燃气红外线辐射供暖系统

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1、燃气红外线辐射供暖系统高大空间燃气红外线辐射供暖系统法国燃气供暖工业公司中国代表处 Repsetatioof Gaz ndutrieinChina 长期以来,厂房、体育馆、仓库等具有高大空间的建筑物的供暖设计始终是困绕暖通工程师的一种难题。 常规的对流散热器供暖方式中，由锅炉房来的热媒(热水或蒸汽)通过输送管路(热网)将热媒送至顾客(散热器)。供暖系统如图，所示。 在这种供暖系统中,在顾客端散热器先加热空气,由于冷热空气的密度差，空间内热空气向上流动, 冷空气向下流动,导致房间内温度产生严重的垂直失调,产生大量的无效耗热量。采用这种方式供暖，为了达到一定的供热效果，必须加热建筑物里的所有空气,

2、而热空气又总是在房间的上半部分，实际需要供暖的人和物体都在温度较低的房间底部,因此，热的有效运用率较低，特别是对某些大空间、半开放式空间供热，采用这种供暖对流方式热损失更大,供暖效果更差。往往房间顶部温度高,底部温度低。房间高度越高，这种作用越明显,有的房顶温度高达40?,而人的活动空间温度却只有-?。这样的温度分布,不仅人体感觉不舒服,并且导致大量能源挥霍。并且,由于空气对流作用,容易产生扬灰现象，影响人体健康。 燃气辐射供暖是运用天然气、液化石油气等可燃气体，在特殊的燃烧装置辐射管内燃烧而辐射出多种波长的红外线进行供暖的。我们懂得，物体的辐射强度与热力学温度的四次方成正比。温度越高,辐射强

3、度越高。辐射供暖克服了常规供暖在高大空间建筑物供暖中产1生的垂直失调。根据辐射强度的不同分为高强度、中强度和低强度。高强度设备一般用在空间高度特别大的建筑物(2米以上),辐射体表面温度一般在900?以上。中强度设备辐射体表面温度一般在50?左右,合用于中档高度的建筑物(3米以上,0米如下)，它的应用范畴最广。低强度设备辐射体表面温度一般在?如下。 高强度辐射设备一般为陶瓷辐射板式，中强度设备一般都是辐射管式的。高强度陶瓷辐射板式供暖器如图3所示。中强度辐射管供暖器如图4所示。图3 高强度陶瓷辐射板式供暖器 图4 中强度燃气辐射管供暖器 燃气辐射管供暖设备如图3、图4所示。辐射管中烟气的平均温度

4、范畴大概在180-50?之间。燃气辐射供暖在西方国家早被普遍采用，它省去了将高温烟气热能转变为低温热媒(热水或蒸汽)热能这样一种能量转换环节，排烟温度低、热效率大大提高。由于管内烟气温度高,辐射能力强，使得它具有构造简朴、外形小巧、发热量大、热效率高、安装以便、造价低、操作简朴、无噪音、环保、干净等长处。它特别合用于体育场馆、游泳池、礼堂、剧院、食堂、餐厅、工厂车间、仓库、超市、货运站、飞机修理库、车库、洗车房、温室大棚、养殖场等等。2 燃气辐射供暖技术在国内的推广与应用,给广大暖通工作者带来了新的技术拓展领域。它既有助于环保，又符合国内西气东送的战略决策,有助于改善国内能源构造的不合理状况,

5、增进节能环保事业的发展。 间于目前在中国市场,我们面临的建筑物高度大部分在15m如下，我们主推性能价格比均较优的中温型燃气辐射管供暖器。 下面我们简介一下燃气辐射供暖设备在供暖系统设计中设计与选型措施。 1. 设计规范 （1)采暖通风与空气调节设计规范(J19-87)(修订版) ()建筑设计防火规范（GBJ1687)。(）锅炉房设计规范(G 5041-2）。(4)城乡燃气设计规范（GB5028-3)(5）工业金属管道施工与验收规范 供暖热负荷的计算 供暖热负荷计算根据采暖通风与空气调节设计规范(G9-7)（修订版)(如下简称采暖规范）它涉及:(1) 围护构造的耗热量； （)加热由门窗缝隙渗入室

