Спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива
Номер патенту: 108591
Опубліковано: 12.05.2015
Автори: Хода Євген Григорович, Хода Вадим Євгенович, Хода Олег Євгенович, Безкровний Михайло Григорович
Формула / Реферат
1. Спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, котрий включає спалювання палива у пристрої, пристосованому для спалювання палива, нагрівання речовин, що утворилися від згоряння палива, енергією палива, подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, котрий своєю зовнішньою поверхнею контактує з повітрям, яке нагрівають, створення потоку газоподібних речовин, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі, зменшення теплової енергії нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, шляхом передавання їхньої теплової енергії повітрю, котре нагрівають, і подальше видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, із середини корпусу металевої деталі, який відрізняється тим, що усередині корпусу металевої деталі створюють рівномірний розподіл швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, а також зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, де кожне внутрішнє ребро металевої деталі має ввігнуту та/чи випуклу поверхні або хоча б однуввігнуту частину поверхні та/чи хоча б одну випуклу частину поверхні, при цьому мінімальний радіус викривлення поверхні кожного внутрішнього ребра металевої деталі чи частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі R, встановлюють не менше 3 мм, причому максимальну довжину кожного внутрішнього ребра металевої деталі L, найбільший габаритний розмір внутрішнього ребра металевої деталі, встановлюють в межах від 50 мм до 500 мм, а максимальну ширину кожного внутрішнього ребра металевої деталі М встановлюють в межах від 5 мм до 50 мм, при цьому внутрішні ребра металевої деталі, усередині корпусу металевої деталі, розташовують так, щоб вони створювали конвективні канали, які пристосовані для проходження нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, де кожний конвективний канал утворений поверхнями двох внутрішніх ребер металевої деталі і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, чи поверхнею одного внутрішнього ребра металевої деталі і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, та при цьому максимальну ширину G кожного з конвективних каналів, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють в межах від 10 мм до 30 мм, і також мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між конвективними каналами, чи мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між хоча б одним конвективним каналом та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють не менше 1 мм.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, котрі мають форму плоских пластин чи форму, подібну до форми плоских пластин.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, та зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи металеву деталь, яка має внутрішню ширину корпусу D1 на вході усередину корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, і яка має внутрішню ширину корпусу D2 на виході з корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, причому ширина D1 є більшою від ширини D2.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного зовнішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зменшують тепловий опір кожного внутрішнього ребра металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного внутрішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого внутрішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного внутрішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку від внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі до простору, що знаходиться між конвективними каналами.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного зовнішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку від зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі.
8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи за допомогою кожних двох зовнішніх ребер металевої деталі, які розташовані одне біля одного, не менше двох конвективных каналів, для проходження через них нагрітого повітря, причому зовнішні ребра металевої деталі розташовують так, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, та/чи випукла частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти випуклої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні труби металевої деталі, поперечний переріз котрих має будь-яку геометричну форму.
10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря у корпусі металевої деталі будь-якої геометричної форми у своєму поперечному перерізі.
Текст
Реферат: Спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі з металевими ребрами, згідно з яким, спалюють паливо у спеціальному пристрої, подають нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, у внутрішній об'єм металевої деталі. Зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі. Кожне внутрішнє ребро металевої деталі має ввігнуту та/або випуклу поверхні, або щонайменше одну ввігнуту та/або випуклу частину. Металева деталь має певні розміри. UA 108591 C2 (12) UA 108591 C2 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі машинобудування і може бути використаний при виготовленні опалювального обладнання, зокрема газових конвекторів, рідинних та твердопаливних нагрівачів повітря. Відомий спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, який включає спалювання палива у пристрої, пристосованому для спалювання палива, нагрівання речовин, що утворилися від згоряння палива, енергією палива, подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, котрий своєю зовнішньою поверхнею контактує з повітрям, яке нагрівають, створення потоку газоподібних речовин, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі, зменшення теплової енергії нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, шляхом передавання їхньої теплової енергії повітрю, котре нагрівають, і подальше видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, із середини корпусу металевої деталі [1]. Недоліком цього способу є те, що тут недостатньою є кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Це збільшує габаритні розміри металевої деталі, і всього пристрою, пристосованого для нагрівання повітря, в цілому. Як наслідок, це збільшує матеріаломісткість пристрою, пристосованого для нагрівання повітря, та збільшує собівартість його виготовлення. Цей недолік обумовлений тим, що