哈工大供熱工程 第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設備2.ppt

1、2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),1,散熱器的計算,目的：確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),2,散熱器的計算,依據：在設計條件下單位時間內散熱器的散熱量應等于房間需要的采暖設計熱負荷。 設計條件-是不是系統(tǒng)的最不利條件？ 關鍵：已知散熱器的傳熱性能參數(shù)（K）。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),3,散熱器的計算,影響K的因素：制造情況（材料、結構形式）、使用條件（熱媒、安裝方式）。因此無法理論計算其具體值，可通過實驗的方式獲得。 手段：散熱器的傳熱性能（K）是在標準化的測試小室用一定的片數(shù)（柱型用8片）、明裝、同側上進下出連接散熱器，在保持室溫

2、恒定條件下測出的。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),4,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),5,散熱器的計算,實驗結果整理成下式: K=atb=a(tpj-tn)b或Q=AtB （31）,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),6,散熱器的計算,K=atb=a(tpj-tn)b或Q=AtB 式中: Q 散熱器的散熱量，W； k散熱器的傳熱系數(shù)，W/(m2)； a、b、A、B實驗結果整理得到的系數(shù)； tpj供給散熱器的熱媒平均溫度，； t散熱器熱媒平均溫度tm與室內溫 度tR之差， ； tn室內空氣溫度，。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),7,散熱器的計算,當已知或查到散熱器的傳熱系

3、數(shù)k后，即可用下式得到其計算面積:,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),8,散熱器的計算,F=123Q/k(tpj-tn) =123Q/kt 式中F散熱器計算面積，m2； Q 采暖房間設計熱負荷，W； 1散熱器的片數(shù)修正系數(shù)； 2散熱器的連接方式修正系數(shù)； 3 散熱器的安裝型式修正系數(shù)； k、t、tm、tR同（31）式。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),9,散熱器的計算,當使用條件與測試條件不同 時，散熱器的傳熱性能發(fā)生變化， 要用不同的系數(shù) 1、2 、3 進行修正。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),10,散熱器的計算,由于成組散熱器兩邊的散熱器片外側沒有相鄰片遮擋，比中間散熱器

4、片的單片散熱量大。當實際片數(shù)少于測試時規(guī)定片數(shù)時，邊片傳熱面積在總傳熱面積中所占比例增大，使散熱器單位傳熱面積傳熱量增大，所需散熱器片數(shù)減少，所乘片數(shù)修正系數(shù)11,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),11,散熱器的計算,當實際片數(shù)多于測試規(guī)定片數(shù)時，11。對片式散熱器計算片數(shù)時，其片數(shù)n=F/f，其中f為一片散熱器的散熱面積，m2/片。 原則為四舍五入。 先取1=1計算其散熱面積和片數(shù)后，再進行片數(shù)修正。1值見附錄23。 對鋼制板式及扁管式等整體式散熱器用不同規(guī)格的散熱器分別進行試驗，得到各自的熱工性能數(shù)值，不進行片數(shù)修正。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),12,散熱器的計算,散熱器在

5、系統(tǒng)中可以采用 圖36所示6種連接方式。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),13,散熱器的計算,連接方式不同時散熱器外表面溫度分布變化，使散熱器傳熱量發(fā)生變化。下進上出時水流總趨勢與水在散熱器中冷卻后的重力作用相反，而使散熱性能變差，傳熱系數(shù)變小，在相同熱負荷下所需散熱器面積增加。管道連接方式修正系數(shù)2見附表24。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),14,散熱器的計算,測定散熱器性能時為明裝，加罩后其傳熱性能有變化，用安裝型式修正系數(shù) （見附錄25）來考慮。加罩后散熱器輻射散熱量減少，對流散熱量可能增加。大多數(shù)散熱器加罩后散熱量減小。只有在對流散熱量的增加值大于輻射散熱量的降低值時其散

6、熱量才是增加的。如加罩后其散熱量減小，則3 1，需要增加散熱器用量；反之，3 1，則可減少散熱器用量。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),15,散熱器的布置,散熱器的布置 散熱器一般沿外墻，特別是沿外窗布置。圖34（a）為散熱器沿外墻布置，這種布置方式提高了外墻和窗下部的溫度，減少了對人體的冷輻射，因而提高了房間的熱舒適性。此外，散熱器布置在外窗下少占用室內使用面積并能阻止?jié)B入室內的空氣形成下降的冷氣流，房間貼地面板處的空氣溫度較高。圖35（a）、（b）表示了散熱器沿外墻布置時的氣流循環(huán),2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),16,散熱器布置,散熱器的布置 （a） （b） 圖34散熱器在室

7、內的平面布置 （a）置于外墻下； （b）置于內墻下,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),17,3.2.1 散熱器,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),18,散熱器的布置,散熱器也可以如圖34（b），靠內墻布置。其優(yōu)點是某些場合下可減少管路系統(tǒng)的長度。其缺點是沿人經常活動的房間地面流動的空氣溫度較低（見圖35（c），降低舒適度；占用室內使用面積，影響家具及其它設施的布置；天長日久散熱器上升氣流中所含微塵附著于內墻表面，影響美觀。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),19,散熱器的布置,散熱器的布置 （a） （b） 圖34散熱器在室內的平面布置 （a）置于外墻下； （b）置于內墻下,2020

