濟(jì)南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院暖通教研室供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備GONGNUANXITONGDESANRESHEBEI

GONGNUANXITONGDESANRESHEBEI

散熱設(shè)備的作用：供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備是系統(tǒng)的主要組成部分；它向房間散熱以補(bǔ)充房間的熱損失；保持室內(nèi)要求的溫度。

2．供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽、熱水、熱空氣、燃?xì)饣螂姛?，通過散熱設(shè)備的壁面，主要以輻射方式向房間傳熱。以輻射傳熱為主的供暖系統(tǒng)，稱為輻射供暖系統(tǒng)。3．通過散熱設(shè)備向房間輸送比室內(nèi)溫度高的空氣，直接向房間供熱。利用熱空氣向房間供熱的系統(tǒng)，稱為熱風(fēng)供暖系統(tǒng)。散熱設(shè)備向房間傳熱的方式：

1．供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)，通過散熱設(shè)備的壁面，主要以對流傳熱方式(對流傳熱量大于輻射傳熱量)向房間傳熱。這種散熱設(shè)備通稱為散熱器。散熱器的功能是將供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量，通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。對散熱器的基本要求

1．熱工性能方面的要求

2．經(jīng)濟(jì)方面的要求

3．安裝使用和工藝方面的要求

4．衛(wèi)生和美觀方面的要求

5．使用壽命的要求

第一節(jié)散熱器散熱器的功能是將供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量，通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。

第一節(jié)散熱器

第一節(jié)散熱器

1．熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系數(shù)K值越高，說明其散熱性能越好。提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數(shù)的方法，可以采用增加外壁散熱面積(在外壁上加肋片)、提高散熱器周圍空氣流動(dòng)速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑。

對散熱器的基本要求2．經(jīng)濟(jì)方面的要求

散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經(jīng)濟(jì)性越好。散熱器的金屬熱強(qiáng)度是衡量散熱器經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)標(biāo)志。金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度差為1度時(shí)，每公斤質(zhì)量散熱器單位時(shí)間所做出的熱量。即

q＝K／GW／kg·℃

式中q一散熱器的金屬熱強(qiáng)度，w／kg℃；

K—散熱器的傳熱系數(shù)。W／㎡．℃；

G—散熱器每1㎡散熱面積的質(zhì)量，kg／㎡。對散熱器的基本要求

第一節(jié)散熱器

q值越大，說明散出同樣的熱量所耗的金屬量越小。這個(gè)指標(biāo)可作為衡量同一材質(zhì)散熱器經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)。對各種不同材質(zhì)的散熱器，其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)宜以散熱器單位散熱量的成本(元／w)來衡量。

3．安裝使用和工藝方面的要求

散熱器應(yīng)具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；散熱器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和空間，散熱器的生產(chǎn)上藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。

第一節(jié)散熱器對散熱器的基本要求4．衛(wèi)生和美觀方面的要求

散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間觀感。5．使用壽命的要求

散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破損，使用年限長。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的散熱器種類繁多，按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類，按共構(gòu)造形式，主要分為柱型、翼型、管型、平板型等。

第一節(jié)散熱器對散熱器的基本要求

一、鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，防腐性好，使用壽命長以及熱穩(wěn)定性好的；缺點(diǎn)：其金屬耗量大、金屬熱強(qiáng)度低于的鋼制熱器。我國目前應(yīng)用較多的鑄鐵散熱器有：

(一)翼型散熱器

(二)柱型散熱器

第一節(jié)散熱器

第一節(jié)散熱器

第一節(jié)散熱器（一）、翼型散熱器翼型散熱器分類：

1.圓翼型

圓翼型

第一節(jié)散熱器圓翼型散熱器（點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫）

第一節(jié)散熱器2.長翼型

第一節(jié)散熱器（一）、翼型散熱器長翼型

第一節(jié)散熱器（一）、翼型散熱器翼型散熱器的特點(diǎn)：制造工藝簡單，長翼型的造價(jià)也較低；但翼型散熱器的金屬熱強(qiáng)度和傳熱系數(shù)比較低，外形不美觀，灰塵不易清掃，特別是它的單體散熱量較大，設(shè)計(jì)選用時(shí)不易恰好組成所需的面積，因而日前不少設(shè)計(jì)單位，趨向不選用這種散熱器。