металева деталь не містить внутрішніх ребер, та не містить зовнішніх ребер. При відсутності у металевій деталі внутрішніх ребер, усередині корпусу металевої деталі, ніяк не збільшують рівномірність руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та усередині корпусу металевої деталі недостатньо збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива. Це зменшує потік теплової енергії від нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, до повітря, котре нагрівають, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. При відсутності у металевій деталі зовнішніх ребер, чи зовнішніх труб, чи наскрізних отворів у корпусі металевої деталі, ніяк не збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають. До того ж, при відсутності у металевій деталі зовнішніх ребер чи зовнішніх труб, чи наскрізних отворів у корпусі металевої деталі, ніяк не збільшують швидкість руху конвективних потоків нагрітого повітря, яке нагрівають, і таким чином не збільшують перемішування нагрітого та холодного повітря. Це також зменшує потік теплової енергії від нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, до повітря, котре нагрівають, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Найбільш близьким є спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, який включає спалювання палива у пристрої, пристосованому для спалювання палива, нагрівання речовин, що утворилися від згоряння палива, енергією палива, подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, котрий своєю зовнішньою поверхнею контактує з повітрям, яке нагрівають, створення потоку газоподібних речовин, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі, зменшення теплової енергії нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, шляхом передавання їхньої теплової енергії повітрю, котре нагрівають, і подальше видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, із середини корпусу металевої деталі [2]. Цьому способові властивий такий самий недолік. В основу винаходу поставлена задача шляхом вдосконалення способу нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі збільшити кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі у встановлений проміжок часу при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. 1 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у способі нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, який включає спалювання палива у пристрої, пристосованому для спалювання палива, нагрівання речовин, що утворилися від згоряння палива, енергією палива, подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, котрий своєю зовнішньою поверхнею контактує з повітрям, яке нагрівають, створення потоку газоподібних речовин, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі, зменшення теплової енергії нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива шляхом передавання їхньої теплової енергії повітрю, котре нагрівають, і подальше видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, із середини корпусу металевої деталі. Новим є те, що усередині корпусу металевої деталі створюють більш рівномірний розподіл швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, а також зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, де кожне внутрішнє ребро металевої деталі має ввігнуту та/чи випуклу поверхні, або хоча б одну ввігнуту частину поверхні, та/чи хоча б одну випуклу частину поверхні, при цьому мінімальний радіус викривлення поверхні кожного внутрішнього ребра металевої деталі, чи частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі R, встановлюють не менше 3 мм, причому максимальну довжину кожного внутрішнього ребра металевої деталі L, найбільший габаритний розмір внутрішнього ребра металевої деталі, встановлюють в межах від 50 мм до 500 мм, а максимальну ширину кожного внутрішнього ребра металевої деталі М встановлюють в межах від 5 мм до 50 мм, при цьому внутрішні ребра металевої деталі, усередині корпусу металевої деталі, розташовують так, щоб вони створювали конвективні канали, які пристосовані для проходження нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, де кожний конвективний канал утворений поверхнями двох внутрішніх ребер металевої деталі, і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі чи поверхнею одного внутрішнього ребра металевої деталі, і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, та при цьому максимальну ширину G, кожного з конвективних каналів, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють в межах від 10 мм до 30 мм, і також мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між конвективними каналами, чи мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між хоча б одним конвективним каналом та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють не менше 1 мм. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, котрі мають форму плоских пластин чи форму, подібну до форми плоских пластин. Збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, та зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі, плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи металеву деталь, яка має внутрішню ширину корпусу D1, на вході усередину корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, і яка має внутрішню ширину корпусу D2, на виході з корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, причому ширина D1 є більшою від ширини D2. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного зовнішнього ребра металевої деталі, плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Зменшують тепловий опір кожного внутрішнього ребра металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного внутрішнього ребра металевої деталі, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого внутрішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного внутрішнього ребра металевої деталі, плавно збільшується в напрямку, від внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі до простору, що знаходиться між конвективними каналами. