Теплообмінник

1. Теплообмінник, що містить корпус, оснащений термоносіями у вигляді штирів, який відрізняється тим, що корпус з термоносіями являє собою єдиний модуль, при цьому корпус виконано у вигляді плити, а термоносії розміщені перпендикулярно до неї. 2. Теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що термоносії виконано у вигляді пустотілих штирів з отворами, що відкриті в напрямку робочої поверхні плити. 40250 ребрами, з штирями, які ще треба набрати з цілого ряду секцій для створення різних габаритів, кількість деталей, які складають цю конструкцію залишається значною а конструкція - недостатньо технологічною, хоча і досягається можливість використання її виготовлення литтям. В основу винаходу поставлено задачу такого удосконалення теплообмінника, при якому за рахунок значного спрощення конструкції і збільшення поверхні теплопередачі, забезпечується можливість підвищення швидкості і ефективності теплопередачі, зниження енергетичних витрат і покращання технологічності. Для вирішення цієї задачі у теплообміннику, що містить корпус, оснащений термоносіями у вигляді штирів, згідно винаходу корпус з термоносіями являє собою єдиний модуль, при цьому корпус виконано у вигляді плити, а термоносії розміщені перпендикулярно до неї, оптимальним є, коли термоносії виконано у вигляді пустотілих штирів з отворами, що відкриті в напрямку робочої поверхні плити; на робочій поверхні плити вздовж і/або поперек встановлено перегородки призначені для розташування між ними акумулюючих теплоелементів, наприклад: цегли, кераміки і т. ін.; крім того, симетрично згаданому модулю відносно плити встановлено додатковий модуль, охоплений камерою з вхідним і вихідним патрубками, причому термоносії цих модулів зорієнтовані взаємно протилежне порожнини суміжних термоносіїв з'єднані між собою; його оснащено додатковою камерою, яка охоплює згаданий модуль; додаткова камера має вхідний і вихідний патрубки. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак за винаходом і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Оскільки корпус виконано у вигляді простої плити, а штирі розміщені по всій її поверхні перпендикулярно до неї зрозуміло, що це значно спростить конструкцію, одночасно збільшивши поверхню теплопередачі. Таку конструкцію можна використовувати як плиту, грубку. Ще в більшій мірі ефективність теплопередачі збільшиться, якщо штирі виконати пустотілими з отворами відкритими в напрямку робочої поверхні плити оскільки при меншій товщині цих елементів зменшується металомісткість і збільшується ефект термопередачі. При розміщенні на робочій поверхні плити вздовж і/або поперек перегородок стає можливим розмістити між цими перегородками акумулюючі теплоелементи, наприклад цеглу, кераміку та. ін., що має сенс при використанні такого теплообмінника в камінах. Така конструкція забезпечує більш довготривале утримання тепла. При введені в цю конструкцію, у якій корпус з термоносіями складає єдиний модуль, симетрично йому додаткового модуля, охопленою камерою з вхідним і вихідним патрубками і розташуванням термоносіїв цих модулів взаємно протилежне з порожнинами суміжних термоносіїв, з'єднаннях між собою, утворюється конструкція радіатора, який залежно від вибраного середовища може використовуватись як для нагрівання, так і для охолодження. При розміщенні додаткового модуля у додатковій замкненій камері стає можливим здійснювати теплообмін між двома замкненими сере довищами з будь якими наперед заданими властивостями. Такі модулі, як окремі (п. 1 формули винаходу), так і приєднані до них додаткові модулі можна з'єднувати між собою як послідовно, так і паралельно для отримання необхідної потужності пристрою. Пристрій технологічний і має невелику металомісткість, його можна виконати спрощеним процесом лиття. Винахід проілюстровано кресленнями де, на фіг. 1, 2 показано теплообмінник, вид спереду і зверху, який може бути використано як плиту; на фіг. 3-5 те саме, види спереду, збоку і зверху при використанні його як каміна; на фіг. 6-7 (види спереду і зверху) представлено теплообмінник, який можна використовувати для нагрівання або охолодження середовища в промисловості і побуті, наприклад як радіатор на фіг. 8-11 (види спереду і зверху), варіанти теплообмінника для здійснення теплообміну між двома замкненими середовищами, які відрізняються між собою температурою, фізичним і хімічним складом, наприклад: газ - рідина. Теплообмінник (фіг. 1-11) містить корпус 1 у вигляді плити, оснащений термоносіями 2 у вигляді штирів, які можуть бути суцільними або, як показано на всіх фігурах, - пустотілими з отворами 3, що відкриті в напрямку робочої поверхні і розміщені перпендикулярно до неї. Крім того термоносії 2 можуть бути циліндричними, конусними або у формі голок. Корпус 1 утворює разом з термоносіями 2 єдиний модуль 4. Теплообмінник (фіг. 3-5) відрізняється від описаного вище лише наявністю перегородок 5 вздовж і/або поперек корпусу 1, які призначені для передачі тепла акумулюючим елементам (цеглі, кераміці і т. ін., умовно не показано), цей варіант найкраще використовувати як камін. Теплообмінник (фіг. 6-11) відрізняється від вищеописаних наявністю додаткового модуля 6, аналогічного згаданому модулю 4 і встановленого симетрично останньому, термоносії 2 цих модулів 4, 6 зорієнтовані взаємно протилежне, а порожнини суміжних термоносіїв 2 з'єднані між собою. Модуль 4 схоплює камера 7, а додатковий модуль 6 - додаткова камера 8. Одна з камер 8 (фіг. 8, 9) або обидві камери 7,8 (фіг. 10, 11) мають вхідні 9 і вихідні 10 патрубки. Теплообмінник працює таким чином. Теплообмінник, зображений на фіг. 1-5, може виконувати функції пічки, грубки або каміну. Для здійснення теплообміну проводять нагрівання штирів 2, які передають тепло на робочу 3 (верхню) поверхню корпуса 1 у вигляді плити. При роботі теплообмінника у режимі каміну між перегородками 5 розміщують акумулюючі теплоелементи, наприклад цеглу, кераміку і т. ін. Для нагрівання штирів 2 можна використовувати будь яке джерело енергії, наприклад дрова, вугілля і т. ін. Робота теплообмінника, зображеного на фіг. 6-7, відрізняється тим, що для його функціонування як каміна, печі, котла, радіатора або холодильника в камеру 8 через вхідний патрубок 9 подають середовище, завдяки чому відбувається інтенсивний теплообмін. Через вихідний патрубок 10 середовище виводиться з теплообмінника. Для регулювання температурного режиму модулі 4, 6 можна з'єднувати між собою послідовно, парале 2 40250 льно залежно від наявності місцерозташування теплообмінника. Теплообмінник (фіг. 8-9) працює аналогічно вищеописаному. Різниця полягає в тому, що він має додаткову камеру 7, заповнену середовищем для акумулювання тепла чи холоду. Теплообмінник (фіг. 10-11) теж працює за класичними принципами здійснення теплообміну, але в ньому завдяки наявності автономних вхідних 9 і вихідних 10 патрубків в обох камерах 7, 8 можна мати більше можливостей в заміні середовища і, як наслідок, регулювання температурного режиму в широких границях по наперед заданій програмі. Наприклад, збільшуючи або зменшуючи швидкість проходження замкнених середовищ через камери 7, 8. Фіг. 1 Фіг. 2 3 40250 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 4 40250 Фіг. 7 Фіг. 8 Фіг. 9 5 40250 Фіг. 10 Фіг. 11 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6