Біметалевий радіатор

Запропонований винахід відноситься до галузі теплотехніки і більш конкретно до секційних радіаторів переважно водяного опалення і може бути використаний в системах опалення житлових, суспільних та виробничих будівель з температурою теплоносія до 110°С і робочим тиском до 2МПа (20атм). Відомий біме тале вий сек цій ний ра діа тор кор пора ці ї «SIR A GR OUP» (Італія), який складається з окремих секцій [див. Журнали „Ідеї вашого дому" №8 ,1998 , №8 ,2003 і №4 ,2004 Ви давн ик ЗАО „Сало н Прес", РФ Москва], к о ж на із як и х ма є ста ле ву а р м а тур у, я к а ск ла да єть ся із ве р тик а ль но го трубчатого стояка і різьбових втулок по краям стояка і алюмінієвий цільнолитий корпус зовні ста лево ї арматури. Цільнолитий алюмінієвий к орп ус ма є пло ск у ве р тикальн у о сно ву уздо вж стояка , на ділен у н авко ло різьбових втулок кільцевими вер хньою та нижньою бобишками, роз та шо ваними по осі осно ви і на однаковій відстані ві д вер хньо го і нижнього краю основи контурним ребром, охоплюючим з трьох боків по краям основу. Кон турне ре бро має пе редн ю і задн ю вер тика льні ді лянки і вер хню горизон тальн у ділянк у. Осно ва наділена також з кожного плоского бок у вн утр і шн іми ре бр ами : це н тр а льним по о сі стояк а і двом а бі чн ими , близьким до передньої ділянки і далеким до передньої ділянки контурно го ребра, розташованими паралельно вертикальним ділянкам контурного ребра. Внутрішні ребра утворюють поміж coбою і вертикальними ділянками передній, два середні х і задній канали для спрямування конвективного теп ло во го п оток у зн из у уго р у і ви хо ду йо го в про стір , який на грі ва ється через проріз у верхній частині передньої ділянки контурного ребра і проріз на го риз он та льн ій ді лян ці ко н турно го р ебр а . Окрім то го , ви ще ве р хньо ї бобишки і горизонтальною ділянкою контурного ребра з дво х боків о снови, через крізні ви ходи переднього і заднього каналів утворені глухі порожнини, які є застійними зонами для р уху зниз у угор у конвективного теплового потоку. Зазначений радіа тор обраний якості прото тип у за сук упністю спільни х ознак. Недоліками відомої конструкції біметалевого радіатора є: - пі дви щена величина габа ри тн ої до вжи ни (висо та ) секці ї із-з а розміщення верхньої та нижньої бобишек з однаковим зазором відносно країв о снови , що ве де до невиправданої ви трати алюмінієвого сплаву на корпус і до подорожчання інструмента(прес-форм ЛПД)для лиття корпусу; - Відсутність достатньої кількості прорізей, для виходу теплового конвективного потоку в простір, який нагрівається при чотирьох каналах утворених внутрішніми ребрами та вертикальними ділянками контурного ребра. Тільки два канали мають крізний вихід через два прорізи теплового потоку в простір, який нагрівається, що зменшує е фекти вність тепловіддачі секції; - Підвищений опір прямуванню теплового потоку в нижній частині із-за утворення завихрень на кінцях внутрішніх ребер при повороті потоку в канали; - Не обхідн ість з асто сування для стояка а рма тур и сталеви х тр уб малого діаметра, що може привести при експлуатації секції до їх швидкого заростання та падінню витрат теплоносія і зменшенню тепловіддачі секції. Запропонований бімета леви й радіа тор позбавлен вказаних недо ліків за рахунок нетрадиційної зміни конструкції його секції дозволяючої: - Скоротити габаритну висо ту секції і цим зменшити витрату алюмінієвого сплаву на корпус секції; - Ліквідувати застійні зони