1、第二章第二章 供暖系統的散熱設備供暖系統的散熱設備 本章的主要內容：本章的主要內容： 散熱器的功能、基本要求和分類；散熱器的功能、基本要求和分類； 散熱器的選用；散熱器的選用； 各種散熱器的特點；各種散熱器的特點； 散熱器的計算。散熱器的計算。本章的難點和重點：本章的難點和重點： 散熱器的實際設計選用散熱器的實際設計選用第二章第二章 供暖系統的散熱設備供暖系統的散熱設備 散熱設備的作用散熱設備的作用 供暖系統的散熱設備是系統的主要組成部供暖系統的散熱設備是系統的主要組成部分；分； 它向房間散熱以補充房間的熱損失；它向房間散熱以補充房間的熱損失；保保持室內要求的溫度。持室內要求的溫度。 散熱設備

2、向房間傳熱的方式散熱設備向房間傳熱的方式 ： 1供暖系統的熱媒供暖系統的熱媒(蒸汽或熱水蒸汽或熱水)，通過散熱設，通過散熱設備的壁面，主要以備的壁面，主要以對流傳熱對流傳熱方式方式(對流傳熱對流傳熱量大于輻射傳熱量量大于輻射傳熱量)向房間傳熱。這種散熱向房間傳熱。這種散熱設備通稱為散熱器。設備通稱為散熱器。第二章第二章 供暖系統的散熱設備供暖系統的散熱設備2供暖系統的熱媒供暖系統的熱媒(蒸汽、熱水、熱空氣、蒸汽、熱水、熱空氣、燃氣或電熱燃氣或電熱)，通過散熱設備的壁面，主，通過散熱設備的壁面，主要以輻射方式向房間傳熱。要以輻射方式向房間傳熱。以輻射傳熱以輻射傳熱為主的供暖系統，稱為為主的供暖系

3、統，稱為輻射供暖系統輻射供暖系統。3通過散熱設備向房間輸送比室內溫度高通過散熱設備向房間輸送比室內溫度高的空氣，直接向房間供熱。的空氣，直接向房間供熱。利用熱空氣利用熱空氣向房向房間供熱的系統，稱為間供熱的系統，稱為熱風供暖系統熱風供暖系統。 第一節第一節 散熱器散熱器散熱器的功能散熱器的功能 將供暖系統的熱媒將供暖系統的熱媒(蒸汽或熱水蒸汽或熱水)所攜帶所攜帶的熱量，通過散熱器壁面傳給房間。的熱量，通過散熱器壁面傳給房間。對散熱器的基本要求對散熱器的基本要求 1熱工性能方面的要求熱工性能方面的要求 2經濟方面的要求經濟方面的要求 3安裝使用和工藝方面的要求安裝使用和工藝方面的要求 4衛生和美

4、觀方面的要求衛生和美觀方面的要求 5使用壽命的要求使用壽命的要求 對散熱器的基本要求對散熱器的基本要求 1熱工性能方面的要求熱工性能方面的要求 散熱器的傳熱系數散熱器的傳熱系數K值越高，說明其散熱性值越高，說明其散熱性能越好。提高散熱器的散熱量，增大散熱器能越好。提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數的方法，可以采用增加外壁散熱面傳熱系數的方法，可以采用增加外壁散熱面積積(在外壁上加肋在外壁上加肋片片)、提高散熱器周圍空氣流、提高散熱器周圍空氣流動速度和增加散熱器向外輻射強度等途徑。動速度和增加散熱器向外輻射強度等途徑。 2經濟方面的要求經濟方面的要求 散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越散

5、熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經濟性越好。少，成本越低，其經濟性越好。 q值越大，值越大，說明散出同樣的熱量所耗的金屬量越小。這說明散出同樣的熱量所耗的金屬量越小。這個指標可作為衡量同一材質散熱器經濟性的個指標可作為衡量同一材質散熱器經濟性的一個指標。一個指標。 對散熱器的基本要求對散熱器的基本要求3安裝使用和工藝方面的要求安裝使用和工藝方面的要求 散熱器應具有一定機械散熱器應具有一定機械強度和承壓能力；散熱器的結構形式應便于組合成所強度和承壓能力；散熱器的結構形式應便于組合成所需要的散熱面積，結構尺寸小，少占房間面積和空間，需要的散熱面積，結構尺寸小，少占房間面積和空間

6、，散熱器的生產工藝應滿足大批量生產的要求。散熱器的生產工藝應滿足大批量生產的要求。4衛生和美觀方面的要求衛生和美觀方面的要求 散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的裝設不應影響房間觀感。裝設不應影響房間觀感。 5使用壽命的要求使用壽命的要求 散熱器應不易于被腐蝕和破損，使用年限長。散熱器應不易于被腐蝕和破損，使用年限長。 目前，國內生產的散熱器種類繁多，按其制造材目前，國內生產的散熱器種類繁多，按其制造材質，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類，按共構造形式，質，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類，按共構造形式，主要分為柱型、翼型、管型、平板型主要分為柱型、翼型

7、、管型、平板型等。等。 一、鑄鐵散熱器一、鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器的特點鑄鐵散熱器的特點優點：優點：結構簡單，防腐性好，使用壽命長以及結構簡單，防腐性好，使用壽命長以及 熱熱穩定性好的；穩定性好的；缺點：其金屬耗量大、金屬熱強度低于鋼制散缺點：其金屬耗量大、金屬熱強度低于鋼制散熱器。熱器。我國目前應用較多的鑄鐵散熱器有：我國目前應用較多的鑄鐵散熱器有： (一一)翼型散熱器翼型散熱器 (二二)柱型散熱器柱型散熱器 （一）、翼型散熱器（一）、翼型散熱器 翼型散熱器分類：翼型散熱器分類： 1.1.圓翼型圓翼型圓冀型散熱器是一根圓冀型散熱器是一根內徑內徑75mm75mm的管子，外面帶有許的管子，外面帶有許

8、多圓形肋片的鑄件。多圓形肋片的鑄件。管子兩端管子兩端配設法蘭，可將數根組成平行疊置的散熱配設法蘭，可將數根組成平行疊置的散熱器組。器組。管子長度分管子長度分750mm750mm，1000mm1000mm；最高工作壓力最高工作壓力：對熱媒為熱水，水溫低于：對熱媒為熱水，水溫低于150150，PbPb0 06MPa6MPa；對蒸汽為熱煤，；對蒸汽為熱煤，PbPb0 04MPa4MPa。 圓翼型型號標記為：圓翼型型號標記為：TY0.756(4)TY0.756(4)和和Tyl.06(4)Tyl.06(4)。 （一）、翼型散熱器（一）、翼型散熱器2.2.長翼型長翼型長翼型散熱器的外表面具有許多豎向肋片，

9、長翼型散熱器的外表面具有許多豎向肋片，外殼內部為一扁盒狀空間。外殼內部為一扁盒狀空間。長冀型散熱器的長冀型散熱器的標準長度標準長度L L分分200mm200mm，280mm280mm兩種，寬度兩種，寬度B B115mm115mm，同側進出口中心距，同側進出口中心距H1=500mmH1=500mm，高度，高度H=595mmH=595mm。長翼型型號標記分別相應為：長翼型型號標記分別相應為：TC0TC0.28285 54(4(俗稱大俗稱大60)60)和和TC0TC0.20205 54(4(俗稱小俗稱小60)60)。（一）、翼型散熱器（一）、翼型散熱器翼型散熱器的特點：翼型散熱器的特點：制造工藝簡單

10、，長翼型的造價也較低；制造工藝簡單，長翼型的造價也較低；翼型散熱器的金屬熱強度和傳熱系數比較低，翼型散熱器的金屬熱強度和傳熱系數比較低，外形不美觀，灰塵不易清掃，特別是它的外形不美觀，灰塵不易清掃，特別是它的單體散熱量較大，設計選用時不易單體散熱量較大，設計選用時不易 恰好恰好組成所需的面積，因而日前不少設計單位，組成所需的面積，因而日前不少設計單位，趨向不選用這種散熱器。趨向不選用這種散熱器。 (二二)柱型散熱器柱型散熱器 n柱型散熱器的組成：柱型散熱器的組成： 柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器。外表柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器。外表面光滑，每片各有幾個中空的立柱相互連面光滑，每片各有幾個中

