分水器设计说明书

I金地华公馆换热站设备分水器设计学 生:许 浩 江汉大学化学与环境工程学院过控102班指导老师:艾 琼武汉市谷杨热能工程有限公司摘要换热站是供暖系统中重要供暖设备。 随着城市经济建设的发展和人们生活水平的提 高，地热供热被越来越多地采用。本文介绍了该小区换热站的设计，遵循节省投资、节 约能源和满足供热效果的原则,本小组四名成员分各自任务来完成要求， 本人设计的是换 热站分水器部分。按照设计要求，首先通过估算算确定筒体公称直径与筒体厚度，从而确定封头的结 构与厚度。然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，之后对有些部件进 行了强度校核并对结构进行了优化。关键词分水器;地暖供热;换热站系统IIAbstractHeating system heat transfer station is a very important heating equipment. With thedevelopment of urban construction ,the rapid economic and the improvement of peopleslife.This article describes the design of this district heating station .According to the principle ofsaving investment,energy saving and satisfying the heating effect,four members make up ourgroup,each of us tasks to complete the request,I manifold heat transfer is part of the design.In accordance with the design requirements, the selection of the structure,. First, theoperator determined by estimating the nominal diameter of the cylinder and the cylinder thickness,so as to determine the structure and thickness of the head. Then according to the designrequirements and a series of international standards for structural design, then for some parts ofthe strength check and optimized structure.Key wordsManifold；floor heating；system of heat transfer stationIII1金地华公馆换热站设备分水器设计 .I.摘 要 .I目 录 .41.绪论41.1换热站的背景 .41.2课题的来源 .41.3设计目的 .41.4设计本课题的意义 .51.5国内外发展现状和趋势 .52.换热站设备总体设计 .72.1换热站的有关概述 .72.2换热站的组成设备及其用途 .7. 7. 7. 8. 8. 82.3换热站的的分类 .82.4换热站的工作原理 .82.5换热站的设计和布置原则 .92. 9. 92.6本换热站设计的工程概况 .103.地热供暖系统 .113.1热水供应、补水定压系统 .11. 11. 113.2小区集中热水采暖的特点 .113.3采暖系统方案的选择 .12. 12. 123.5换热站与锅炉房的区别及优势 .133.6设计的技术路线 .163.7设计需要达到的要求 .174.分水器有关概述 .174.1分水器概念 .1434.2分水器的分类 .18. 18. 184.3分水器的工作原理 .194.4地暖系统简介 .193044.5分水器使用方法及说明 .194.51首次运行通热水 .20. 20. 20. 204.6分水器的功能及使用技巧 .21. 21. 214.7分水器的主要是用途 .214.8分水器安装要求及使用说明 .22. 22. 224.9分水器使用注意事项 .235.分水器相关计算及选择 .245.1分水器实物图 .205.2地暖安装现场流程展示图 .215.3分水器型式 .223555.4分水器的选用说明 .295.5分水器的尺寸确定 .29. 305.6分集水器尺寸的确定 .32. 32. 325.7分水器设计步骤 .36. 32. 32. 325.8分水器强度校核计算 .36. 36. 30. 31. 336.小区换热站布置 .346.1换热站设备的布置 .34. 34. 34. 