燃氣紅外線輻射采暖技術(shù)交底

1、1燃氣紅外線輻射采暖技術(shù)交底M：（津建安表22）高大空間燃氣紅外線輻射供暖系統(tǒng) 法國燃氣供暖工業(yè)公司中國代表處 長期以來，廠房、體育館、倉庫等具有高大空間的建筑物的供暖設(shè)計一直是困繞暖通工程師的一個難題。常規(guī)的對流散熱器供暖方式中，由鍋爐房來的熱媒（熱水或蒸汽）經(jīng)過輸送管路（熱網(wǎng)）將熱媒送至用戶（散熱器）。供暖系統(tǒng)如圖，所示。在這種供暖系統(tǒng)中，在用戶端散熱器先加熱空氣，由于冷熱空氣的密度差，空間內(nèi)熱空氣向上流動，冷空氣向下流動，導致房間內(nèi)溫度產(chǎn)生嚴重的垂直失調(diào)，產(chǎn)生大量的無效耗熱量。采用這種方式供暖，為了達到一定的供熱效果，必須加熱建筑物里的所有空氣，而熱空氣又總 是在房間的上半部分，實際需要

2、供暖的人和物體都在溫度較低的房間底部，因此，熱的有效利 用率較低，特別是對一些大空間、半開放式空間供熱，采用這種供暖對流方式熱損失更大，供 暖效果更差。往往房間頂部溫度高，底部溫度低。房間高度越高，這種作用越明顯，有的房頂 溫度高達40?,而人的活動空間溫度卻只有3-5?。這樣的溫度分布，不但人體感覺不舒服，而且造成大量能源浪費。而且，由于空氣對流作用，容易產(chǎn)生揚灰現(xiàn)象，影響人體健康。燃氣輻射供暖是利用天然氣、液化石油氣等可燃氣體，在特殊的燃燒裝置一輻射管內(nèi)燃燒而輻射出各種波長的紅外線進行供暖的。我們知道，物體的輻射強度與熱力學溫度的四次方成 正比。溫度越高，輻射強度越高。輻射供暖克服了常規(guī)供

3、暖在高大空間建筑物供暖中產(chǎn)生的垂直失調(diào)。根據(jù)輻射強度的不同分為高強度、中強度和低強度。高強度設(shè)備通常用在空間高度特別大的建筑物（20米以上），輻射體表面溫度一般在900?以上。中強度設(shè)備輻射體表面溫度一般在工程名稱XXXXXX廠安裝施工部位燃氣紅外線輻射采暖交底時間2019年 月 日施工企業(yè)：XXXXX）公司3燃氣輻射供暖在西方國家早被普遍采用，它省去了將高溫煙氣熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏責崦?熱水或 蒸汽)熱能這樣一個能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，排煙溫度低、熱效率大大提高。由于管內(nèi)煙氣溫度高，輻 射能力強，使得它具有構(gòu)造簡單、外形小巧、發(fā)熱量大、熱效率高、安裝方便、造價低、操作 簡單、無噪音、環(huán)保、潔凈等優(yōu)點。它特別

4、適用于體育場館、游泳池、禮堂、劇院、食堂、餐 廳、工廠車間、倉庫、超市、貨運站、飛機修理庫、車庫、洗車房、溫室大棚、養(yǎng)殖場等等。燃氣輻射供暖技術(shù)在我國的推廣與應(yīng)用，給廣大暖通工作者帶來了新的技術(shù)拓展領(lǐng)域。它 既有利于環(huán)境保護，又符合我國西氣東送的戰(zhàn)略決策，有利于改善我國能源結(jié)構(gòu)的不合理狀況, 促進節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。間于目前在中國市場，我們面臨的建筑物高度大部分在15m以下，我們主推性能價格比均較優(yōu)的中溫型燃氣輻射管供暖器。F面我們介紹一下燃氣輻射供暖設(shè)備在供暖系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)計與選型方法。采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GBJ19-87)(2001年修訂版)建筑設(shè)計防火規(guī)范(GBJ16-87)。鍋爐

