第二章-供暖系统的散热设备课件

第一节散热器一、对散热器的要求：1、热工性能方面的要求散热器的传热系统k值越高，说明散热性能也越好。2、经济方面的要求散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。衡量经济性的标准是采用“金属热强度”标准金属热强度是指散热器内热媒平均温度差为1℃时，每公斤质量散热器单位时间所散出的热量。即：

W/Kg.℃q值越大，说明散出所耗的金属越小，这一指标作为衡量同一材料散热器经济性的一个指标。对不同材质的散热器，其经济评价标准宜以散热器第一节散热器一、对散热器的要求：单位散热量的成本（元/W）来衡量。3.安装使用和工艺方面的要求，便于安装，占地小，生产工艺可满足大量生产。4.卫生和美观方面的要求：美观，不积灰5.使用寿命的要求：目前国内生产的散热器按材质分为二类：铸铁、钢制按其构造形式分为：柱型、翼型、管型、平板型等。二、铸铁散热器它具有结构简单、防腐性好，使用寿命长以及热稳定性好等优点，但其金属耗量大，金属热强度低于钢制散热器。1.翼型散热器（图2－1a和图2－1b）翼型散热器制造工艺简单，长翼型的造价也比较低，但它的金属热强度和传热系数较低，外形不美观，灰尘不易扫除，特别是它的单体散热量较大，选用设计时不单位散热量的成本（元/W）来衡量。第二章-供暖系统的散热设备课件易恰好组成所属的面积，因而目前使用较小2.柱型散热器（图2－1c和d）柱型散热器与翼型散热器相比，其金属热强度及传热系数高，外形美观，易清除灰，容易组成所需的面积，因而得到广泛的应用。三、钢制散热器1.闭式钢串片对流散热器（图2－2）它有许多封闭垂直空气通道，增强了对流放热能力，同时串片不易损坏。2.板型散热器（图2－3）3.钢制柱型散热器（图2-4）4.扁管型散热器（图2-5）四、钢制散热器与铸铁散热器相比较易恰好组成所属的面积，因而目前使用较小第二章-供暖系统的散热设备课件第二章-供暖系统的散热设备课件第二章-供暖系统的散热设备课件1.金属耗热量少：金属强度：钢制0.8～1.0w/kg·℃铸铁0.3

w/kg·℃2.耐压强度高：铸铁pb＝0.4～0.5Mpa耐压能力：钢制板型和柱型pb＝0.8Mpa钢串片型pb＝1.0Mpa因其耐压适合高层建筑供暖3.外形美观整洁、占地小、便于布置4.热稳性差：钢制小铸铁大5.防腐性能差：钢制的对水蒸气中的氧抗蚀能力差，不适宜布置在有腐蚀性气体和湿度大的场合。因上述缺点使得铸铁散热器仍然应用广泛五、其它材料的散热器1.金属耗热量少：金属强度：钢制0.8～1.0w/kg

1.用钢和铸铁制成光管散热器，不美观，宜在厂房内使用。2.铅及铅合金的散热器（意大利、匈牙利）3.陶瓷散热器和混凝土内嵌钢管的散热器（前苏联）六、散热器的选用根据下述几个原则选用1.散热器的工作压力：当以热水为热媒时，它不能超过制造厂既定值，当采用蒸汽为热媒时不应高于0.2Mpa，铸铁园翼型不应高于0.4Mpa2.在民用建筑里应美观，易清扫。3.在具有腐蚀性气体和相对湿度较大的场合采用铸铁型4.热水系统采用钢制散热器时，应采用必须的防腐措施（涂漆、补给水除氧等）蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型，板型和扁管型等散热器。1.用钢和铸铁制成光管散热器，不美观，宜在厂房内使用。第二节散热器的计算散热器计算的目的是为了确定供暖房间所需散热器的面积和片数散热器面积的计算

