Теплообменный модуль и способ его сборки - RU2640856C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к теплообменному модулю и способу его сборки и может быть использовано, в частности, в горной промышленности для тепловой защиты конструктивных элементов горных выработок от образования льда, обогрева промышленных помещений, обогрева помещений со взрывоопасной средой и т.д.

Известно устройство для предупреждения образования льда в транспортных тоннелях (патент RU 2123117 С1, кл. E21F 17/02, опубл. 10.12.1998), состоящее из сетчатой облицовки, подвешенной к крепи, и обогревательной системы из электрических проводников и обогревательных элементов, выполненных из нескольких витков гибкого нагревательного кабеля.

К недостаткам данного устройства относятся сравнительно невысокая эффективность тепловой защиты поверхности горных пород, что связано как с равномерным распределением нагревательных элементов по ширине поверхности, предохраняемой от образования льда, так и со значительными потерями теплоты от обогревательных элементов в окружающую воздушную среду, и повышенная трудоемкость процесса крепления нагревательных элементов.

Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена и упрощение процесса сборки теплообменного модуля.

Предложен теплообменный модуль, содержащий элементы, образующие поверхность нагрева, и нагревательный элемент, имеющий контакт с элементами, образующими поверхность нагрева, причем элементы, образующие поверхность нагрева, выполнены в виде экструдированных металлических панелей, имеющих обращенные в противоположные стороны наружную и внутреннюю поверхности и боковые кромки, выполненные с одной стороны в виде выступа, а с другой в виде паза, которые при стыковке образуют замок для соединения экструдированных металлических панелей и образования теплообменного модуля, причем по крайней мере один край теплообменного модуля, перпендикулярный соединениям экструдированных металлических панелей, загнут, а нагревательный элемент уложен в соответствующих каналах или креплениях, выполненных на внутренней поверхности экструдированных металлических панелей, образующих поверхность нагрева. При этом экструдированная металлическая панель выполнена из алюминия. Причем на внутренней поверхности экструдированной металлической панели выполнены Г-образные ребра, с обращенными друг к другу полками, которые образуют монтажные каналы для крепежных элементов и одновременно являются ребрами жесткости, а наружная поверхность экструдированной металлической панели выполнена рифленой. Нагревательный элемент выполнен в виде нагревательного кабеля или в виде трубки с теплоносителем. Теплообменный модуль в профиле имеет Г-образную форму. По крайней мере один загнутый край теплообменного модуля, перпендикулярный соединениям экструдированных металлических панелей, выполнен с дополнительным загибом.

Также предложен способ сборки вышеуказанного теплообменного модуля, включающий соединение элементов, образующих поверхность нагрева, выполненных в виде экструдированных металлических панелей, имеющих обращенные в противоположные стороны наружную и внутреннюю поверхности и боковые кромки, с помощью которых стыкуют пазы и соответствующие им выступы по противоположным краям элементов с образованием замка, затем загибают по крайней мере один край теплообменного модуля, перпендикулярный соединениям экструдированных металлических панелей, после чего укладывают нагревательный элемент в соответствующие каналы или крепления, выполненные на внутренней поверхности экструдированных металлических панелей, образующих поверхность нагрева.

На фиг. 1 показан вид модуля в разрезе; на фиг. 2 - вид модуля с загибом, на фиг. 3 - вид модуля с дополнительным загибом.

Теплообменный модуль 1 содержит элементы, выполненные в виде экструдированных металлических панелей 2, имеющих обращенные в противоположные стороны наружную и внутреннюю поверхности и боковые кромки, выполненные с одной стороны в виде выступа 3, а с другой в виде паза 4, которые при стыковке образуют замок 5 для соединения экструдированных металлических панелей 2 и образования теплообменного модуля 1, нагревательный элемент 6, причем по крайней мере один край теплообменного модуля 1, перпендикулярный соединениям (замкам 5) экструдированных металлических панелей 2, загнут 7, а нагревательный элемент 6 уложен в соответствующих каналах или креплениях 8, выполненных на внутренней поверхности экструдированных металлических панелей 2, образующих поверхность нагрева. При этом экструдированная металлическая панель 2 выполнена из алюминия. Причем на внутренней поверхности экструдированной металлической панели 2 выполнены Г-образные ребра, с обращенными друг к другу полками, которые образуют монтажные каналы для крепежных элементов и одновременно являются ребрами жесткости 9, а наружная поверхность экструдированной металлической 2 панели выполнена рифленой 10. Нагревательный элемент 6 выполнен в виде нагревательного кабеля или в виде трубки с теплоносителем. Теплообменный модуль 1 в профиле имеет Г-образную форму. По крайней мере один загнутый край теплообменного модуля 1, перпендикулярный соединениям экструдированных металлических панелей 2, выполнен с дополнительным загибом 11.

Сборка теплообменного модуля осуществляется следующим образом: соединяют элементы, образующие поверхность нагрева, выполненные в виде экструдированных металлических панелей 2, имеющих обращенные в противоположные стороны наружную и внутреннюю поверхности и боковые кромки, с помощью которых стыкуют пазы 4 и соответствующие им выступы 3 по противоположным краям элементов с образованием замка 5, затем загибают 7 (с дополнительным загибом 11) по крайней мере один край теплообменного модуля 1, перпендикулярный соединениям (замкам 5) экструдированных металлических панелей 2, после чего укладывают нагревательный элемент 6 в соответствующие каналы или крепления 8, выполненные на внутренней поверхности экструдированных металлических панелей 2, образующих поверхность нагрева. В монтажные каналы, образованные Г-образными ребрами 9, с обращенными друг к другу полками, устанавливают крепежные элементы, с помощью которых крепят теплообменный модуль к стене, потолку или другой поверхности.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Собранный теплообменный модуль 1, необходимых размеров и мощности, устанавливают в обогреваемом помещении, тоннеле и в других подобных местах. За счет выполнения нагревающей поверхности из высокотеплопроводного материала - экструдированных металлических панелей 2 - и непосредственного контакта нагревательной поверхности с нагревательным элементом 6 получают равномерное (по всей поверхности нагрева) тепловое излучение или нагрев.

Применение предлагаемого теплообменного модуля позволяет избежать образования льда при попадании воды в тоннель, приводит к сокращению энергетических затрат и дает возможность упростить технологию демонтажа устройства в случае его неисправности или необходимости перемещения в другое место.

Реферат

Изобретение относится к теплообменному модулю и способу его сборки и может быть использовано, в частности, в горной промышленности для тепловой защиты конструктивных элементов горных выработок от образования льда, обогрева промышленных помещений, обогрева помещений со взрывоопасной средой. Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена и упрощение процесса сборки теплообменного модуля. Теплообменный модуль, характеризующийся тем, что содержит элементы, образующие поверхность нагрева, и нагревательный элемент, имеющий контакт с элементами, образующими поверхность нагрева, причем элементы, образующие поверхность нагрева, выполнены в виде экструдированных металлических панелей, имеющих обращенные в противоположные стороны наружную и внутреннюю поверхности и боковые кромки, выполненные с одной стороны в виде выступа, а с другой в виде паза, которые при стыковке образуют замок для соединения экструдированных металлических панелей и образования теплообменного модуля, причем по крайней мере один край теплообменного модуля, перпендикулярный соединениям экструдированных металлических панелей, загнут, а нагревательный элемент уложен в соответствующих каналах или креплениях, выполненных на внутренней поверхности экструдированных металлических панелей, образующих поверхность нагрева. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула