供熱工程：第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備

1、1 第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備 2 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備是系統(tǒng)的主要組成部分。它向房 間散熱以補(bǔ)充房間的熱損失，保持室內(nèi)要求的溫度。 l 散熱設(shè)備向房間傳熱的方式主要有下列三種狀況： l 1對流傳熱方式對流傳熱方式:供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)，通過散熱設(shè) 備的壁面，主要以對流傳熱方式對流傳熱方式(對流傳熱量大于輻射傳熱量) 向房間傳熱。這種散熱設(shè)備通稱為散熱器。 l 2輻射方式輻射方式:供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽、熱水、熱空氣、燃?xì)饣?電熱)，通過散熱設(shè)備的壁面，主要以輻射方式輻射方式向房間傳熱。 l 散熱設(shè)備可采用在建筑物的頂棚、墻面或地板內(nèi)埋設(shè)管道 或風(fēng)道的方式，此時(shí)，建筑物部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)與散熱設(shè)

2、備合二 為一；也可采用在建筑物內(nèi)懸掛金屬輻射板的方式。以輻射 傳熱為主的供暖系統(tǒng)，稱之為輻射供暖系統(tǒng)輻射供暖系統(tǒng)。 l 3直接向房間供熱直接向房間供熱:通過散熱設(shè)備向房間輸送比室內(nèi)溫度高 的空氣，直接向房間供熱。 l 利用熱空氣向房間供熱的系統(tǒng)，稱為熱風(fēng)供暖系統(tǒng)熱風(fēng)供暖系統(tǒng)。熱風(fēng) 供暖系統(tǒng)既可以采用集中送風(fēng)的方式，也可以利用暖風(fēng)機(jī)加 熱室內(nèi)再循環(huán)空氣的方式向房間供熱。 3 第一節(jié) 散 熱 器 l 散熱器散熱器的功能是將供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶 的熱量熱量，通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。對散熱器的基本要求， 主要有以下幾點(diǎn): l 1.熱工性能方面的要求: 散熱器的傳熱系數(shù)K值越高，說明 其散

3、熱性能越好。 l 提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數(shù)的方法，可提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數(shù)的方法，可 以采用以采用 l 增加外壁散熱面積（在外壁上加肋片）； l 提高散熱器周圍空氣流動速度； l 增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑； l 2.經(jīng)濟(jì)方面的要求：散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬 耗量越少，成本越低，其經(jīng)濟(jì)性越好。 l 散熱器的金屬熱強(qiáng)度是衡量散熱器經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)標(biāo)志。 l 金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)熱媒熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度 差為1時(shí)，每公斤質(zhì)量散熱器單位時(shí)間所散出的熱量。即 4 q = K/G W/kg l式中： lq散熱器的金屬熱強(qiáng)度，W/kg. lK散熱器的傳熱系數(shù),

4、W/m2.； lG散熱器每1m2散熱面積的質(zhì)量，kg/m2 l 金屬熱強(qiáng)度q值越大，說明散出同樣的熱量所耗的金屬 量越小。這個(gè)指標(biāo)可作為衡量同一材質(zhì)散熱器經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性的一 個(gè)指標(biāo)。對各種不同材質(zhì)的散熱器，其經(jīng)濟(jì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)宜以 散熱器單位散熱量的成本(元/ W)來衡量。 5 l 安裝使用和生產(chǎn)工藝方面的要求： 散熱器應(yīng)具有一 定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力，散熱器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成 所需要的散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和空間， 散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。 l 4衛(wèi)生和美觀方面的要求：散熱器外表光滑，不積灰和 易于清掃，散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間觀感。 l 5使用壽命的要求：散熱器應(yīng)不

5、易于被腐蝕和破損，使 用年限長。 6 一、鑄鐵散熱器 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的散熱器種類 按其制造材質(zhì)按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類。 按其構(gòu)造形式，主要分為柱型、翼型、管型，平板 型等。 鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器長期以來得到廣泛應(yīng)用。它具有結(jié) 構(gòu)簡單，防腐性好，使用壽命長以及熱穩(wěn)定性好的 優(yōu)點(diǎn)；但其金屬耗量大、金屬熱強(qiáng)度低于鋼制散熱 器。 我國目前應(yīng)用較多的鑄鐵散熱器有：翼型散熱 器和柱型散熱器 7 (一)翼型散熱器 l 翼型散熱器分圓翼型(圖21a)和長翼型 (圖2-1b)兩類。 l 1.圓翼型散熱器是一根內(nèi)徑75mm的管子， 外面帶有許多圓形肋片的鑄件。管子兩端配 置法蘭，可將數(shù)根組成平