5、房設(shè)計規(guī)范(GB 50041-92)。城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范(GB50028-93)工業(yè)金屬管道施工與驗收規(guī)范2.供暖熱負荷的計算供暖熱負荷計算依據(jù)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GBJ19-87)(2001年修訂版)(以下簡稱采暖規(guī)范)它包括:加熱由門窗縫隙滲入室冷空氣的耗熱量加熱同門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量；(4)水分蒸發(fā)的耗熱量；加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量 通風耗熱量;最小負荷班的工藝設(shè)備散熱量1.設(shè)計規(guī)范(1)圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量；(8)熱管道及其他熱表面的散熱量；4(9)熱物料的散熱量;(10)通過其他途徑散失或獲得的熱量；其中，圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量

6、。基本耗熱量按下式計算：Q,aFK(t n-twn)式中:Q,圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量(W)2F圍護結(jié)構(gòu)的面積(m)2K-圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)w/m?Twr室外采暖設(shè)計計算溫度a溫差修正系數(shù)tn冬季室內(nèi)計算溫度？附加耗熱量包括:風力附加 外門附加 高度附加根據(jù)米暖規(guī)范的規(guī)定，燃氣輻射供暖用于全面米暖時，建筑物圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量在上述計 算的基礎(chǔ)上再乘以0.8-0.9的修正式系數(shù)。當設(shè)備安裝在6m以下時，可不計算高度附加，當設(shè)備安裝在6m以上時，要考慮高度附加。6m以上的高度每米附加2%但總的附加率不大于15%高度附加應(yīng)附加在圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和其它附加耗熱量上。在方案設(shè)計階段，當建筑物高度在9m以下

7、時，室外采暖設(shè)計計算溫度為-6?，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)為2.17w/m2?,采暖熱負荷可按140w/m2估算。隨著建筑物的高度、圍護結(jié)構(gòu)的保溫 性能及室外采暖設(shè)計計算溫度的變化，這個面積指標可作適當?shù)恼{(diào)整。3設(shè)備組成我們向國內(nèi)用戶推出的是法國燃氣供暖工業(yè)公司新近開發(fā)的型BT型燃氣輻射管供暖設(shè)備。(1)朝向附加5適應(yīng)燃氣為天然氣，液化石油氣。它有3種規(guī)格產(chǎn)品可供選擇。其中BT50型燃氣輻射管供暖器是性價比最優(yōu)的一種規(guī)格產(chǎn)品。BT型輻射管可適用于安裝高度在15m以下的建筑物，安裝高 度在15m以上的建筑物，我們向用戶推薦使用高溫陶瓷輻射板型燃氣輻射供暖設(shè)備。燃氣輻射管供暖設(shè)備由以下幾個部件組成設(shè)備本

8、體燃氣連接管組件懸掛組件圖4 BT50EU燃氣輻射管供暖設(shè)備本體燃氣連接管組件見圖5,它包括燃氣切斷閥、過濾器、減壓閥、不銹鋼軟管。圖5燃氣連接管組件懸掛組件見圖6,圖7。它分為水平懸掛組件、側(cè)掛懸掛組件。6圖6水平懸掛組件 圖7側(cè)掛懸掛組件4(設(shè)備安裝方式設(shè)備安裝方式分水平懸掛、側(cè)掛，見圖 &側(cè)掛有兩種方式，一種用三角架懸掛組件，一種 無懸掛組件。我們的商務(wù)報價按三角架側(cè)掛方式。因此，懸掛組件分為水平懸掛組件、三角架懸掛組件。三角架懸掛組件包括掛鉤和三角架。每套設(shè)備包括4套懸掛組件。圖8設(shè)備安裝示意圖5設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù)(1)制 造 商:法國燃氣供暖工業(yè)公司(2)燃氣種類:天然氣 液化石油氣輻

