高大廠房采暖設計形式探討
建築科學:ScienceandTechnologyInnovetionHerald
高大廠房采暖設計形式探討趙宇'
(1.遼寧北方建築設計院有限責任公司遼寧沈陽110003高揚2.中建精誠(沈陽)工程設計有限公司遼寧沈陽110014)
摘要:采暖設計中,高大廠房需要考慮的因素不同於一般的工業建築和民用建築.本文介紹了高大廠房的熱l負荷計算方法及其在采暖設計中常用的幾種采暖形式:散熱器采暖.輻射采暖,暖風機采暖.深入研究討論了各種采暖形式在實際運行中所能達到的效果及其存在的問題.
關鍵詞:高大廠房熱負荷散熱器采睦輻射采睦睦風機采暖
中圖分類號:TU832.1文獻標識碼:A文章編號:1674--098X(2012)O1(b)一0043--01
引言
隨著我國經濟的騰飛,工業建設發展迅速.從製造一般機電產品到製造大型複雜地精密設備,在各省區已形成了一個門類比較齊全,布局日趨合理,具有一定規模和技術水平的現代化機械工業係統.並出現了一批如交通運輸設備製造,電氣機械和器材製造,儀器儀表及計量器具製造等門類的機械工業基地.
為了滿足生產要求,各種類型的廠房如雨後春筍般不斷地建造起來.其中機械加工,機械製造等行業,廠房的跨度和高度一般都較大,很多廠房的高度都l0米以上,這給采暖設計及供暖運行效果都產生很大影響.這類工業廠房的采暖熱負荷計算,不 
采暖的形式多種多樣,有散熱器采暖;輻射采暖;暖鳳采暖等等.對於一般公共建築,住宅來說,設計中選擇哪種采暖形式,實際使用中都比較容易滿足采暖效果.但對於高大的廠房建築,溫度梯度變化很大,運行時往往會產生上部空間偏熱,下部工作區域卻滿足不了采暖溫度要求的情況.
1散熱器采暖形式
散熱器的功能是將供暖係統的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量,通過散熱器壁麵傳給房間.主要同時以對流和輻射兩種傳熱方式(對流傳熱量大幹輻射傳熱量)向房間傳熱.散熱器係統是使用最久,被認為最可靠的采暖形式.目前仍被廣泛的使用.對於高大廠房,其熱負荷是巨大的,但是可布置的外牆卻是有限的,設計中有可能產生外牆布滿散熱器也達不到室內設計溫度的情況所以這就要求在設計中選擇高散熱量的散熱器.散熱器有鑄鐵散熱器,鋼製散熱器,雙金屬散熱器等.
設計中,為了達到采暖效果,散熱器除了布置在外牆位置,還應該盡可能的布置在廠房柱的位置,由於一般廠房柱的寬度有限,所以宜選用寬度窄,散熱量大,組裝方便的散熱器.筆者一般選用工業型翅片管散熱器.
2輻射采曖係統
輻射采暖是依靠供暖設備表麵對外發射的熱射線傳遞熱能的采暖方式.熱輻射的特點是:傳遞速度快,以直線傳播,可以被反射,能被固體吸收並使其溫度升高,但通過空氣時,不能明顯地提高空氣的溫度.輻射采暖按照供暖設備表麵溫度可分為低溫(≤80℃),中溫(80℃～200℃),高溫(≥5O0℃)輻射采暖.
2.1低溫地板輻射采暖係統
低溫地板輻射采暖方式熱效率高,工作區域溫度分布均勻,人體與熱輻射表麵距離近,溫感由下而上,熱舒適感好,沒有溫度梯度的問題.同時由於熱媒主要為低溫熱水,因此可以利用熱網回水,餘熱水或地,水源熱泵水等,更有效的利用能源.但是在廠房中,往往有大量設備,連接工藝設備的各種管線經常也需要在地下敷設,使得低溫地板輻射采暖方式的運用受到地麵使用性質的限製,所以一般不用於廠房設計.
2.2中溫輻射采暖係統
中溫輻射采暖係統通常是指采用鋼製輻射板作為散熱設備的輻射供暖係統.根據輻射板長度的不同,有塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種型式.根據輻射板背麵是否保溫,分為單,雙麵輻射板.鋼製輻射板可以布置在廠房頂部,熱量向下輻射;也可以傾斜安裝在牆上或柱間,熱量傾斜向下方輻射,或者將單麵板垂直安裝在牆上單麵輻射,將雙麵板垂直安裝在柱間兩麵輻射.鋼製輻射板采暖係統跟散熱器采暖係統比較,可以節省大量金屬,減少投資,節約能源.輻射板安裝的高度不宜過低,過低會使人有燒烤的不舒適感.
2.3高溫輻射采暖係統
高溫輻射采暖係統有很多形式,工程中主要應用的是燃氣紅外線輻射采暖係統.燃氣紅外線輻射采暖是利用可燃氣體(天然氣,液化石油氣,煤氣等)通過特殊的燃燒裝置(發生器)產生出紅外線進行輻射供暖具有發熱量大,熱效率高,節能環保,安裝方便等特點.可以有效的保證高大廠房內工作區域的采暖溫度.不過,這種采暖係統形式往往受到氣源的限製而不能采用.由於燃氣紅外線輻射采暖係統需要使用可燃氣體,且係統運行時,發生器的表麵溫度很高,所以必須特別注意其安全性及設備的可靠性.
3曖風機采暖係統
3.1傳統暖風機采暖係統
暖風機是由風機及加熱器組合而成的聯合機組.在風機的作用下,空氣進入機組,經過空氣加熱器加熱後,送入室內,達到供暖的用途.暖風機一般分為軸流式和離心式兩種.廠房設計中常常用來輔助散熱器采暖係統,補充散熱器不足的那部分熱量.作為主要供暖形式的時候,一般應該設置適量的散熱器,當關閉暖風機後,廠房可以維持值班溫度.暖風機采暖係統,對流散熱幾乎占100%,因而具有熱情性小,升溫快的特點.但是,高大廠房內,高大設備一般較多,而傳統暖風機的安裝位置要求不應過高,所以暖風機的供熱氣流很容易會被廠房設備遮擋.
3.2下送射流暖風機采暖係統
下送射流暖風機吊裝在屋頂,供暖原理與傳統暖風機相似,機組運行時,空氣被吸入,經過加熱後,由軸流風機強製下送,下送的熱空氣通過類似高壓水槍般錐體結構的設備後,從旋流風口噴射而出.熱空氣直接到達地麵,使工作區域的溫度快速提升.
下送射流暖風機的安裝高度根據廠房的高度及廠房內的設備布置情況而定.不同的安裝高度可通過調節送風角度來滿足工作區域對供暖溫度和氣流速度等方麵的要求.
下送射流暖風機將熱空氣由上而下的工作區域,與廠房內熱空氣上升的方向相反,大大的降低了溫度梯度對於采暖效果的影響.機組可以有效的將聚集在上部的熱量下送到工作區域,達到對熱能的充分利用.
綜上所述,采暖係統的設計形式多種多樣,在我國也都已經得到了很大的發展及廣泛的應用,由於高大廠房內部空間結構的特殊性,筆者認為采用下送射流暖風機采暖的形式是目前最適合的,條件允許的話可以輔助使用散熱器進行值班采暖.在一些高大廠房中使用後,總體感覺采暖效果還是比較滿意的,基本上解決了車間內溫度梯度的問題.
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科技創新導報ScienceandTechnologyInnovationHerald43