11、空的立柱相互連通。根據散熱面積的需要?？砂迅鱾€單片通。根據散熱面積的需要。可把各個單片組裝在一起形成一組散熱器。組裝在一起形成一組散熱器。n我國目前常用的柱型散熱器主要有：我國目前常用的柱型散熱器主要有：P33P33二柱型散熱器和四柱型散熱器；二柱型散熱器和四柱型散熱器；柱型散熱器有帶腳不帶腳的兩種片型，便柱型散熱器有帶腳不帶腳的兩種片型，便于落地或掛墻安裝。于落地或掛墻安裝。 國內散熱器標準規定，柱型散熱器有五種規格：國內散熱器標準規定，柱型散熱器有五種規格：相應型號標準記為相應型號標準記為TZ255(8)； TZ435(8)； TZ455(8)； TZ465(8)； TZ495(8)。如標

12、記如標記TZ465，TZ4表示灰鑄鐵四柱型，表示灰鑄鐵四柱型，6表示同側進出口中心距為表示同側進出口中心距為600 mm， 5表示最表示最高工作壓力高工作壓力0. .5MPa。 (二二)柱型散熱器柱型散熱器 柱型散熱器與翼型散熱器相比柱型散熱器與翼型散熱器相比n其金屬熱強度及傳熱系數高；其金屬熱強度及傳熱系數高；n外形美觀，易清除積灰；外形美觀，易清除積灰；n容易組成所需的面積；因而它得到較廣容易組成所需的面積；因而它得到較廣泛的應用。泛的應用。(二二)柱型散熱器柱型散熱器 二、鋼制散熱器二、鋼制散熱器 目前我國生產的鋼制散熱器主要有下面幾種型式：目前我國生產的鋼制散熱器主要有下面幾種型式：n

13、(一一)閉式鋼串片對流散熱器閉式鋼串片對流散熱器 n 由鋼管、鋼片、聯箱及管接頭組成。閉式由鋼管、鋼片、聯箱及管接頭組成。閉式鋼串片式散熱器規格以鋼串片式散熱器規格以高高*寬寬表示，其長度可按設表示，其長度可按設計要求制作。計要求制作。n(二二)板型散熱器板型散熱器 由面板、背板、進出水口接頭、放水門固由面板、背板、進出水口接頭、放水門固定套及上下支架組成。背板有帶對流片和不帶定套及上下支架組成。背板有帶對流片和不帶對流片兩種類型。對流片兩種類型。 國內散熱器標準給出的規國內散熱器標準給出的規格尺寸見表格尺寸見表2-1。 n(三三)鋼制柱型散熱器鋼制柱型散熱器 n 其構造與鑄鐵柱型散熱器相似，

14、每片其構造與鑄鐵柱型散熱器相似，每片也有幾個中空立柱。這種散熱器是采用也有幾個中空立柱。這種散熱器是采用1.251.5mm厚冷軋鋼板沖壓延伸形成厚冷軋鋼板沖壓延伸形成片狀半柱型，將兩片片狀半柱型經壓力片狀半柱型，將兩片片狀半柱型經壓力滾焊復合成單片，單片之間經氣體弧焊滾焊復合成單片，單片之間經氣體弧焊聯接成散熱器。聯接成散熱器。 二、鋼制散熱器二、鋼制散熱器二、鋼制散熱器二、鋼制散熱器n(四四)扁管型散熱器扁管型散熱器 組成組成：它是采用：它是采用521115 (寬寬高高厚厚)的水通路扁管疊加焊接在一起，型散熱器的水通路扁管疊加焊接在一起，型散熱器外形尺是以外形尺是以52mm為基數，形成為基數

