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燃氣紅外線輻射供暖的應用與設計

2018-1-16 14:57:21??????點擊:

燃氣紅外線輻射供暖的應用與設計

                     

引言

  燃氣紅外線輻射供暖的工作原理為:燃燒天然氣、液化天然氣或液化石油氣(人工煤氣也可用,但熱值低,燃燒產物中有害物量較多,應用漸少),加熱輻射金屬管、板或陶瓷板,使其產生直接熱輻射(也稱1次輻射)和受熱房間圍護結構內表面和設備等表面的2次輻射及對流換熱,為采暖區創造舒適的微氣候條件。它也能用于生產工藝性加熱,但主要用于供暖,因此以下簡稱燃氣輻射器供暖。燃氣輻射器構成:燃氣燃燒器,輻射管或板,反射罩,調節、控制和安全保障組件。

  1、燃氣輻射器供暖具有高效、節能的優點

  高大建筑物倘用傳統的散熱器(暖氣片)作放熱設備,大跨度房間難布置。有的車間墻上放滿散熱器,靠自然對流放熱為主的這種供暖方式造成上下溫度梯度大,達0.51.0/m,使房頂下空氣溫度高達32℃,但2m以下人停留的工作區空氣溫度分布不均,有的地方只有3℃~5℃。供熱系統不是為建筑、為室內空氣服務的,而應以人為本,除滿足生產工藝要求外,以人員舒適與降低能耗為主要目標。倘用散熱器加暖風機或集中空氣處理送暖風方式,既占建筑面積,又會造成揚灰,影響衛生和人體健康,在某些場合還被禁用。至于敞開、半敞開場地的供暖,使用燃氣輻射器更有無可比擬的優點。

  燃氣輻射器金屬管中平均溫度為180℃~550℃,產生3.5μ~5.5μ波長的紅外線穿過空氣層,被人體、物體吸收,熱效應顯著。地面溫度高出周圍空氣溫度4℃~8℃,地面、墻面、物體溫度和2次輻射可使2m以下的工作區空氣溫度分布均勻,造成舒適的微氣候。輻射器采暖房間的工作區溫度可比對流采暖方式低2℃~3℃,能滿足同樣的舒適度。房屋上下溫度梯度小,上部空氣溫度不高,無效熱損失減小。

  當用蒸汽或熱水鍋爐供暖時,設小鍋爐η=70%,外網熱媒輸送熱損失5%,內網及設備熱損失10%.

  則總效率η=0.7×0.95×0.960%,而燃氣輻射器供暖η可達90%以上。燃氣輻射器能實現完全自動化工作,調節靈活,熱惰性小,無效熱損失少,與傳統方式比,一個采暖期可節能33%50%.此外,它的優點還有:房間氣流速度小,減少灰塵和其它有害物飛揚,工作時無噪聲,不會凍結,安裝工期短等等。

  2、燃氣輻射器供暖應用范圍

  燃氣輻射器可用于:

  1)生產車間的工作區或工作點(當應用于高大空曠、工作點分散的車間時,優點尤為明顯);

  2)露天作業場所的工作區、工作點(具有其它供暖方式無可比擬的優點);

  3)人員短暫停留的民用建筑和敞開場地。例如:車站月臺、汽車候車室、體育運動場館、展覽館、露天或半敞開市場等等;

  4)處于施工過程中的房屋和構筑物的加熱;

  5)材料和設備所需的工藝性加熱;

  6)敞開場地、半敞開場地的融雪,房屋和構筑物屋面的融雪。

  3、設計中應注意事項

  設計時必須遵守有《JBJ10-96機械工廠采暖通風與空氣調節設計規范》、《GBJ16-87建筑設計防火規范》、《GB50028-9城鎮燃氣設計規范3》、《GB50316-2000工業金屬管道設計規范》、《GB50235-97工業金屬管道施工與驗收規范》和《工業企業設計衛生標準》等。

  1)燃氣輻射器嚴禁安裝在地下室和有易燃、易爆氣體、粉塵和介質的場所。對輻射器燃燒產物即尾氣的排放問題規定為:“尾氣為二氧化碳和水蒸汽。在農作物、蔬菜、花卉溫室等特殊場合,允許尾氣直接排至室內”。一些高大建筑實例數據表明,尾氣中CO含量不超過0.0199%CO2不超過5.4%(隨各國產品不同而不同)。有害物CO<100mg/kWhNOx<150mg/kWh,每kW裝機容量需通風量為10m3,當高大建筑冷風滲透造成相當于0.5/h以上的換氣量時,輻射器所需換氣量只相當0mg/kWhNOx<150mg/kWh,每kW裝機容量需通風量為10m3,當高大建筑冷風滲透造成相當于0.5/h以上的換氣量時,輻射器所需換氣量只相當于0.02/h換氣量,遠小于冷風滲透量,因此可以認為是符合衛生要求的。尾氣中H2O對冬季室內空氣有加濕作用,且尾氣排入室內顯熱與潛熱能被充分利用。

  2)《燃氣紅外輻射供熱系統設計規范》規定:當裝有燃氣輻射器場所消防自動化系統(包括煙氣報警、火災信號和滅火系統)發生故障時,應能自動關閉燃氣供氣系統;燃氣供氣壓力超出輻射器額定值時能自動關閉供氣;應能手動遙控關閉輻射器;采暖場所應有傳感器,反映空氣溫度和輻射溫度,使輻射器保證采暖所需溫度值;當有局部通風與全面通風系統時,燃氣輻射器供暖系統應與它們聯鎖,先啟動和后關閉通風系統;燃氣輻射器供暖系統應能方便地維護保養與維修,檢驗其工作能力每一季度至少1次。

  燃氣輻射供暖系統竣工驗收時,需編制的技術文件有:

  ①供暖系統的設計圖紙及說明。其中應有采暖通風、燃氣供應、供電、自動化等內容。有供暖系統熱負荷計算,輻射器數量計算和安裝位置的確定等。

  ②燃氣輻射器的相關技術文件。

  ③輻射器燃燒產物中有害物一覽表,以及各有害物未經稀釋時的重量濃度。

  ④建筑物室內微氣候參數的實測數據,包括垂直方向與水平方向熱輻射強度,工作人員頭部、軀干部和足部熱輻射強度。

  ⑤系統運行和維護管理說明書。

  ⑥安全技術方面的指示書。

  燃氣紅外線輻射器供暖是供暖新技術,隨西氣東輸與引進液化天然氣,其應用將逐漸廣泛。

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