9、射管表面溫度200-550?燃燒特性 無CO NOx在18ppm以下外形尺寸(見圖9、圖10)7圖9 BT22/BT33型 外形尺寸圖6圖10 BT50型設(shè)備外形尺寸圖型號A B C D?10mm D1 E FBT22 4978 4560 440 2190 - 154 499BT33 5750 5350 436 2580 - 182 527BT50 8300 7930 583 2580 2380 - 500(9)技術(shù)特性量格電流功率功率種類耗量壓力345根據(jù)減220V 5 115 80天然氣4.51Nm/h 5.0 132 BT50kw壓閥定50HZ A VA VA液化氣3.55kg/h kP

10、a kg注:產(chǎn)品樣本中給出的數(shù)據(jù)為1個標準 大氣壓，15?狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，此狀態(tài)為法國氣體計算的標準狀態(tài)11-11 二r4-V- 1 供熱接管規(guī)電源保護啟動運行氣源燃氣供氣重量型號321 1/2”220V 5 115 80天然氣2.1Nm/h 2.0 95 BT22kw 50HZ A VA VA液化氣1.64kg/h kPa kg330 1/2”220V 5 115 80天然氣3.0Nm/h 2.0 97 BT33kw 50HZ A VA VA液化氣2.34kg/h kPa kg86設(shè)備工作原理9圖11燃氣輻射管供暖器的工作原理簡圖圖11是燃氣輻射管供暖器的一個工作原理簡圖。它包括燃燒器、點火電

11、極、輻射管、引風機、控制盒、反射罩。它是利用天然氣、液化石油氣，在特殊的燃燒裝置一輻射管內(nèi)燃燒，將燃氣的化學能轉(zhuǎn)變 成高溫煙氣的熱能，再經(jīng)輻射管輻射出各種波長的紅外線進行供暖的。輻射管中燃氣的平均溫 度范圍大約在180-650?之間。由于紅外線是一種不可見光，紅外線是整個電磁波波段的一部分, 不同波長的電磁波，接觸到物體后，將產(chǎn)生不同的效應(yīng)。波長在0.76-1000微米之間的電磁波, 尤其是波長在0.76-40微米之間，具有非色散性，因而，能量集中，熱效應(yīng)顯著，所以稱為熱射線或紅外線。我們的燃氣輻射管發(fā)出的紅外線波長為3.5-5.5微米，正好屬于這一范圍內(nèi)的最佳波段。紅外線輻射供暖類似于太陽對

12、地球的輻射，太陽加熱地球表面與暖氣片加熱不同, 它能穿過大氣層，將熱量輻射到地球表面上，這是因為大氣的物理性質(zhì)接近理想氣體。當紅外 線穿過空氣層時，衰減很少，極少被空氣所吸收。紅外線可穿過空氣層對輻射到的區(qū)域進行直 接加熱，輻射熱量能被混凝土地板、人和各種物體所吸收，并通過這些物體進行二次輻射，從 而加熱四周的其它物體。不僅如此，紅外線還能夠穿過物體或人體表面層一定的深度，從而從 內(nèi)部對物體或人體進行加熱，這就是輻射供暖的基本原理。它避免了傳統(tǒng)對流7.設(shè)備工作程序St|10當電源接通后，引風機首先啟動，進行15秒鐘的抽吸清掃，此時燃燒器控制箱上的黃燈和紅燈亮，在輻射管內(nèi)產(chǎn)生一定的負壓，在燃燒器