8、/10/7,第三章 全水系統(tǒng),20,3.2.1 散熱器,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),21,散熱器的布置,樓梯間的散熱器應盡量布置在底層及下部各層。 不能置于兩道外門之間，樓梯間底層等有凍結危險處的散熱器應遠離外門。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),22,散熱器的布置,散熱器的布置 散熱器一般應明裝，裝修要求較高時暗裝。幼兒園等場所應暗裝。 在垂直單管或雙管系統(tǒng)中，同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接。走廊衛(wèi)生間等輔助間的散熱器可與相鄰房間的散熱器串聯(lián)。串聯(lián)散熱器串聯(lián)管的管徑可以與散熱器接口口徑相同（一般為D11/4”)。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),23,散熱器的布置,2

9、020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),24,散熱器的布置,散熱器的布置 鑄鐵散熱器的片數(shù)不宜超過下列數(shù)值： 二柱（M132）-20 四柱-25 長翼-7,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),25,散熱器的計算,例題2-1,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),26,鋼制輻射板,輻射傳熱為主，使室內有足夠的輻射強度，達到供暖的目的。也稱為中溫輻射供暖系統(tǒng)。（板面平均溫度80-200度）。主要應用于工業(yè)廠房，尤其是高大的工業(yè)廠房及體育館等民用建筑。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),27,鋼制輻射板設計與安裝,實驗表明，適當?shù)妮椛鋸姸认?，即使室內空氣溫度比采用散熱器采暖的室溫?-3度，人們仍

10、然無冷感。因此對于輻射采暖的房間，其設計熱負荷可以相應的降低。 在工程設計中一般可以用對流計算的設計熱負荷乘以一個0.8-0.9的系數(shù)確定。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),28,鋼制輻射板設計與安裝,安裝方式：水平、傾斜、垂直安裝。 安裝的高度通常不宜安裝的過高。過高導致外墻吸收散熱。過低影響舒適性。最低安裝高度根據附錄2-7計算。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),29,低溫熱水地板輻射供暖,1邊角保溫材料；2塑料卡釘；3膨脹縫4加熱管材；5地面層； 6找平層；7豆石混凝土層；8復合保溫層；9結構層,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),30,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng)

11、,31,暖風機,暖風機是由通風機、電動機和空氣換熱器組合而成的采暖機組。使用時直接安裝在采暖房間內。在風機作用下，室內空氣由吸風口進入機組，流經空氣換熱器被加熱，從出風口送入室內，并造成室內空氣循環(huán)。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),32,暖風機,暖風機的風機有軸流式和離心式兩種，軸流式風機常用于小型機組，離心式風機常用于大型機組。暖風機所用熱媒可以為水和蒸汽,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),33,暖風機,暖風機供采的優(yōu)點是供熱量大，占地小，啟動快，能迅速提高室溫。缺點是暖風機的風機運行時有噪聲，熱空氣溫度較低（低于35）時有吹冷風的不舒適感。如全部采用室內循環(huán)空氣時，不能改善室內

12、空氣質量。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),34,3.2.2 暖風機,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),35,3.2.2 暖風機,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),36,暖風機,用暖風機采暖有兩種方案。一種方案是暖風機供給全部采暖耗熱量，適用于氣候比較溫暖的地方；另一種方案是暖風機供給部分采暖耗熱量，用散熱器采暖系統(tǒng)維持最低室內溫度（一般不得低于5，稱為值班采暖），其余熱量由暖風機供給。后一方案的優(yōu)點是非工作時間可以不開啟暖風機，節(jié)省電能和熱能，不需要管理。正常使用時間開啟暖風機可迅速提高室溫。暖風機提供的供熱量為采暖設計熱負荷扣除值班采暖系統(tǒng)的設計供熱量。,2020/10/7,

13、第三章 全水系統(tǒng),37,暖風機,設計暖風機采暖系統(tǒng)時，主要是確定暖風機的型號、臺數(shù)及布置方案。 當空間較大時，為了使供暖場所室內溫度和氣流分布均勻，可選兩臺以上同型號的暖風機。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),38,暖風機,暖風機的臺數(shù)n可用下式計算： （33） 式中： 要求暖風機提供的采暖熱 負荷， W； 選擇暖風機的富裕系數(shù)，取 n =1.21.3； q 單臺暖風機的實際散熱量， W。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),39,暖風機,在產品樣本或設計手冊中查到暖風機的性能（在一定熱媒參數(shù)下的散熱量、送風量、出口風速和溫度等）數(shù)據。產品樣本中給出進口空氣溫度為15時的暖風機供熱量，

14、若進口空氣溫度不等于15時，用下式進行修正： （tmti）/（tm15） （34）,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),40,暖風機,（tmti）/（tm15） （34） 式中： 產品樣本中提供的暖風機供 熱量，W/臺； tm 暖風機進、出口熱媒平均 溫度， ； ti 設計條件下的機組進風溫 度，一般可取室內溫度， 。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),41,暖風機,暖風機的送風溫度不宜低于35，以免有吹冷風的感覺；不得高于70，以免熱射流上升，不利于有效利用。室內空氣循環(huán)次數(shù)，每小時不宜小于1.5次。每臺暖風機的熱媒進出口應設閥門（蒸汽為熱媒時，還應在出口設疏水器），以便調節(jié)、維修和管理。,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),42,暖風機,在生產廠房內布置暖風機時，應考慮車間的幾何形狀、工作區(qū)域、工藝設備的位置，以及暖風機氣流作用范圍等因素。暖風機平面布置時盡可能使室內氣流分布合理、溫度均勻，NC型小型機組可采用圖37所示的布置方案，懸掛在墻上、柱上、梁下,2020/10/7,第三章 全水系統(tǒng),43,（a）為直吹，用于小跨度廠房，暖風機掛于內墻，向外墻方向送風。（b）、（c）用于大跨度或多跨廠房。（b）為斜吹，將暖風機掛