ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к отопительной технике и может быть использована в водяных и паровых системах отопления жилых и производственных помещений.
Известен отопительный прибор, содержащий трубы греющего теплоносителя, установленные одна под другой и снабженные вертикально зафиксированными элементами оребрения. Элементы оребрения закреплены на наружных поверхностях труб греющего теплоносителя посредством напрессовки (см. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. -М.:Стройиздат, 1991. - с. 179-180, рис. 8.4).
Основными недостатками отопительного прибора являются пониженное качество вследствие недостаточного сцепления труб греющего теплоносителя с элементами оребрения, обусловленного закреплением элементов оребрения на поверхностях труб греющего теплоносителя посредством напрессовки, что приводит к смещению элементов оребрения относительно этих труб во время транспортировки и эксплуатации; низкая мощность, так как элементы оребрения в зоне напрессовки на трубы греющего теплоносителя не образуют с ними плотного контакта, что увеличивает в этой зоне тепловое сопротивление, которое дополнительно повышается в процессе работы вследствие ухудшения контакта между элементами оребрения и трубами из-за коррозии и многократных теплового расширения при нагреве и сужения при охлаждении; значительная трудоемкость изготовления, также обусловленная необходимостью использования напрессовки для соединения труб греющего теплоносителя с элементами оребрения.
Недостатки описанного отопительного прибора частично устраняются в отопительном приборе, выбранном в качестве прототипа, содержащем трубы греющего теплоносителя, выполненные в виде змеевика с двумя и более заходами, установленные одна под другой и снабженные вертикально зафиксированными элементами оребрения, закрепленными слоем материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, связывающим наружные поверхности труб греющего теплоносителя с элементами оребрения. Слой материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, охватывает наружные поверхности труб греющего теплоносителя в зоне закрепления элементов оребрения по внешним поверхностям контакта. Внешние поверхности контакта труб греющего теплоносителя с элементами оребрения в зоне закрепления этих элементов расположены снаружи относительно труб греющего теплоносителя и элементов оребрения и снабжены фасками с углом наклона к трубе греющего теплоносителя 45-60° (см. патент РФ № 2151968, МПК 7 F24 Н 3/00).
J00#SJ 2 ff P
теля с элементами оребрения, обусловленного закреплением элементов оребрения на поверхностях труб греющего теплоносителя посредством слоя материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, охватывающего наружные поверхности труб греющего теплоносителя в зоне закрепления элементов оребрения по внешним поверхностям контакта; невысокая мощность, так как элементы оребрения в зоне закрепления на трубах греющего теплоносителя не образуют с последними плотного контакта через слой материала вследствие наличия возможности неточного изготовления змеевиков и элементов оребрения, что увеличивает в этих зонах тепловое сопротивление, которое дополнительно повышается в процессе работы вследствие ухудшения контакта между элементами оребрения, слоем материала и трубами из-за коррозии и многократных теплового расширения при нагреве и сужения при охлаждении; значительная трудоемкость изготовления, обусловленная необходимостью высокой точности производства змеевиков и элементов оребрения, что приводит к отсутствию возможности механизации при серийном выпуске приборов.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения качества и мощности отопительного прибора, а также снижение трудоемкости его изготовления.
Для достижения этого технического результата в отопительном приборе, содержащем трубы греющего теплоносителя, выполненные в виде змеевика с двумя и более заходами, установленные одна под другой и
крепленными слоем материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, связывающим наружные поверхности труб греющего теплоносителя с элементами оребрения, слой материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, размещен в сквозных каналах с площадью сечения каждого из которых, составляющей от 0,3 до 0,6 площади сечения трубы греющего теплоносителя, находящихся в стенках втулок элементов оребрения, при этом втулки элементов оребрения установлены на трубах греющего теплоносителя и выполнены расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами от 2 до 15° к осям труб греющего теплоносителя, а расстояние между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, больше расстояния между осями втулок элементов оребрения, установленных на этих трубах, на 2-4 мм.