计算公式：m2(2-1)式中：Q-----散热器的散热量，Wtpj----散热器内热媒平均温度，℃

tn---供暖室内计算温度,℃k----散热器的传热系数,W/m2℃

β1---散热器组装片数修正系数

β2～～散热器连接修正系数

β3～～散热器安装修正系数

第二节散热器的计算散热器计算的目的二、散热器内热媒平均温度1.在热水供暖系统里:tpj=(tsg+tsh)/2℃tsg---散热器进水温度，℃

tsh----散热器出水温度，℃其中对双管热水供暖系统它分别是按系统的设计供,回水温度计算对单管热水供暖系统,由于每组散热器的进出口水温是沿流动方向下降,所以每组散热器的进出口的水温必须逐一分别计算.2.在蒸汽供暖系统中:当蒸汽表压力≦0.03Mpa时,tpi取100℃当蒸汽表>0.03MPa时,tpi取散热器蒸汽压力相应的饱和温度第二章-供暖系统的散热设备课件三.散热器k及其修正系数值1.散热器传热系数k值的物理概念它表示散热器内热媒平均温度tpj与室内气温tn相差1℃时,每1平方米散热器面积所散出的热量w,单位为w/m2℃2.散热器的组装片数修正系数β1

因试验时柱型散热器是以10片为标准进行的,因此使用中若组合片数与之不同均会影响到各片之间的相互辐射作用,需修正修正系数β1可查p317上附录2-33.散热器连接形式修正系数β2值试验时散热器的支管都在同一测,采用上进下出方式得到的结果如使用中有与这种方式不同的连接就应修正,因其影响散热器的外表面温度场.修正系数在p317上2-4三.散热器k及其修正系数值4.散热器安装形式修正系数β3值试验散热器是敞开布置的,在使用中如有不同布置形式,应修正.修正系数在p317上的附录2-55.蒸汽散热器的传热系数k值高于热水散热器,不同压力下蒸汽散热器的k值在p316上的附录2-1中查取四.散热器的片数或长度的确定1.按公式(2-1)确定的散热器所需的面积(是在片数修正系数β1=1时确定的)2.按公式n=F/f(片或米)(2-5)式中f为每片或每米长的散热器面积.3.按所确定的片数或长度米数来选择修正系数β1,这样才最后确定了换热器的散热面积.4.散热器安装形式修正系数β3值五.考虑供暖管道散热量时,散热器面积的计算1.在设计中若考虑热水在管道中的冷却对计算散热器面积的影响时,要用修正系数β4,β4的值可查阅一些设计手册2.对进入房间的供热管道是暗装且又无保温措施时应对管道散热造成散热器的进水温度下降的影响进行修正.3.对进入房间是明装管道时,通常不考虑修正.4.在需按精确计算散热器散热量的情况下,也应考虑对明装管道的修正.

五.考虑供暖管道散热量时,散热器面积的计算进入房间供暖管道的散热量可用下式计算:Qg=fkgL∆tηW(2-6)式中:Qg~~管道散热量f~~每米长管道表面积L~~明装管道的长度kg~~管道传热系数

∆t~~管内热媒的温度与室内温差

η~~管道安装位置的修正沿顶棚下面的水平管η＝0.5沿地面的水平管η=1.0立管η=0.75连接散热器的支管η=1.0进入房间供暖管道的散热量可用下式计算:计算散热器面积时,应扣去管道散入房间的热量.同时应注意,需要计算出热媒在管道中的温降,以求出进入散热器的实际水温tsg,并用此参数确定各散热器的传热系数k或Q值.在扣除相应管道散热量后,再确定散热器面积六.散热器的布置1.要在外墙窗前2.要防止冻裂3.一般是明装4.同一房间串连布置的散热器,管道应一致.5.楼梯间应布置在底部,气流上升6.铸铁散热器的组装片数有规定,不宜超过计算散热器面积时,应扣去管道散入房间的热量.同时应注意,需要七.散热器计算例题

【例题2-1】一房间设计热负荷1600W，室内安装M-132型散热器，散热器明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm。供暖系统为双管上供式。设计供回水温度为：95/70℃,室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，上进下出，计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。求散热器面积及片数。【解】已知：Q＝1600W，tp.j＝（95+70）/2=82.5℃tn=18℃,∆t=tp.j-tn=82.5－18＝64.5℃查附录2-1，对M-132型散热器K＝2.426∆t0.286＝2.426（64.5）0.286＝7.99W/m2·℃修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定β1＝1.0散热器连接形式修正系数，查附录2-4，β2＝1.0散热器安装形式修正系数，查附录2-5，β3＝1.02根据式（2-1）七.散热器计算例题M-132型散热器每片散热面积为0.24m2（附录2-1）计算片数n‘为：n‘＝F’‘/f=3.17/0.24=13.2片＝13片查附录2-3，当散热器片数为11～20片时，β1＝1.05，因此，实际所需散热器面积为：F＝F’·β1＝3.17×1.05＝3.33m2实际采用片数n为：n＝F/f＝3.33/0.24＝13.88片取整数，应采用M－132型散热器14片

