王廣軍（哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司,哈爾濱 150066）

高大空間熱輻射采暖解決方案

王廣軍
（哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司,哈爾濱 150066）

針對天然氣熱輻射供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了歸納，簡述了與傳統(tǒng)采暖形式的比較優(yōu)勢。以某一高大空間工業(yè)廠房舉例說明，詳細(xì)敘述了施工工藝流程及施工操作要點(diǎn)，對各種建筑物采用新型采暖系統(tǒng)具有借鑒意義。

高大空間建筑；燃?xì)廨椛洳膳?；工藝流程；安?/p>

對于高大的工業(yè)廠房和某些大空間的工業(yè)建筑，其維護(hù)結(jié)構(gòu)冷風(fēng)滲透和入侵導(dǎo)致熱量損失較大，如果全部采用鑄鐵熱水散熱器采暖，不僅散熱器數(shù)量較多，采暖效果也不好。熱風(fēng)采暖效果也不好，也是一種對流采暖，且車間管道較多，如果采用熱輻射采暖，能夠較好的滿足使用要求。

1 燃?xì)鉄彷椛涔┡墓ぷ髟砑傲鞒?/h2>

燃?xì)鉄彷椛涔┡抢锰烊粴?、液化石油氣，在特殊的燃燒裝置—輻射管內(nèi)燃燒，將燃?xì)獾幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變成高溫?zé)崮?，再?jīng)輻射管輻射出一定波長的紅外線進(jìn)行供暖的設(shè)備，輻射管表面的工作溫度大約在180℃-550℃之間，所產(chǎn)生的紅外線波長在3.5-5.5微米之間，這個(gè)波段的紅外線具有很好的非色散性，能量集中，熱效應(yīng)顯著。

燃?xì)廨椛涔┡到y(tǒng)具有先進(jìn)的自控和反饋體系，當(dāng)電源接通后，引風(fēng)機(jī)首先啟動(dòng)，對輻射管進(jìn)行15秒鐘的抽吸清掃，使輻射管內(nèi)產(chǎn)生一定的負(fù)壓（此時(shí)燃燒器控制箱上的黃燈和紅燈會(huì)同時(shí)亮起）。燃燒器空氣入口處設(shè)定負(fù)壓值為50-90Pa，燃燒所需的空氣從燃燒器側(cè)的空氣入口進(jìn)入系統(tǒng)。主機(jī)箱內(nèi)設(shè)有負(fù)壓檢測和變送系統(tǒng)，一旦檢測出負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值后，即通過負(fù)壓變送系統(tǒng)將負(fù)壓信號轉(zhuǎn)換為電信號傳送到微電腦控制盒，微電腦控制盒再通知點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，同時(shí)通知進(jìn)氣電磁閥開啟，燃?xì)膺M(jìn)入燃燒器開始燃燒。

在正常工作狀態(tài)下，黃燈亮、紅燈熄滅。如果點(diǎn)火不成功，此時(shí)燃燒器控制箱上的黃燈和紅燈一直亮，火焰檢測系統(tǒng)檢測不到火焰，系統(tǒng)即切斷燃?xì)膺M(jìn)氣電磁閥。延遲一段時(shí)間后，系統(tǒng)又開始新一輪點(diǎn)火程序。

如果第二次點(diǎn)火仍不成功，系統(tǒng)再次停止。此時(shí)，只有在電源被切斷并在幾秒鐘后重新接通的情況下，才能重新點(diǎn)火。如果在工作過程中，負(fù)壓檢測系統(tǒng)檢測不到規(guī)定的負(fù)壓值或者檢測不到火焰，系統(tǒng)自動(dòng)切斷電磁閥，這充分保證了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2 設(shè)計(jì)方案

下面以我公司提出的高大工業(yè)廠房供暖參數(shù)為依據(jù)，對生產(chǎn)車間進(jìn)行輻射采暖設(shè)計(jì)。

2.1 原始數(shù)據(jù)

工程建設(shè)地點(diǎn)：黑龍江省哈爾濱市；采暖室外計(jì)算溫度：-26℃；冬季最低日平均溫度：-29.8℃；燃?xì)夥N類：天然氣；采暖溫度：14℃；燃?xì)鈨r(jià)格( 暫定)：3.80元/Nm3；電價(jià)( 暫定)：0.80元/kwh；空間垂直高度：28.5米。

2.2 供暖器的數(shù)量計(jì)算及布置

根據(jù)法國燃?xì)夤┡I(yè)公司的計(jì)算方法，供暖器的安裝數(shù)量n按下式計(jì)算：n=Qε/q

ε-與輻射器安裝高度有關(guān)的附加系數(shù)