Повышение качества отопительного прибора обеспечивается вследствие улучшения сцепления труб греющего теплоносителя с элементами оребрения, обусловленного закреплением элементов оребрения на поверхностях труб греющего теплоносителя посредством слоя материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, охватывающего эксцентрично наружные поверхности труб греющего теплоносителя в зоне закрепления элементов оребрения по внутренним поверхностям контакта труб греющего теплоносителя с элементами оребрения, расположенным изнутри относительно элементов оребрения и снаружи относительно
поверхности труб греющего теплоносителя вне зоны закрепления элементов оребрения по внутренним поверхностям контакта труб греющего теплоносителя с втулками элементов оребрения, расположенным изнутри относительно втулок элементов оребрения и снаружи относительно труб греющего теплоносителя, при расстоянии между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, большим расстояния между осями втулок соответствующих элементов оребрения на 2-4 мм, что приводит к повышенной жесткости фиксации элементов оребрения относительно этих труб. Улучшению сцепления труб греющего теплоносителя с элементами оребрения также способствует введение в прибор втулок элемента оребрения, установленных на трубах греющего теплоносителя и выполненных расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами от 2 до 15° к осям труб греющего теплоносителя, так как при заливке жидкого литейного металлического сплава в сквозной канал, находящийся в стенке втулки элемента оребрения, с площадью сечения от 0,3 до 0,6 площади сечения трубы греющего теплоносителя, и в процессе затвердевания и усадки названного сплава происходит расклинивание втулки и наружной поверхности трубы греющего теплоносителя, что обеспечивает увеличенную плотность контакта слоя материала со стенкой втулки элемента оребрения и с трубой греющего теплоносителя.
теплоносителя, обусловленного эксцентричным размещением клинообразного слоя материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, в сквозных каналах втулок элементов оребрения при выполнении втулок расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами от 2 до 15° к осям труб греющего теплоносителя.
Снижение трудоемкости изготовления является следствием отсутствия жестких требований к точности производства змеевиков и элементов оребрения, так как на трубах греющего теплоносителя установлены втулки элементов оребрения, выполненные расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами от 2 до 15° к осям труб греющего теплоносителя, расстояние между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, больше расстояния между осями втулок элементов оребрения, установленных на этих трубах, а трубы греющего теплоносителя закреплены на элементах оребрения слоем материала, в качестве которого использован литейный металлический сплав, размещенного в каналах, выполненных в стенках элементов оребрения, что позволит механизировать серийный выпуск предлагаемых отопительных приборов.
Площадь сечения сквозного канала, составляющая от 0,3 до 0,6 площади сечения трубы греющего теплоносителя, находящегося в стенках втулок элементов оребрения, является оптимальной, так как обеспечивает
хороший контакт для передачи тепла и заливку жидкого литейного металлического сплава в канал.
Уменьшение площади сечения сквозного канала менее 0,3 площади сечения трубы греющего теплоносителя, находящегося в стенках втулок элементов оребрения, приведет к тому, что площадь контакта между трубой греющего теплоносителя и элементом оребрения не обеспечит хорошую передачу тепла, и станет сложным залить жидкий литейный металлический сплав в сквозной канал.
Увеличение площади сечения сквозного канала более 0,6 площади сечения трубы греющего теплоносителя, находящегося в стенках втулок элементов оребрения, приведет к ненужному повышенному расходу жидкого литейного металлического сплава и не увеличит мощность отопительного прибора.
Выполнение втулок элементов оребрения, установленных на трубах греющего теплоносителя, расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами от 2 до 15° к осям труб греющего теплоносителя, является оптимальным, так как обеспечивает успешную сборку элементов оребрения с трубами греющего теплоносителя при относительно не точном их изготовлении, что в свою очередь обеспечивает надежный контакт и увеличивает мощность отопительного прибора.
под углами менее 2° к осям труб греющего теплоносителя приведет к тому, что в большинстве случаев будет сложно осуществить сборку элементов оребрения с трубами греющего теплоносителя и будет практически невозможно залить в сквозной канал жидкий литейный металлический сплав.
Выполнение втулок элементов оребрения расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии элементов оребрения под углами более 15° к осям труб греющего теплоносителя приведет к расходу большого количества жидкого литейного металлического сплава, а мощность отопительного прибора не увеличится.
Расстояние между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, большее расстояния между осями втулок элементов оребрения, установленных на этих трубах, на 2-4 мм, является оптимальным для создания надежного контакта между элементами оребрения и трубами греющего теплоносителя.
Расстояние между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, большее расстояния между осями втулок элементов оребрения, установленных на этих трубах, менее чем на 2 мм, приведет к затрудненной сборке элементов оребрения и труб греющего теплоносителя и, как следствие, к ухудшению контакта между ними.
Расстояние между осями труб греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, большее расстояния между осями втулок элементов оребрения, установленных на этих трубах, более чем на 4 мм, приведет
теля, к уменьшению размеров сквозного канала и ухудшению условий получения стабильного контакта между элементами оребрения и трубами греющего теплоносителя.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен отопительный прибор, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - узел закрепления элемента оребрения на трубе греющего теплоносителя; на фиг.4 - вид сбоку фиг.З.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен отопительный прибор, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - узел закрепления элемента оребрения на трубе греющего теплоносителя; на фиг.4 - вид сбоку фиг.З.
