[分享]燃气红外线辐射供热的设计应用
燃气红外线辐射供热的工作原理为：燃烧自然气、液化自然气或液化石油气(人工煤气也可用，但热值低，燃烧产物中有害物量较多，应用渐少)，加热辐射金属管、板或陶瓷板，使其产生直接热辐射(也称1次辐射)和受热房间围护结构内表面和设备等表面的2次辐射及对流换热，为采热区创造舒适的微天气条件。它也能用于生产工艺性加热，但主要用于供热，因此以下简称燃气辐射器供热。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。
1、燃气辐射器供热具有高效、节能的优点
高大建筑物倘用传统的散热器(热气片)作放热设备，大跨度房间难布置。有的车间墙上放满散热器，靠自然对放逐热为主的这种供热方式造成上下温度梯度大，达0.5～1.0℃/m，使房顶下空气温度高达32℃，但2m以下人停留的工作区空气温度分布不均，有的地方只有3℃～5℃。供热系统不是为建筑、为室内空气服务的，而应以人为本，除满足生产工艺要求外，以职员舒适与降低能耗为主要目标。倘用散热器加热风机或集中空气处理送热风方式，既占建筑面积，又会造成扬灰，影响卫生和人体健康，在某些场合还被禁用。至于敞开、半敞开场地的供热，使用燃气辐射器更有无可相比的优点。
燃气辐射器金属管中均匀温度为180℃～550℃，产生3.5μ～5.5μ波长的红外线穿过空气层，被人体、物体吸收，热效应明显。地面温度高出四周空气温度4℃～8℃，地面、墙面、物体温度和2次辐射可使2m以下的工作区空气温度分布均匀，造成舒适的微天气。辐射器采热房间的工作区温度可比对流采热方式低2℃～3℃，能满足同样的舒适度。房屋上下温度梯度小，上部空气温度不高，无效热损失减小。
当用蒸汽或热水锅炉供热时，设小锅炉η=70%，外网热媒输送热损失5%，内网及设备热损失10%.
则总效率η=0.7×0.95×0.9≈60%，而燃气辐射器供热η可达90%以上。燃气辐射器能实现完全自动化工作，调节灵活，热惰性小，无效热损失少，与传统方式比，一个采热期可节能33%～50%.此外，它的优点还有：房间气流速度小，减少灰尘和其它有害物飞扬，工作时无噪声，不会冻结，安装工期短等等。
2、燃气辐射器供热应用范围
燃气辐射器可用于：
1)生产车间的工作区或工作点(当应用于高大空旷、工作点分散的车间时，优点尤为明显);
2)露天作业场所的工作区、工作点(具有其它供热方式无可相比的优点);
3)职员短暂停留的民用建筑和敞开场地。例如：车站月台、汽车候车室、体育运动场馆、展览馆、露天或半敞开市场等等;
4)处于施工过程中的房屋和构筑物的加热;
5)材料和设备所需的工艺性加热;
6)敞开场地、半敞开场地的融雪，房屋和构筑物屋面的融雪。
3、燃气辐射器供热应用工程实例
正如我国《采热透风与空气调节设计规范》“条文说明”中指出的，“目前，在很多发达国家已有多种新型的燃气采热设备，具有高效节能、舒适卫生、运行用度低等特点。该采热方式尤其适用于有高大
空间的建筑物采热。随着我国石油产业的发展，油气田的开发和利用，这种采热方式的应用在不断增加。”
4、设计中应留意事项
设计时必须遵守的规范，除文献2外，还有《jbj10-96机械工厂采热透风与空气调节设计规范》、《gbj16-87建筑设计防火规范》、《gb50028-9城镇燃气设计规范3》、《gb50316-2000产业金属管道设计规范》、《gb50235-97产业金属管道施工与验收规范》和《产业企业设计卫生标准》等。本文参考俄罗斯规范，补充和夸大某些条文：
1)燃气辐射器严禁安装在地下室和有易燃、易爆气体、粉尘和介质的场所。文献2第3.5.11条为新增条文，对辐射器燃烧产物即尾气的排放题目规定为：“尾气为二氧化碳和水蒸汽。在农作物、蔬菜、花卉温室等特殊场合，答应尾气直接排至室内”。一些高大建筑实例数据表明，尾气中co含量不超过0.0199%，co2不超过5.4%(随各国产品不同而不同)。有害物co<100mg/kwh，nox<150mg/kwh，每kw装机容量需透风量为10m3，当高大建筑冷风渗透造成相当于0.5次/h以上的换气量时，辐射器所需换气量只相当0mg/kwh，nox<150mg/kwh，每kw装机容量需透风量为10m3，当高大建筑冷风渗透造成相当于0.5次/h以上的换气量时，辐射器所需换气量只相当于0.02次/h换气量，远小于冷风渗透量，因此可以以为是符合卫生要求的。尾气中h2o对冬季室内空气有加湿作用，且尾气排进室内显热与潜热能被充分利用。
