薛洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

蘇司蘭能源（天津）有限公司是一家從事風能技術開發(fā)、設計及生產風力發(fā)電設備、風力發(fā)電廠的設計、建造及咨詢服務的綜合性跨國公司。該公司機艙外殼車間長154.4m，寬55 m，高12 m，桁車梁頂標高 8.70 m；葉片車間長 216 m，寬70 m，高12 m；桁車梁頂標高8.70 m，這兩個車間都是按照標準廠房設計，建筑規(guī)模較大，建筑高度高、跨距大、長度長，均為高大工業(yè)廠房。

1 機艙外殼車間和葉片車間冬季室內供暖存在的問題

機艙外殼車間和葉片車間原設計按照標準廠房設計，室內供暖系統(tǒng)的散熱設備為熱水暖風機和對流散熱器，供暖熱水供回水溫度85℃/60℃，室內供暖系統(tǒng)由對流散熱器和熱水暖風機同時使用時室內溫度才達到16℃。機艙外殼車間主要生產風力發(fā)電設備的機艙外殼，葉片車間主要生產風力發(fā)電設備的葉片，機艙外殼和葉片均為玻璃鋼制造，玻璃鋼需一層一層地糊在設備骨架上，第一層干后才能糊第二層，直至玻璃鋼的厚度滿足產品需要的強度，所以生產風力發(fā)電設備的制造工藝要求冬季室內溫度不得低于23℃，如果室內溫度達不到要求，將影響產品質量和產量，對產量的影響尤為嚴重。兩個車間靠外墻側都布滿了散熱器，由于車間跨距較大，想通過增加對流散熱器數量來提高室內溫度難以滿足。

2 機艙外殼車間和葉片車間冬季室內供暖需解決的問題

機艙外殼車間和葉片車間生產工藝要求冬季室內溫度不得低于23℃，由于原設計冬季室內溫度為16℃，不能適應兩個車間產品的制造工藝要求，為提高兩個車間室內溫度，結合國內外生產同類型工廠的供暖先進經驗，經過認真科學的計算分析，提出這兩個車間室內采用以熱水為熱媒的輻射板供暖的技術方案來提高冬季室內溫度，滿足生產工藝要求，保證產品質量和產量。

3 以熱水為熱媒的輻射板供暖原理

以熱水為熱媒的輻射板供暖是采用鋼制輻射板作為散熱設備，主要利用熱輻射來傳遞熱量的供熱方式，同時也伴隨對流散熱。熱輻射與對流和導熱換熱不同，它不依靠物體直接接觸進行熱量傳遞，而是依靠輻射的傳熱方式，把大部分熱量直接輻射到人體和物體，室內物體受熱后發(fā)出輻射線向周圍空間輻射能量，同時有一小部分熱量以對流傳熱方式加熱室內空氣，提高室內溫度。熱輻射是依靠物體表面對外發(fā)射可見和不可見射線來傳遞熱能的一種現象，其特征是以光速傳遞，以直線傳播，能被反射，能被物體吸收使其溫度升高，使室內有足夠的輻射強度，使室內空氣溫度比采用散熱器對流供暖系統(tǒng)的室溫低2～3℃，人們在房間內仍感到舒適，而無冷感，以達到供暖的目的。但通過空氣時，不能明顯地提高空氣的溫度，輻射面板提供了一種高效的方式來加熱大型空間，從而可以快速響應并高效地將熱量轉移到適當區(qū)域，輻射性能比通過其他形式加熱更大的空氣量更有效地滿足室內溫度的需要，創(chuàng)造出舒適感，這種系統(tǒng)主要用在高大的工業(yè)廠房中。

4 機艙外殼車間和葉片車間冬季室內供暖解決方案

由于機艙外殼車間和葉片車間建筑跨距大，對流散熱器布置困難，想通過增加對流散熱器數量來提高室內溫度難以滿足要求，其次建筑高度高，對流散熱器供暖上熱下冷的現象嚴重。當采用暖風機供暖時，車間的風擾動嚴重，溫度不均勻，對生產工藝有影響，直接影響產品的質量。

兩個車間現狀供暖方式為廠區(qū)熱水管網向車間供熱，機艙外殼車間供暖系統(tǒng)供回水管道管徑為DN125，葉片車間供暖系統(tǒng)供回水管徑為DN150，進水溫度為85℃，這兩個車間原有供暖系統(tǒng)冬季室內能夠達到16℃，為保證車間溫度能達到生產工藝要求的23℃，采用在車間內頂部安裝輻射板供暖系統(tǒng)的方式予以解決。以熱水為熱媒的輻射板供暖技術在國外已被廣泛的應用于高大建筑物供暖系統(tǒng)的工程設計中，近幾年在國內的一些外資工廠在設計高大廠房供暖系統(tǒng)時也都普遍使用該技術。

由于兩個車間原有供暖系統(tǒng)冬季室內能夠達到16℃，新增輻射板系統(tǒng)只是提高生產工作區(qū)的溫度，所以本方案只在工作區(qū)按照生產工藝要求布置熱水型輻射板。機艙外殼車間供暖建筑面積為7113m2，原設計熱水供暖熱負荷為1343kW，為保證冬季室內溫度不低于23℃，增加熱水供暖熱負荷208kW，選用長度為6m，寬度為0.32m，輻射熱量為 248W/m 熱水型輻射板840m；葉片車間供暖建筑面積為12922m2，原設計熱水供暖熱負荷為2043kW，為保證冬季室內溫度不低于23℃，增加熱水供暖熱負荷654kW，選用長度為6m，寬度為0.32m，輻射熱量為248W/m 熱水型輻射板2544m。熱水型輻射板水平成組布置，布置時考慮到熱脹冷縮，供回水管進出口設置了金屬軟接頭，每組輻射板的長度不超過30m，輻射板安裝在車間梁下和桁車梁之間，不影響其他工藝設備的運行，熱量直接輻射到機艙外殼和葉片上，輻射熱被物體吸收使其溫度升高。

5 機艙外殼車間和葉片車間冬季室內供暖效果

機艙外殼車間和葉片車間供暖系統(tǒng)按照以上方案設計安裝后，實測室內物體表面溫度可達到23～25℃，該工程當年設計當年安裝當年運行，滿足制造工藝要求的溫度，提高了產品的產量和質量，該工程目前已經運行12a，運行效果良好。

該工程經過多年運行，在高大工業(yè)廠房內，采用以熱水為熱媒的輻射板供暖，廠房的溫度梯度比采用對流供暖系統(tǒng)小，熱損失也小，也一定程度地降低了車間的供暖設計熱負荷，有效的節(jié)約了能源，以熱水為熱媒的輻射板重量輕，不占空間，外形美觀而且安裝和維護檢修非常方便，最適宜于高大建筑物頂部使用。以熱水為熱媒的輻射板供暖很好地解決了高大工業(yè)廠房溫度梯度變化較大及采用對流散熱器供暖室內溫度難以保證的問題。