哈工大供热工程第二章供暖系统的散热设备课件.ppt

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1、2022/12/14,第三章 全水系统,1,散热器的计算,目的：确定供暖房间所需散热器的面积和片数。,主讲人：,2022/10/2第三章 全水系统 1散热器的计算目的：确定,2022/12/14,第三章 全水系统,2,散热器的计算,依据：在设计条件下单位时间内散热器的散热量应等于房间需要的采暖设计热负荷。设计条件-是不是系统的最不利条件？关键：已知散热器的传热性能参数（K）。,2022/10/2第三章 全水系统 2散热器的计算依据：在设,2022/12/14,第三章 全水系统,3,散热器的计算,影响K的因素：制造情况（材料、结构形式）、使用条件（热媒、安装方式）。因此无法理论计算其具体值，可通

2、过实验的方式获得。手段：散热器的传热性能（K）是在标准化的测试小室用一定的片数（柱型用8片）、明装、同侧上进下出连接散热器，在保持室温恒定条件下测出的。,2022/10/2第三章 全水系统 3散热器的计算影响K的因,2022/12/14,第三章 全水系统,4,2022/10/2第三章 全水系统 4,2022/12/14,第三章 全水系统,5,散热器的计算,实验结果整理成下式:K=atb=a(tpj-tn)b或Q=AtB （31）,2022/10/2第三章 全水系统 5散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,6,散热器的计算,K=atb=a(tpj-tn)b或Q=AtB 式中: Q

3、 散热器的散热量，W； k散热器的传热系数，W/(m2)； a、b、A、B实验结果整理得到的系数； tpj供给散热器的热媒平均温度，； t散热器热媒平均温度tm与室内温 度tR之差， ； tn室内空气温度，。,2022/10/2第三章 全水系统 6散热器的计算K=at,2022/12/14,第三章 全水系统,7,散热器的计算,当已知或查到散热器的传热系数k后，即可用下式得到其计算面积:,2022/10/2第三章 全水系统 7散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,8,散热器的计算,F=123Q/k(tpj-tn) =123Q/kt式中F散热器计算面积，m2； Q 采暖房间设计热负

4、荷，W； 1散热器的片数修正系数； 2散热器的连接方式修正系数； 3 散热器的安装型式修正系数； k、t、tm、tR同（31）式。,2022/10/2第三章 全水系统 8散热器的计算F=1,2022/12/14,第三章 全水系统,9,散热器的计算,当使用条件与测试条件不同 时，散热器的传热性能发生变化， 要用不同的系数 1、2 、3 进行修正。,2022/10/2第三章 全水系统 9散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,10,散热器的计算,由于成组散热器两边的散热器片外侧没有相邻片遮挡，比中间散热器片的单片散热量大。当实际片数少于测试时规定片数时，边片传热面积在总传热面积中所占

5、比例增大，使散热器单位传热面积传热量增大，所需散热器片数减少，所乘片数修正系数11,2022/10/2第三章 全水系统 10散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,11,散热器的计算,当实际片数多于测试规定片数时，11。对片式散热器计算片数时，其片数n=F/f，其中f为一片散热器的散热面积，m2/片。 原则为四舍五入。 先取1=1计算其散热面积和片数后，再进行片数修正。1值见附录23。 对钢制板式及扁管式等整体式散热器用不同规格的散热器分别进行试验，得到各自的热工性能数值，不进行片数修正。,2022/10/2第三章 全水系统 11散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系

6、统,12,散热器的计算,散热器在系统中可以采用图36所示6种连接方式。,2022/10/2第三章 全水系统 12散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,13,散热器的计算,连接方式不同时散热器外表面温度分布变化，使散热器传热量发生变化。下进上出时水流总趋势与水在散热器中冷却后的重力作用相反，而使散热性能变差，传热系数变小，在相同热负荷下所需散热器面积增加。管道连接方式修正系数2见附表24。,2022/10/2第三章 全水系统 13散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,14,散热器的计算,测定散热器性能时为明装，加罩后其传热性能有变化，用安装型式修正系数 （见附录2

7、5）来考虑。加罩后散热器辐射散热量减少，对流散热量可能增加。大多数散热器加罩后散热量减小。只有在对流散热量的增加值大于辐射散热量的降低值时其散热量才是增加的。如加罩后其散热量减小，则3 1，需要增加散热器用量；反之，3 1，则可减少散热器用量。,2022/10/2第三章 全水系统 14散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,15,散热器的布置,散热器的布置 散热器一般沿外墙，特别是沿外窗布置。图34（a）为散热器沿外墙布置，这种布置方式提高了外墙和窗下部的温度，减少了对人体的冷辐射，因而提高了房间的热舒适性。此外，散热器布置在外窗下少占用室内使用面积并能阻止渗入室内的空气形成下降