6、冷空气的耗热量； () 加热同门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；() 水分蒸发的耗热量； （) 加热由外部运入的冷物料和运送工具的耗热量； (6) 通风耗热量; ()最小负荷班的工艺设备散热量() 热管道及其她热表面的散热量; (9) 热物料的散热量;(1)通过其她途径散失或获得的热量； 其中，围护构造的耗热量涉及基本耗热量和附加耗热量。 基本耗热量按下式计算: ，aFK（tn-tn） 式中： Q,围护构造的基本耗热量(W)3 2F围护构造的面积（） K围护构造的传热系数w/m?Twn室外采暖设计计算温度 温差修正系数t冬季室内计算温度 ? 附加耗热量涉及: (1）朝向附加 （2)风力附

7、加 (3） 外门附加 (4) 高度附加 根据采暖规范的规定，燃气辐射供暖用于全面采暖时，建筑物围护构造的耗热量在上述计算的基本上再乘以08-0.9的修正式系数。 当设备安装在6m如下时，可不计算高度附加,当设备安装在m以上时,要考虑高度附加。6m以上的高度每米附加2%，但总的附加率不不小于15%。高度附加应附加在围护构造的基本耗热量和其他附加耗热量上。 在方案设计阶段,当建筑物高度在9m如下时,室外采暖设计计算温度为-6?,围护构造的传热系数为2.7w/m？，采暖热负荷可按140w/估算。随着建筑物的高度、围护构造的保温性能及室外采暖设计计算温度的变化，这个面积指标可作合适的调节。 3 设备构

8、成 我们向国内顾客推出的是法国燃气供暖工业公司新近开发的型T型燃气辐射管供暖设备。适应燃气为天然气,液化石油气。它有3种规格产品可供选择。其中T50型燃气辐射管供暖器是性价比最优的一种规格产品。BT型辐射管可合用于安装高度在15m如下的建筑物,安装高度在1m以上的建筑物，我们向顾客推荐使用高温陶瓷辐射板型燃气辐射供暖设备。 燃气辐射管供暖设备由如下几种部件构成: 设备本体 燃气连接管组件 悬挂组件 图BT50U燃气辐射管供暖设备本体 燃气连接管组件见图，它涉及燃气切断阀、过滤器、减压阀、不锈钢软管。 图 燃气连接管组件 悬挂组件见图6，图7。它分为水平悬挂组件、侧挂悬挂组件。图6水平悬挂组件

9、图7 侧挂悬挂组件 5 4（设备安装方式 设备安装方式分水平悬挂、侧挂,见图。侧挂有两种方式，一种用三角架悬挂组件，一种无悬挂组件。我们的商务报价按三角架侧挂方式。因此，悬挂组件分为水平悬挂组件、三角架悬挂组件。三角架悬挂组件涉及挂钩和三角架。每套设备涉及4套悬挂组件。 图8 设备安装示意图5设备重要技术数据(1)制造 商:法国燃气供暖工业公司 (2)燃气种类：天然气 液化石油气 (3）辐射管表面温度 200550?（4) 燃烧特性 无C NO在8ppm如下(5） 外形尺寸(见图9、图10) 图B22BT3型 外形尺寸图 6 图10 BT0型设备外形尺寸图型号 A B CD？1m D1 EFB

10、T2 4978450 44 219 - 54 499 B335750 5350 6 20 82 527 BT50830 790 5 258380 -500 () 技术特性 供热接管规电源 保护 启动运营 气源燃气 供气重量型号 量 格 电流功率功率种类 耗量 压力 32 1” 220V 5 80天然气 .Nm/h 20 95 BT22 k 5HZ A VA 液化气 .64kg/ kP g 330 1/2” 220V 5 1 80 天然气 3.0m/h 2.0 7 BT33 kw 50Z A V V 液化气 2.34kg/h a kg 5 根据减22V 5118 天然气 4.51Nm/h 0 1

11、32 T50 w 压阀定50Z A A V 液化气 .55kg/ha kg 注:产品样本中给出的数据为个原则大气压，15?状态下的数据，此状态为法国气体计算的原则状态 6 设备工作原理 图1 燃气辐射管供暖器的工作原理简图 图11是燃气辐射管供暖器的一种工作原理简图。它涉及燃烧器、点火电极、辐射管、引7 风机、控制盒、反射罩。 它是运用天然气、液化石油气，在特殊的燃烧装置辐射管内燃烧,将燃气的化学能转变成高温烟气的热能,再经辐射管辐射出多种波长的红外线进行供暖的。辐射管中燃气的平均温度范畴大概在18060?之间。由于红外线是一种不可见光,红外线是整个电磁波波段的一部分，不同波长的电磁波,接触到