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра 2 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 металевої деталі, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного зовнішнього ребра металевої деталі, плавно збільшується в напрямку, від зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи за допомогою кожних двох зовнішніх ребер металевої деталі, які розташовані одне біля одного, не менше двох конвективних каналів, для проходження через них нагрітого повітря, причому зовнішні ребра металевої деталі, розташовують так, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, та/чи випукла частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі, знаходиться навпроти випуклої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні труби металевої деталі, поперечний переріз котрих має будь яку геометричну форму. Збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря, у корпусі металевої деталі, будь якої геометричної форми у своєму поперечному перерізі. На фіг. 1 зображено поперечний переріз металевої деталі, котра містить зовнішні ребра металевої деталі у формі плоских пластин, та внутрішні ребра металевої деталі у формі плоских пластин. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами. Літерою R позначений мінімальний радіус викривлення частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою М позначена максимальна ширина внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою G позначена максимальна ширина конвективного каналу, у площині поперечного перерізу металевої деталі. Літерою Р позначена мінімальна ширина простору, що знаходиться між конвективними каналами, у площині поперечного перерізу металевої деталі. На фіг. 2 зображено переріз металевої деталі А-А, вказаний на фіг. 1. Літерою L позначена максимальна довжина внутрішнього ребра металевої деталі. Пунктирними стрілками вказані напрямки руху нагрітого повітря. На фіг. 3 зображено вигляд металевої деталі, котра містить зовнішні та внутрішні ребра змінної ширини, зі сторони виходу нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з корпусу металевої деталі. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі. Літерою Р позначена мінімальна ширина простору, що знаходиться між конвективним каналом, та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, у площині поперечного перерізу металевої деталі. Літерою D2 позначена внутрішня ширина корпусу металевої деталі, на виході з корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. На фіг. 4 зображено переріз металевої деталі В-В, вказаний на фіг. 3. Літерою L позначена максимальна довжина внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою М позначена максимальна ширина внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою D1 позначена внутрішня ширина корпусу металевої деталі, на вході усередину корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Літерою D2 позначена внутрішня ширина корпусу металевої деталі, на виході з корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Суцільною стрілкою вказано напрямок руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі. Пунктирними стрілками вказані напрямки руху нагрітого повітря. На фіг. 5 зображено поперечний переріз металевої деталі, котра містить зовнішні та внутрішні ребра змінної товщини. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами. Літерою R позначений мінімальний радіус викривлення частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою М позначена максимальна ширина внутрішнього ребра металевої деталі. Літерою G позначена максимальна ширина конвективного каналу, у площині поперечного перерізу металевої деталі. Літерою Р позначена мінімальна ширина простору, що знаходиться між конвективними каналами, у площині поперечного перерізу металевої деталі. 3 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фіг. 6 зображено поперечний переріз металевої деталі, котра містить зовнішні ребра, де кожні два зовнішніх ребра металевої деталі, які розташовані одне біля одного, утворюють не менше двох конвективних каналів, для проходження через них нагрітого повітря. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами. На фіг. 7 зображено поперечний переріз металевої деталі, котра містить зовнішні труби металевої деталі. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами. На фіг. 8 зображено поперечний переріз металевої деталі, котра містить наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря, у корпусі металевої деталі. Темним кольором зображено нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі. Пунктирними лініями позначені межі конвективних каналів та простору між конвективними каналами. На фіг. 9 зображено повздовжній переріз металевої деталі, в котрій внутрішні ребра металевої деталі розташовані горизонтально. Суцільною стрілкою вказано напрямок руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі. Спосіб здійснюють наступним чином. Металеву деталь, котра містить корпус 1, внутрішні ребра 2, зовнішні ребра 3 чи зовнішні труби 4, чи наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря, у корпусі металевої деталі 5 (фіг. 1-9), встановлюють у пристрої, який пристосований для нагрівання повітря. Такими пристроєм може бути газовий конвектор або рідинний чи твердопаливний нагрівач повітря. Металеву деталь, котра містить корпус 1, внутрішні ребра 2, зовнішні ребра 3 чи зовнішні труби 4, чи наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря, у корпусі металевої деталі 5, можливо виготовляти як одне ціле шляхом лиття металу у форму, наприклад чавуну. Можливо металеву деталь виготовляти з двох чи більше частин, які відлиті з металу та з'єднані між собою будь-яким механічним з'єднанням. Можливо також корпус 1 та внутрішні ребра 2 виготовляти як одне ціле шляхом лиття металу у форму, а зовнішні ребра 3 чи зовнішні труби 4 приєднувати до корпусу металевої деталі 1 шляхом будь якого механічного з'єднання з корпусом металевої деталі 1. Паливо тверде, рідинне чи газоподібне спалюють у пристрої, пристосованому для спалювання палива (на кресленні не вказано), котрий також встановлений у пристрої, котрий пристосований для нагрівання повітря. Паливо може бути твердим, наприклад вугілля, дрова або брикети відходів сільського господарства, рідинним, наприклад мазут, дизельне паливо, чи пічне паливо, газоподібним, наприклад природний газ. Тепловою енергією палива нагрівають речовини, що утворилися від згоряння палива. Речовинами, що утворилися від згоряння палива, можуть бути, наприклад, гази: двоокис вуглецю (СО2), окис вуглецю (СО), азот (N2), котрий знаходився в повітрі, яке було використано для згоряння палива, окис азоту (NOX), кисень (О2), котрий знаходився в повітрі, яке було використано для згоряння палива, та не увійшов у хімічну реакцію з паливом, водяна пара (Н2О), метан (СН4 водень (Н2). Також від згоряння палива утворюються тверді речовини дрібної фракції вуглецю та інших речовин, що знаходились у вугіллі чи мазуті, у вигляді пилу, тобто