第一節(jié)散熱器(二)柱型散熱器柱型散熱器的組成：柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器。外表面光滑，每片并行幾個(gè)中空的立柱相互連通。根據(jù)散熱面積的需要?？砂迅鱾€(gè)單片組裝在一起形成一組散熱器。我國目前常用的柱型散熱器主要有：二柱型散熱器和四柱型散熱器；柱型散熱器有帶腳不帶腳的兩種片型，便于落地或掛墻安裝。

第一節(jié)散熱器柱型散熱器

第一節(jié)散熱器(二)柱型散熱器國內(nèi)散熱器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，柱型散熱器有五種規(guī)格：相應(yīng)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)記為TZ2—5—5(8)；

TZ4—3—5(8)；

TZ4—5—5(8)；

TZ4—6—5(8)；

TZ4—9—5(8)。如標(biāo)記TZ4—6—5，TZ4表示灰鑄鐵四柱型，6表示同側(cè)進(jìn)出口中心距為600mm，

5表示最高工作壓力0.5MPa。

第一節(jié)散熱器(二)柱型散熱器柱型散熱器與翼型散熱器相比其金屬熱強(qiáng)度及傳熱系數(shù)高；外形美觀，易清除積灰；容易組成所需的面積；因而它得到較廣泛的應(yīng)用。

第一節(jié)散熱器

二、鋼制散熱器

第一節(jié)散熱器

二、鋼制散熱器目前我國生產(chǎn)的鋼制散熱器主要有下面幾種型式：(一)閉式鋼串片對流散熱器

由鋼管、鋼片、聯(lián)箱及管接頭組成。閉式鋼串片式散熱器規(guī)格以高*寬表示，其長度可按設(shè)計(jì)要求制作。(二)板型散熱器

由面板、背板、進(jìn)出水口接頭、放水門固定套及上下支架組成。背板有帶對流片和不帶對流片兩種類型。

國內(nèi)散熱器標(biāo)準(zhǔn)給出的規(guī)格尺寸見表2-1。

第一節(jié)散熱器閉式鋼串片對流散熱器示意圖

鋼制板型散熱器示意圖

第一節(jié)散熱器二、鋼制散熱器(四)扁管型散熱器

組成：它是采用52x11x1．5㎜(寬x高x厚)的水通路扁管疊加焊接在一起，型散熱器外形尺是以52mm為基數(shù)，形成三種高度規(guī)格；4l6mm(8根),520mm（10根）和

624mm（12根)。長度：由600mm開始，以200mm進(jìn)位至2000mm共八種規(guī)格。結(jié)構(gòu)形式：單板、雙板，單板帶對流片和雙板帶對流片四種結(jié)構(gòu)形式。

第一節(jié)散熱器(三)鋼制柱型散熱器

其構(gòu)造與鑄鐵柱型散熱器相似，每片也有幾個(gè)小空立柱。這種散熱器是采用1.25—1.5mm厚冷軋鋼板沖壓延伸形成片狀半柱型，將兩片片狀半柱型經(jīng)壓力滾捍復(fù)合成單片，單片之間經(jīng)氣體弧焊聯(lián)接成散熱器。

鋼制散熱器特點(diǎn)1．金屬耗量少。鋼制散熱器大多數(shù)是由薄鋼板壓制焊接而成。金屬熱強(qiáng)度可達(dá)0.8~1.0W／kg·℃，而鑄鐵散熱器的金屬熱強(qiáng)度—般僅為0.3W／kg·℃左右。2．耐壓強(qiáng)度高。鑄鐵散熱器的承壓能力一般Pb=0.4一0.5Mpa。鋼制板型及柱型散熱器的最高工作壓力可達(dá)0.8Mpa。因此，從承壓能力的角度來看，鋼制散熱器適用于高層建筑供暖和高溫水供暖系統(tǒng)。