6、行疊置的散熱器組。 管子長度分750mm，1000mm，最高工作壓 力：對熱媒為熱水，水溫低于150， Pb=0.6MPa;對蒸汽為熱媒， Pb=0.4MPa 。 l 圓翼型型號標(biāo)記為： lTY0.756(4)和TYl.0-6(4) 8 圓翼型散熱器 9 柱翼型單面定向灰鑄鐵散熱器柱翼型單面定向灰鑄鐵散熱器 10 2.長翼型散熱器的外表面具有許多豎向肋 片，外殼內(nèi)部為一扁盒狀空間。 l 長翼型散熱器的標(biāo)準(zhǔn)長度分200mm， 280mm兩種，寬度B：115mm，同側(cè)進(jìn)出口中心 H1=500mm,高度H=595mm。 l 最高工作壓力最高工作壓力: l 對熱水溫度低于130，Pb=0.4MPa，

7、l 對以蒸汽為熱媒，Pb=0.2MPa。 l 長翼型型號標(biāo)記分別相應(yīng)為：TC 0.28/54(俗稱 大60)和TC0.20/54(俗稱小60)。 11 長翼型散熱器 12 方翼型散熱器 13 l(二)柱型散熱器 l 柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器。外表面光滑，每 片各有幾個(gè)中空的立柱相互連通。根據(jù)散熱面積的需要， 可把各個(gè)單片組裝在一起形成一組散熱器。 l 我國目前常用的柱型散熱器主要有二柱、四柱兩種類 型散熱器。根據(jù)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，散熱器每片長度為60mm、 80mm兩種，寬度B有132mm、143mm、 164mm三種， 散熱器同側(cè)進(jìn)出口中心距H1有300、500、600、900四種 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺

8、寸。 l最高工作壓力：最高工作壓力： l 對普通灰鑄鐵，熱水溫度低于130 時(shí)， l Pb= 0.5MPa(當(dāng)以稀土灰鑄鐵為材質(zhì)時(shí)，Pb=0.8 MPa). l 以蒸汽為熱媒時(shí)， Pb=0.2MPa。 14 柱型鑄鐵散熱器四柱760型 生產(chǎn)商：生產(chǎn)商： 山西趙家堡學(xué)棟暖氣片有限公司 型號：型號： TZ4-6-5(8) (四柱760型） 產(chǎn)地：產(chǎn)地： 中國 山西 清徐 趙家堡執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： JG3-2002 15 三柱散熱器 16 二柱型鑄鐵散熱器M132型 生產(chǎn)商：生產(chǎn)商： 山西趙家堡學(xué)棟暖氣片有限公司 型號：型號： TZ2-5-5(8)M132型 產(chǎn)地：產(chǎn)地： 中國 山西 清徐 趙家堡

9、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： JG3-2002 17 l 二柱型-散熱器 18 一帆風(fēng)順-散熱器 19 火紅太陽 -散熱器 20 花瓶-散熱器 21 云梯-散熱器 22 l 這些特殊散熱器的生產(chǎn)廠家是: l 石家莊市星奧工貿(mào)有限公司，占地6800平方米，地處石家莊市北 外環(huán)柳董莊工業(yè)區(qū)，北臨南水北調(diào)工程碧水藍(lán)天公園，東距京廣鐵路 僅一公里，南距石太高速兩公里，地理位置優(yōu)越。是石家莊市最大的 散熱器生產(chǎn)廠家。 l 主要產(chǎn)品為：鋼制、銅鋁復(fù)合兩大類?，F(xiàn)已具備年生產(chǎn)萬片的生 產(chǎn)能力。為承接重點(diǎn)工程大額定單奠定了基礎(chǔ)。 l 公司擁有一批專業(yè)的研發(fā)隊(duì)伍，引進(jìn)國際一流的全自動焊接設(shè)備 和全自動噴塑設(shè)備，從而保證了

10、焊接強(qiáng)度和焊接美觀，使產(chǎn)品表面光 滑細(xì)膩，色澤豐富，任意組合造型多變，適應(yīng)水質(zhì)范圍廣，熱效率高， 耐高壓及采暖裝飾環(huán)保為一體。 l 產(chǎn)品經(jīng)清華大學(xué)建筑物理環(huán)境監(jiān)測中心，石家莊市技術(shù)監(jiān)督局， 測定散熱器的金屬熱強(qiáng)度，傳熱系統(tǒng)壓力，均達(dá)到先進(jìn)水平。率先在 同行通過IS090012000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。產(chǎn)品由中國平安保險(xiǎn)公 司承擔(dān)質(zhì)量責(zé)任險(xiǎn)。在采暖區(qū)的大中小城市均有售后服務(wù)保障體系。 我們希望與您真誠合作，共同發(fā)展，以科學(xué)的管理，本著以質(zhì)取 勝，回報(bào)社會的經(jīng)營觀念，為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，最滿意的服務(wù)。 23 石家莊市星奧工貿(mào)有限公司一角 24 石家莊市星奧工貿(mào)有限公司廠房參觀 25 二、鋼制散熱

