供热系统的散热设备

2021/3/31 1 供 热 工 程 主讲 2021/3/31 2 2-1 散热器供暖 铸铁型 、 钢制 、 铝 、 铝合金型 、 钢制表 面喷塑 和 高温塑料型 等。 一、散热器的种类及其特点 1、铸铁散热器 翼型：长翼型、圆翼型 柱型：四柱、二柱 类型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 3 长翼型 长度有 80mm、 200mm两种规格。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 4 管内径为 75mm 长度有 750mm、 1000mm两种规格。 圆翼型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 5 M-132型 四柱 640型 柱型散热器 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 6 优点： 结构简单； 防腐性能好； 使用寿命较长； 热稳定性好。 缺点： 金属耗量大； 承压能力低（ 0.4-0.5MPa）。 铸铁散热器特点： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 7 类型 ： 2、钢制散热器 闭式钢串片式散热器 板型散热器 柱型散热器 扁管散热器 光排管散热器 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 8 闭式 钢串 片式 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 9 钢 制 板 型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 10 钢制柱型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 11 钢制扁管型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 12 钢制散热器特点： 优点：金属耗量小； 承压能力高（ 0.8-1.2MPa）； 外形美观整洁、规格尺寸多； 占有空间少、便于布置 。 缺点：热稳定性差（ 除柱式外）； 易腐蚀、寿命短。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 13 3、新型散热器 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 14 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 15 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 16 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 17 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 18 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 19 二、对散热器的基本要求 1、热工性能方面 主要由传热系数 (K)体现。 K值越大散热性 能越好。 2、经济方面 对于同种材质散热器，主要由金属热强度 q（ w/kg.oc）体现。 q = K / G q 值越大，散出同样热量所消耗的金属量越小。 1m2 散热 面积的质量 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 20 4、卫生和美观方面 外观光滑、不积灰、易清扫、外形美观。 5、使用寿命方面 不易腐蚀、寿命长。 应具有一定的机械强度和承压能力；应便于组 合、尺寸小、便于批量生产 。 3、安装使用和工艺方面 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 21 三、散热器的选择 从 经济、实用、耐久、美观 考虑，特别注意 考虑 承压能力 问题。 四、散热器的计算 散热面积： 321 npj )tt(K QF Q： 散热器散热量（ W）（一般取供暖设计热负荷） K: 散热器传热系数（ W/.) tpj：散热器内热媒的平均温度 ， tpj=(t进 +t出 )/ 2； 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 22 1 ：组装片数修正系数，见附录 2-3； ：连接形式修正系数，见附录 2-4； 2 散热器连接形式： 异侧 上进下出 同侧 上进下出 同侧 下进上出 异侧 下进下出 异侧 下进上出 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 23 ：安装方式修正系数，见附录 2-5； 3 散热器安装方式： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 24 注： f 取整时，对于柱型可比计算值小 0.1m2， 对于其它型 , 可比计算值小 5%。 当已知标准散热量 q （ W/片）时： q/Qn f/Fn 片数计算： f：每片或每米散热器的散热面积，见附录 2-1、 附录 2-2。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 25 1、一般布置于外窗下； 2、两道外门间不准设散热器，以防冻裂； 3、散热器一般明装；托儿所、幼儿园等应考虑 加防护罩等； 五、散热器的布置 4、同一房间的两组散热器、辅助房间的散热器可 与邻室的串联； 5、楼梯间布置散热器时 ,尽量布置在底层； 6、铸铁散热器的组装片数不宜过多（二柱 20， 四柱 25，长翼 7）。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 26 321 npj )tt(K QF 95oC 70oC 单管 双管 例题： 某房间设计热负荷为 1600W，室内安装 M-132型 散热器，散热器明装，窗台上有盖板 , 散热器距盖板 高度 100mm。系统为双管上供下回式 ,系统设计供回 水温度为： 95 / 70 oC，室内计算温度为 18 。管道 明装 , 散热器为同侧连接 , 下进上出。试确定所需散 热器散热面积和片数。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 27 解： tpj=（ 95+70） / 2 = 82.5 oC， t = tpj-tn =64.5 OC 查附录 2-1， K = 2.426 t 0.285 =7.99 假定 1=1.0，查附录 2-4和附录 2-5， 2=1.396,3=1.02， 计算得： F =4.42m2 查附录 2-1， f=0.24m2/片，计算得： n =18.4片 查附录 2-3， 1=1.05， F= 4.62m2， n=19.3片， 取 n=19 校核： 0.24（ 19.3 -19） = 0.072m2 0.1m2 符合要求 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 28 2-2 辐射供暖 1、人体的实感温度比室内实际温度高 2-3oC； 2、减少人体向外辐射热，人体有最佳舒适感； 3、沿高度方向温度分布均匀，无效热损失小； 4、不用布置散热器，便于家具布置； 5、减少对流散热量，空气流速低，避免飞尘； 6、初投资高。 