Отопительный прибор содержит трубы 1 греющего теплоносителя, выполненные в виде змеевика с двумя и более заходами, установленные одна под другой и снабженные размещенными относительно друг друга с зазором вертикально зафиксированными элементами оребрения 2. Элементы оребрения 2 выполнены в виде замкнутых по периметру панелей, каждая из которых снабжена центральным 3 и боковыми 4 ребрами, образующими вертикальные каналы. На трубах 1 греющего теплоносителя установлены втулки 5 элементов оребрения 2, выполненные расширяющимися в обе стороны относительно вертикальных осей симметрии 6 элементов оребрения 2 под углами от 2 до 15° к осям 7 труб греющего теплоносителя. В стенках втулок 5 элементов оребрения 2 расположены сквозные каналы.
щади сечения трубы 1 греющего теплоносителя. При этом расстояние 8 между осями труб 1 греющего теплоносителя, связанных одним заходом змеевика, больше расстояния 9 между осями втулок 5, установленных на этих трубах, на 2-4мм.
Закрепление элементов оребрения 2 на трубах 1 греющего теплоносителя обеспечено слоем 10 материала, в качестве которого использован литейный металлический, например, алюминиевый, сплав, размещенный в сквозных каналах, находящихся в стенках втулок 5 элементов оребрения 2. Слоем 10 материала эксцентрично охвачены наружные поверхности труб 1 греющего теплоносителя в зоне закрепления элементов оребрения 2 по внутренним поверхностям контакта труб 1 греющего теплоносителя с элементами оребрения 2. Названные внутренние поверхности контакта расположены изнутри относительно элементов оребрения 2 и извне относительно наружных поверхностей труб 1 греющего теплоносителя, связанных с этими элементами оребрения. Кроме этого, слоем 10 материала эксцентрично охвачены наружные поверхности труб 1 греющего теплоносителя вне зоны закрепления элементов оребрения 2 по внутренним поверхностям контакта труб 1 греющего теплоносителя с втулками 5 элементов оребрения 2. Внутренние поверхности контакта труб 1 греющего теплоносителя с втулками 5 элементов оребрения 2 расположены изнутри относительно втулок 5 элементов оребрения 2 и извне относительно наружных поверхностей труб 1 греющего теплоносителя, связанных с этими втулками элементов оребрения.
В верхней части каждого элемента оребрения 2 изготовлено не менее четырех отверстий 11.
Выполнение элементов оребрения 2 в виде замкнутых по периметру панелей с отверстиями 11 является эффективным в передаче тепла за счет конвекции и радиации, а также обеспечивает безопасность обслуживания отопительного прибора.
Отопительный прибор изготавливается следующим образом. Элементы трубы 1 производятся из петель стального трубчатого элемента с диаметром 15-20мм и толщиной стенок 2,5-4,Омм. Осуществляется сборка элементов труб 1 с элементами оребрения 2 и заливка в каналы, находящиеся в стенках втулок 5 элементов оребрения 2, жидкого литейного металлического сплава, представляющего собой слой 10 материала. При заливке жидкого литейного металлического сплава в каналы, во время затвердевания и усадки этого сплава происходит расклинивание втулок 5 и наружных поверхностей труб 1. Это приводит к увеличению плотности контакта труб 1 греющего теплоносителя с элементами оребрения 2 и, следовательно, к повышению теплового напора у элементов оребрения 2. Для выполнения труб 1 в виде змеевика с двумя и более заходами к внутренним концам элементов труб 1 с закрепленными на них элементами оребрения 2 подсоединяется трубчатый калач посредством сварного или резьбового соединения.
стенки этих труб, от которых тепло через слой 10 материала подается к элементам оребрения 2. При этом количество тепла и температура элементов оребрения 2 тем выше, чем больше величина сцепления и площадь контакта элементов оребрения 2 через втулки 5 со слоем 10. Нагрев помещения производится в основном за счет конвекции горячего воздуха снизу вверх.
Движению воздуха в этом направлении способствуют вертикальные каналы, образованные ребрами 3,4 элементов оребрения 2, и отверстия 11.
Таким образом, предлагаемый отопительный прибор, имеющий большую развитую поверхность элементов оребрения, выполненных в виде панелей, обладает высоким качеством и мощностью при низкой трудоемкости серийного изготовления.
Заявитель 2 Г п iLА.И. Головичев