11、器 l (一)閉式鋼串片對流散熱器 由鋼管、鋼片、 聯(lián)箱及管接頭組成(見圖2-2)。 l 鋼管上的串片采用0.5mm的薄鋼片，串 片兩端折邊90形成封閉形。許多封閉垂直 空氣通道，增強(qiáng)了對流放熱能力，同時(shí)也 使串片不易損壞。 l 閉式鋼串片式散熱器規(guī)格以高x寬表示， 其長度可按設(shè)計(jì)要求制作。 26 閉式鋼串片對流散熱器 27 (二)板型散熱器 l 由面板、背板、進(jìn)出水口接頭、放水 門固定套及上下支架組成。背板有帶對流 片和不帶對流片兩種板型。面板、背板多 用1.21.5mm厚的冷軋鋼板沖壓成型，在 面板直接壓出呈圓弧形或梯形的散熱器水 道。水平聯(lián)箱壓制在背板上，經(jīng)復(fù)合滾焊 形成整體。為增大散熱

12、面積，在背板后面 焊上0.5mm的冷軋鋼板對流片。 28 30 板型散熱器尺寸表板型散熱器尺寸表 31 (三)鋼制柱型散熱器 l 其構(gòu)造與鑄鐵柱型散熱器相似，每片也 有幾個(gè)中空立柱。這種散熱器是采用1.25 1.5mm厚冷軋鋼板沖壓延伸形成片狀半柱型。 將兩片片狀半柱型經(jīng)壓力滾焊復(fù)合成單片， 單片之間經(jīng)氣體弧焊聯(lián)接成散熱器。 32 鋼制柱型散熱器尺寸表 33 鋼制柱型散熱器 34 (四)扁管型散熱器 l 它是采用52111.5mm (寬X高X厚)的 水通路扁管疊加焊接在一起，它兩端加上 斷面35 40mm的聯(lián)箱制成 35 扁管型散熱器 36 鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有如下 一些特點(diǎn)： l

13、 1.金屬耗量少。鋼制散熱器大多數(shù)是由薄鋼板壓制 焊接而成。 l 2.鋼制散熱器金屬熱強(qiáng)度大： l 可達(dá).8.Wkg，而鑄鐵散熱器的金屬 熱強(qiáng)度一般僅為0.3Wkg.左右。 l .耐壓強(qiáng)度高 ，鑄鐵散熱器的承壓能力一般Pb= 0.40.5MPa。鋼制板型及柱型散熱器的最高工作 壓力可達(dá)0.8MPa鋼串片的承壓能力更高，可達(dá) 1.0MPa。因此，從承壓角度來看，鋼制散熱器適 用于高層建筑供暖和高溫水供暖系統(tǒng)。 37 l 外形美觀整潔，占地小，便于布置。如板型 和扁管型散熱器還可在外表面噴刷各種顏色和圖 案，與建筑和室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)。鋼制散熱器高度 較低，扁管和板型散熱器厚度薄，占地小，便于 布置。

14、 l 除鋼制柱型散熱器外，鋼制散熱器的水容量 較少，熱穩(wěn)定性差些。在供水溫度偏低而又采用 間歇供暖時(shí)，散熱效果明顯降低。 l 鋼制散熱器的最主要缺點(diǎn)是容易被腐蝕，使 用壽命比鑄鐵散熱器短。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：熱水供 暖系統(tǒng)的補(bǔ)水含氧量多或系統(tǒng)水中的氯根含量多 的情況下，鋼制散熱器很易產(chǎn)生內(nèi)部腐蝕。此外， 在蒸汽供暖系統(tǒng)中不應(yīng)采用鋼制散熱器。對具有 腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間， 不宜設(shè)置鋼制散熱器。 38 l 除了鑄鐵及鋼制散熱器外，也有采用其它材除了鑄鐵及鋼制散熱器外，也有采用其它材 質(zhì)制造的散熱器質(zhì)制造的散熱器。 l 1.在意大利、匈牙利等國，鋁及鋁合金散熱 器也得到應(yīng)用。我國也有生

15、產(chǎn)鋁鋁串片和鋁合金的 散熱器。鋁制散熱器的重量輕、外表美觀；鋁的 輻射系數(shù)比鑄鐵和鋼的小，為補(bǔ)償其輻射放熱的 減小，外型上應(yīng)采取措施以提高其對流散熱量。 l 2.陶瓷陶瓷散熱器和混凝土板內(nèi)嵌鋼管混凝土板內(nèi)嵌鋼管的散熱器 型式，在蘇聯(lián)也曾一度推薦應(yīng)用，但并不理想。 l 3.西歐一些國家近年來很重視發(fā)展塑料塑料散熱 器，我國也有試制品。它重量輕，節(jié)省金屬，防 腐性好，是有發(fā)展前途的一種散熱器。研制耐高 溫的塑料，并在經(jīng)濟(jì)上能與傳統(tǒng)散熱器競爭，是 目前發(fā)展塑料散熱器的關(guān)鍵。 39 l 三、散熱器的選用 l 如前所述，選用散熱器類型時(shí)，應(yīng)注意在熱工、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、美熱工、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、美 觀和防腐蝕觀和防