сажі. Компонентний склад нагрітих речовин цим не обмежується, оскільки тверде паливо, наприклад вугілля чи дрова, може бути різних сортів, та містити, в своєму складі різні хімічні сполуки. Рідинне паливо, наприклад мазут чи дизельне паливо, також може бути різних сортів та містити, в своєму складі, різні хімічні сполуки. Нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, подають усередину корпусу металевої деталі 1, зокрема в конвективні канали 6, котрі утворені за допомогою внутрішніх ребер металевої деталі 2, які пристосовані для проходження через них нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Простір кожного з конвективних каналів 6, обмежений поверхнями двох внутрішніх ребер металевої деталі 2 і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 1, яка контактує з нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, чи поверхнею одного внутрішнього ребра металевої деталі 2, і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 1. Нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, також подають у простір 7, що знаходиться між конвективними каналами. 4 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 1, 3, 5, 6, 7, 8 нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, зображені темним кольором. Межа між конвективними каналами 6 та простором 7, що знаходиться між конвективними каналами, позначена пунктирними лініями. Використовуючи теплову енергію нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, здійснюють нагрівання корпусу металевої деталі 1 та нагрівання внутрішніх ребер металевої деталі 2. Теплову енергіє з внутрішніх ребер металевої деталі 2 передають корпусу металевої деталі 1. Після чого теплову енергію нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, передають повітрю, яке нагрівають, за допомогою зовнішньої поверхні металевої деталі, зменшуючи при цьому теплову енергію нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, які вже віддали значну частину своєї теплової енергії, видаляють з корпусу металевої деталі 1. Подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, та видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з корпусу металевої деталі, здійснюють, як природним шляхом, так і примусово, за допомогою відповідних пристроїв, наприклад вентиляторів. Усередині корпусу металевої деталі 1 створюють більш рівномірний розподіл швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива. Також, усередині корпусу металевої деталі 1, зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі 2. Кожне внутрішнє ребро металевої деталі 2, має ввігнуту та/чи випуклу поверхні, або хоча б одну ввігнуту частину поверхні, та/чи хоча б одну випуклу частину поверхні, при цьому мінімальний радіус викривлення поверхні кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2, чи частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі 2-R, встановлюють не менше 3 мм. Максимальну довжину кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2-L (найбільший габаритний розмір внутрішнього ребра металевої деталі 2), встановлюють в межах від 50 мм до 500 мм. Максимальну ширину кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2 - М, встановлюють в межах від 5 мм до 50 мм. Внутрішні ребра металевої деталі 2, усередині корпусу металевої деталі 1, розташовують так, щоб вони створювали конвективні канали 6, які пристосовані для проходження нагрітих речовин, що утворилисявід згоряння палива, де кожний конвективний канал 6 утворений поверхнями двох внутрішніх ребер металевої деталі 2, і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 1, чи поверхнею одного внутрішнього ребра металевої деталі 2, і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 1. Максимальну ширина G, кожного з конвективних каналів 6, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють в межах від 10 мм до 30 мм. Мінімальну ширину Р, простору, що знаходиться між конвективними каналами 7, чи мінімальну ширину Р, простору, що знаходиться між хоча б одним конвективним каналом та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 7, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють не менше 1 мм (фіг. 1, 3, 5). Наявність внутрішніх ребер металевої деталі 2 забезпечує турбулентність потоку нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Це забезпечує перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива. Більш нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, мають більшу швидкість руху до виходу із корпуса металевої деталі 1, оскільки вони мають меншу щільність, і на них діє більша виштовхуюча сила атмосферного тиску. Більша швидкість руху більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, сприяє надходженню в їх потік, менш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, оскільки в потоці більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, тиск є меншим, ніж в потоці менш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Менш нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, знаходяться біля внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі 1, оскільки теплова енергія нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, при надходженні до повітря, котре нагрівають, тут зустрічає найменший тепловий опір металу металевої деталі. Тобто, віддавання теплової енергії нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, тут відбувається швидше. Більш нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, знаходяться у просторі 7, оскільки у просторі 7, віддавання теплової енергії нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, відбувається значно повільніше. Потік менш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, від внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі 1, у простір 7, взаємодіє з внутрішніми ребрами металевої деталі 2. Згідно з ефектом Коанда внутрішні ребра металевої деталі 2, забезпечують вихроутворення потоку нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Вихрові потоки нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, забезпечують 5 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива. Надходженню менш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, у потік більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, сприяє також те, що на нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, у конвективних каналах 6, діє виштовхуюча сила атмосферного тиску. При цьому на нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, що знаходяться близько до входу нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі 1, діє більша виштовхуюча сила, ніж на нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, що знаходяться близько до виходу нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з корпусу металевої деталі 1. Це обумовлено тим, що нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, що знаходяться близько до входу нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі 1, мають більшу температуру, ніж нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, що знаходяться близько до виходу нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з корпусу металевої деталі 1. Будь-який газовий чи повітряний потік взаємодіє з твердою поверхнею. Сили тертя газового чи повітряного потоку, що виникають при взаємодії з твердою поверхнею, уповільнюють рух газового чи повітряного потоку біля твердої поверхні. Через це, при відсутності внутрішніх ребер металевої деталі 2, рух нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, у корпусі металевої деталі 1, був би дуже нерівномірним. Наявність внутрішніх ребер металевої деталі 2, збільшує аеродинамічний опір потоку нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, уповільнюючи його рух, та збільшує рівномірність швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, у потоці. Це збільшує інтенсивність віддачі теплової енергії, нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, повітрю, котре нагрівають. Віддача теплової енергії повітрю, котре нагрівають, відбувається як через корпус металевої деталі 1, так і через внутрішні ребра металевої деталі 2. Навіть при відсутності зовнішніх ребер металевої деталі 3, таким чином, вдасться збільшити кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Температура на зовнішній поверхні корпусу металевої деталі 1, при використанні внутрішніх ребер металевої деталі 2, буде значно більшою, в порівнянні з температурою на зовнішній поверхні корпусу металевої деталі 1, при відсутності внутрішніх ребер металевої деталі 2. Мінімальний радіус викривлення поверхні кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2, чи частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі 2-R, не повинен бути менше 3 мм, оскільки, в цьому випадку, дуже низькою буде швидкість руху нагрітих речовини, що утворилися від згоряння палива, біля викривленої поверхні внутрішнього ребра металевої деталі 2, через сили тертя нагрітих речовини, що утворилися від згоряння палива, об поверхню внутрішнього ребра металевої деталі 2. Це невиправдано зменшить передачу теплової енергії внутрішньому ребру металевої деталі 2, і як наслідок, це невиправдано зменшить кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Максимальна довжина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2-L (найбільший габаритний розмір внутрішнього ребра металевої деталі 2), не повинна бути меншою 50 мм, оскільки це також невиправдано зменшить передачу теплової енергії внутрішньому ребру металевої деталі 2, і як наслідок, це невиправдано зменшить кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Максимальна довжина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2-L, не повинна бути більшою 500 мм, оскільки, в цьому випадку, невиправдано збільшиться габаритний розмір металевої деталі, що невиправдано збільшить її матеріаломісткість. Максимальна ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2 - М, не повинна бути меншою 5 мм, оскільки це теж невиправдано зменшить передачу теплової енергії внутрішньому ребру металевої деталі 2, і як наслідок, це невиправдано зменшить кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу 6 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Максимальна ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2 - М, не повинна бути більшою 50 мм, оскільки в цьому випадку, значно зросте тепловий опір внутрішнього ребра металевої деталі 2, що зменшить кількість теплової енергії, котру передають корпусу металевої деталі 1 через внутрішнє ребро металевої деталі 2. Вказаний діапазон ширини кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2 - М, є оптимальним, що дозволяє забезпечити оптимальний тепловий опір внутрішнього ребра металевої деталі 2. Максимальна ширина G, кожного з конвективных каналів 6, у площині поперечного перерізу металевої деталі, не повинна бути менше 10 мм, оскільки, в цьому випадку, значно зростає аеродинамічний опір металевої деталі потоку нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Це зменшує швидкість руху потоку нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, і як наслідок, зменшує кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Максимальна ширина G, кожного з конвективних каналів 6, у площині поперечного перерізу металевої деталі, не повинна бути більше 30 мм, оскільки, в цьому випадку, зросте нерівномірність розподілу швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, у площині поперечного перерізу металевої деталі. Це також зменшить кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Мінімальна ширина Р, простору 7, що знаходиться між конвективними каналами 6, чи мінімальна ширина Р, простору 7, що знаходиться між хоча б одним конвективним каналом 6 та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі 1, у площині поперечного перерізу металевої деталі, не повинна бути меншою 1 мм, оскільки це значно зменшує перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, і як наслідок, зменшує кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Використовуючи зовнішні ребра металевої деталі 3, котрі мають форму плоских пластин, чи форму, подібну до форми плоских пластин, збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, та вбік (фіг. 1, 2). На фіг. 2 напрямки руху нагрітого повітря вказані пунктирними стрілками. Нагріте повітря завжди рухається вгору. При нагріванні повітря збільшується об'єм повітря, котре нагрівають, при незмінному тиску. Щільність нагрітого повітря при цьому зменшується, і на нагріте повітря діє виштовхуючи сила, спрямована вгору. Але збільшення об'єму нагрітого повітря здійснюється і в горизонтальному напрямку, тобто вбік. До того ж, нагріте повітря, котре рухається вгору між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, зустрічає аеродинамічний опір зовнішніх ребер металевої деталі 3. Це також сприяє руханню нагрітого повітря вбік, за межі простору, обмеженого зовнішніми ребрами металевої деталі 3, де на потік нагрітого повітря не діють сили аеродинамічного опору зовнішніх ребер металевої