Центробежный воздухоподогреватель (калорифер)

Центробежный воздухоподогреватель (калорифер)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс Зб с, 8 Я 46028

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕННЕ

ОПИСАНИЕ центробежного воздухоподогреватепя (калорифера).

К авторскому свидетельству С. Г. Хоткевича и Ф. Л. Итцигеона, заявленному

2 февраля 1935 года (спр. о перв. № 162146).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 29 февраля 1936 года. (2971

Предлагаемый центробежный воздухоподогревател ь (калорифер) и редназначен для замены широко применяемых в настоящее время отопительно-вентиляционных агрегатов с пластинчатым калорифером системы Юнкерс.

Недостатки существующих агрегатов и их основной детали пластинчатого калорифера состоят в том, что для своего изготовления они требуют значительного количества металла — труб из листового железа и, главное, цинка. Металл в таких агрегатах и калориферах используется недостаточно интенсивно, так как коэфициент теплопередачи в этих калориферах недостаточно высок. Последнее объясняется тем, что общий коэфициент теплопередачи калорифера, как известно, .решается в основном коэфициентом теплопередачи от поверхности металла к воздуху. Последний же коэфициент является функцией скорости прохода воздуха через калориферы и увеличивается весьма быстро с увеличением это" скорости.

1ак как, например, пластинчатый калорифер Юнкерса представляет большое сопротивление проходу воздуха, и это сопротивление растет пропорционально квадрату скорости воздуха, то практически скорости воздуха приходится подбирать так, чтобы сопротивлением калорифера не превышало 10 — 15 мм водяного столба. В противном случае мощность, потребляемая вентилятором, слишком возрастает и установка делается не. экономичной в эксплоатации.

Сравнительно низкий коэфициент теплопередачи объясняется также тем, что благодаря невысоким скоростям воздуха и конструктивным особенностям пластинчатых калориферов в них вдоль стенки образуется тонкий поверхностный слой неподвижного воздуха, ухудшающий теплопередачу.

В предлагаемой конструкции совмещены вентилятор и калорифер вместе с использованием лопастей вечтилятора в качестве нагревательных поверхностей.

Относительные скорости воздуха и металла для достижения высокого коэфициента должны быть возможно высоки, но так как энергию воздух в обычных установках получает от вентилятора, который имеет коэфициент полезного действия, примерно 30 — 500 0, то, совместив калорифер с вентилятором, можно. в первом приближении считать возможным экономию 50% энергии или при том же расходе энергии, можно создать значительно более высокие относительные скорости воздуха и металла.

Еще нагляднее выгода использования лопастей вентилятора в качестве нагревательных поверхностей видна из следующего.

В каждом винтовом вентиляторе различаются осевая скорость воздуха и относительная скорость воздуха относительно лопаток, причем последняя всегда в несколько раз больше первой.

В любом неподвижном калорифере используют только осевую скорость винтового вентилятора, тогда как в предлагаемом вращающемся калорифере используется относительная скорость воздуха.

Следовательно, при всех прочих равных условиях в смысле затраты энергии, в предлагаемом калорифере относительные скорости металла и воздуха, а следовательно, и коэфициент теплопередачи будет в несколько раз выше, чем при неподвижном калорифере.

Кроме того, при выполнении лопасти рабочего колеса из ряда ажурно расставленных трубок создается целая система вихрей, что обусловит ударное действие воздуха на трубки, а это в свою очередь сильно увеличит коэфициент теплопередачи и не даст возможности образования неподвижного слоя воздуха у поверхности металла.

Таким образом в предлагаемом кало.рифере единственным ограничением скорости воздуха, а следовательно, и коэфициента теплопередачи является шум.

Так как в зависимости от характера помещения требования к шуму черезвычайно разнообразны, то сообразно с этим, меняя обороты калорифера, можно приспособить его работу для любых условий.

Подача воздуха и расходуемая мощность зависят главным образом от угла атаки крыла, который конструктор может менять по своему усмотрению.

На чертеже фиг. 1 изображает вид установки центробежного воздухоподогревателя (калорифера) сбоку; фиг. 2— вид ее спереди; фиг. 3 — вид установки с двумя калориферами сбоку; фиг. 4— то же в соединении с крыльчаткой: фиг. 5 вид сбоку рабочего колеса; фиг. 6 †разр втулки коробки колеса; фиг. ? — вид спереди его.

Рабочее колесо а (фиг. 1, 2) центробежного воздухонагревателя (калорифера) укреплено на полом валу, установленном в подшипнике 8 и приводи-, мом во вращение электродвигателем б.

Бал проходит через сальниковую коробку д, где помещен сальник г, уплотняющий вращающийся полый вал. К коробке присоединяются на фланцах е трубы, подводящие и отводящие горячую воду.

Вся установка монтируется на раме ж.

Установка двух калориферов последовательно с ременной передачей и (фиг. 3) применима в случае необходимости нагреть воздух до высоких температур.

В случае, если повышение свободного напора, получающего от работы двух калориферов нежелательно, то это достигается уменьшением угла атаки крыльев.

Характерной деталью является здесь направляющий аппарат 3 из легкого листового железа, необходимый для уничтожения завихрения струй воздуха.

В установке для случаев, где необходимо преодолевать значительное сопротивление, например, работа на разветвленный воздуховод и т. и. (фиг. 4), последовательно с калорифером посажена нормальная крыльчатка л, что дает возможность преодолеть сопротивление до

40 — 50 лл водного столба.

Рабочее колесо калорифера (фиг.

5 — 7) состоит из полой втулки-коробки а, на которой укреплены, например, восемь лопастей. Последние состоят из ряда П-образных трубок б, соединенных концами со стенками а" пустотелой ко робки а . В углах лопастей отдельные трубки б скреплены приваренными полосками в для сообщения жесткости.

Для увеличения завихрения воздуха трубки каждой лопасти стоят неплотно и имеют между собой зазоры.

По трубкам циркулирует горячая вода. Втулка-коробка а имеет поперечную перегородку з, которая отделяет пространство нагревающей среды, например, горячей воды от охлажденной.

В перегородку вварена трубка u для горячей воды.

Коробка а оканчивается фланцами e и ж, к которым справа прибалчен фланец с концом вала г, а слева фланец с подводя щей и отводя щей труба ми д .

Трубы д идут одна в другой и наружная труба служит одновременно валом, на котором сидит шкив, подшипник и т. и. Направление движения нагревающей среды пока-ано стрелками. При