12、物体后，将产生不同的效应。波长在0.76-000微米之间的电磁波,特别是波长在0.76-40微米之间,具有非色散性，因而,能量集中，热效应明显，因此称为热射线或红外线。我们的燃气辐射管发出的红外线波长为3.5-55微米,正好属于这一范畴内的最佳波段。红外线辐射供暖类似于太阳对地球的辐射，太阳加热地球表面与暖气片加热不同,它能穿过大气层,将热量辐射到地球表面上,这是由于大气的物理性质接近抱负气体。当红外线穿过空气层时，衰减很少，很少被空气所吸取。红外线可穿过空气层对辐射到的区域进行直接加热，辐射热量能被混凝土地板、人和多种物体所吸取，并通过这些物体进行二次辐射,从而加热四周的其他物体。不仅如此，

13、红外线还可以穿过物体或人体表面层一定的深度，从而从内部对物体或人体进行加热，这就是辐射供暖的基本原理。它避免了老式对流7.设备工作程序当电源接通后，引风机一方面启动，进行15秒钟的抽吸打扫，此时燃烧器控制箱上的黄灯和红灯亮，在辐射管内产生一定的负压，在燃烧器空气入口处的负压值约为5-90Pa,燃烧所需的空气就从燃烧器侧的空气入口进入系统，在电控盒内有一负压检测系统,它一旦检测得负压达到规定值后,点火装置开始点火，同步，燃气侧的电磁阀打开，燃气进入燃烧器开始燃烧。 在正常工作状态下，黄灯亮、红灯不亮。如果点火不成功,此时燃烧器控制箱上的黄灯和红灯始终亮，火焰检测系统检测不到火焰，系统立即切断燃气

14、供应电磁阀。延迟一段时间后,系统又开始新一轮点火。 如果第二次点火仍不成功,系统再次停止。此时，只有在电源被切断并在几秒钟后重新接通的状况下,才干重新点火。如果在工作过程中，负压检测系统检测不到规定的负压值或者检测不到火焰，系统自动切断电磁阀,这充足保证了系统的安全性和可靠性。 8 设备特点 （1)独特的文丘里燃烧器 我们的燃烧器是文丘里燃烧器，此项技术拥有国际专利。燃烧器有两个空气入口，即一 次风口和二次风口。二次风的设立,保证了燃烧的完全。文丘里燃烧器具有良好的燃烧特性，它的火焰细而长，火焰中心始终在管子中心， 此项技术拥有国际专利。负压系统拉长了火焰长度,火焰长度达5m。由于我们的设备始

15、终在一种有充足空气的条件下燃烧,加上良好的燃烧特性,因此我们的燃烧相称完全，无C产生。我们的 燃烧产物的NO含量只有1ppm，全欧洲只有我们一家的O含量在100ppm如下。 XX由于我们燃烧器有良好的燃烧特性，加上专门设计的反射罩,使我们产品的热损失很小,因此达到相似的温度效果只要燃烧较少量的燃气。 ()独特的反射罩 为了保证辐射能所有辐射至车间下部人的活动空间,辐射管上装有反射罩。我们的反射罩为钢制反制罩,外表面镀铝，这样既保证了反射罩的强度,又保证了反射性能，反射率接近0。为了保证反射层,反射罩在出厂时，反射层表面覆盖一层保护薄膜，这层薄膜只有在安装现场设备组装时才容许撕掉。 反射罩的形状

16、也是独特的“M”形,它避免了管与管之间由于温差产生的辐射。(3) 独特的负压燃烧与负压检测系统我们的设备采用负压燃烧系统。在设备的尾部有一引风机，它一旦开始工作，在辐射管内就形成一种负压环境,燃烧所需的空气就从燃烧器侧的空气入口进入系统。在燃烧控制系统里,有一套独特的负压检测系统,如果在工作过程中,负压检测系统检测不到规定的负压值或者检测不到火焰，系统自动切断电磁阀,重新开始新一轮的点火。这充足保证了系统的安全性和可靠性。 负压系统的设计有如下几种作用:?保证了燃烧所需的充足的空气，保证了燃烧的充足、完全?保证在燃烧过程中无CO产生。 ?保证在燃烧过程中，烟气不会从管内泄漏出来。 ?保证系统的