16、腐蝕等方面的基本要求。但要根據(jù)具體情況，有所側(cè)重。 l 設(shè)計(jì)選擇散熱器時(shí)，應(yīng)符合下列原則性的規(guī)定： l 1.散熱器的工作壓力，當(dāng)以熱水為熱媒時(shí)，不得超過制造廠規(guī)定的 壓力值。 l 對高層建筑使用熱水供暖時(shí)，首先要求保證承壓能力，這對系統(tǒng) 安全運(yùn)行，至關(guān)重要。當(dāng)采用蒸汽為熱媒時(shí)，在系統(tǒng)啟動和停止運(yùn)行 時(shí)，散熱器的溫度變化劇烈，易使接口等處滲漏，因此，鑄鐵柱型和 長翼型散熱器的工作壓力，不應(yīng)高于0.2 MPa(2kgfcm2)；鑄鐵圓翼 型散熱器，不應(yīng)高于0.4MPa(4kgfcm2)。 l 2.在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。 l 3.在放散粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠房，應(yīng)采用易

17、于清掃的散熱 器。 l 4.在具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間，宜采用鑄 鐵散熱器。 l 5.熱水系統(tǒng)采用鋼制散熱器時(shí)，應(yīng)采取必要的防腐措施(如表面噴涂， 補(bǔ)給水除氧等措施)，蒸汽采暖系統(tǒng)不得采用鋼制柱型、板型和扁管 等散熱器。 40 第二節(jié) 散熱器的計(jì)算 l 散熱器計(jì)算就是確定供暖房間所需散熱器的 面積和片數(shù)。 l 一、散熱器面積的計(jì)算 l 散熱器散熱面積F按下式計(jì)算： 321 )( npj ttK Q F 41 式中 ： lQ散熱器的散熱量，W； ltpj散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，； ltn供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，； ， lK散熱器的傳熱系數(shù)，Wm2.； l1 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；

18、l2 散熱器連接形式修正系數(shù); l3 散熱器安裝形式修正系數(shù); 42 二、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 tpj l 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj隨供暖熱媒(蒸汽或熱水)參數(shù) 和供暖系統(tǒng)形式而定。 l 1在熱水供暖系統(tǒng)中，tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù) 平均值。 l tpj =(tsg + tsh)2 (22) 式中: tsg散熱器進(jìn)水溫度， tsh散熱器出水溫度， l 對雙管熱水供暖系統(tǒng)，散熱器的進(jìn)、出口溫度分別按 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度計(jì)算。 l 對單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水 溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須 逐一分別計(jì)算。 43 44 2在蒸汽供暖系統(tǒng)中， 當(dāng)蒸汽

19、表壓力0.MPa時(shí)， tpj取等于100； 當(dāng)蒸汽表壓力大于0.03MPa時(shí)， tpj取與散熱器進(jìn)口蒸汽壓 力相應(yīng)的飽和溫度。 三、散熱器傳熱系數(shù)K及其修正系數(shù)值 散熱器傳熱系數(shù)K值的物理概念，是表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱熱 媒平均溫度媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫與室內(nèi)氣溫tn相差相差1時(shí)，每時(shí)，每1m2散熱器面積所散熱器面積所 散出的熱量散出的熱量W，單位為Wm2.。它是散熱器散熱能力強(qiáng)弱 的主要標(biāo)志。 影響散熱器傳熱系數(shù)的因素很多： a.散熱器的制造情況(如采用的材料，幾何尺寸、結(jié)構(gòu)形 式、表面噴涂等因素)。 b.散熱器的使用條件(如使用的熱媒、溫度、流量、室內(nèi) 空氣溫度及流速、安裝方式及組合片數(shù)等因

20、素)。 這些因素都綜合地影響散熱器的散熱性能，因而難 以用理論的數(shù)學(xué)模型表征出各種因素對散熱器傳熱系數(shù)K值 的影響。只有通過實(shí)驗(yàn)方法確定。 45 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)定：散熱器傳熱系數(shù)K值 的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在一個(gè)長寬高為 (40.2m)X(40.2m)X(2.80.2m)的封閉小室內(nèi)， 保持室溫恒定下進(jìn)行。散熱器應(yīng)無遮擋，敞開設(shè)置。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成: lK=f(t)或Q= f(t)的關(guān)系式： lK=a(t)b = a (tpj tn) b W/m2. l或=(t)= (tpj tn) 式中： K在實(shí)驗(yàn)條件下，散熱器的傳熱 系數(shù)， W/m2. 、 a 、b 由實(shí)驗(yàn)確定的系數(shù)， t散熱器熱媒與室內(nèi)

21、空氣的平均溫差， ，(t= tpj - tn) ； Q在散熱面積F條件下的散熱量，W 。 47 l 采用影響傳熱系數(shù)和散熱量的最主要因 素散熱器熱媒與空氣平均溫差t ，來反映 K和Q值隨其變化的規(guī)律，是符合散熱器的 傳熱機(jī)理的。 l 因?yàn)樯崞飨蚴覂?nèi)散熱，主要取決于主要取決于 散熱器外表面的換熱阻，而在自然對流傳散熱器外表面的換熱阻，而在自然對流傳 熱下，外表面換熱阻的大小主要取決于溫?zé)嵯?，外表面換熱阻的大小主要取決于溫 差差t。t越大，則傳熱系數(shù)越大，則傳熱系數(shù)K及散熱量及散熱量Q值值 越高。越高。 48 如前所述，散熱器的傳熱系數(shù)K和散熱量 Q值是在一定的條件下，通過實(shí)驗(yàn)測定的。 若實(shí)際情

