供熱工程教學(xué)課件：第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備

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。散熱設(shè)備向房間傳熱的方式主要有下列三種狀況：1．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。2．輻射方式:供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽、熱水、熱空氣、燃?xì)饣螂姛?，通過散熱設(shè)備的壁面，主要以輻射方式向房間傳熱。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)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)。3．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。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)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

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，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):1.熱工性能方面的要求:散熱器的傳熱系數(shù)K值越高，說明其散熱性能越好。

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①增加外壁散熱面積（在外壁上加肋片）；②提高散熱器周圍空氣流動(dòng)速度；③增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑；

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。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。金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)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4q=K/GW/kg?℃式中：q—散熱器的金屬熱強(qiáng)度，W/kg.℃K—散熱器的傳熱系數(shù),W/m2.℃；G—散熱器每1m2散熱面積的質(zhì)量，kg/m2

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。5３．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。

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。

5．使用壽命的要求：散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破損，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)，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

翼型散熱器分圓翼型(圖2—1a)和長翼型(圖2-1b)兩類。

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。圓翼型型號(hào)標(biāo)記為：TY0.75—6(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

102.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。

長翼型散熱器的標(biāo)準(zhǔn)長度Ｌ分200mm，280mm兩種，寬度B：115mm，同側(cè)進(jìn)出口中心H1=500mm,高度H=595mm。最高工作壓力:對熱水溫度低于130℃，Pb=0.4MPa，對以蒸汽為熱媒，Pb=0.2MPa。長翼型型號(hào)標(biāo)記分別相應(yīng)為：TC0.28/5—4(俗稱大60)和TC0.20/5—4(俗稱小60)。11長翼型散熱器

12方翼型散熱器13(二)柱型散熱器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。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)格尺寸。最高工作壓力：對普通灰鑄鐵，熱水溫度低于130℃時(shí)，

Pb=0.5MPa．(當(dāng)以稀土灰鑄鐵為材質(zhì)時(shí)，Pb=0.8MPa).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：山西趙家堡學(xué)棟暖氣片有限公司

型號(hào)：TZ4-6-5(8)(四柱760型）

產(chǎn)地：中國山西清徐趙家堡執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：JG3--200215三柱散熱器16二柱型鑄鐵散熱器M132型

生產(chǎn)商：山西趙家堡學(xué)棟暖氣片有限公司

型號(hào)：TZ2-5-5(8)M132型

產(chǎn)地：中國山西清徐趙家堡執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：JG3--200217二柱型-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這些特殊散熱器的生產(chǎn)廠家是:

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。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)。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(dòng)焊接設(shè)備和全自動(dòng)噴塑設(shè)備，從而保證了焊接強(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。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IS09001—2000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(huì)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、鋼制散熱器(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)。鋼管上的串片采用0.5mm的薄鋼片，串片兩端折邊90o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。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

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1.2～1.5mm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。為增大散熱面積，在背板后面焊上0.5mm的冷軋鋼板對流片。2830板型散熱器尺寸表31(三)鋼制柱型散熱器

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

它是采用52×11×1.5mm(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)：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。2.鋼制散熱器金屬熱強(qiáng)度大：可達(dá)０.8－１.０W／kg·℃，而鑄鐵散熱器的金屬熱強(qiáng)度一般僅為0.3W／kg.℃左右。３.耐壓強(qiáng)度高，鑄鐵散熱器的承壓能力一般Pb=0.4—0.5MPa。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)。37４．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。５．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。６．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

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。

1.在意大利、匈牙利等國，鋁及鋁合金散熱器也得到應(yīng)用。我國也有生產(chǎn)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。

2.陶瓷散熱器和混凝土板內(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。

3.西歐一些國家近年來很重視發(fā)展塑料散熱器，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。39三、散熱器的選用如前所述，選用散熱器類型時(shí)，應(yīng)注意在熱工、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、美觀和防腐蝕等方面的基本要求。但要根據(jù)具體情況，有所側(cè)重。設(shè)計(jì)選擇散熱器時(shí)，應(yīng)符合下列原則性的規(guī)定：

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。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(dòng)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0.2MPa(2kgf／cm2)；鑄鐵圓翼型散熱器，不應(yīng)高于0.4MPa(4kgf／cm2)。

2.在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。

3.在放散粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠房，應(yīng)采用易于清掃的散熱器。

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。

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

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)。一、散熱器面積的計(jì)算散熱器散熱面積F按下式計(jì)算：41式中：Q——散熱器的散熱量，W；tpj——散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，℃；tn——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；，K——散熱器的傳熱系數(shù)，W／m2.℃；β1——散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；β2——散熱器連接形式修正系數(shù);β3——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