деталі 3. Прискорення конвективних потоків нагрітого повітря відбувається в просторі між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, де виштовхуючи сила, котра діє на нагріте повітря є найбільшою, оскільки в просторі між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, температура нагрітого повітря є найбільшою. До того ж, об'єм нагрітого повітря, в просторі між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, є більшим, ніж об'єм нагрітого повітря біля зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі 1, при відсутності зовнішніх металевих ребер 3. Збільшення площі контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорення конвективних потоків нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, та вбік, обумовлюють збільшення кількості теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. У вказаному способі також збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння 7 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 палива, та зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі 2, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі 2 змінної ширини, так, що ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2, плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива (фіг. 3). Найбільше нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, у конвективних каналах 6, знаходяться близько до входу усередину корпусу металевої деталі 1. Найменше нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, у конвективних каналах 6, знаходяться близько до виходу з корпусу металевої деталі 1. Більше нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, менш інтенсивно перетікають з конвективних каналів 6 у простір 7. Зменшення ширини внутрішніх ребер металевої деталі 2, на вході нагрітих речовини, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі 1, зменшує аеродинамічний опір руханню нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. Це збільшує перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, і таким чином збільшує кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Також, при виконанні вказаного способу, додатково зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі 2, використовуючи металеву деталь, яка має внутрішню ширину корпусу 1-D1, на вході усередину корпусу металевої деталі 1 нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, і яка має внутрішню ширину корпусу 1-D2, на виході з корпусу металевої деталі 1 нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, причому ширина D1 є більшою від ширини D2 (фіг. 3, 4). Нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, рухаючись усередині корпусу металевої деталі 1, охолоджуються, віддаючи свою теплову енергію повітрю, котре нагрівають, і через це, зменшуються у своєму об'ємі. На виході із корпусу металевої деталі 1, нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, мають значно менший об'єм, ніж на вході усередину корпусу металевої деталі 1. Зменшення внутрішньої ширини корпусу металевої деталі 1 дає можливість використовувати внутрішні ребра металевої деталі 2 меншої ширини. Це зменшує тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі 2, і як наслідок, збільшує кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. При виконанні способу, додатково збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі 3 змінної ширини, так, що ширина кожного зовнішнього ребра металевої деталі 3, плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива (фіг. 3, 4). На фіг. 4 напрямки руху нагрітого повітря вказані пунктирними стрілками. Конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, прискорюють, використовуючи зону зниженого тиску, на вході у простір між зовнішніми ребрами металевої деталі 3. Це обумовлено виходом нагрітого повітря з простору між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, вгору. В цьому випадку, прискорюють саме потоки нагрітого повітря, котре виходить з простору між зовнішніми ребрами металевої деталі 3, вбік. Використання зовнішніх ребер металевої деталі 3 змінної ширини, дозволить збільшити середню ширину ребер 3 та збільшити площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, не зменшуючи при цьому середню швидкість руху нагрітого повітря. Збільшення аеродинамічного опору зовнішніми ребрами металевої деталі 3 збільшеної ширини, потоку нагрітого повітря, буде скомпенсоване додатковим прискоренням потоків нагрітого повітря. Таким чином також збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. У способі, що заявляється, також додатково, зменшують тепловий опір кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі 2, такі, що ввігнута частина поверхні одного внутрішнього ребра металевої деталі 2, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого внутрішнього ребра металевої деталі 2, при цьому товщина кожного внутрішнього ребра металевої деталі 2 плавно збільшується в напрямку, від 8 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі 1 до простору, що знаходиться між конвективними каналами 7 (фіг. 5). Збільшення ширини внутрішніх ребер металевої деталі 2 зменшить їх тепловий опір. Особливо це важливо в центральній частині внутрішнього об'єму корпусу металевої деталі 1, де температура нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, є більшою, ніж температура нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, біля внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі 1. Таким чином також збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. У способі, що заявляється, ще додатково збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі 3, такі, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі 3, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі 3, при цьому товщина кожного зовнішнього ребра металевої деталі 3, плавно збільшується в напрямку, від зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі 1 (фіг. 5). Розширення зовнішніх ребер металевої деталі 3, у напрямку, від зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі 1, збільшує площу контактної поверхні зовнішніх ребер металевої деталі 3, з повітрям, та забезпечує створення конвективних каналів 8, для проходження через них нагрітого повітря. До того ж зовнішні ребра металевої деталі 3, вказаної форми, зменшують потік нагрітого повітря вбік, та збільшують і прискорюють потік нагрітого повітря вгору. Зменшення потоку нагрітого повітря вбік, забезпечує нагрівання повітря до більшої температури, в просторі конвективних каналів 8. На