22、況與實(shí)驗(yàn)條件不同，則應(yīng)對所 測值進(jìn)行修正。式(21)中的 、值 都是考慮散熱器的實(shí)際使用條件與測定實(shí)驗(yàn) 條件不同，而對K或Q值，亦即對散熱器面積 引入的修正系數(shù)。 49 1散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù) l 柱型散熱器是以10片作為實(shí)驗(yàn)組合標(biāo)準(zhǔn)， 整理出 l K=f(t)或Q= f(t)的關(guān)系式。 l 在傳熱過程中，柱型散熱器中間各相鄰片之間相互吸 收輻射熱，減少了向房間的輻射熱量，只有兩端散熱器的 外側(cè)表面才能把絕大部分輻射熱量傳給室內(nèi)。隨著柱型散 熱器片數(shù)的增加，其外側(cè)表面占總散熱面積的比例減少， 散熱器單位散熱面積的平均散熱量也就減少，因而實(shí)際傳 熱系數(shù)K減小，在熱負(fù)荷一定的情況下所需散熱面積增

23、 大。 l 散熱器組裝片數(shù)的修正系數(shù)值，可按附錄23選 用。 50 2.散熱器連接形式修正系數(shù)值 l 所有散熱器傳熱系數(shù)K=f(t)或Q= f(t)的關(guān)系式都 是在: 1.散熱器支管與散熱器同側(cè)連接散熱器支管與散熱器同側(cè)連接 2.上進(jìn)下出上進(jìn)下出 的實(shí)驗(yàn)狀況下整理得出。 當(dāng)散熱器支管與散熱器的連接方式不同時(shí)，由于散散 熱器外表面溫度場變化的影響熱器外表面溫度場變化的影響，使散熱器的傳熱系數(shù)發(fā) 生變化。 如在散熱器支管同側(cè)連接，下進(jìn)上出情況下，實(shí)驗(yàn) 表明：外表面的平均溫度接近于出口水溫tsh，遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn) 整理公式所采用的tpj低，因此，按上進(jìn)下出實(shí)驗(yàn)公式計(jì) 算其傳熱系數(shù)K值時(shí)，應(yīng)予以修正，亦即需增

24、加散熱面 積，以 1值進(jìn)行修正。 l 不同連接方式的散熱器修正系數(shù)值，可按附錄 24取用。 51 3散熱器安裝形式修正系數(shù)值 l 實(shí)驗(yàn)公式K=f(t)或Q= f(t)的關(guān)系式,都是在散散 熱器敞開裝置情況下整理的熱器敞開裝置情況下整理的。當(dāng)安裝方式不同時(shí)， 就改變了散熱器對流放熱和輻射放熱的條件，因 而要對K或Q值進(jìn)行修正。 l 安裝在房間內(nèi)的散熱器,可有種種方式，如敞 開裝置、在壁龕內(nèi)、或加裝遮擋罩板等。 l 散熱器安裝形式修正系數(shù)值，可按附錄2 5取用。 52 四、散熱器片數(shù)或長度的確定 l l l 按上式(21)確定所需散熱器面積后(由于每組片數(shù)或 總長度未定，先按 =1計(jì)算)，可按下式

25、計(jì)算所需散熱 器的總片數(shù)或總長度； l n=Ff (片或m) (25) l 式中 l f:每片或每1m長的散熱器散熱面積，m2片或m2m。 l 然后根據(jù)每組片數(shù)或長度乘以修正系數(shù) ，最后確 定散熱器面積。 l 暖通規(guī)范規(guī)定，柱型散熱器面積可比計(jì)算值小 0.1m2(片數(shù)n只能取整數(shù)) 。 l 翼型和其它散熱器的散熱面積可比計(jì)算值小5。 321 )( npj ttK Q F 53 五、考慮供暖管道散熱量時(shí)，散熱器散熱 面積的計(jì)算 l 供暖系統(tǒng)的管道敷設(shè)，有暗裝和明裝兩 種方式。 l 暗裝的供暖管道，應(yīng)用于美觀要求高的 房間。暗裝供暖管道的散熱量，沒有進(jìn)入房 間內(nèi)，同時(shí)進(jìn)入散熱器的水溫降低。因此，

26、對于暗裝未保溫的管道系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中要考 慮熱水在管道中的冷卻，計(jì)算散熱器面積時(shí)， 要用修正系數(shù)(1)值予以修正。 值可查閱一些設(shè)計(jì)手冊。 54 l 對于明裝于供暖房間內(nèi)的管道，因考慮到全部或部分 管道的散熱量會進(jìn)入室內(nèi)，抵消了水冷卻的影響，因而， 計(jì)算散熱面積時(shí)，通?？刹豢紤]這個(gè)修正因素。 l 在精確計(jì)算散熱器散熱量的情況下(如民用建筑的標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)計(jì)或室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格的房間)，應(yīng)考慮明裝供暖管 道散入供暖房間的散熱量。供暖管道散入房間的熱量，可 用下式計(jì)算: l QgflKgt W (26) l 式中 Qg 供暖管道散熱量，W； l f 每米長管道的表面積，m； l l 明裝供暖管道長度，m；