при прямуванні теплового конвективного потоку і цим інтесіфікувати тепловіддачу секції; - Забезпечи ти кожному утвореному каналу крізний ви хід в простір, який нагрівається, щоб збільшити ефективність тепловіддачі секції; - Запобі гти або зменши ти імовірність заростання перерізу каналу в стояці. В основу винаходу поставлена задача інтенсифікації процесу обігрівання замкненого об'єму приміщення , підви щення при цьому тепловідда чі в навколишн є середови ще , а також зниження габаритів і металоємність біметалевого радіатора корпорації „SIRA GROUP" (Італія). Поставлена задача вирішена за рахунок удосконалення біметалевого радіатора, в якому вн утрішні ребра кожної із секцій в її вер хні х частина х плавно зігнуті , зменшені по висоті та подовжені з можливістю утворювання принаймні трьо х крізних зі гн ути х каналі в, причом у останн і виконані дво бічними та спрямовані в бік середо ви ща, яке нагрі вається , а вер хня і нижня кільце ві бо би шки (секці ї) своїми стінками ча стково сполучені відповідно зі стінками горизонтальної і вертикальної ділянок її контурного ребра. Окрім то го, раді а тор відрізняється тим, що вн утрі шні ребра кожної секції в сво їй нижній частині виконані скороченими для забезпечення рівномірного розподілу конвективного потоку по каналам та зниження при цьому опору в ни х при прямуванні потоку знизу угор у, причому величина скорочення кожного з них пропорційна відстані відповідного внутрі шнього ребра від його контурного ребра задньої ділянки. Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг.1 і Фіг.2 подані проекції односекционного радіатора, а на Фіг.3 подан поперечний розріз секції. Згідно з Фіг.1, Фіг.2 та Фіг.3 секція біметалевого радіатора опалення складається з вертикального сталевого трубчатого стояка 1, на краях якого закріплені за допомогою сварки різьбові втулки 2, які складають разом зі стояком герметичну сталеву арматур у для цирк уляції в ній теплоносія (гарячої води). Сталева арматура розташована усередині ціліснолитого алюмінієвого корпуса 3 з'єднаного з арматурою методом лиття під тиском. Ціліснолитий алюмінієвий корпус 3 утримує плоску вертикальну основу 4 наділен у на вколо різьбови х втулок 2 кільце вими вер хньою 5 та нижньою 6 бобишками розташованими по осі основи 4. Основа 4 з трьох боків по торцевим краям обхоплена контурним ребром 7, маючим передню вер тикальн у ділянк у 8, за дню вер тика льн у ділянк у 9 та горизо нтальн у ді лянк у 1 0. Для скор очування до вжини (ви со ти ) секці ї сті нка вер хньо ї кі льце во ї бо би шк и 5 ча стк о во спо лучен а з го риз он таль но ю ділянко ю 1 0 ко н тур н о го р е бра 7 і з о вні шн я п о ве р хн я н ижнь о ї кі ль це во ї бо би шк и 6 ча стк о во сп олуче н а з ниж ні м кр а єм о сно ви 4 . Осн о ва 4 н а ді лен а так ож внутрішніми бічними ребрами, бічним близьким ребром 11, центральним 12 і бічним далеким 13 по відношенню до передньої ділянки 8 контурного ребра 7. Причому бічне близьке ребро 11 і центральне ребро 12 виконані у верхні х ча стина х пла вно викри вленим в бік пе ре дньо ї вер тика льно ї ділянки 8 контурно го ребра 7 і подовжені до упора в передн ю ділянк у для створення тр ьо х к різн и х кан алі в з ви хо дом їх до трьо х про різі в на пе редній ді лян ці контурного ребра. При цьому перший канал 1-1 утворений поміж передньою ді лянкою 8 і близьким викри вленим ребр ом 11 і спо лучен ий з про стор ом, який нагрівається нижньою проріззю 18 на передній дільниці. Другий канал 15 утворений