燃气红外线辐射采暖在生产厂房中的应用

层数

1层

2

2层2250119.24103.92

3层2250119.24103.92

4层22501.88131.43

1工程概况暂时没某医疗器械生产车间位于工业园区内，有市政采暖系统，甲方确认厂房内生产的均为医疗器械金属制品。厂房建筑面积9025.40m2，南北方向30m，东西方向长度75m，车间厂房层高一层为6m，二四层为4~5m。该工程所在地区冬季室外采暖设计温度-5.3℃，根据GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》中，作业的工业建筑工作地点的采暖面积/m2250148.25125.42

围护结构耗热量/kW供暖系统热负荷/kW

Qf=Q1+RR=CA（t-t）shw浊（1）Q浊=着浊1浊2262016年11月

Qf———燃气红外线辐射供暖系统热负荷，W；Q———围护结构耗热量，W；R———特征值；2C———常数，11W/（m·K）；物体放的太近，各品牌每个型号的燃气辐射管根据安装形式的不同都对应一个“距离可燃物的最小距离”，设计人员在设计安装及日后使用中都应严格遵守。本工程根据厂方的长宽及人员活动区的位置均匀布置在人员活动区适当增加了辐射管的数量，域上方，满足供暖区域均匀加热的要求，见图1。A———供暖面积，m2；着———辐射系数，本工程取0.75；浊1———辐射供暖系统的效率，一般为系统的测定值。若无测定值时，产品样本发生器为输入功率取0.9；取1.0；时，为输出功率时，浊2———空气效率，即考虑空气中CO2和水蒸气对辐射热的吸收，本工程取0.91；tsh———舒适温度，15~20℃；tw———室外供暖计算温度。（）ftsh-tw此时室内计算温度：tn=Q+twQ人体所需的辐射强度：qx=C（tsh-tw）人体实际接受到的辐射强度：qs=浊QfA经校核qs抑qn，人体有较好的舒适感。图1燃气红外线辐射采暖系统平面布置

（2）确定系统的最大安装高度，查表2确认可以使用的最大燃烧器的功率并计算发生器的台数。本工程1层层高为6m，2~4层为4.5m，发生器的安装高度分别为5.4m、3.9m，一层采用35kW的发生器，2~4层采用23kW的发生器。（3）结合空间内人员活动的区域、厂房内主要冷风渗入点、厂房的尺寸等因素进行采暖设备最佳安装位置的确定，例如布置在人员活动区域的上方；把大功率的型号放在温度较低或通风的位置；热辐射管不可太靠近墙壁，否则热量都通过墙壁散失了，如果不得不将热辐射管靠近墙壁时，可安装侧面反射罩等。因为红外线辐射采暖设备就像一个人工小太阳，管式表面的温度为300~400℃，所以切勿将可燃（4）根据燃气的热值（天然气的热值按00kcal/Nm3），计算出单个发生器的燃气流量及燃气红外线辐射采暖系统全负荷运行所需的燃气流量，进行燃气管道水力计算确定管径，保证燃气的流量及压力满足采暖设备的要求。（5）燃气红外线辐射器所燃烧的天然气会需要一定量的新鲜空气，当所需的空气量小于该建筑物换气次数的0.5次/h时，可有室内供给，当所需的空气量大于该建筑物换气次数的0.5次/h或建筑物内空气中有其他成分时，就需从室外引入空气，由表3可知，燃烧总需空气量远远小于0.5次/h的自然通风换气量，所以本工程不设置新风补偿。（6）因为厂房空间大，自然通风换气量远大于燃烧所需要的空气量，燃气燃烧后的产物主要为表2