27、l Kg 管道的傳熱系數(shù)，Wm2.； l t 管道內(nèi)熱媒溫度與室內(nèi)溫度差，； l 管道安裝位置的修正系數(shù) 讀音 eta 艾塔 55 l 計(jì)算散熱器散熱面積時(shí)，應(yīng)扣去供暖管 道散入房間的熱量。 l 同時(shí)應(yīng)注意，需要計(jì)算出熱媒在管道中 的溫降，以求出進(jìn)入散熱器的實(shí)際水溫tsg， 并用此參數(shù)確定各散熱器的傳熱系數(shù)K值或 Q值，在扣除相應(yīng)管道的散熱量后，再確定 散熱器面積。 56 六、散熱器的布置 l 布置散熱器時(shí)，應(yīng)注意下列的一些規(guī)定: l 1散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺下，這樣，沿 散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下 降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空 氣比較暖和舒適。 l 2

28、為防止凍裂散熱器，兩道外門之間，不準(zhǔn)設(shè) 置散熱器。在樓梯間或其它有凍結(jié)危險(xiǎn)的場所，其 散熱器應(yīng)由單獨(dú)的立、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié) 閥。 l 3散熱器一般應(yīng)明裝，布置簡單。 l 內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可采用暗裝。 l 托兒所和幼兒園應(yīng)暗裝或加防護(hù)罩，以防燙 傷兒童。 l 57 l 4在垂直單管或雙管熱水供暖系統(tǒng)中，同一房 間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接； l 貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室 及走廊的散熱器，可同鄰室串聯(lián)連接。 l 兩串聯(lián)散熱器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱 器接口直徑(一般為11/4)相同，以便水流暢 通。 l 5在樓梯間布置散熱器時(shí)，考慮樓梯間熱 流上升的特點(diǎn)，應(yīng)盡量布置在底

29、層或按一定比 例分布在下部各層。 l 6鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過下列 數(shù)值： l 二柱(M132型)20片；柱型(四柱) 25片；長翼型7片。 58 七、散熱器計(jì)算例題 l (例題21) 某房間設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為 1600W，室內(nèi)安裝M132型散熱器，散熱 器明裝，上部有窗臺板覆蓋，散熱器距窗 臺板高度為150mm。供暖系統(tǒng)為雙管上供 式。設(shè)計(jì)供、回水溫度為：95/70，室 內(nèi)供暖管道明裝，支管與散熱器的連接方 式為同側(cè)連接，上進(jìn)下出，計(jì)算散熱器面 積時(shí)，不考慮管道向室內(nèi)散熱的影響。求 散熱器面積及片數(shù)。 59 l 解 已知:Q=1600W， l 在熱水供暖系統(tǒng)中， tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的

30、算術(shù)平均值。 l tpj =(tsg + tsh)2 (22) l 式中 tsg散熱器進(jìn)水溫度， l tsh散熱器出水溫度， l tpj= (95十70)2=82.5 l tn= 18 ， l t=tpj- tn =82.5-18=64.5 l 查附錄2-1，對M132型散熱器 l K=2.426t0.286=2.426(64.5)0.286=7.99 Wm2. l 修正系數(shù)： l 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定1=1.0 l 散熱器連接形式修正系數(shù)，查附錄24， 2=1.0 l 散熱器安裝形式修正系數(shù)，查附錄25，3=1.02 60 l 根據(jù)式(2-1) l M132型散熱器每片散熱面積為0

31、.24m2(附錄 21)計(jì)算片數(shù)n為： l n=F/ f = 3.17/0.24=13.2片片 l l 2 321 17. 302. 10 . 10 . 1 5 .6499. 7 1600 m tK Q F 61 l查附錄23，當(dāng)散熱器片數(shù)為1120片時(shí)， 1=1.0， l因此，實(shí)際所需散熱器面積為， lF3.171.05=3.33 m2 l 實(shí)際采用片數(shù)n為： l n=Ff =3.330.24=13.88 片 l 取整數(shù)，應(yīng)采用M132型散熱器14片。 62 第三節(jié) 鋼制輻射板 l 如前所述，一般的鑄鐵散熱器主要以對流對流散熱 為主，對流散熱占總散熱量的左右。 l 在輻射供暖系統(tǒng)中，有一種型