M-132型散热器每片散热面积为0.24m2（附录2-一般计算步骤：[1]依据已知散热器的型式,查第316页上的附录2-1(或有关资料)确定传热系数,计算式中各系数并求kk=α∆tb[2]依据已知条件,查第317页上的附录2-3.2-4.2-5确定对散热器传热条件的有关修正系数β1.β2.β3,其中β1(组装片数的修正)在未知的情况下可以先假设为1.0(即10片)[3]求散热器的传热面积:计算公式:[4]试确定散热器的片数,由附录2-1提供的各型散热器各片面积资料f,以公式n`=F`/f得到初步的选用片数

一般计算步骤：

[5]校验所选用的散热器片数与试验条件下选用的差别,并依据附录2-3查出对应的β1,求出确定的传热面积F=F`β1

[6]确定确切的散热器片数n=F/f[5]校验所选用的散热器片数与试验条件下选用的差别,并依第三节钢制辐射板设置钢制辐射板的辐射供暖系统,称为辐射中温供暖系统(其板面平均温度为80~200℃)。这种系统主要应用于高大的工业场合。1.钢制辐射板的型式钢制辐射板有块状辐射板和带状辐射板两种型式。根据钢管和钢板的连接方式不同，单块辐射板分为A型和B型两类。A型：加热管外壁周长的1/4嵌入钢板槽内。B型：加热管外壁周长的1/2嵌入钢板槽内图。2-6p41辐射板背面加保温的称单面辐射板。辐射板背面不加保温的成为双面辐射板。第三节钢制辐射板设置钢制辐射板的辐射供第二章-供暖系统的散热设备课件钢制块状辐射板构造简单、加工方便、便于就地生产。在同样的放热情况下，它的耗金属量可比铸铁散热器系统节省50％左右。带状辐射板运用于大型建筑空间。二.钢制辐射板的散热量钢制辐射板的散热量，包括辐射散热量和对流散热量两部分。。W（2-8）W（2-9）式中：钢制块状辐射板构造简单、加工方便、便于就地生产。在同第二章-供暖系统的散热设备课件

ε～辐射板表面材料的黑度，它与油漆的光泽有关C0～绝对黑体的辐射系数，C0＝5.67w/m2·k4

φ～辐射角系数，对封闭房间φ＝1.0T1～辐射板表面平均温度T2～护围内表面平均温度t1～辐射板的平均温度t2～辐射板前的空气温度由于影响辐射板散热的因素很多，使理论计算存在困难，一般都是依靠试验的方法获得不同构造的辐射板在不同条件下的散热量，供工程设计之用。《全国通用建筑标准设计图集》（CN501-1）中给出了各类辐射板的型号规定，构造图纸和各种板的散热量。三、钢制辐射板的设计与安装ε～辐射板表面材料的黑度，它与油漆的光泽有关在工程设计中，当采用辐射板供暖系统向整个建筑物或房间全面供暖时，建筑物和房间的供暖设计耗热量，可以近似的按下式计算Q`f＝φQ`w（2-10）

式中：Q`～按本书第一章对流供暖系统耗热量计算得出的设计耗热量

Q`f～全面辐射供暖的设计耗热量

φ～修正系数，φ＝0.8～0.9

确定全面辐射设计耗热量后，即可确定所需的块状或带状辐射板的块数nn＝Q`f/q(2-11)式中q～单块辐射板的散热量辐射板散热量与板表面温度T1的四次方程单调增加函数函数关系，所以T1越高，放热量越多。一般以蒸汽作为热媒时，压力大于等于400kpa，不应低于200kpa，以热水作为热媒时热水平均温度不宜低于110

度。

在工程设计中，当采用辐射板供暖系统向整个建筑物或钢制辐射板的安装有三种形式：1.水平安装，热量向下辐射。2.倾斜安装，热量倾斜向下辐射。3.垂直安装，热量平衡辐射。钢制辐射板的最低安装高度，请参见p319附录2-7的标准钢制辐射板的安装有三种形式：第二章-供暖系统的散热设备课件第四节暖风机暖风机由通风机、电动机和空气加热器组合而成的联合机组。暖风机分为轴流式和离