Q-建筑物的計(jì)算輻射采暖總耗熱量，

q-單臺(tái)供暖器的有效供熱量，標(biāo)準(zhǔn)的有效供熱量為45kw/臺(tái)

所以要考慮ε，是因?yàn)榭諝庵杏腥託怏w存在，紅外線在向下傳播的過程中，三原子氣體要吸收輻射能，使得輻射衰減。當(dāng)設(shè)備安裝高度在10m以下時(shí)，高度附加可忽略不計(jì)。對于本項(xiàng)目，設(shè)備安裝高度設(shè)計(jì)在6-7m，在進(jìn)行數(shù)量計(jì)算時(shí)可以不考慮高度附加對熱負(fù)荷的影響，即：ε=1。

以下為廠房的采暖面積、采暖熱負(fù)荷、設(shè)備選型及數(shù)量一覽表：

名稱　輻射供暖熱負(fù)荷（Kw）設(shè)備型號　設(shè)備數(shù)量（套）安裝方式廠房　1260　燃?xì)廨椛涔┡?8　施工時(shí)暫定

2.3 供暖器的布置和安裝方式

輻射供暖器暫時(shí)廠房內(nèi)的區(qū)域平均布置，也可根據(jù)用戶的最終工藝需要進(jìn)行調(diào)整。

2.4 溫度控制區(qū)域的劃分

根據(jù)要求，系統(tǒng)可分區(qū)域進(jìn)行溫度控制。本方案暫將廠房分為4個(gè)采暖控制區(qū)域；每個(gè)區(qū)域設(shè)一套獨(dú)立的控制溫度系統(tǒng)，可根據(jù)需要設(shè)置采暖溫度和采暖時(shí)間。

2.5 燃?xì)夤?yīng)及室內(nèi)天然氣管道系統(tǒng)

燃?xì)夤?yīng)采用中壓供氣，在每臺(tái)供暖器前設(shè)二次減壓閥，保證進(jìn)入設(shè)備的燃?xì)鈮毫Ψ€(wěn)定，且不低于允許工作壓力。這是由調(diào)壓器的特性決定的，調(diào)壓器具有閥后壓力不隨閥前壓的波動(dòng)而變化的特性。由室外燃?xì)夤芫W(wǎng)來的天然氣（P=0.03-0.035MPa），經(jīng)室內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)送至各設(shè)備，經(jīng)各設(shè)備前的二次減壓閥減至2000Pa，這樣還有利于減小室內(nèi)燃?xì)夤軓?，降低室?nèi)燃?xì)?/p>

為保證系統(tǒng)的可靠，在進(jìn)戶總管上設(shè)燃?xì)饩o急切斷閥，當(dāng)室內(nèi)供氣干管或支管發(fā)生泄露，可自動(dòng)切斷氣源。

2.6 尾氣的排放

燃?xì)廨椛涔┡到y(tǒng)的尾氣排放有以下列三種方式：

（1）無煙道，直接排至室內(nèi)通風(fēng)口，通過室內(nèi)的通風(fēng)換氣排至室外。

（2）每臺(tái)設(shè)備有單獨(dú)的煙道，由屋頂或側(cè)面出墻，排至室外。（3）多臺(tái)設(shè)備的燃燒產(chǎn)物通過一個(gè)總管，由真空風(fēng)機(jī)從屋頂或側(cè)面出墻排至室外。

3 結(jié)論

燃?xì)饧t外線輻射采暖系統(tǒng)可用于建筑物室內(nèi)全面采暖、局部采暖和室外工作地點(diǎn)的采暖。目前，在許多發(fā)達(dá)國家已有多種新型的燃?xì)獠膳O(shè)備，具有高效節(jié)能、舒適衛(wèi)生、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。該采暖方式尤其適用于有高大空間的建筑物采暖。隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展，油氣田的開發(fā)和利用，這種采暖方式的應(yīng)用在不斷增加。實(shí)踐證明，在燃?xì)夤?yīng)許可時(shí)，采用紅外線輻射采暖系統(tǒng)，從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有一定的優(yōu)越性。

[1]魯?shù)潞?供熱鍋爐直燃天然氣的探討[J].發(fā)電設(shè)備，2004(06).

[2]趙偉剛，夏修標(biāo).天然氣輻射采暖系統(tǒng)的應(yīng)用及探討[J].《現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備》2011(06):67-68.

[3]艾利兵，白林軍，李吉. 燃?xì)饧t外線輻射采暖在青海油田油管廠的應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2013(06).

王廣軍（1976-），男，工程碩士，工程師。