13、空氣入口處的負壓值約為50-90Pa,燃燒所需的空氣就從燃燒器側(cè)的空氣入口進入系統(tǒng)，在電控盒內(nèi)有一負壓檢測系統(tǒng)，它一旦檢測得負壓 達到規(guī)定值后，點火裝置開始點火，同時，燃氣側(cè)的電磁閥打開，燃氣進入燃燒器開始燃燒。在正常工作狀態(tài)下，黃燈亮、紅燈不亮。如果點火不成功，此時燃燒器控制箱上的黃燈和 紅燈一直亮，火焰檢測系統(tǒng)檢測不到火焰，系統(tǒng)立即切斷燃氣供應(yīng)電磁閥。延遲一段時間后, 系統(tǒng)又開始新一輪點火。如果第二次點火仍不成功，系統(tǒng)再次停止。此時，只有在電源被切斷并在幾秒鐘后重新接 通的情況下，才能重新點火。如果在工作過程中，負壓檢測系統(tǒng)檢測不到規(guī)定的負壓值或者檢測不到火焰，系統(tǒng)自動切 斷電磁閥，這充分

14、保證了系統(tǒng)的安全性和可靠性。8.設(shè)備特點(1)獨特的文丘里燃燒器我們的燃燒器是文丘里燃燒器，此項技術(shù)擁有國際專利。燃燒器有兩個空氣入口，即一次風口和二次風口。二次風的設(shè)置，保證了燃燒的完全。文丘里燃燒器具有良好的燃燒特性，它的火焰細而長，火焰中心始終在管子中心，此項技術(shù)擁有國際專利。負壓系統(tǒng)拉長了火焰長度，火焰長度達5m由于我們的設(shè)備始終在一個有充足空氣的條件下燃燒，加上良好的燃燒產(chǎn)物的NO含量只有18ppm全歐洲只有我們一家的NC含量在100ppm以下。XX由于我們?nèi)紵饔辛己玫娜紵匦?，加上專門設(shè)計的反射罩，使我們產(chǎn)品的熱損失很小, 因此達到相同的溫度效果只要燃燒較少量的燃氣。(2)獨特的

15、反射罩為了保證輻射能全部輻射至車間下部人的活動空間，輻射管上裝有反射罩。我們的反射罩 為鋼制反制罩，外表面鍍鋁，這樣既保證了反射罩的強度，又保證了反射性能，反射率接近100%為了保證反射層，反射罩在出廠時，反射層表面覆蓋一層保護薄膜，這層薄膜只有在安裝現(xiàn)場 設(shè)備組裝時才允許撕掉。反射罩的形狀也是獨特的“M形，它避免了管與管之間由于溫差產(chǎn)生的輻射。(3)獨特的負壓燃燒與負壓檢測系統(tǒng)我們的設(shè)備采用負壓燃燒系統(tǒng)。在設(shè)備的尾部有一引風機，它一旦開始工作，在輻射管內(nèi) 就形成一個負壓環(huán)境，燃燒所需的空氣就從燃燒器側(cè)的空氣入口進入系統(tǒng)。 在燃燒控制系統(tǒng)里, 有一套獨特的負壓檢測系統(tǒng)，如果燃燒特性，因此我們的

16、燃燒相當完全，無CO產(chǎn)生。我們的11在工作過程中，負壓檢測系統(tǒng)檢測不到規(guī)定的負壓值或者檢 測不到火焰，系統(tǒng)自動切斷電磁閥，重新開始新一輪的點火。這充分保證了系統(tǒng)的安全性和可 靠性。負壓系統(tǒng)的設(shè)計有以下幾個作用：?保證了燃燒所需的充足的空氣，保證了燃燒的充分、完全?保證在燃燒過程中無co產(chǎn)生。?保證在燃燒過程中，煙氣不會從管內(nèi)泄漏出來。?保證系統(tǒng)的安全可靠(4)獨特的U型設(shè)計，使設(shè)備輻射溫度均勻我們的輻射管有兩根，中間有一U型連接管，這樣保證了沿著輻射管的長度方向輻射溫度均勻。如果中間沒有U型連接管，設(shè)備呈直線型，那么沿著輻射管的長度方向，溫度越來越低。(5)三重安全保護系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)工作的安

