RU2028555C1 - Heater - Google Patents

Abstract

FIELD: heaters. SUBSTANCE: heater has vertical channels 1 which connect horizontal collectors 4 and 5; there are entrance and exit couplings 6 and 7 at the ends of the collectors. Heater has also vertical pipes 2 and lesser diameter axial pipes 3. Relation of internal diameter of pipe 2 to internal diameter of pipe 3 is equal to 1.1-3.2. Width of annular valve between the pipes equals to 3-20 mm. Heat-exchange intensifiers are disposed in space of pipe 3. They are made in form of an insertion. The latter is made in form of volumetric mesh or rod disposed in align to the pipe. Bundles of wires of plates are attached to the rod. EFFECT: improved efficiency of heating. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к отопительным приборам конвективно-радиационного типа и предназначено для использования в системах центрального отопления. The invention relates to heating devices of convective-radiation type and is intended for use in central heating systems.

Известно отопительное устройство, включающее горизонтальные коллекторы, соединенные вертикальными каналами для теплоносителя, снабженное коаксиальными и последним вертикальным воздушными каналами, открытыми наружу в верхней и нижней части устройства. A heating device is known, including horizontal collectors connected by vertical channels for a coolant, equipped with coaxial and last vertical air channels open outward in the upper and lower parts of the device.

Недостатком известного решения является отсутствие данных о конструктивных параметрах, способствующих достижению оптимального гидравлического сопротивления в кольцевом канале, а также недостаточная интенсивность теплообмена. A disadvantage of the known solution is the lack of data on the structural parameters that contribute to the achievement of optimal hydraulic resistance in the annular channel, as well as insufficient heat exchange.

Техническая задача изобретения заключается в повышении интенсивности теплоотдачи, увеличении удельной мощности теплоотдачи на единицу длины и снижении гидравлического сопротивления. The technical task of the invention is to increase the intensity of heat transfer, increase the specific power of heat transfer per unit length and reduce hydraulic resistance.

Поставленная задача достигается тем, что устройство, содержащее вертикальные каналы, соединяющие горизонтальные коллекторы, и имеющие сквозные вертикальные воздушные каналы на всю высоту устройства, омываемые по всей высоте и со всех сторон теплоносителем, выполнено с соотношением диаметров труб, равным 1,1-3,2 с шириной кольцевого канала между трубами, равным 3-20 мм. Кроме того, предполагается увеличить площадь нагрева за счет размещения в полости воздушного канала интенсификаторов теплообмена, а в верхней части устройства установить поворотную заслонку. The problem is achieved in that the device containing vertical channels connecting the horizontal collectors, and having through vertical air channels to the entire height of the device, washed over the entire height and from all sides with a coolant, is made with a pipe diameter ratio of 1.1-3, 2 with an annular channel width between pipes of 3-20 mm. In addition, it is planned to increase the heating area by placing heat transfer intensifiers in the cavity of the air channel, and install a rotary damper in the upper part of the device.

На фиг.1 изображен общий вид отопительного устройства из двух вертикальных элементов; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В фиг.1; на фиг.5 - сечение Г-Г фиг.1; на фиг.6 - вариант выполнения интенсификатора в виде сетки; на фиг.7 - вариант выполнения интенсификатора в виде размещенного по оси трубы стержня и закрепленными на нем пучками проволоки. Figure 1 shows a General view of a heating device of two vertical elements; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 is a section bB of figure 2; figure 4 - section bb In figure 1; figure 5 is a section GG of figure 1; figure 6 is an embodiment of the intensifier in the form of a grid; Fig.7 is an embodiment of the intensifier in the form of a rod placed along the axis of the pipe and bundles of wire fixed to it.