2)俄罗斯《燃气红外辐射供热系统设计规范》规定：当装有燃气辐射器场所消防自动化系统(包括烟气报警、火灾信号和灭火系统)发生故障时，应能自动封闭燃气供气系统;燃气供气压力超出辐射器额定值时能自动封闭供气;应能手动远控封闭辐射器;采热场所应有传感器，反映空气温度和辐射温度，使辐射器保证采热所需温度值;当有局部透风与全面透风系统时，燃气辐射器供热系统应与它们联锁，先启动和后封闭透风系统;燃气辐射器供热系统应能方便地维护保养与维修，检验其工作能力每一季度至少1次。
燃气辐射供热系统竣工验收时，需编制的技术文件有：
①供热系统的设计图纸及说明
。其中应有采热透风、燃气供给、供电、自动化等内容。有供热系统热负荷计算，辐射器数目计算和安装位置的确定等。
②燃气辐射器的相关技术文件。
③辐射器燃烧产物中有害物一览表，以及各有害物未经稀释时的重量浓度。
④建筑物室内微天气参数的实测数据，包括垂直方向与水平方向热辐射强度，工作职员头部、躯干部和足部热辐射强度。
⑤系统运行和维护治理说明书。
⑥安全技术方面的指示书。
燃气红外线辐射器供热是项方兴未艾的供热新技术，随西气东输与引进液化自然气，其应用将逐渐广泛。目前我国尚未有国产燃气辐射器生产的报道，参照欧盟标准、俄罗斯等国标准，编制我国燃气红外线供热辐射器制造的行业标准应提到议事日程上来了。
燃气红外线辐射供热的工作原理为：燃烧自然气、液化自然气或液化石油气(人工煤气也可用，但热值低，燃烧产物中有害物量较多，应用渐少)，加热辐射金属管、板或陶瓷板，使其产生直接热辐射(也称1次辐射)和受热房间围护结构内表面和设备等表面的2次辐射及对流换热，为采热区创造舒适的微天气条件。它也能用于生产工艺性加热，但主要用于供热，因此以下简称燃气辐射器供热。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。
1、燃气辐射器供热具有高效、节能的优点
高大建筑物倘用传统的散热器(热气片)作放热设备，大跨度房间难布置。有的车间墙上放满散热器，靠自然对放逐热为主的这种供热方式造成上下温度梯度大，达0.5～1.0℃/m，使房顶下空气温度高达32℃，但2m以下人停留的工作区空气温度分布不均，有的地方只有3℃～5℃。供热系统不是为建筑、为室内空气服务的，而应以人为本，除满足生产工艺要求外，以职员舒适与降低能耗为主要目标。倘用散热器加热风机或集中空气处理送热风方式，既占建筑面积，又会造成扬灰，影响卫生和人体健康，在某些场合还被禁用。至于敞开、半敞开场地的供热，使用燃气辐射器更有无可相比的优点。
燃气辐射器金属管中均匀温度为180℃～550℃，产生3.5μ～5.5μ波长的红外线穿过空气层，被人体、物体吸收，热效应明显。地面温度高出四周空气温度4℃～8℃，地面、墙面、物体温度和2次辐射可使2m以下的工作区空气温度分布均匀，造成舒适的微天气。辐射器采热房间的工作区温度可比对流采热方式低2℃～3℃，能满足同样的舒适度。房屋上下温度梯度小，上部空气温度不高，无效热损失减小。
当用蒸汽或热水锅炉供热时，设小锅炉η=70%，外网热媒输送热损失5%，内网及设备热损失10%.
则总效率η=0.7×0.95×0.9≈60%，而燃气辐射器供热η可达90%以上。燃气辐射器能实现完全自动化工作，调节灵活，热惰性小，无效热损失少，与传统方式比，一个采热期可节能33%～50%.此外，它的优点还有：房间气流速度小，减少灰尘和其它有害物飞扬，工作时无噪声，不会冻结，安装工期短等等。
2、燃气辐射器供热应用范围
燃气辐射器可用于：
1)生产车间的工作区或工作点(当应用于高大空旷、工作点分散的车间时，优点尤为明显);
2)露天作业场所的工作区、工作点(具有其它供热方式无可相比的优点);
3)职员短暂停留的民用建筑和敞开场地。例如：车站月台、汽车候车室、体育运动场馆、展览馆、露天或半敞开市场等等;
4)处于施工过程中的房屋和构筑物的加热;
5)材料和设备所需的工艺性加热;
6)敞开场地、半敞开场地的融雪，房屋和构筑物屋面的融雪。
3、燃气辐射器供热应用工程实例
正如我国《采热透风与空气调节设计规范》“条文说明”中指出的，“目前，在很多发达国家已有多种新型的燃气采热设备，具有高效节能、舒适卫生、运行用度低等特点。该采热方式尤其适用于有高大
空间的建筑物采热。随着我国石油产业的发展，油气田的开发和利用，这种采热方式的应用在不断增加。”
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