ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к вертикальным теплообменникам и может использоваться для быстрого обогрева бытовых помещений, в системе дымохода преимущественно отопительных и банных печах.
Известен дымоход – теплообменник, содержащий полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство для торможения дымовых газов и теплообмена (патент РФ на изобретение № 2516355, публ. 20.05.2014, бюл. № 14). Тормозное устройство выполнено в виде заслонок с вырезами разной формы. Заслонки закреплены на поперечных осях с возможностью поворота и образования зигзагообразного газохода. На осях снаружи корпуса закреплены рычаги, свободные концы которых с помощью шарниров соединены с общей штангой для установки заслонок в заданное положение. Дымоход – теплообменник может быть выполнен из нержавеющей стали. От печи дымовые газы поступают в корпус через входной патрубок и взаимодействуют с тормозным устройством.
В зависимости от положения заслонок, которое регулируется с помощью штанги, рычагов и осей устанавливается заданная тяга, обеспечивающая нужный теплообмен.
Из уровня техники также известен теплообменник печи для бани, содержащий корпус, выполненный из чугуна или стали, устройство для подачи воды в виде водоводного канала, скрепленного с приемником воды теплообменника, зону подачи пара в виде сопла, каналы подвода электродов с гнездами крепления и каналы распределения жара (патент РФ на полезную модель № 153207, публ. 22.05.2015, бюл. 19). Электроды защищены теплоизоляционной обмоткой. Крепление теплообменника к печи может осуществляться сваркой. Пайкой или резьбовыми соединениями. Корпус теплообменника монтируется на печи. Подвод энергии может быть осуществлен растапливанием печи или подводом напряжения к электродам. Под действием тепла корпус нагревается, затем осуществляется подвод воды с образованием пара, который под давлением подается к соплу выдачи пара.
Недостатком известных теплообменников является их конструктивная сложность и большие потери тепловой энергии, как следствие: медленный, неравномерный нагрев.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции теплообменного устройства при одновременном обеспечении безопасного, быстрого, равномерного и экономного нагрева помещения.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что теплообменное устройство содержит цилиндрический корпус из нержавеющей стали, снабженный с двух сторон элементами жесткости и расширениями раструб для соединения с элементами дымохода. Кроме того, вокруг корпуса установлен экран в составе соединенных встык продольных элементов, концы которых загнуты и выполнены в виде фигурных лепестков, соединенных с корпусом посредством сварных соединений с образованием окон для циркуляции воздушного потока. Теплообменное устройство дополнительно снабжено кольцевыми хомутами из жаропрочной высоколегированной нержавеющей стали, скрепляющими продольные элементы экрана в месте сгиба лепестков.  Элементы жесткости корпуса выполнены в виде формованных кольцевых рельефов. Верхний раструб корпуса теплообменного устройства выполнен с ужением, а нижний раструб с расширением.
На фиг. 1 представлен общий вид теплообменного устройства; на фиг. 2 – вид спереди; на фиг. 3 – вид сверху; на фиг. 4 – вид сбоку продольного элемента экрана.
Теплообменное устройство может быть установлено на патрубок дымохода 1 устройства для обогрева помещения, например, банной печи 2. Теплообменное устройство содержит цилиндрический корпус 3 из нержавеющей стали, снабженный элементами жесткости 4, верхним раструбом 5 с ужением и нижним раструбом 6 с расширением для соединения с элементами дымохода 1. Вокруг корпуса 3 установлен экран 7 в составе соединенных друг с другом встык продольных элементов 8, концы которых загнуты и выполнены в виде фигурных лепестков 9. Кроме того, стороны продольных элементов 8 экрана 7 снабжены продольными ребрами 10. Соединение  продольных элементов 8 осуществляется контактом с усилием (или прижимом) ребер 10 смежных продольных элементов 8.  Экран 7 закреплен на корпусе 3, вблизи элементов жесткости 4 посредством сварных соединений фигурных лепестков 9 продольных элементов 8 с корпусом с образованием окон 11 для циркуляции воздушного потока. Элементы жесткости 4 выполнены в виде кольцевого выпуклого рельефа. Теплообменное устройство дополнительно снабжено кольцевыми хомутами 12 из жаропрочной высоколегированной нержавеющей стали для усиления жесткости конструкции и центровки продольных элементов 8 экрана 7.
Теплообменное устройство работает следующим образом.
Теплообменное устройство может быть установлено на патрубке печи 2, через который осуществляется нагрев цилиндрического корпуса 3. Посредством верхнего раструба 5 на корпусе 3 закрепляется продолжение дымохода 1. Через нижние окна 11 в пространство между экраном 7 и корпусом 3 начинает поступать холодный воздух помещения, которое необходимо нагреть. В пространстве между экраном 7 и корпусом 3 благодаря теплообмену поступающий воздух нагревается.  В результате чего плотность воздуха увеличивается и он, продвигаясь вдоль корпуса 3 вверх, выходит через верхние окна 11, обогревая помещение. Во время работы теплообменного устройства экран 7 не нагреваются до такой высокой температуры, как основной дымоход.
В заявляемом устройстве тепло переносится от теплоносителя нагревательного элемента посредством конвекции, то есть теплопередача осуществляется непрерывно движущимися потоками воздуха. Благодаря этому удается быстро и равномерно прогреть помещение с небольшими энергозатратами.
Простота конструкции и монтажа теплообменного устройства обеспечивает его надежность и безопасность при эксплуатации.