поміж близьким викривленим ребром 11 і центральним викривленим ребром 12 і з'єднаний з простором, який нагрівається сере дньо ю пр орізз ю 2 0 на п ере дні й діля нці 8 . Тре ті й кан ал 1 6 утворе ний поміж викри вленим цен тра льним ре бром 12 і далеким бі чним ре бром 13 і з'єднаний з простором, який нагрівається вер хньою проріззю 21 на передній дільниці 8 контурно го ребра 7. Пере лічувані канали створені для то го , щоб підви щити е фекти вність тепловіддачі секці ї за рахунок більш інтенси вно го спрям ування кон векти вно го поток у по крізним каналам і передачі теп ла ві д секції до простор у, який нагріва ється перед передньою ділянкою 8 контурного ребра 7. На осно ві 4 матиметься також крізний задній канал 17, утворений далеким ребром 13 і вертикальною задньою ділянкою 9 кон турн ого ре бра 7 з 'єднан ий з прорізз ю 1 9 на гор изон та льній діля нці 1 0 кон турно го р ебра 7 . Для змен ше ння опор у при розпо ділі сформо ван ого у нижній частині секції конвективного потоку по каналам усі вн утрі шні ребра в нижній частині як видно з Фіг.1 виконані скороченими по відношенню до к ра ю за дньо ї ді лянк и 8 к он тур н о го р ебр а 7 , в бі к ді лянк и , п р и чо м у величина скорочення пропорційна відстані кожного ребра від задньої ділянки 9. Основа 4 і передня ділянка 8 контурного ребра для ліквідування застійної зони при прямуванні конвективного потоку знизу угор у в області верхньої бобишки 5 виконані викривленими, а стінки контурного ребра на передній ділянці 8 частково сполучені в місці скруглення зі стінкою верхньої кільцевої бобишки 5. Таким чином, запропонована конструкція секції завдяки частковому сполученню стінки верхньої бобишки 5 з горизонтальною ділянкою 10 контурного ребра 7 і зовнішню поверхнею нижньої кільцевої бобишки 6 з нижнім краєм основи 4 дозволяє скоротити га ба ри тн у до вжин у(ви со ту) сек ці ї і тим самим зм ен ши ти ви тра ту алюмінієвого сплаву на виготовлення корпуса секції. Виконання внутрі шнього близького бічно го ребра 11 і цен трального ребра 12 викривленими в бік передньої ділянки контурного ребра 7 і подовженими до упора в передню ділянку 8 і утворювання внаслідок цього трьо х крізни х ка налі в 14 , 15 , 16 з 'єднани х к ожний сво єю прор іззю на передній ділянці з простором, який нагрівається дозволяє прискорити отбір тепла від секції при прямуванні конвекти вного по току знизу угор у і тим самим підвищити ефективність передачі тепла в простір, який нагрівається передньою ділянкою 8 контурного ребра 7. Виконання основи і передньої ді лянки контурного ре бра в області вер хньої кільцевої бобишки 5 скругленими дозволяє запобігти утворюванню застійної зони при прямуванні конвективного потоку в області вер хньої бобишки і цим також полишити тепловіддачу секції, а виконання внутрішні х ребер 11 , 12, 13 в нижній частині скороченими по відношенн ю до краю задньої ділянки 9 контурного ребра 7 в бік передньої ділянки 8 контурного ребра 7 пропорційно відстані кожного ребра від задньої ділянки 9 дозволяє більш рівномірно розподілити, сформований в нижній частині секції конвек ти вний по ток по каналам 14, 15 , 16 , 17 і цим зменши ти опі р конвективного потоку при його прямуванні знизу угор у. Застосування в якості трубчатого стояка арматури стандартної сталевої водогазопровідної труби з умовним проходом не менш 15мм дає можливість зменшити заростання поперечного перерізу усередині стояка особливо у випадку експлуатації секції на теплоносії недостатньо високої якості.