8、的冷气流，房间贴地面板处的空气温度较高。图35（a）、（b）表示了散热器沿外墙布置时的气流循环,2022/10/2第三章 全水系统 15散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,16,散热器布置,散热器的布置 （a） （b） 图34散热器在室内的平面布置 （a）置于外墙下； （b）置于内墙下,2022/10/2第三章 全水系统 16散热器布置,2022/12/14,第三章 全水系统,17,3.2.1 散热器,2022/10/2第三章 全水系统 173.2.1 散热器,2022/12/14,第三章 全水系统,18,散热器的布置,散热器也可以如图34（b），靠内墙布置。其优点是某些场合

9、下可减少管路系统的长度。其缺点是沿人经常活动的房间地面流动的空气温度较低（见图35（c），降低舒适度；占用室内使用面积，影响家具及其它设施的布置；天长日久散热器上升气流中所含微尘附着于内墙表面，影响美观。,2022/10/2第三章 全水系统 18散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,19,散热器的布置,散热器的布置 （a） （b） 图34散热器在室内的平面布置 （a）置于外墙下； （b）置于内墙下,2022/10/2第三章 全水系统 19散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,20,3.2.1 散热器,2022/10/2第三章 全水系统 203.2.1 散热器,2

10、022/12/14,第三章 全水系统,21,散热器的布置,楼梯间的散热器应尽量布置在底层及下部各层。 不能置于两道外门之间，楼梯间底层等有冻结危险处的散热器应远离外门。,2022/10/2第三章 全水系统 21散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,22,散热器的布置,散热器的布置 散热器一般应明装，装修要求较高时暗装。幼儿园等场所应暗装。 在垂直单管或双管系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接。走廊卫生间等辅助间的散热器可与相邻房间的散热器串联。串联散热器串联管的管径可以与散热器接口口径相同（一般为D11/4”)。,2022/10/2第三章 全水系统 22散热器的布置,202

11、2/12/14,第三章 全水系统,23,散热器的布置,2022/10/2第三章 全水系统 23散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,24,散热器的布置,散热器的布置 铸铁散热器的片数不宜超过下列数值： 二柱（M132）-20 四柱-25 长翼-7,2022/10/2第三章 全水系统 24散热器的布置,2022/12/14,第三章 全水系统,25,散热器的计算,例题2-1,2022/10/2第三章 全水系统 25散热器的计算,2022/12/14,第三章 全水系统,26,钢制辐射板,辐射传热为主，使室内有足够的辐射强度，达到供暖的目的。也称为中温辐射供暖系统。（板面平均温度80-

12、200度）。主要应用于工业厂房，尤其是高大的工业厂房及体育馆等民用建筑。,2022/10/2第三章 全水系统 26钢制辐射板,2022/12/14,第三章 全水系统,27,钢制辐射板设计与安装,实验表明，适当的辐射强度下，即使室内空气温度比采用散热器采暖的室温低2-3度，人们仍然无冷感。因此对于辐射采暖的房间，其设计热负荷可以相应的降低。 在工程设计中一般可以用对流计算的设计热负荷乘以一个0.8-0.9的系数确定。,2022/10/2第三章 全水系统 27钢制辐射板设计与安装,2022/12/14,第三章 全水系统,28,钢制辐射板设计与安装,安装方式：水平、倾斜、垂直安装。安装的高度通常不宜

13、安装的过高。过高导致外墙吸收散热。过低影响舒适性。最低安装高度根据附录2-7计算。,2022/10/2第三章 全水系统 28钢制辐射板设计与安装,2022/12/14,第三章 全水系统,29,低温热水地板辐射供暖,1边角保温材料；2塑料卡钉；3膨胀缝4加热管材；5地面层；6找平层；7豆石混凝土层；8复合保温层；9结构层,2022/10/2第三章 全水系统 29低温热水地板辐射供暖,2022/12/14,第三章 全水系统,30,2022/10/2第三章 全水系统 30,2022/12/14,第三章 全水系统,31,暖风机,暖风机是由通风机、电动机和空气换热器组合而成的采暖机组。使用时直接安装在采