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。

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。

tpj=(tsg+tsh)／2℃(2—2)

式中:tsg——散熱器進(jìn)水溫度，℃

tsh——散熱器出水溫度，℃．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。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(dòng)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。4344

2．在蒸汽供暖系統(tǒng)中，

當(dāng)蒸汽表壓力≤0.０３MPa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)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫tn相差1℃時(shí)，每1m2散熱器面積所散出的熱量W，單位為W／m2.℃。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(4±0.2m)X(4±0.2m)X(2.8±0.2m)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:K=f(Δt)或Q=f(Δt)的關(guān)系式：K=a(Δt)b=a(tpj－tn)bW/m2.℃或Ｑ=Ａ(Δt)Ｂ=Ａ

(tpj－tn)ＢＷ式中：K——在實(shí)驗(yàn)條件下，散熱器的傳熱系數(shù)，W/m2.℃

Ａ、Ｂ、a、b——由實(shí)驗(yàn)確定的系數(shù)，

Δt——散熱器熱媒與室內(nèi)空氣的平均溫差，℃，(Δt=tpj-tn)；

Q——在散熱面積F條件下的散熱量，W。47

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Δt

，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。

因?yàn)樯崞飨蚴覂?nèi)散熱，主要取決于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差Δt。Δt越大，則傳熱系數(shù)K及散熱量Q值越高。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)際情況與實(shí)驗(yàn)條件不同，則應(yīng)對所測值進(jìn)行修正。式(2—1)中的β１、β２、β３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Ｆ引入的修正系數(shù)。491．散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)β１

柱型散熱器是以10片作為實(shí)驗(yàn)組合標(biāo)準(zhǔn)，整理出K=f(Δt)或Q=f(Δt)的關(guān)系式。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大?！崞鹘M裝片數(shù)的修正系數(shù)β１值，可按附錄2—3選用。502.散熱器連接形式修正系數(shù)β２值

所有散熱器傳熱系數(shù)K=f(Δt)或Q=f(Δt)的關(guān)系式都是在:

1.散熱器支管與散熱器同側(cè)連接

2.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，亦即需增加散熱面積，以β２

>1值進(jìn)行修正。不同連接方式的散熱器修正系數(shù)β２值，可按附錄2—4取用。513．散熱器安裝形式修正系數(shù)β３值

實(shí)驗(yàn)公式K=f(Δt)或Q=f(Δt)的關(guān)系式,都是在散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。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。散熱器安裝形式修正系數(shù)β３值，可按附錄2—5取用。52四、散熱器片數(shù)或長度的確定

按上式(2—1)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β１

=1計(jì)算)，可按下式計(jì)算所需散熱器的總片數(shù)或總長度；

n=F／f(片或m)(2—5)

式中

f:每片或每1m長的散熱器散熱面積，m2／片或m2／m。然后根據(jù)每組片數(shù)或長度乘以修正系數(shù)β１，最后確定散熱器面積。

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))。翼型和其它散熱器的散熱面積可比計(jì)算值小5％。53五、考慮供暖管道散熱量時(shí)，散熱器散熱面積的計(jì)算

供暖系統(tǒng)的管道敷設(shè)，有暗裝和明裝兩種方式。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，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)β４(β４>1)值予以修正。β４值可查閱一些設(shè)計(jì)手冊。54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(huì)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)，通常可不考慮這個(gè)修正因素。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:

Qg＝flKgΔtηW(2—6)

式中Qg——供暖管道散熱量，W；

f——每米長管道的表面積，m２；

l——明裝供暖管道長度，m；

Kg——管道的傳熱系數(shù)，W／m2.℃；

Δt——管道內(nèi)熱媒溫度與室內(nèi)溫度差，℃；

η

——管道安裝位置的修正系數(shù)η讀音[eta]艾塔55

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。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、散熱器的布置布置散熱器時(shí)，應(yīng)注意下列的一些規(guī)定:

1．散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺(tái)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。

2．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。

3．散熱器一般應(yīng)明裝，布置簡單。

內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可采用暗裝。托兒所和幼兒園應(yīng)暗裝或加防護(hù)罩，以防燙傷兒童。

574．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；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。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Φ11/4″)相同，以便水流暢通。

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)盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。

6．鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過下列數(shù)值：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(例題2—1)某房間設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為1600W，室內(nèi)安裝M—132型散熱器，散熱器明裝，上部有窗臺(tái)板覆蓋，散熱器距窗臺(tái)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[解]已知:Q=1600W，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。

tpj=(tsg+tsh)／2℃(2—2)