32、式是采用鋼制 輻射板作為散熱設(shè)備。它以輻射傳熱輻射傳熱為主，使室 內(nèi)有足夠的輻射強(qiáng)度，以達(dá)到供暖的目的。 l 設(shè)置鋼制輻射板的輻射供暖系統(tǒng)，通常也稱 為中溫輻射供暖系統(tǒng)其板面平均溫度為80- 200)， 這種系統(tǒng)主要應(yīng)用于工業(yè)廠房， 用在 高大的工業(yè)廠房中的效果更好。 l 在一些大空間的民用建筑，如商場、體育館， 展覽廳，車站等也得到應(yīng)用。鋼制輻射板，也可 用于公共建筑和生產(chǎn)廠房的局部區(qū)域或局部工作 地點(diǎn)供暖。 63 一、鋼制輻射板的型式 l 根據(jù)輻射板長度的不同，鋼制輻射板有塊狀塊狀 輻射板和帶狀輻射板輻射板和帶狀輻射板兩種型式。 l 鋼制塊狀輻射板塊狀輻射板構(gòu)造簡單，加工方便，便于 就地生

33、產(chǎn)，在同樣的放熱情況下，它的耗金屬量 可比鑄鐵散熱器供暖系統(tǒng)節(jié)省節(jié)省50左右。 l 帶狀輻射板帶狀輻射板是將單塊輻射板按長度方向串聯(lián)串聯(lián)而 成。帶狀輻射板通常采用沿房屋的長度方向布置， 長達(dá)數(shù)十千米，水平吊掛在屋頂下或屋架下弦下 部(圖27)。 l 帶狀輻射板適用于大空間建筑。帶狀輻射板 與塊狀板比較，由于排管較長，加工安裝不便， 而且排管的熱膨脹、排空氣以及排凝結(jié)水等問題 也較難解決。 64 65 l 根據(jù)背面是否保溫，輻射板分為單面輻射板根據(jù)背面是否保溫，輻射板分為單面輻射板 和雙面輻射板和雙面輻射板 l 輻射板背面加保溫層，是為了減少背面 方向的散熱損失，讓熱量集中在板前輻射 出去，這種

34、輻射板稱為單面輻射板單面輻射板。它向 背面方向的散熱量，約占板總散熱量的10 。 l 背面不保溫的輻射板，稱為雙面輻射板雙面輻射板。 雙面輻射板可以垂直安裝在多跨車間的兩 跨之間，使其雙向散熱，其散熱量比同樣 的單面輻射板增加增加30左右。 66 其它輻射板：陶瓷板、遠(yuǎn)紅外輻射板 常用的規(guī)格有：160*240、200*300、200*400、300*400、300*500、 400*600 67 中溫定向輻射板 l 結(jié)構(gòu)概述： l ORH中溫定向輻射板為平板狀，由外向內(nèi)依次為: l a,紅外輻射涂層， l b,金屬發(fā)熱面板， l c,面狀電發(fā)熱元件、 l d,絕熱保溫層、 l e,熱反射層 l

35、 f,后備板。 l 采用高科技面狀發(fā)熱材料，超強(qiáng)絕熱層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)大輻射散熱 能力的紅外輻射涂層發(fā)熱面，科學(xué)的熱反射層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使ORH中溫 定向輻射板具有超強(qiáng)的定向輻射能力。 l 使用方法： l 該產(chǎn)品可靈活安裝于室內(nèi)頂棚或墻壁上，廣泛適用于住宅、賓館、 車庫、醫(yī)院、學(xué)校、辦公室、蔬菜大棚、糧食烘干、養(yǎng)殖業(yè)、雛卵孵 化等。 68 lORH中溫定向輻射板采用國外先進(jìn)技 術(shù)，結(jié)合我國氣象條件而研發(fā)的一種熱工 學(xué)性能最完善、節(jié)能效果最好的電采暖產(chǎn) 品。 l 其采用高效定向輻射和快速加熱技術(shù)， 集采暖舒適性和安裝靈活性于一身，與溫 控器配合使用成為真正意義上的智能輻射 采暖。 l 因其散熱面為具有特

36、定遠(yuǎn)紅外輻射波長 的裝飾涂層，有效地提高了加熱的目的性 和有效性，其單向輻射能力是其背面的125 倍，因而具有獨(dú)特的定向輻射效應(yīng)定向輻射效應(yīng)。 69 中溫定向輻射板 70 l 各種遠(yuǎn)紅外輻射元件，在加熱過程中，發(fā)出遠(yuǎn)紅外電磁波，被有 機(jī)物高分子和水分子吸收后，產(chǎn)生激烈的分子和原子共振現(xiàn)象，使物 質(zhì)發(fā)熱，達(dá)到迅速干燥的目的。 l 1、在工業(yè)方面，適用涂裝、紡織、塑料、皮革、印刷、化纖、木材 合成板、造紙、玻璃陶瓷、電子、電器、橡膠、制茶、食品、烤煙、 烘漆等工業(yè)的干燥和烘烤，脫水和固色干燥等等。 l 2、在農(nóng)業(yè)方面，可用于谷物和油料、果食品的快速干燥還能起殺菌 作用。 l 3、在醫(yī)藥上，采用遠(yuǎn)紅