повітря, котре нагріте до більшої температури, діє більша виштовхуюча сила, оскільки більш нагріте повітря має меншу щільність. Завдяки цьому збільшують і прискорюють потік нагрітого повітря вгору, що збільшує перемішування більш нагрітого повітря з менш нагрітим повітрям. Таким чином також збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Також збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи за допомогою кожних двох зовнішніх ребер металевої деталі 3, які розташовані одне біля другого, не менше двох конвективних каналів 8, для проходження через них нагрітого повітря, причому зовнішні ребра металевої деталі 3, розташовують так, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі 3, знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі 3, та/чи випукла частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі 3, знаходиться навпроти випуклої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі 3 (фіг. 6). Вказана форма зовнішніх ребер металевої деталі 3, збільшує площу контактної поверхні зовнішніх ребер металевої деталі 3, з повітрям, та забезпечує створення конвективних каналів 8, для проходження через них нагрітого повітря. Використання більшої кількості конвективних каналів 8, дозволить нагріти повітря до більшої температури за менший проміжок часу, оскільки, чим більше конвективних каналів 8, тим менший об'єм повітря знаходиться в кожному з них. Це прискорить швидкість руху конвективних потоків нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору. Таким чином теж збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Також збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні труби металевої деталі 4, поперечний переріз котрих має будь яку геометричну форму (фіг. 7). Використання зовнішніх труб 4 також збільшує площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям. 9 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Нагріваючись в трубі конвективні потоки повітря можуть рухатися тільки вгору, не змішуючись при цьому з холодним повітрям. Це прискорює конвективні потоки нагрітого повітря. Таким чином також збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Також збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи наскрізні отвори 5 для проходження нагрітого повітря, у корпусі металевої деталі 1, будь якої геометричної форми у своєму поперечному перерізі (фіг. 8, 9). В корпусі металевої деталі 1 можливо створити велику кількість отворів шляхом лиття металу у форму. Це забезпечить велику площу контактної металевої деталі з повітрям, а також прискорить конвективні потоки нагрітого повітря. При нагріванні теплопровідність повітря збільшується, тому доцільно використовувати отвори 5 квадратного чи прямокутного перерізу. В кутах такого прямокутника чи квадрата, температура нагрітого повітря буде найбільшою. Використання більшої кількості отворів 5, дозволить нагріти повітря до більшої температури за менший проміжок часу, оскільки, чим більше отворів 5, тим менший об'єм повітря знаходиться в кожному з них. Це прискорить швидкість руху конвективних потоків нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору. Таким чином збільшують кількість теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. На фіг. 1-8 вказані металеві деталі, в котрих напрямок руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, через внутрішній об'єм металевої деталі, вгору, співпадає з напрямком руху конвективних потоків повітря. Такі металеві деталі більше використовують в пристроях для нагрівання повітря, в котрих нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, надходять усередину корпусу металевої деталі природним шляхом, та нагріті потоки повітря також рухаються природним шляхом. При примусовій подачі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, наприклад за допомогою вдування палива в зону згоряння палива, та/чи примусовій циркуляції нагрітого повітря, наприклад за допомогою вентилятора, можливо використовувати металеві деталі, в котрих напрямок потоків нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та напрямок потоку нагрітого повітря, є взаємно перпендикулярними чи спрямовані під встановленим кутом, один напрямок, відносно іншого. На фіг. 9 зображена металева деталь, в котрій напрямок потоків нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та напрямок потоку нагрітого повітря, є взаємно перпендикулярними. Такі деталі також можливо використовувати в пристроях для нагрівання повітря, в котрих нагріті речовини, що утворилися від згоряння палива, надходять усередину корпусу металевої деталі природним шляхом, та нагріті потоки повітря також рухаються природним шляхом, наприклад в твердопаливних нагрівачах повітря, конструкція яких розрахована на швидке очищення внутрішньої поверхні металевої деталі від сажі. Таким чином, спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, забезпечує збільшення кількості теплової енергії, котру передають для нагрівання повітря, через визначену одиницю об'єму металу корпусу металевої деталі 1, у встановлений проміжок часу, при незмінній кількості теплової енергії, що виділяється при згорянні палива, за такий самий встановлений проміжок часу. Це дозволяє зменшити габаритні розміри металевої деталі, і всього пристрою, пристосованого для нагрівання повітря, в цілому. Як наслідок, це зменшує матеріаломісткість пристрою, пристосованого для нагрівання повітря, та зменшує собівартість його виготовлення. Приклад конкретного виконання Спосіб випробуваний в лабораторних умовах на побутовому газовому конвекторі потужністю 2 кВт. Для проведення експериментів використовували всі металеві деталі, вказані на фіг 1-9. Деталі виготовляли зі сталі, шляхом різання та зварювання металу. Температуру на зовнішніх поверхнях металевих деталей вимірювали за допомогою електронного вимірювального пристрою, котрий здатен вимірювати температуру до 600 °C (з використанням термопари). Згідно з проведеними експериментами встановлено, що не зменшуючи потужності газового конвектора, максимальний габаритний розмір металевої деталі можливо зменшити на 50-60 відсотків. Джерела інформації: 10 UA 108591 C2 1. Деклараційний патент на винахід України № 56090, F24H 1/08, опублікований 15.04.2003, бюл. № 4. 2. Патент на корисну модель України № 26577, F24H 3/02, опублікований 25.09.2007, бюл. № 15. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, за допомогою металевої деталі, котрий включає спалювання палива у пристрої, пристосованому для спалювання палива, нагрівання речовин, що утворилися від згоряння палива, енергією палива, подавання нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, усередину корпусу металевої деталі, котрий своєю зовнішньою поверхнею контактує з повітрям, яке нагрівають, створення потоку газоподібних речовин, що утворилися від згоряння палива, усередині корпусу металевої деталі, зменшення теплової енергії нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, шляхом передавання їхньої теплової енергії повітрю, котре нагрівають, і подальше видалення нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, із середини корпусу металевої деталі, який відрізняється тим, що усередині корпусу металевої деталі створюють рівномірний розподіл швидкості руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, та збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, а також зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, де кожне внутрішнє ребро металевої деталі має ввігнуту та/чи випуклу поверхні або хоча б одну ввігнуту частину поверхні та/чи хоча б одну випуклу частину поверхні, при цьому мінімальний радіус викривлення поверхні кожного внутрішнього ребра металевої деталі чи частини поверхні внутрішнього ребра металевої деталі R, встановлюють не менше 3 мм, причому максимальну довжину кожного внутрішнього ребра металевої деталі L, найбільший габаритний розмір внутрішнього ребра металевої деталі, встановлюють в межах від 50 мм до 500 мм, а максимальну ширину кожного внутрішнього ребра металевої деталі М встановлюють в межах від 5 мм до 50 мм, при цьому внутрішні ребра металевої деталі, усередині корпусу металевої деталі, розташовують так, щоб вони створювали конвективні канали, які пристосовані для проходження нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, де кожний конвективний канал утворений поверхнями двох внутрішніх ребер металевої деталі і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, чи поверхнею одного внутрішнього ребра металевої деталі і внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, та при цьому максимальну ширину G кожного з конвективних каналів, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють в межах від 10 мм до 30 мм, і також мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між конвективними каналами, чи мінімальну ширину Р простору, що знаходиться між хоча б одним конвективним каналом та внутрішньою поверхнею корпусу металевої деталі, у площині поперечного перерізу металевої деталі, встановлюють не менше 1 мм. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, котрі мають форму плоских пластин чи форму, подібну до форми плоских пластин. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують перемішування більш нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, з менш нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива, та зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного внутрішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зменшують тепловий опір внутрішніх ребер металевої деталі, використовуючи металеву деталь, яка має внутрішню ширину корпусу D1 на вході усередину корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, і яка має внутрішню ширину корпусу D2 на виході з корпусу металевої деталі нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива, причому ширина D1 є більшою від ширини D2. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору та вбік, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі змінної ширини, так, що ширина кожного зовнішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку руху нагрітих речовин, що утворилися від згоряння палива. 11 UA 108591 C2 5 10 15 20 25 30 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зменшують тепловий опір кожного внутрішнього ребра металевої деталі, використовуючи внутрішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного внутрішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого внутрішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного внутрішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку від внутрішньої поверхні корпусу металевої деталі до простору, що знаходиться між конвективними каналами. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні ребра металевої деталі, такі, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, при цьому товщина кожного зовнішнього ребра металевої деталі плавно збільшується в напрямку від зовнішньої поверхні корпусу металевої деталі. 8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи за допомогою кожних двох зовнішніх ребер металевої деталі, які розташовані одне біля одного, не менше двох конвективных каналів, для проходження через них нагрітого повітря, причому зовнішні ребра металевої деталі розташовують так, що ввігнута частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти ввігнутої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі, та/чи випукла частина поверхні одного зовнішнього ребра металевої деталі знаходиться навпроти випуклої частини поверхні іншого зовнішнього ребра металевої деталі. 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, використовуючи зовнішні труби металевої деталі, поперечний переріз котрих має будь-яку геометричну форму. 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збільшують площу контактної поверхні металевої деталі з повітрям, котре нагрівають, та прискорюють конвективні потоки нагрітого повітря, котрі спрямовані вгору, створюючи наскрізні отвори для проходження нагрітого повітря у корпусі металевої деталі будь-якої геометричної форми у своєму поперечному перерізі. 12 UA 108591 C2 13 UA 108591 C2 14 UA 108591 C2 15 UA 108591 C2 16 UA 108591 C2 17 UA 108591 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 18
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюKhoda Yevhen Hryhorovych, Bezkrovnyi Mykhailo Hryhorovych
Автори російськоюХода Евгений Григорьевич, Бескровный Михаил Григорьевич
МПК / Мітки
Мітки: палива, згоряння, спосіб, повітря, нагрівання, утворилися, нагрітими, речовинами
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/20-108591-sposib-nagrivannya-povitrya-nagritimi-rechovinami-shho-utvorilisya-vid-zgoryannya-paliva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб нагрівання повітря нагрітими речовинами, що утворилися від згоряння палива</a>
Попередній патент: Спосіб зведення плитно-пальового фундаменту будівлі
Наступний патент: Пристосування для захисту задника взуття автомобіліста
Випадковий патент: Процес лікування нічного енурезу у дітей