14、暖房间内。在风机作用下，室内空气由吸风口进入机组，流经空气换热器被加热，从出风口送入室内，并造成室内空气循环。,2022/10/2第三章 全水系统 31暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,32,暖风机,暖风机的风机有轴流式和离心式两种，轴流式风机常用于小型机组，离心式风机常用于大型机组。暖风机所用热媒可以为水和蒸汽,2022/10/2第三章 全水系统 32暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,33,暖风机,暖风机供采的优点是供热量大，占地小，启动快，能迅速提高室温。缺点是暖风机的风机运行时有噪声，热空气温度较低（低于35）时有吹冷风的不舒适感。如全部采用室内循环空气时，不

15、能改善室内空气质量。,2022/10/2第三章 全水系统 33暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,34,3.2.2 暖风机,2022/10/2第三章 全水系统 343.2.2 暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,35,3.2.2 暖风机,2022/10/2第三章 全水系统 353.2.2 暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,36,暖风机,用暖风机采暖有两种方案。一种方案是暖风机供给全部采暖耗热量，适用于气候比较温暖的地方；另一种方案是暖风机供给部分采暖耗热量，用散热器采暖系统维持最低室内温度（一般不得低于5，称为值班采暖），其余热量由暖风机供给。后一方案的优

16、点是非工作时间可以不开启暖风机，节省电能和热能，不需要管理。正常使用时间开启暖风机可迅速提高室温。暖风机提供的供热量为采暖设计热负荷扣除值班采暖系统的设计供热量。,2022/10/2第三章 全水系统 36暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,37,暖风机,设计暖风机采暖系统时，主要是确定暖风机的型号、台数及布置方案。 当空间较大时，为了使供暖场所室内温度和气流分布均匀，可选两台以上同型号的暖风机。,2022/10/2第三章 全水系统 37暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,38,暖风机,暖风机的台数n可用下式计算： （33）式中： 要求暖风机提供的采暖热 负荷， W； 选

17、择暖风机的富裕系数，取 n =1.21.3； q 单台暖风机的实际散热量， W。,2022/10/2第三章 全水系统 38暖风机暖风机的台数n,2022/12/14,第三章 全水系统,39,暖风机,在产品样本或设计手册中查到暖风机的性能（在一定热媒参数下的散热量、送风量、出口风速和温度等）数据。产品样本中给出进口空气温度为15时的暖风机供热量，若进口空气温度不等于15时，用下式进行修正： （tmti）/（tm15） （34）,2022/10/2第三章 全水系统 39暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,40,暖风机,（tmti）/（tm15） （34）式中： 产品样本中提供的暖风机供

18、 热量，W/台； tm 暖风机进、出口热媒平均 温度， ； ti 设计条件下的机组进风温 度，一般可取室内温度， 。,2022/10/2第三章 全水系统 40暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,41,暖风机,暖风机的送风温度不宜低于35，以免有吹冷风的感觉；不得高于70，以免热射流上升，不利于有效利用。室内空气循环次数，每小时不宜小于1.5次。每台暖风机的热媒进出口应设阀门（蒸汽为热媒时，还应在出口设疏水器），以便调节、维修和管理。,2022/10/2第三章 全水系统 41暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,42,暖风机,在生产厂房内布置暖风机时，应考虑车间的几何形状、

19、工作区域、工艺设备的位置，以及暖风机气流作用范围等因素。暖风机平面布置时尽可能使室内气流分布合理、温度均匀，NC型小型机组可采用图37所示的布置方案，悬挂在墙上、柱上、梁下,2022/10/2第三章 全水系统 42暖风机,2022/12/14,第三章 全水系统,43,（a）为直吹，用于小跨度厂房，暖风机挂于内墙，向外墙方向送风。（b）、（c）用于大跨度或多跨厂房。（b）为斜吹，将暖风机挂在中间纵轴上，向两面外墙斜向送风。（c）为顺吹，暖风机挂在外墙柱上，气流串接。,2022/10/2第三章 全水系统 43,2022/12/14,第三章 全水系统,44,暖风机,小型暖风机的安装高度： 当出口风速 5 m/s时，宜采用3.5m； 当出口风速大于 5m/s 时，宜采用44.5 m大型暖风机的安装高度： 不宜低于3.5 m，不宜高于7 m; 送风口的风速可采用515 m/s； 当厂房高、送风温度较高时，送风口处宜设 置向下倾斜的导流板； 生活地带和作业地带的风速一般不宜大于0.3 m/s。,2022/10/2第三章 全水系统 44暖风机小型暖风机的安,