第一節(jié)散熱器3．外形美觀整潔，占地小，便于布置。如板型和扁管型散熱器還可以在其外表面噴刷各種顏色的圖案，與建筑和室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)。制散熱其高度較低，扁管和板型散熱器厚度薄，占地小，便于布置。4．除鋼制柱型散熱器外，鋼制散熱器的水容量較少，熱穩(wěn)定性差些。在供水溫度偏低而又采用間歇供暖時(shí)，散熱效果明顯降低。5．鋼制散熱器的主要缺點(diǎn)是容易被腐蝕，使用壽命比鑄鐵散熱器短。6.此外，在蒸汽供暖系統(tǒng)中不應(yīng)采用鋼制散熱器。對具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間，不宜設(shè)置鋼制散熱器。

第一節(jié)散熱器鋼制散熱器特點(diǎn)

由于鋼制散熱器存在上述缺點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍受到—定的限制。

因此，鑄鐵柱型散熱器仍是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的散熱器。

第一節(jié)散熱器三、光面管（排管）散熱器

它是—種最簡易的散熱器。它是用鋼管在現(xiàn)場或工廠焊接制成。它的主要缺點(diǎn)是耗鋼量大也不美觀一般只用于工業(yè)廠房。

第一節(jié)散熱器四、其它類型散熱器鋁制散熱器

重量輕，外表美觀；鋁的輻射系數(shù)比鑄鐵和鋼的小，為補(bǔ)償其輻射放熱的減小，外型上應(yīng)采用措施以提高氣對流散熱量。陶瓷散熱器混凝土板內(nèi)嵌鋼管的散熱器型式

塑料散熱器

第一節(jié)散熱器散熱器的選用設(shè)計(jì)選擇散熱器時(shí)，應(yīng)符合下列原則性的規(guī)定：

1．散熱器的工作壓力，當(dāng)以熱水為熱媒時(shí)，不得超過制造廠規(guī)定的壓力值。對高層建筑使用熱水供暖時(shí)，首先要求保證承壓能力，這對系統(tǒng)安全運(yùn)行，至關(guān)重要。2．在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。3．在放散粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠房，應(yīng)采用易于清掃的散熱器。4．在具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間，宜采用鑄鐵散熱器。5．熱水系統(tǒng)采用鋼制散熱器時(shí)，應(yīng)采取必要的防腐措施(如表面噴涂，補(bǔ)給水除氧等措施)，蒸汽采暖系統(tǒng)不得采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。

第一節(jié)散熱器一、散熱面積的計(jì)算散熱器計(jì)算是確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。散熱器散熱面積F按下式計(jì)算：

第二節(jié)散熱器的計(jì)算二、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj

tpj

的定義

散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj隨供暖熱媒(蒸汽或熱水)參數(shù)和供暖系統(tǒng)形式而定。

tpj

的計(jì)算1．在熱水供暖系統(tǒng)中，tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值。

tpj=（tsg+tsh）/2

第二節(jié)散熱器的計(jì)算注意：對單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降，所以每組散熱氣的進(jìn)、出口水溫必須逐一分別計(jì)算。對雙管熱水供暖系統(tǒng)，散熱器的進(jìn)、出口溫度分別按系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度計(jì)算。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算二、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj2．在蒸汽供暖系統(tǒng)中：當(dāng)蒸汽表壓力≤0．03Mpa時(shí)，tpj取等于100℃;

當(dāng)蒸汽表壓力＞0．03MPa時(shí)，tpj取與散熱器進(jìn)口蒸汽壓力相應(yīng)的飽和溫度。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算三、散熱器傳熱系數(shù)K及其修正系數(shù)值散熱器傳熱系數(shù)度K值的物理概念當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫相差l℃時(shí)，每l㎡散熱器面積所放出的熱量，W。

它是散熱器散熱能力強(qiáng)弱的主要標(biāo)志。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算三、散熱器傳熱系數(shù)K及其修正系數(shù)值

