2019燃气辐射采暖系统分析

时间:2019年02月11日信息来源:本站原创点击: 加入收藏 】【 字体:

摘要:辐射采暖是指利用红外线辐射物体,人或物接收热量并储存起来,然后再通过辐射或对流把热量传到空气中,使环境温度上升。本文首先对燃气辐射采暖的工作原理进行了简单介绍,继而对燃气辐射采暖系统的组成进行了较为详细的分析。在此基础上对此系统的优缺点进行比较。
  关键词:燃气;辐射采暖;对流
  中图分类号: TU832 文献标识码: A 文章编号:
  燃气辐射型供暖是利用天然气、液化石油气或人工煤气等可燃气体,在特殊的燃烧装置—辐射管内燃烧而辐射出各种波长的红外线进行供暖的,红外线是整个电磁波波段的一部分。不同波长的电磁波,接触到物体后,将产生不同的效应。波长在0.76~1000微米之间的电磁波,尤其是波长在0.76~40微米之间的电磁波,具有非色散性,因而,能量集中,热效应显著,所以称为热射线或红外线。燃气辐射管发出的红外线波长,正好全部在此范围内。由于辐射热不被大气所吸收,而是被建筑物、人体、设备等等各种物体所吸收,并转化为热能。吸收了热的物体,本体温度升高,再一次以对流的形式加热周围的其他物体,如大气等。所以,建筑物内的大气温度,不会产生严重的垂直失调现象。因此其热能的利用率很高,并使人体感觉很舒适。因此,燃气辐射采暖是工业厂房等高大空间较理想的供暖方式。
  1燃气辐射采暖工作原理
  管式燃气辐射采暖器是由一个热能发生器(热能功率在10~50kW间)和一个(长度为6,9或12m)辐射管道系统及一套控制和安全设备组成。管式燃气辐射采暖器的工作原理相对来说比较简单,就是由制热交换管道来产生辐射热能。发生器燃烧空气与燃气混合物,散发热量并让流体循环于热交换管道中。这种热流体由燃烧产物组成,在包含一个传送管道、一个U形连接、一个回程管道的辐射管中流动。一个负压风机安装在回程管道上,在管道内产生负压环境使热流体沿着整个辐射管道流动,使辐射管道升温继而产生辐射能。为了使所有辐射集中于地面和物体,在辐射管的上面安装一个铝合金反射凹面,这个反射板能集中所有辐射,以防它们散布在所加热建筑中的高层区域。
  2燃气辐射采暖系统组成
  管式辐射采暖系统,主要包括燃烧器、辐射管、反射板、反射板连接件、真空风机、控制箱、铝制尾气管线、铝制管件、温度检测器、配套安全保障装置(主要包括燃气泄露报警系统、燃气紧急切断装置和事故通风装置)、具有熄火保护装置、风压过大安全装置、烟道堵塞安全装置及故障、失电、误操作等安全保护装置等设备及材料。
  2.1发生器
  发生器是封闭式燃烧器,发生器的空气是从外界采集的,燃烧的尾气排放到室外,排放到大气中的一氧化碳和NOX含量也非常低,符合规范允许的范围。燃烧器是一个由2,3或4根特殊镀层钢质的喷枪管,和一个火焰稳定装置组成。特殊镀层材料绝对保证了燃烧室喷枪在高温下不会腐蚀。发生器提供了绝对性保护来抵抗腐蚀性因素,它不同于普通的喷漆式电镀材料,拥有更长的使用寿命,另外,特殊工艺使发生器、喷枪管有一个高光洁度的表面,防止灰尘滞留于孔内。发生器改善了空气过量或空气不足和典型的单焰发生器的燃烧缺陷,火焰细分使得设备获取空气和燃气的充分的混合物,解决燃烧效率低的问题,高质量的空气和燃气的混合物改进了发生器的运行效率,减少了运行成本,降低了大气污染。
  2.2辐射管
  辐射管是由燃烧所产生的热流体来加热的,管道可以耐高温(最高可达450℃),辐射管道为了达到抵抗较高的表面温度,辐射管道由钢加合金制成,管道具有高的机械性能耐高温,而外部涂层具有高效抗腐蚀能力,外部黑色薄膜层无需再喷漆,增强了辐射效率。如果辐射体被安装到一个具有特殊的腐蚀性环境中(有酸性物质或其它腐蚀性物质),管道要用不锈钢材质的,输送管道由180°弯头模块连接到回流管道上,一个伸缩管连接到这个模块上,以消除因管道受热而产生的膨胀。
  2.3反射板
  反射板或反射罩对于向下反射由辐射体发射的热能十分重要,辐射热能到达地面的数量越多,系统运行费用就越低。管式燃气辐射采暖器使用的反射板是铝合金镜面反射板,具有极低的吸收率0.04。304或亮430不锈钢的吸收系数是0.35,这意味着如果辐射源的表面辐射是10kW,在第一种情况下,反射板只吸收0.4kW的热量,而后者它吸收3.5kW热量。适用于较低高度安装的压制成形铝制反射板;用于减小外部散热的环境,带玻璃纤维隔热层的反射板;用于腐蚀环境安装的不锈钢材质反射板。
  2.4红外辐射供暖系统主要优缺点
  (1)由于有辐射强度的双重作用,造成了真正符合人体热要求的热状态,因此,具有最佳舒适感。(2)不需要在室内布置散热器,也不必安装连接散热器的管道,所以不但不占建筑面积,也便于布置工艺设备管道。(3)室内沿高度方向的温度分布比较多,温度梯度上,无效热损失大大减少。(4)由于提高了室内外墙表面温度,减少了围护结构表面对人体的冷辐射,提高了舒适感。(5)不会导致室内空气的急剧流动,从而减少了尘埃飞扬的可能,有利于改善卫生条件。(6)房间的分隔可以任意变化,不用设实体墙,就可实现工作区对温度的不同需求。(7)在建立同样舒适条件的前提下,辐射供暖时房间的设计温度可以比对流供暖时降低2~3℃(高温辐射可降低5~l0℃)从而,可以节省供暖能耗。(8)主要缺点:由于主要设备部件都为进口,初投资较高,特别对于小面积、小空间的建筑不太适用。
  3结束语
  红外线辐射采暖系统尤其适用于传统采暖方式难以解决的场合,如开敞空间及热损失大的场合,快速或间断采暖的场合,大量换气场合等。
  红外辐射采暖系统,对大空间建筑,工艺设备运行产生余热利用的场合、内无爆炸气体、粉尘、介质的场所使用,经济效益较好。对边远无热源,但有天然气的厂站,与新建锅炉房供暖系统相比,红外辐射采暖系统应是技术经济较好的选择。关于这种在我国近几年开始应用的高科技采暖技术,人们对此技术的了解、掌握、应用有一不定期差别。特别是经济方法,可比条件众说纷纭,就目前规模对采暖技术要求,经锅炉水暖的经济对比,辐射采暖系统设备装配经济合理,投资下降时,技术经济是可行的。
  参考文献
  [1]GB50028-2006.城镇燃气设计规范[S].
  [2]GB6222-2005.工业企业煤气安全规程[S].
  [3]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].