37、外輻射線治療關(guān)節(jié)炎等良好的效果。 l 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： l 1、干燥速度快，生產(chǎn)效率高，可縮短干燥時(shí)間三分之一到一半。 2、 節(jié)約用電，從實(shí)際使用效果來看，可以節(jié)電百分之三十至百分之八十 三點(diǎn)三。 l 3、設(shè)備投資少，建造費(fèi)用低，維修方便，裝置緊湊，占地面積小。 4、能提高產(chǎn)品質(zhì)量，熱傳道效率高，物質(zhì)表面的內(nèi)部同時(shí)吸收遠(yuǎn)紅 外線，加熱均勻，烘漆涂層牢固，附著力強(qiáng)。外表光亮，色澤鮮艷。 71 陶瓷遠(yuǎn)紅外輻射板元件 72 二、鋼制輻射板的散熱量 l 鋼制輻射板的散熱量，包括輻射散熱f和 對流散熱Qd兩部分。 )( 100100 21 4 2 4 1 0 ttFQ TT FCQ QQQ d f df 7

38、3 l Qf:輻射板的輻射放熱量，W； l Qd:輻射板的對流放熱量，W； l :輻射板表面材料的黑度，它與油漆的光澤等有關(guān)， 無光漆取0.910.92； l C。:絕對黑體的輻射系數(shù)，Co=5.67 W/m2K； l :輻射角系數(shù)，對封閉房間=1.0； l F:輻射板的表面積，m2； l T1:輻射板的表面平均溫度，K； l T2:房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面平均溫度，K； l :輻射板的對流換熱系數(shù)，W/m2.； l t1:輻射板的平均溫度，； l t2:輻射板前的空氣溫度，。 74 l 實(shí)際上，輻射板的散熱量受許多因素影響： l .輻射板的制造情況輻射板的制造情況 l 如板厚、加熱管的管徑的間距

39、、加熱管與鋼 板的接觸情況、板面涂料、板背面保溫程度等. l .輻射板的使用條件輻射板的使用條件 l 如使用熱媒溫度、輻射板附近空氣流速、板 的安裝高度和角度等的綜合影響， l 因而理論計(jì)算困難也難以準(zhǔn)確。通常都是通 過實(shí)驗(yàn)方法，給出不同構(gòu)造的輻射板在不同條件 下的散熱量，提供工程設(shè)計(jì)選用。 75 第四節(jié) 暖 風(fēng) 機(jī) 一、暖風(fēng)機(jī) l 暖風(fēng)機(jī)暖風(fēng)機(jī)是熱風(fēng)供暖系統(tǒng)的備熱和送熱設(shè) 備。熱風(fēng)供暖是比較經(jīng)濟(jì)的供暖方式之一 。 l 暖風(fēng)機(jī)暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動機(jī)及空氣加熱 器組合而成的聯(lián)合機(jī)組。 l在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣由吸風(fēng)口進(jìn)入機(jī) 組，經(jīng)空氣加熱器加熱后，從送風(fēng)口送至室 內(nèi)，以維持室內(nèi)要求的溫度。 76

40、 l 暖風(fēng)機(jī)分為軸流式與離心式兩種，常 稱為小型暖風(fēng)機(jī)和大型暖風(fēng)機(jī)。 l 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用的熱媒不同， 又可分為： 1. 蒸汽暖風(fēng)機(jī)、蒸汽暖風(fēng)機(jī)、 2. 熱水暖風(fēng)機(jī)，熱水暖風(fēng)機(jī)， 3. 蒸汽、熱水兩用暖風(fēng)機(jī)蒸汽、熱水兩用暖風(fēng)機(jī) 4. 冷熱水兩用暖風(fēng)機(jī)等。冷熱水兩用暖風(fēng)機(jī)等。 l 目前國內(nèi)常用的軸流式暖風(fēng)機(jī)主要有 蒸汽、熱水兩用的NC型和NA型 77 NC、NC/B型暖風(fēng)機(jī)型暖風(fēng)機(jī) l NC、NC/B型鋼代和鋁代暖風(fēng)機(jī)是一種 通風(fēng)與供熱的聯(lián)合裝置，可供廠房、公共 建筑物中通風(fēng)供暖用。 l 該產(chǎn)品性能好，外形美觀，安裝方便。 l 適用于當(dāng)空氣中不含易燃、易爆氣體的 場合作循環(huán)空氣供暖，其熱媒為蒸汽 （0.031.0MPa）或熱水（13070）。 78 NC、NC/B型暖風(fēng)機(jī)型暖風(fēng)機(jī) 79 lQ型暖風(fēng)機(jī)型暖風(fēng)機(jī): l Q型暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動機(jī)及散熱型暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動機(jī)及散熱 器組合而成的聯(lián)合機(jī)組。器組合而成的聯(lián)合機(jī)組。 l 適用于允許空氣循環(huán)的各種類型的車間， 當(dāng)空氣中不含灰塵、易燃、易爆性的氣體 時(shí)，可作為循環(huán)空氣采暖之用。 Q型暖風(fēng)機(jī)是以蒸汽為熱媒，供廠礦企 業(yè)、生產(chǎn)車間及其它大型建筑物中的熱風(fēng) 采暖。該型暖風(fēng)機(jī)是經(jīng)過熱