Отопительное устройство состоит из вертикальных кольцевых каналов 1, образованных наружными и внутренними соосными трубами 2 и 3, соединяющими горизонтальные верхний и нижний коллекторы 4 и 5, снабженные по торцам входными и выходными штуцерами 6 и 7. Внутренние трубы 3, пронизывающие горизонтальные коллекторы 4 и 5, образуют дополнительные воздушные каналы 8, которые могут быть снабжены интенсификаторами теплообмена 9, например, в виде продольных или спиральных пластин или в виде объемной сетки, примыкающей к внутренним стенкам воздушного канала, а также в виде стержня, расположенного по оси трубы, на котором закреплены пучки проволок или пластин. В верхней части отопительного устройства установлена поворотная заслонка 10. The heating device consists of vertical annular channels 1, formed by external and internal coaxial pipes 2 and 3, connecting the horizontal upper and lower collectors 4 and 5, equipped at the ends with inlet and outlet fittings 6 and 7. Inner pipes 3, piercing the horizontal collectors 4 and 5 , form additional air channels 8, which can be equipped with heat transfer intensifiers 9, for example, in the form of longitudinal or spiral plates or in the form of a volumetric mesh adjacent to the inner walls of the air space nal, as well as in the form of a rod located along the axis of the pipe, on which bundles of wires or plates are fixed. A rotary damper 10 is installed in the upper part of the heating device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Горячий теплоноситель последовательно проходя входной штуцер 6, верхний горизонтальный коллектор 4, вертикальные каналы 1, нижний коллектор 5 и выходной штуцер 7, охлаждается, отдавая тепло через стенки: верхнего и нижнего коллектора 4 и 5 и труб 2 в виде естественной конвекции воздуха и теплового излучения, кроме того, теплоноситель охлаждается, передавая тепло через внутренние стенки труб 3, образующих воздушные вертикальные каналы 8, причем теплоотдача в них только конвективная и усилена тягой, возникающей за счет разности давления воздуха на входе и выходе из канала. Интенсивность теплоотдачи в вертикальных воздушных каналах 8 зависит от вида интенсификатора теплообмена 9 и его турбулизующей способности. Установленная в верхней части устройства поворотная заслонка позволяет регулировать теплоотдачу устройства. The hot heat carrier passing successively through the inlet fitting 6, the upper horizontal collector 4, the vertical channels 1, the lower collector 5 and the outlet nozzle 7, is cooled by transferring heat through the walls: the upper and lower collectors 4 and 5 and pipes 2 in the form of natural convection of air and thermal radiation in addition, the coolant is cooled by transferring heat through the inner walls of the pipes 3, forming vertical air channels 8, and the heat transfer in them is only convective and reinforced by draft resulting from the difference in air pressure at the entrance and exit of the channel. The intensity of heat transfer in the vertical air channels 8 depends on the type of heat transfer intensifier 9 and its turbulizing ability. A rotary damper installed at the top of the device allows you to adjust the heat transfer of the device.

Выполнение труб с внутренним диаметром наружной трубы, равным 1,1-3,2 диаметра воздушного канала, что является оптимальным с точки зрения теплотехнической эффективности, габаритов и компоновки. The implementation of pipes with an inner diameter of the outer pipe equal to 1.1-3.2 of the diameter of the air channel, which is optimal from the point of view of heat engineering efficiency, dimensions and layout.

Ширина кольцевого канала определяет величину гидравлического сопротивления устройства, по техническим и технологическим соображениям должна быть в интервале 3-20 мм. Причем при уменьшении указанной ширины канала затрудняется центровка труб при изготовлении устройства и возрастает гидравлическое сопротивление, а при увеличении - возрастает расход теплоносителя и габариты с уменьшением площади нагрева поверхности. The width of the annular channel determines the magnitude of the hydraulic resistance of the device, for technical and technological reasons should be in the range of 3-20 mm. Moreover, with a decrease in the specified channel width, the alignment of the pipes is difficult in the manufacture of the device and the hydraulic resistance increases, and with an increase, the flow rate of the coolant and the dimensions increase with a decrease in the surface heating area.

Таким образом, предложенное отопительное устройство позволяет повысить интенсивность теплоотдачи, увеличить удельную мощность теплоотдачи на единицу длины, уменьшить гидравлическое сопротивление, а также улучшить качество отопления за счет регулирования теплоотдачи. Thus, the proposed heating device allows to increase the intensity of heat transfer, increase the specific heat transfer per unit length, reduce hydraulic resistance, and also improve the quality of heating by regulating heat transfer.

Claims (6)

ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО "КОНРАД-У". HEATING DEVICE "CONRAD-U". 1. Отопительное устройство, содержащее горизонтальные коллекторы, сообщенные вертикальными трубами, и соосные с ними трубы меньшего диаметра, сообщенные с наружным воздухом с образованием кольцевого канала для горячего теплоносителя, отличающееся тем, что в полости трубы меньшего диаметра размещены интенсификаторы теплообмена в виде вставки, при этом внутренний диаметр наружной трубы составляет 1,1 - 3,2 внутренних диаметров соосных труб. 1. A heating device containing horizontal manifolds communicated by vertical pipes and coaxial pipes of a smaller diameter, connected to the outside air to form an annular channel for hot coolant, characterized in that heat exchange intensifiers in the form of an insert are placed in the cavity of the pipe of smaller diameter this inner diameter of the outer pipe is 1.1 to 3.2 of the inner diameters of the coaxial pipes. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина кольцевого канала составляет 320 мм. 2. The device according to p. 1, characterized in that the width of the annular channel is 320 mm 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в его верхней части установлена поворотная заслонка. 3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that a rotary damper is installed in its upper part. 4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что вставки выполнены в виде объемной сетки, контактирующей с внутренней стенкой трубы. 4. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the insert is made in the form of a volumetric mesh in contact with the inner wall of the pipe. 5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что вставки выполнены в виде размещенного по оси стержня, на котором закреплены пучки проволок или пластин. 5. The device according to paragraphs. 1-3, characterized in that the inserts are made in the form of a rod placed along the axis, on which bundles of wires or plates are fixed.

Images