346.2换热站换热系统总体布置 .343566.3小区换热站的特点以及进一步改进措施 .35. 35. 357.分水器附表信息 .368.结束语399.致谢40参考文献： .4171. 绪论1.1 换热站的背景换热站是在十九世纪末期随着经济发展和科技进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利用热水或蒸汽作热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。集 中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比， 能节约能源和减少污染，具有明显的经济效益和社会效益。虽然我国这些年来集中供暖 事业取得了迅速发展，但和国外相比较，建筑的保暖隔热和气密性能差；采暖系统还较落 后，具体体现在供暖质量差，即室温冷热不均，系统普遍在低负荷、低效率下运行，不 仅多耗成倍能量，而且用户不能自行调节室温。在功能上，发达国家通常室内温度保持22摄氏度，我国仅为16摄氏度，多数地区采暖系统不设热表，没有采取按户计量收费， 用户不能自行设定和调节室温，没有计量也造成了管理运行人员没有具体数量上的依据 来运行管理；管网输送效率低，管道泄漏和漏水现象严重；缺乏有效控制手段；换热站 的发展改变了之前供热系统的众多缺陷。1.2 课题的来源近年来小区建筑的地热供暖设备迅速发展起来。换热站按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，控制难、温度高、浪费热能。最初也是电厂余热福利供热的产物。随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质 量，才有直供站，这就属于集中供热。 还有锅炉供热，省掉电厂环节，但污染大， 效率低。集中供热是发展方向，间供站为主，其原理电厂为一次线，小区为二次 线，热源（电厂）热网（一二次线管网）热用户（居民楼和单位）连接处为换热 站换热的地方把由热电厂产生的高温、蒸汽传输到各个居民小区里，将蒸汽的 热量传送到小区管网中。本课题来自华科大附近的金地华公馆小区，其单元住宅 的地热供暖，7万吨换热站分水器部分的设计。1.3 设计目的随着城市建设和经济的飞速发展，环境保护和节约能源成为越来越重要的问题，集中供热也成为城市供热的趋势，尤其是在北方城市。如何使整个集中供热系统处在一个良好、高效的运行状态,安全性、可靠性和经济性的要求成为供热控制系统所必须解决 的问题。换热站设计要达到三个基本要求:必须保产按质（压力、温度、净度）、按量（供热 量）供出高温热水,8满足工业生产和民建采暖需要;延长各个设备的使用寿命;节能、高效、 降低劳动强度。换热站设计是流体输配管网 、暖通空调、燃料与燃烧设备课程 的重要组成部分。通过本设计来掌握采暖热源的换热站设计程序、方法、步骤有关的基 本知识，训练绘图技能。做到能够分析和解决集中供热中的一些工程技术问题。地热供暖系统是最舒适的采暖方式，室内地表的温度均匀分布，室温由下而上随着 高度的增加温度逐渐下降，这种温度曲线正好符合人体生理需求，给人以肢暖头凉的舒 适之感。分水器在地暖系统中起到控制各阀门水量的作用， 从而调节各区域温度。 另外， 这个产品还有排气、自动恒温的功能。分水器作为地暖系统中必不可少的东西。没有它 可以说地暖系统尽乎残废。1.4 设计本课题的意义毕业设计是本科教学计划中一个重要实践环节，通过对高层建筑采暖的设计，巩固 四年来所学的基础理论和专业知识并运用于设计当中， 系统地掌握小区建筑采暖工程设 计、换热站设计的基本方法和步骤。其中包括系统设计的方案选择、技术经济分析、施 工图设计等内容。通过本次设计可以站我们更好地掌握工程设计方法，分析问题、解决 工程技术问题的初步能力，提高计算、绘图和查阅文献资料（包括规范、手册、标准图 等）的能力，并将自己的设计意图用文字和图纸准确的表达出来，为毕业后参加工作奠 定基础。本设计是在满足设计要求的前提下，为建筑提供安全可靠、经久耐用、节能节 材、满足建筑功能的供热系统，使建筑与人的要求达到完美的统一。在内容上注重理论 基础的应用，并注重与实践相结合，参考了大量的国内外较新的技术资料，力求内容实 用准确，力图使该换热站规划与设计的方案适应现阶段采暖工程的建设。通过对小区集 中采暖的分析和换热站系统中分水器结构部分的阐述， 进而对小区换热站主体结构的强 度、阻力的校核，拟定一种经济、安全、节能的小区换热站的总体规划设计方案，该方 案对部分城市小区的换热站建设具有一定的现实指导意义。1.5 国内外发展现状和趋势随着人民生活水平的不断提高，我国在能源政策上提出了节约与开发并重的方针， 在城市环境保护和节约能源上采取了一系列措施，各地城市供热产业得到了迅猛发展。 我国由于有多种能源可供选用，产生了多样供热方式，以满足不同类型建筑和地区的需 要，为人们选择最优化、最适宜的供热方式提供了可能。 