17、全可靠我們的產(chǎn)品有三重安全保護系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)工作的安全性和可靠性。一是火焰檢測系統(tǒng)；二是負壓檢測系統(tǒng)；三是雙電磁閥系統(tǒng)。一旦系統(tǒng)檢測不到火焰，或者燃燒器進風側(cè)的 負壓偏離設(shè)定范圍，馬上切斷燃氣側(cè)電磁閥。我們的燃氣進口系統(tǒng)上的電磁閥為兩個，保證的 工作的可靠性。(6)獨特的柔性結(jié)構(gòu)我們的設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用一種獨特的柔性結(jié)構(gòu)，各部件之間的連接充分考慮了設(shè)備的熱 膨脹。輻射管和反射罩均有一定程度的膨脹間隙。如果沒有膨脹間隙，在使用一段時間以后, 管子及反射罩內(nèi)部將產(chǎn)生熱應(yīng)力，弓I起變形破壞，產(chǎn)品的可靠性大大降低。我們的產(chǎn)品的管與 管之間采用套管連接，轉(zhuǎn)彎處采用U型鑄件彎管，它和管子是用特殊的方法連

18、接固定在管子內(nèi)的，它們有之間有膨脹間隙，徹底消除了熱應(yīng)力，保證了設(shè)備長期工作的安全、可靠。12(7)獨特的溫度傳感器我們的溫度傳感器是獨特的黑球溫度傳感器，它測得的溫度是空氣溫度與輻射作用的疊加 溫度，這個溫度比單純的空氣溫度更能真實地反應(yīng)人體的舒適程度。過濾系統(tǒng)我們在每臺設(shè)備的燃氣入口都設(shè)有一套燃氣減壓裝置和過濾裝置。這樣保證了設(shè)備供氣壓 力不因室內(nèi)管網(wǎng)燃氣壓力的波動而產(chǎn)生波動，保證了燃燒的穩(wěn)定。(9)獨特的火焰檢測系統(tǒng)和點火系統(tǒng)我們的點火系統(tǒng)和火焰檢測系統(tǒng)是通過一個點火電極來完成的。它結(jié)構(gòu)緊湊，可以實現(xiàn)點 火和火焰檢測。(10)獨特的設(shè)備整體設(shè)計我們產(chǎn)品的燃燒器及引風機是一個整體件，使得設(shè)

19、備結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。它同時可吸收 管子因受熱后而產(chǎn)生的膨脹。這種結(jié)構(gòu)還使得設(shè)備側(cè)向穩(wěn)定。燃燒器和引風機機箱拆卸方便，便于部件的更換。我們的產(chǎn)品長8300mn這個長度適當，如果太長了，后半部分管壁溫度低，輻射效果差。(11)噪音低(12)自動控制方便自如(見2.9.5)(13)可靠的質(zhì)量保證我們所有的產(chǎn)品都有CE證書，即歐洲燃氣產(chǎn)品質(zhì)量與安全認證證書。CE標準是全世界燃氣 產(chǎn)品質(zhì)量與安全認證最咼標準。9設(shè)備的選型10一般情況下，我們優(yōu)先向客戶推薦使用性能價格比最優(yōu)的BT50型燃氣輻射管。設(shè)備的安裝數(shù)量n按下式計算：n=Q/qQ-建筑物采暖熱負荷kwq-設(shè)備的有效供熱量kw(8)獨特的燃氣減壓和

20、在米暖熱負荷計算好后，就可計算出設(shè)備的安裝數(shù)量n。13對于BT50型，q=38.25kw10設(shè)備的布置根據(jù)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 采暖部分(2001年修訂版)的有關(guān)條文規(guī)定：“布置全面采暖系統(tǒng)時，沿四周外墻、外門處的輻射器發(fā)熱量，不宜少于總熱負荷的60%”。所以, 我們在進行設(shè)備布置時，盡量沿著建筑物的外墻、外門適當多布置。當用于局部采暖時，設(shè)備安裝數(shù)量不應(yīng)少于2個。11燃燒產(chǎn)物的排除我們的設(shè)備的燃燒產(chǎn)物的排除有三種方法(1)無煙道，直接排至室內(nèi)(2)每臺設(shè)備有單獨的通至室外的煙道(3)多臺設(shè)備的燃燒產(chǎn)物通過一個總管排至室外這三種方式分別使用于不同的適用場合。我們的設(shè)備燃燒完全，無CO產(chǎn)生