15、，形成三種高度規格三種高度規格：4l6mm(8根根),520mm（10根）根）和和624mm（12根根)。長度長度：由：由600mm開始，以開始，以200mm進位至進位至2000mm共八種規格。共八種規格。結構形式結構形式：單板、雙板，單板帶對流片和雙單板、雙板，單板帶對流片和雙板帶對流片四種結構形式板帶對流片四種結構形式 。鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點1金屬耗量少金屬耗量少。 鋼制散熱器大多數是由薄鋼板壓制焊接而成。鋼制散熱器大多數是由薄鋼板壓制焊接而成。金屬熱強度可達金屬熱強度可達0.81.0Wkg，而鑄鐵，而鑄鐵散熱器的金屬熱強度散熱器的金

16、屬熱強度般僅為般僅為0.3 Wkg左右。左右。2耐壓強度高。耐壓強度高。 鑄鐵散熱器的承壓能力一般鑄鐵散熱器的承壓能力一般P b=0.4一一0.5Mpa。鋼制板型及柱型散熱器的最高工。鋼制板型及柱型散熱器的最高工作壓力可達作壓力可達0.8Mpa。因此，從承壓能力的。因此，從承壓能力的角度來看，鋼制散熱器適用于高層建筑供角度來看，鋼制散熱器適用于高層建筑供暖和高溫水供暖系統。暖和高溫水供暖系統。 鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點3外形美觀整潔，占地小，便于布置。外形美觀整潔，占地小，便于布置。 如板型和扁管型散熱器還可以在其外如板型和扁管型散熱器還可以

17、在其外表面噴刷各種顏色的圖案，與建筑和室內表面噴刷各種顏色的圖案，與建筑和室內裝飾相協調。制散熱其高度較低，扁管和裝飾相協調。制散熱其高度較低，扁管和板型散熱器厚度薄，占地小，便于布置。板型散熱器厚度薄，占地小，便于布置。4除鋼制柱型散熱器外，鋼制散熱器的水容量除鋼制柱型散熱器外，鋼制散熱器的水容量較少，較少，熱穩定性差些熱穩定性差些。在供水溫度偏低而又。在供水溫度偏低而又采用間歇供暖時，采用間歇供暖時，散熱效果明顯降低散熱效果明顯降低。5鋼制散熱器的鋼制散熱器的主要缺點是容易被腐蝕，使用主要缺點是容易被腐蝕，使用壽命比鑄鐵散熱器短壽命比鑄鐵散熱器短。 6. 6. 此外，在蒸汽供暖系統中不應采

18、用鋼制散熱此外，在蒸汽供暖系統中不應采用鋼制散熱器。對具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕器。對具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間，不宜設置鋼制散熱器度較大的房間，不宜設置鋼制散熱器 。 由于鋼制散熱器存在上述缺點，它的應由于鋼制散熱器存在上述缺點，它的應用范圍受到用范圍受到定的限制。因此，鑄鐵柱型散定的限制。因此，鑄鐵柱型散熱器仍是目前國內應用最廣泛的散熱器。熱器仍是目前國內應用最廣泛的散熱器。鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比，具有的特點（三）、光面管（排管）散熱器（三）、光面管（排管）散熱器 它是它是種最簡易的散熱器。它是用鋼管種最簡易的散熱器。它是用

19、鋼管在現場或工廠焊接制成。它的主要缺點是耗在現場或工廠焊接制成。它的主要缺點是耗鋼量大也不美觀一般只用于工業廠房。鋼量大也不美觀一般只用于工業廠房。 （四）、（四）、其它類型散熱器其它類型散熱器n鋁制散熱器鋁制散熱器 重量輕，外表美觀；鋁的輻射系數比鑄鐵和鋼的小，重量輕，外表美觀；鋁的輻射系數比鑄鐵和鋼的小，為補償其輻射放熱的減小，外型上應采用措施以提高為補償其輻射放熱的減小，外型上應采用措施以提高氣對流散熱量。氣對流散熱量。n陶瓷散熱器陶瓷散熱器n混凝土板內嵌鋼管的散熱器型式混凝土板內嵌鋼管的散熱器型式 n塑料散熱器塑料散熱器 三、散熱器的選用三、散熱器的選用 設計選擇散熱器時，應符合下列原