式中tsg——散熱器進(jìn)水溫度，℃

tsh——散熱器出水溫度，℃．

tpj=(95十70)／2=82.5℃

tn=18℃，

Δt=tpj-tn=82.5-18=64.5℃

查附錄2--1，對M—132型散熱器K=2.426Δt0.286=2.426(64.5)0.286=7.99W／m2.℃

修正系數(shù)：散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定β1=1.0

散熱器連接形式修正系’數(shù)，查附錄2—4，β2=1.0

散熱器安裝形式修正系數(shù)，查附錄2—5，β3=1.02

60根據(jù)式(2-1)M—132型散熱器每片散熱面積為0.24m2(附錄2—1)計(jì)算片數(shù)n′為：

n′=F′/f=3.17/0.24=13.2片≈１３片

61查附錄2—3，當(dāng)散熱器片數(shù)為11—20片時(shí)，β1=1.0５，因此，實(shí)際所需散熱器面積為，F(xiàn)＝Ｆ′×ｆ＝3.17×1.05=3.33m2

實(shí)際采用片數(shù)n為：

n=F／f=3.33／0.24=13.88片取整數(shù)，應(yīng)采用M—132型散熱器14片。62

第三節(jié)鋼制輻射板

如前所述，一般的鑄鐵散熱器主要以對流散熱為主，對流散熱占總散熱量的７５％左右。在輻射供暖系統(tǒng)中，有一種型式是采用鋼制輻射板作為散熱設(shè)備。它以輻射傳熱為主，使室內(nèi)有足夠的輻射強(qiáng)度，以達(dá)到供暖的目的。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。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·

根據(jù)輻射板長度的不同，鋼制輻射板有塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種型式。鋼制塊狀輻射板構(gòu)造簡單，加工方便，便于就地生產(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50％左右。

帶狀輻射板是將單塊輻射板按長度方向串聯(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2—7)。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。6465

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，這種輻射板稱為單面輻射板。它向背面方向的散熱量，約占板總散熱量的10％。背面不保溫的輻射板，稱為雙面輻射板。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*60067中溫定向輻射板結(jié)構(gòu)概述：

ORH中溫定向輻射板為平板狀，由外向內(nèi)依次為:a,紅外輻射涂層，b,金屬發(fā)熱面板，c,面狀電發(fā)熱元件、d,絕熱保溫層、e,熱反射層f,后備板。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。使用方法：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

ORH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。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。因其散熱面為具有特定遠(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)。69中溫定向輻射板70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。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。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。

3、在醫(yī)藥上，采用遠(yuǎn)紅外輻射線治療關(guān)節(jié)炎等良好的效果。優(yōu)點(diǎn)：

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。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鋼制輻射板的散熱量Ｑ，包括輻射散熱Ｑf和對流散熱Qd兩部分。73Qf:輻射板的輻射放熱量，W；Qd:輻射板的對流放熱量，W；ε: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0.91～0.92；C。:絕對黑體的輻射系數(shù)，Co=5.67W/m2·K；Φ:輻射角系數(shù)，對封閉房間Φ=1.0；F:輻射板的表面積，m2；T1:輻射板的表面平均溫度，K；T2:房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面平均溫度，K；α:輻射板的對流換熱系數(shù)，W/m2.℃；’t1:輻射板的平均溫度，℃；t2:輻射板前的空氣溫度，℃。74

實(shí)際上，輻射板的散熱量受許多因素影響：１.輻射板的制造情況如板厚、加熱管的管徑的間距、加熱管與鋼板的接觸情況、板面涂料、板背面保溫程度等.２.輻射板的使用條件如使用熱媒溫度、輻射板附近空氣流速、板的安裝高度和角度等的綜合影響，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)

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。

暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)及空氣加熱器組合而成的聯(lián)合機(jī)組。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

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)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用的熱媒不同，又可分為：蒸汽暖風(fēng)機(jī)、熱水暖風(fēng)機(jī)，蒸汽、熱水兩用暖風(fēng)機(jī)冷熱水兩用暖風(fēng)機(jī)等。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．77NC、NC/B型暖風(fēng)機(jī)

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。該產(chǎn)品性能好，外形美觀，安裝方便。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（0.03~1.0MPa）或熱水（130~70℃）。78NC、NC/B型暖風(fēng)機(jī)79Q型暖風(fēng)機(jī):

Q型暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)及散熱器組合