1．散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)β1

柱型散熱器是以l0片作為實(shí)驗(yàn)組合標(biāo)淮，整理出K、Q與△t的關(guān)系式。隨著柱型散熱器片數(shù)的增加，其外側(cè)表面占總散熱面積的比例減小．散熱器單位散熱面積的平均散熱量也就減少，因而實(shí)際傳熱系數(shù)K減小，在熱負(fù)荷—定的情況下所需散熱面積增大。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算2．散熱器連接形式修正系數(shù)β2：所有散熱器K＝f(△t)和Q＝f(△t)關(guān)式，都是在散熱器支管與散熱器同側(cè)連接，上進(jìn)下出的實(shí)驗(yàn)狀況下整理得出。在散熱器支管同側(cè)連接，下進(jìn)上出情況下，實(shí)驗(yàn)表明：外表面的平均溫度接近于出口水溫tsh，遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)整理公式所采用的tpj低，因此，按上進(jìn)下出實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算其傳熱系數(shù)K值時(shí)，應(yīng)予以修正，亦即需增加散熱面積，以β2＞1值進(jìn)行修正。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算三、散熱器傳熱系數(shù)K及其修正系數(shù)值一些實(shí)驗(yàn)表明：在一定的連接方式和安裝形式下，通過散熱器的水流量對某些型式的散熱器的K值和Q值也有一定影響。如在閉式鋼串片散熱器中,當(dāng)流量減少較多時(shí)．肋片的溫度明顯降低．傳熱系數(shù)K和散熱量Q值下降。對不帶肋片的散熱器，水流量對傳熱系數(shù)K和散熱量Q值的影響較小，可不予修正。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算散熱器片數(shù)或長度的確定

散熱器的總片數(shù)或總長度計(jì)算公式

n＝F／f

第二節(jié)散熱器的計(jì)算散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺(tái)下

為防止凍裂散熱器，兩道外門之間，不準(zhǔn)設(shè)置散熱器

散熱器—般應(yīng)明裝，布置簡單

樓梯間布置散熱器時(shí)應(yīng)盡量布置在底層

鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過下列數(shù)值：二柱(M132型)——20片；柱型(四柱)——25片；長翼型——7片

散熱器的布置散熱器在室內(nèi)的平面布置（點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫）

第二節(jié)散熱器的計(jì)算地板輻射采暖

地暖是“低溫地板輻射采暖系統(tǒng)”的簡稱，就是將地暖專用管材按一定規(guī)程鋪設(shè)在地板或地磚下，實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)供暖的目的。在不久的將來，地暖將成為主要的采暖方式。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算地板輻射采暖介紹低溫地面輻射采暖是一種利用建筑物地面進(jìn)行輻射采暖的技術(shù)，它是將整個(gè)地面作為散熱器，在地板結(jié)構(gòu)層內(nèi)鋪設(shè)專用管道，通過往管道注入55℃以下的低溫?zé)崴訜岬匕寤炷?，使地表溫度保持?5℃左右，產(chǎn)生輻射，使室內(nèi)溫度達(dá)到人體適宜的溫度。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算地板輻射的優(yōu)點(diǎn)■舒適、衛(wèi)生、保健

輻射散熱是最好的采暖方式，室內(nèi)地表溫度均勻，室溫由下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的良好感覺，不易造成污濁空氣對流，室內(nèi)十分潔凈，改善人體血液循環(huán)，促進(jìn)人體新陳代謝。可防止因天寒受涼而造成的腿部疾病，對老年人和兒童尤為適用?！龈咝?、節(jié)能

輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高(如設(shè)計(jì)按17℃參數(shù)選用，可達(dá)到20℃的供暖效果)；熱量集中在人體受益的高度內(nèi)；熱媒低溫傳送，熱量損失小。

第二節(jié)散熱器的計(jì)算地板輻射采暖介紹地板輻射采暖溫度分布（更符合腳暖頭涼的溫度分布）普通暖氣采暖溫度分布

第二節(jié)散熱器的計(jì)算地板輻射采暖介紹■熱穩(wěn)定性好

由于地面層及混凝土層蓄熱量大，熱穩(wěn)定性好，因此在間歇供暖的條件下室內(nèi)溫度變化緩慢。■不占使用面積

室內(nèi)取消了暖氣片及其支管，增加了使用面積，便于裝修和家俱布置