17、安全可靠 (4) 独特的U型设计,使设备辐射温度均匀 我们的辐射管有两根，中间有一型连接管，这样保证了沿着辐射管的长度方向辐射温度均匀。如果中间没有U型连接管,设备呈直线型,那么沿着辐射管的长度方向,温度越来越低。(5) 三重安全保护系统，保证了系统工作的安全可靠 我们的产品有三重安全保护系统，保证了系统工作的安全性和可靠性。一是火焰检测系9 统;二是负压检测系统;三是双电磁阀系统。一旦系统检测不到火焰,或者燃烧器进风侧的负压偏离设定范畴,立即切断燃气侧电磁阀。我们的燃气进口系统上的电磁阀为两个，保证的工作的可靠性。(6）独特的柔性构造 我们的设备的构造设计采用一种独特的柔性构造,各部件之间的

18、连接充足考虑了设备的热膨胀。辐射管和反射罩均有一定限度的膨胀间隙。如果没有膨胀间隙,在使用一段时间后来，管子及反射罩内部将产生热应力，引起变形破坏,产品的可靠性大大减少。我们的产品的管与管之间采用套管连接，转弯处采用U型铸件弯管，它和管子是用特殊的措施连接固定在管子内的,它们有之间有膨胀间隙，彻底消除了热应力，保证了设备长期工作的安全、可靠。 () 独特的温度传感器 我们的温度传感器是独特的黑球温度传感器，它测得的温度是空气温度与辐射作用的叠加温度,这个温度比单纯的空气温度更能真实地反映人体的舒服限度。 (8) 独特的燃气减压和过滤系统 我们在每台设备的燃气入口都设有一套燃气减压装置和过滤装置

19、。这样保证了设备供气压力不因室内管网燃气压力的波动而产生波动,保证了燃烧的稳定。 (9) 独特的火焰检测系统和点火系统 我们的点火系统和火焰检测系统是通过一种点火电极来完毕的。它构造紧凑,可以实现点火和火焰检测。 (1)独特的设备整体设计我们产品的燃烧器及引风机是一种整体件，使得设备构造紧凑、安装以便。它同步可吸取管子因受热后而产生的膨胀。这种构造还使得设备侧向稳定。 燃烧器和引风机机箱拆卸以便,便于部件的更换。 我们的产品长00mm，这个长度合适，如果太长了，后半部分管壁温度低,辐射效果差。 (11)噪音低 (12) 自动控制以便自如(见29.5) (13) 可靠的质量保证 我们所有的产品均

20、有CE证书，即欧洲燃气产品质量与安全认证证书。E原则是全世界燃气产品质量与安全认证最高原则。9 设备的选型 0 一般状况下，我们优先向客户推荐使用性能价格比最优的T50型燃气辐射管。 在采暖热负荷计算好后,就可计算出设备的安装数量n。 设备的安装数量n按下式计算:n=Q/q -建筑物采暖热负荷 k q设备的有效供热量 w 对于T0型,=8.25kw 10设备的布置 根据采暖通风与空气调节设计规范采暖部分（修订版)的有关条文规定:“布置全面采暖系统时，沿四周外墙、外门处的辐射器发热量,不适宜少于总热负荷的60%。”。因此，我们在进行设备布置时,尽量沿着建筑物的外墙、外门合适多布置。当用于局部采暖

21、时，设备安装数量不应少于2个。 1 燃烧产物的排除 我们的设备的燃烧产物的排除有三种措施: (1) 无烟道,直接排至室内 (） 每台设备有单独的通至室外的烟道 (3) 多台设备的燃烧产物通过一种总管排至室外 这三种方式分别使用于不同的合用场合。我们的设备燃烧完全，无O产生,NO在18ppm3如下。燃烧产物为O、水蒸汽、过量空气。当室内换气量达到10m/每安装千瓦以上时,2可直接将燃烧产物排入室内。这样室内管道简洁,布置以便。特别对某些机械加工车间，室内有行车、烟道布置不以便。如果顾客一定规定装排烟管道,也可以装。 2 系统配备 要保证设备的正常工作,需要配备相应的燃气管道系统、供电系统、温度控

