燃气热辐射采暖在工业厂房应用与设计注意事项

1、燃气热辐射采暖在工业厂房应用与设计注意事项摘 要：本文阐述了燃气辐射供暖的原理、优缺点、 安全性、工业厂房应用设计时需结合厂房内机床设备特性、 天车运行行程、联合支架布置等因素，综合考虑采暖设备布 局及安装方式的注意事项。关键词：工业厂房；燃气辐射供暖；辐射采暖优缺点； 安全可靠性；设计注意事项中图分类号： TU832 文献标识码： A工业厂房的空间高度一般在 4m20m，由于热分层现 象，热梯度为上热下冷。 采用传统空气对流热能的传递方式， 由于热空气上浮人和设备层根本达不到正常的工作和工艺 温度环境，这一问题长期困扰着设计人员。近几年从国外引 进的一种新兴燃气热辐射采暖技术，相对解决了工业

2、厂房高 大空间采暖的问题。一、原理 对太阳光谱分析表明，太阳光按波长分为宇宙射线、紫 外线、可见光和红外线，而红外线主要为热能，传输过程中 能量几乎不损失，到达地球表面后被吸收。地球表面吸收红 外热能后储存起来，然后通过对流传导到空气中使温度上 升，红外辐射采暖就是模拟太阳温暖地球的原理，采用可燃气体（天然气、液化石油气等）为燃料，在封闭的管道中直 接燃烧，将辐射管道直接加热到一定温度，辐射管产生红外辐射线向地面传递热量，从而实现采暖目的。燃气辐射器构 成：燃气燃烧器，辐射管或板，反射罩，调节、控制和安全 保障组件。二、辐射采暖和传统对流采暖比较之优势及缺点1. 采暖舒适度（如图 1 所示）

3、传统的散热器采暖系统针对高大空间的建筑适应性差。由于散热器采暖系统靠加热空气，通过空气的对流实现供 暖。散热器在安装过程中只能沿建筑外围护结构布置，造成 水平方向的温度场分布很不均匀，建筑物中心区域温度难以 保证。而辐射采暖原理，热源通过辐射红外线直接加热被照 射到的人体和物体表面，相应提高了工作区围护结构和地面 表面的温度，减少了工作区围护结构和地表对人体的冷辐 射，舒适感提高。2. 不占用空间 燃气辐射采暖系统不占用建筑面积，而且在空间上减少 了管道数量，从而为工艺管道布置创造了条件，使厂房内整 洁美观。此外，运行、维护、检修保养的工作量大大减少， 彻底消除传统采暖系统跑、 冒、滴、 漏等

4、弊端。 做到了节能、 降耗。3.节能工业厂房密封性欠佳，因为产品转运过程中造成外门冷 风侵入严重。采用传统采暖系统：据统计，考虑到换热站热 效率、管道热损失、散热器换热效果等因素，传统形式系统 的最高热效率仅为 60%左右。而辐射采暖则不同，其奥妙在 于它模拟了太阳产生的只对被辐射物加热而对传导介质（空 气）加热作用较弱的那段红外线（220微米），所以辐射采 暖系统的直接供暖对象不是采暖空间中的空气，而是取暖目 的物，如工作人员、设备等。取暖目的物按其自身的物理特 性吸收红外线，然后通过其接触的空气的表面向采暖空间内 的空气传递热量。比传统对流采暖节能 30% 50%。4、操作灵活 由于燃气红

5、外辐射采暖系统是自成体系的采暖系统，它不受其他条件的限制，可根据气候条件及上下班时间，随时 开启随时关闭和可在 24h 内设置 4 个时间段自动开启和关 闭。5. 初建投入少、运行成本低相同面?e的采暖投资与锅炉相比可减少10%,年运行费用可节省 50%，且不占用室内有效空间，不需建锅炉房，无 须专人操作。由于该系统结构灵巧、自动控制，除燃料花费 外无需其他费用和人员开支， 如锅炉系统的年检修费、 洗炉、 年检、安全培训、排污等费用。6. 燃气辐射采暖的局限性和缺点 主要是在易燃易爆的环境中就无法使用。再次，辐射采暖因为辐射管的温度相对较高，约180C400C之间，对于物体距离辐射管的最小距离

6、有一定的要求。三、安全可靠性方面1.根据建筑设计防火规范 GBJ 1 6-87( 2001 年版)第 3.1.1 条：“利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体 进行燃烧作其他用的各种生产”火灾危险性类别属于丁类。 因此，建筑物采用燃气辐射采暖系统火灾危险性等级比较 低。单层高大厂房的设计中，丁类与戊类建筑相差无几。可 见，采用燃气辐射采暖不会增加建筑物的危险性和设计难 度。2. 根据采暖通风与空气调节设计规范 (GB50019-2003 )，建筑物采用燃气辐射采暖系统时应设置 可燃气体报警装置。一旦有燃气泄漏报警，应具备紧急切断 气源的自动或手动装置。3. 设备自身及燃气输配系统都采取了一

7、系列安全措施。 设备内的燃烧只在辐射管内程负压时才能进行，且系统管 道、阀门等气严格密封、 无泄露； 燃烧器配备自动点火装置， 无爆燃点火现象；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。 业主在选用燃气辐射采暖设备时需注意设备是否具有国家 燃气用具质量监督检验中心提供的有效的检验报告。所有燃 气辐射采暖系统是安全高效的采暖方式。四、工业厂房燃气辐射采暖设计中应注意事项1.根据采暖通风与空气调节设计规范 (GB50019-2003 )，“燃气红外线辐射器的安装高度应根据人 体舒适度确定，但不应低于3m ”该系统适用于高度高于 4m 的高大空间采暖。

8、2辐射采暖因为辐射管的温度相对较高，约180 C400 C之间，对于物体距离辐射管的最小距离有一定的要求。 所以在工业厂房辐射采暖设备布局要考虑精密数控机床与 采暖设备的距离，避免机床立柱因吸收红外线过热而出现加 工误差。所以先确认工艺设备布局，在规划燃气设备布局。3. 一般悬挂在厂房立柱牛腿下，但现代工业厂房一般联 合支架较宽，悬挂在牛腿下容易造成联合支架上的电缆、工 业管线与设备过近，出现不安全因素。因此需根据联合支架 设计考虑采暖设备的安装方式及方案。4. 确定布局和设备悬挂方式及位置后，要考虑天车运行 的行程限制，避免小车运行碰撞燃气设备及燃气管道造成安 全事故。5. 燃气设备控制终端分组，主要从节能方面考虑，根据 各种加工设备的不同特点和使用性质确定。例如数控加工中 心、磨齿机、插齿机这类型设备一般是 24h 运行，这些加班 设备区域设