型号UAEV-50UAEV-40UAEV-35UAEV-20UAEV-10

加热功率kW5040352311

kcal/h430003475030000200009250

1512863

采暖器长度/m最小

最大18151296

天然气耗气量

Nm3/h

4.833.903.372.251.04

建议最小安装高度/m

5.1-7..8-6.94.2-5.43.0-4.52.4-3.0

重量/kg10991735537

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27表3

楼层1层2层3层4层采暖面积/m2

2250225022502250层高/m

...5自然换气次数（/次/h）0.50.50.50.5自然通风换气量/m

367505062.55062.55062.5设备型号UAEV-35UAEV-20UAEV-20UAEV-20

设备数量/台7999设备标准耗燃气量

（/Nm3/h）3.372.252.252.25燃烧空气量/m2

（1:9.91）

233.78

200.68

200.68

200.68

CO2和水蒸气，理论上燃烧后的产物可以排放至室外，也可以排放至室内，但是在实际工程使用中有很多不确定因素，为防止天然气未充分燃烧产生CO导致生产事故，本工程燃烧后的尾气通过排烟管排放至室外。（7）采用燃气红外线辐射采暖时，应采取相应的防火防爆和通风换气等安全措施。因本工程为地上四层厂房建筑，为防止冬季门窗封闭引起燃气燃烧不够充分，发生CO中毒事件，本工程设置阻燃型防爆风机进行通风换气，风机的启动由CO及燃气报警装置控制，报警浓度应按国家现行标准CJ3057《家用燃气泄漏报警器》的规定确定。2燃气红外辐射采暖与传统的对流换热的对比分析（1）采暖舒适性根据有关方面的研究结果表明，人体舒适感与人体的各种热湿交换如对流、辐射和汗水的蒸发等有着密切联系。在保持人体散失总热量一定时，适当地减少人体的辐射散热而相应地增加一些对流散热，就会感到更舒适。根据传热学理论可知，人体的对流散热取决于空气环境的温度和流速，人体的辐射散热则取决于人与外界的有效辐射。对流采暖时，例如采用暖气片，暖气片先加热周围空气，加热后的热空气上浮，使得房间上部的无效热损失增大而0~2米的工作空间内温度偏低，很难满足工作人员和设备所需的温度要求。辐射采暖时，由于人体和物体直接受到辐射热，而室内地面、墙面及物体表面的温度比对流采暖时高，使得人对外界的有效辐射减少，虽然周围空气温度比对流采暖时低，却282016年11月

正好可以加大一些人体的对流散热，与人体的生理要求相吻合，所以会感到舒适。另外辐射采暖室内空气上下对流弱，空气中含尘量少，空气温度分布均匀，对改善劳动条件和保持环境卫生大有益处，可为人们提供较对流采暖更舒适而卫生的空气环境。（2）热能消耗量工业厂房不属于节能建筑，故其围护结构可不做保温，这将导致围护结构的基本耗热量增大，且因厂房建筑进出频繁故其门窗的冷风侵入耗热量也很大，如果采用普通散热器采暖，不仅所需散热器片数较多，而且由于热源从锅炉引出后，沿途会造成10%~15%的热损失，而燃气在输送过程中没有什么损失，同时辐射器的燃烧又非常完全，因此整个供暖系统的热量得以充分利用。由于辐射采暖主要是以辐射形式在一定空间里造成足够的辐射热强度来维持采暖效果，室内温度梯度(房间工作区经上每增加lm空气温度升高的数值)比对流采暖时小，因而可以大大减少房屋上部的无效热损失；而且采用辐射采暖时，室内计算温度可比对流采暖时约低2~5℃，故减少了建筑物的耗热量，一般情况下总耗热量约减少5%~20%。（3）使用灵活性一般对流采暖不能满足高大厂房和一些特殊场合的局部采暖要求，采用辐射采暖可将辐射热直接送入工作区，通过辐射采暖控制器可以经济灵活地控制值班温度。对于全面使用辐射采暖的建筑物，由于围护结构内表面温度均高于室内空气的露点温度，可以避免围护结构内表面因结露潮湿而脱落，从而延长了建筑物的使用寿命。3结论综上所述，燃气红外线辐射采暖省去了将高温烟气热能转化为低温热媒（热水或蒸汽）热能这样一个能量转换环节，且热效率高，有着构造简单轻巧、发热量大、安装方便、初投资和运行费用低、操作简单、智能化程度高、无噪声、环保洁净等优点，可被广泛地运用在工厂车间、体育场馆、仓库、飞机修理库、温室大棚、养殖场、游泳池、剧院、礼堂、超市等地方。