21、，NOS 18ppmX3以下。燃燒產(chǎn)物為CO水蒸汽、過量空氣。當室內(nèi)換氣量達到10m/h每安裝千瓦以上時,可直接將燃燒產(chǎn)物排入室內(nèi)。這樣室內(nèi)管道簡潔，布置方便。特別對一些機械加工車間, 室內(nèi)有行車、煙道布置不方便。如果用戶一定要求裝排煙管道，也可以裝。要保證設(shè)備的正常工作，需要配置相應(yīng)的燃氣管道系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、燃氣 安全保護系統(tǒng)。系統(tǒng)配置如圖12所示。11圖12燃氣輻射管供暖器系統(tǒng)配置圖供暖系統(tǒng)的配置一般是由設(shè)計院設(shè)計，我們的技術(shù)人員要配合設(shè)計人員的工作，給他們提 供相應(yīng)的燃氣管道、電氣、自動控制接口技術(shù)資料。12.1燃氣管道系統(tǒng)燃氣管道系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范(GB50

22、028-93)，在條件允許的情況下,調(diào)壓站后室內(nèi)管道的壓力應(yīng)盡量低。這樣系統(tǒng)更安全可靠。管道材料采用鍍鋅焊接鋼管或無縫 鋼管，盡量選用無縫鋼管(GB8163/20)，管道連接盡量采用焊接。室內(nèi)管網(wǎng)采用枝狀管網(wǎng)。12.2電氣12系統(tǒng)配置14設(shè)備的工作電源為220V 50H乙設(shè)備外部電源接口見圖13。供電電纜為三芯電纜?；鹁€、中線、地線的位置不可接錯。圖13設(shè)備電源接口示意圖1212.3自動控制為了控制各個供暖區(qū)域的溫度，可將一個大的建筑物分成幾個控制區(qū)域，根據(jù)各區(qū)域的溫 度控制設(shè)備的啟停。一個控制系統(tǒng)包括黑球溫度傳感器、控制箱。黑球溫度傳感器、控制箱見 圖13。15圖14黑球溫度傳感器、控制箱黑

23、球溫度傳感器裝于控制區(qū)域具有代表性的位置。控制器根據(jù)傳感器傳來的溫度信號，產(chǎn)生控制指令，通過控制設(shè)備的開或關(guān)調(diào)節(jié)控制溫度。控制區(qū)域可根據(jù)用戶的要求自由劃定。在 不同的控制區(qū)域，用戶可根據(jù)需要設(shè)定不同的室內(nèi)溫度?？刂破骺筛鶕?jù)用戶的需要，設(shè)定 小內(nèi)不同時段的溫度，可設(shè)定5?的值班供暖溫度。還可根據(jù)用戶的需要，設(shè)定一個星期內(nèi)，不同日期設(shè)備的工作狀態(tài)，如開啟時間，不同時段的溫度。黑球溫度傳感器安裝在離地面1.5米處。12.4安全保護系統(tǒng)為保證安全，應(yīng)在系統(tǒng)便于操作的位置設(shè)置能直接切斷采暖系統(tǒng)及燃氣供應(yīng)系統(tǒng)的控制開 關(guān)。通常是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置可燃氣體自動報警系統(tǒng)，以加強對燃氣系統(tǒng)的監(jiān)控。在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一 定數(shù)量的可燃氣體檢測報警器，一量某一報警器檢測到可燃氣體后，它就發(fā)出聲、光報警信號, 并連鎖關(guān)閉燃氣進戶管上燃氣緊急切斷閥。13.技術(shù)經(jīng)濟一般客戶都很關(guān)心燃氣輻射采暖投資和