22、制系统、燃气安全保护系统。系统配备如图12所示。1 图1 燃气辐射管供暖器系统配备图 供暖系统的配备一般是由设计院设计,我们的技术人员要配合设计人员的工作，给她们提供相应的燃气管道、电气、自动控制接口技术资料。12.1 燃气管道系统 燃气管道系统的设计应执行城乡燃气设计规范(GB0283）,在条件容许的状况下,调压站后室内管道的压力应尽量低。这样系统更安全可靠。管道材料采用镀锌焊接钢管或无缝钢管,尽量选用无缝钢管(8163/20),管道连接尽量采用焊接。室内管网采用枝状管网。 122 电气设备的工作电源为22V、50H。设备外部电源接口见图3。供电电缆为三芯电缆。火线、中线、地线的位置不可接错

23、。图13 设备电源接口示意图 2 1.3自动控制 为了控制各个供暖区域的温度，可将一种大的建筑物提成几种控制区域,根据各区域的温度控制设备的启停。一种控制系统涉及黑球温度传感器、控制箱。黑球温度传感器、控制箱见图13。 图1 黑球温度传感器、控制箱 黑球温度传感器装于控制区域具有代表性的位置。控制器根据传感器传来的温度信号，产生控制指令,通过控制设备的开或关调节控制温度。控制区域可根据顾客的规定自由划定。在不同的控制区域,顾客可根据需要设定不同的室内温度。控制器可根据顾客的需要,设定4小内不同步段的温度，可设定5？的值班供暖温度。还可根据顾客的需要,设定一种星期内,不同日期设备的工作状态，如启

24、动时间，不同步段的温度。黑球温度传感器安装在离地面5米处。 .4 安全保护系统为保证安全，应在系统便于操作的位置设立能直接切断采暖系统及燃气供应系统的控制开关。一般是在系统内设立可燃气体自动报警系统，以加强对燃气系统的监控。在系统内设立一定数量的可燃气体检测报警器，一量某一报警器检测到可燃气体后，它就发出声、光报警信号，并连锁关闭燃气进户管上燃气紧急切断阀。 13.技术经济 一般客户都很关怀燃气辐射采暖投资和运营费用。 1(1一次投资 一次性投资涉及: 设备费用（涉及控制系统） 可燃气体自动报警系统费用 燃气供应系统及安装费用 133.每小时运营费用 下面我们以天津某工程为例作简介。 该工程采

25、暖面积为1000平方米，共装BT50型辐射管0台。3单台设备最大耗气量:451m/h 3单台设备平均耗气量: 18Nh(工作系数 4 ) 3小时平均耗气量: 30x1.8=.Nmh 天然气单价：1.8 元/Nm 天然气费用:1.8x54=97.元/h 单台设备电功率: .08 k 电耗：x0.08x0.4=0.9kwh 电价: .6元/kh 电费: 0.58元h 总的运营费用= 天然气费用+电费=97.2+.587.78 元/ 每小时的运营费用为7.8元。若按照每个采暖期10天,每天工作8小时计算，则: 每个采暖期的运营费用为:1173600 元，折合 11.73元/平方米/采暖期 14(客户

26、关怀的使用注意事项 我们要向客户阐明，我们的设备具有完善的安全保护措施，使用相称安全，无任何危险。对于燃气系统的设计、施工、运营与维护,只要我们执行国家的有关规范,顾客可放心使用。事实上,我们每个家庭都是燃气顾客。我们的设备的燃烧产物的O为0,全欧洲只有我们一家达到。这可从法国国家实验室的测试报告和我们在国内做的测试报告中看出来，而目前在中国市场销售的其他同类产品，这个数据高达20ppm以上. 注: 1、BT50型燃气辐射管供暖器在中国国家燃气具检查监测中心进行测试时，对尾气中CO含量的测试共采样次,其中,次为0pm，一次为1ppm。 2、尾气中NOX 含量不在中国检测指标之内，根据欧洲检测成果，T系列为18pm,全球只有“GAIDUSTRIE”牌燃气辐射供暖器燃烧尾气中的NOX 含量在100p如下。