二、辐射供暖的特点 一、辐射供暖的概念 散热设备主要依靠辐射传热方式向房间供热的供暖方式。 采暖房间各围护结构内表面平均温度高于室内空气平均温 度的采暖方式。 辐射供暖有局部辐射采暖和集中全部辐射采暖。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 29 三、辐射供暖的类型 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 30 低温辐射供暖： 板面温度 500oC 有 电红外线辐射供暖 、 燃气红外线辐射供暖 ，表面温度达 800-900oC。适于工业厂房或局部工作点。 按温度分： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 31 常见形式的辐射板： 整体式辐射板： 埋管式、风道式 埋管式 风道式 1、防水层 2、水泥找平层 3、保温层 4、采暖辐射板 5、钢筋混凝土 6、加热管 7、抹灰层 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 32 贴附式辐射板： 1、隔热层 2、加热管 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 33 悬挂式辐射板（单体）： 单体式、吊顶式 1、加热管 2、挡板 3、平面辐射板 4、隔热层 5、波状辐射板 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 34 墙壁式辐射板： 窗下式、墙板式、脚板式 1、隔热层 2、对流通道 3、采暖辐射板 1、窗下式 2、墙板式 3、地板式 4、踢脚板式 5、顶棚式 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 35 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 36 四、热水辐射供暖 1、热水采暖辐射板的加热管 窗下辐射板的加热管： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 37 踢脚板式辐射板采用的加热管： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 38 墙壁采暖辐射板的加热管： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 39 地板采暖辐射板的加热管： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 40 单体 悬挂 式金 属采 暖辐 射板 的加 热管： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 41 2、热水辐射采暖系统 可采用上供或下供式，也可采用单管或双管系统。 地板、顶棚辐射采用双管系统，以便于调节和控制。 加热管内的流速不应小于 0.25m/s，以便排气。应装放 气阀和放水阀。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 42 墙壁辐射板可采用单管、双管或双线系统。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 43 在实际工程中，应根据房间的具体情况选择系统形式，也 可混用。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 44 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 45 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 46 3、辐射采暖系统的设计计算 1）辐射板的表面温度及供回水温度 d: 加热管直径； S：管间距； h:管子埋设厚度； ：混凝土的导热系数； thm:热媒温度； tn:室内温度 辐射板表面最高允许平均温度应根据卫生要求、人 的热舒适性条件和房间的用途来确定（见暖通规范）。 辐射板表面最高允许平均温度的高低排序为：墙壁 辐射板 顶棚辐射板 地板辐射板 表面温度： 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 47 供回水温度： 暖通规范 中规定，低温热水地板辐射采暖的 供回水温度应经计算确定。 民用建筑的供回水温度不应超过 60 ，供回水温 差宜小于或等于 10 。 热水吊顶辐射板的供水温度，宜采用 40-140 ， 辐射板的最高平均水温应根据辐射板安装高度和其面 积占顶棚面积的比例确定。 对有墙面和窗下采暖辐射板的单管热水系统，热 媒设计供水温度可取 105-70 ；双管系统 可取 95- 70 。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 48 2）辐射采暖热负荷的确定 修正系数法 : Qf= Qd 高温辐射 0.8-0.9 辐射供 暖热负荷 修正系数 低温辐射 0.9-0.95 将室内温度降低 2-6oC，然后采用第一章方法计算。 降低室内温度法 : 对流供暖热负荷 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 49 3）辐射板供热量的计算 低温热水辐射板供热量 辐射板板面以辐射和对流两种形式与室内的其他表面和 空气进行热量交换。 辐射换热量： 辐射板表 面平均温度 非加热板 表面温度 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 50 对流换热量： 系数 顶棚 a=0.14, b=1.25 地面 a=2.17, b=1.31 墙面 a=1.78, b=1.32 热水吊顶辐射板供热量 其换热量可根据产品样本选用，并根据安装角度不同进 行修正。 热水吊顶辐射板的管中流体应为紊流。当达不到最小 流量时，散热量应乘以 1.18的安全系数。 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 51 4）计算辐射板尺寸（扣除热损失）： 热损失 辐射换热量 对流换热量 辐射供 暖热负荷 第二章 供暖系统的散热设备 2021/3/31 52 作业 2： 某房间设计热负荷为 2000W，室内安装 813型散热器，散 热器明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为 150mm。 供暖系统为双管上供式。设计供、回水温度为， 95 70 ， 室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，上 进下出，计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。 求散热器面积及片数。 第二章 供暖系统的散热设备