20、則性的規定：設計選擇散熱器時，應符合下列原則性的規定： 1散熱器的工作壓力，當以熱水為熱媒時，不得超過制散熱器的工作壓力，當以熱水為熱媒時，不得超過制造廠規定的壓力值。對高層建筑使用熱水供暖時，首造廠規定的壓力值。對高層建筑使用熱水供暖時，首先要求保證承壓能力，這對系統安全運行，至關重要。先要求保證承壓能力，這對系統安全運行，至關重要。2在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。3在放散粉塵或防塵要求較高的生產廠房，應采用易于在放散粉塵或防塵要求較高的生產廠房，應采用易于清掃的散熱器。清掃的散熱器。4在具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大

21、的房間，在具有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間，宜采用鑄鐵散熱器。宜采用鑄鐵散熱器。5熱水系統采用鋼制散熱器時，應采取必要的防腐措施熱水系統采用鋼制散熱器時，應采取必要的防腐措施(如表面噴涂，補給水除氧等措施如表面噴涂，補給水除氧等措施)，蒸汽采暖系統不得，蒸汽采暖系統不得采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。第二節第二節 散熱器的計算散熱器的計算散熱器計算是確定供暖房間所需散熱器的面積和片數。散熱器計算是確定供暖房間所需散熱器的面積和片數。一、散熱面積的計算一、散熱面積的計算二、散熱器內熱媒平均溫度二、散熱器內熱媒平均溫度tpj 散熱器內熱媒平均溫度散熱

22、器內熱媒平均溫度tpj隨供暖熱媒隨供暖熱媒(蒸汽或熱水蒸汽或熱水)參數和供暖系統形式而定。參數和供暖系統形式而定。二、散熱器內熱媒平均溫度二、散熱器內熱媒平均溫度tpj對單管熱水供暖系統，由于每組散熱器的進、對單管熱水供暖系統，由于每組散熱器的進、出口水溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的出口水溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的進、出口水溫必須逐一分別計算進、出口水溫必須逐一分別計算(見第下章見第下章)。對雙管熱水供暖系統，散熱器的進、出口溫度對雙管熱水供暖系統，散熱器的進、出口溫度分別按系統的設計供、回水溫度計算。分別按系統的設計供、回水溫度計算。二、散熱器內熱媒平均溫度二、散熱器內熱媒平均溫

23、度tpj2在蒸汽供暖系統中：在蒸汽供暖系統中： 當蒸汽表壓力小于等于當蒸汽表壓力小于等于003Mpa時，時，tpj取取等于等于100; 當蒸汽表壓力大于當蒸汽表壓力大于003MPa時，時，tpj取與散取與散熱器進口蒸汽壓力相應的飽和溫度。熱器進口蒸汽壓力相應的飽和溫度。三、散熱器傳熱系數三、散熱器傳熱系數K 散熱器傳熱系數散熱器傳熱系數K值的物理概念值的物理概念 當散熱器內熱媒平均溫度當散熱器內熱媒平均溫度tpj與室內氣溫相差與室內氣溫相差l時，時，每每l散熱器面積所放出的熱量散熱器面積所放出的熱量W。 K K是散熱器散熱能力強弱的主要標志。是散熱器散熱能力強弱的主要標志。 影響散熱器傳熱系數的因素很多影響散熱器傳熱系數的因素很多：散熱器的制散熱器的制造情況造情況（如采用的材料、幾何尺寸、結構形式，（如采用的材料、幾何尺寸、結構形式，表面噴涂等因素；表面噴涂等因素；散熱器的使用條件散熱器的使用條件（如使用（如使用的熱媒、溫度、流量、室內空氣溫度及流速、的熱媒、溫度、流量、室內空氣溫度及流速、安裝方式