据不完全统计， 我国供热产业 热源总热量中， 热电联产占62.9%， 集中锅炉占35.75%，其它占1.35%。其中，城市民 用建筑集中供热面积增长较快，并向过渡区发展。在全国集中供热面积中公共建筑占33.12%，民用建筑占59.76%，其它占7.11%。目前，我国的供热方式多种多样，主要包 括热电联产、区域锅炉、分散锅炉、地暖技术、热泵技术等，已经逐步形成了以热电联 产为主、9集中锅炉房为辅、其他新型供热方式为补充的供热局面。像新型供热方式地暖 技术很快被人们接受而得到了迅速地推广，由于它具有经济、节能、舒适等一系列优越 性，低温热水地板辐射采暖现在成为人们追求的最佳采暖方式，也是目前房地产开发商 对自己所开发的房屋最大卖点。供热方式的选择和发展随着一个国家所处的地理位置、能源资源、经济环境、能源 技术水平等情况的差异而有所不同。在国外，除集中供热外，国外还有与其优势能源相 对应的供热方式。日本、冰岛、法国、美国、新西兰等都大量利用地热采暖技术，地热 采暖是发达国家最大的地热直接利用项目，占地热资源总利用量的33%。我国城市集中供暖目前存在的能源浪费主要来源：建筑的保暖隔热和气密性能较差，采暖系统较为落后。长期低负荷、低效率 的运行，实际供暖面积平均只有设备能力的40%，管见输送效率低，管道泄漏和漏水现象严重，缺乏相应的控制手段。我国供暖系统只有简单的调节手段，水力 水平失调、垂直失调严重，没有恒温装置，供热不足和过度时，没有有效的调节 手段，缺乏计量措施。本小区供热外网管道采用枝状网系统，简单低价，运行管理较方便，它的管 径随热源距离的增加而减小。缺点是若没有供热的后备性能，即一旦网络发生事 故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。力争做到本设计的合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下热网能 够无故障运行， 特别对只有供暖用户的热网， 在非采暖期停止运行期内可维护并 排除各种隐患以满足在采暖期内正常运行的要求， 综合考虑设计中的热力网形式 采用枝状网。2. 换热站设备总体设计1换热站的有关概述换热站的作用根据热网工况和用户条件的不同，采用不同的连接方式，将热网输送 的供热介质加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要进行 集中计量、检测供热介质的参数和数量。换热站和热水管网是连接热源和热用户的重要 环节，在整个供暖系统中具有举足轻重的作用。换热站是指连接于一次网与二次网并装 有与用户连接的相关设备， 仪表和控制设备的机房。 它用于调整和保持热媒参数 （压力， 温度和流量），是供热用热达到安全经济运行，是热量交换，热量分配一集系统监控调 节的枢纽。换热站一般由汽水换热器组成的换热系统，循环水泵组成的循环系统，补水 泵组成的补水系统来构成。 在控制过程中， 需要采集大量的物理量， 如压力， 温度， 流量等10模拟量参数。 需要通过PLC对这些参数进行实时采集和处理。换热站的自 动控制，即实现整个进气和供水过程的全自动控制。2换热站的组成设备及其用途换热站由换热器、循环泵、补水泵、变频器、流量计、水泵、进气阀、减压阀、自 动排气阀、止回阀、温度表、压力表等组成。换热器是换热站结构中最为重要的部分， 它是连接一次管网和二次管网的中间环节， 它的主要功能是将一次管网的蒸汽和循环水混合，加热循环水送至用户。换热站种类很多，换热器按照传递原理可以分为一下几种形式：1）直接接触式换热器。2）蓄热式换热器：。3）间壁式换热器.4）中间载热体式换热器。换热站的水利循环以及补水定压都需要水泵， 水泵的种类很多， 按工作原理分为：1）叶片式水泵：它对流体的压送是靠装有叶片的叶轮的高速旋转完成的。包括 离心泵、轴流泵、混流泵的等。2）容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室的容积的改变完成的。如活塞式 往复泵、转子泵等。其他类型：螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。他们都是利用高速液 流的动能来输送液体的。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变工作电源方式来控制交流电动机 的电力控制设备主要由整流（交流变直流） 、滤波、逆变（直流变交流） 、制动单元、驱 动单元、检测单元微处理单元等组成。11换热站中用到进气阀、减压阀、自动排气阀、止回阀等。自动排气阀是用来排出 管道中蒸汽冷凝水，进气阀用来调节蒸汽量，减压阀是用来调节减少蒸汽的压力，止回 阀是为了防止系统中的水倒流。换热站中采用温度计、压力计来测量进气、出气、供水、出水温度和压力，给其运 行调节提供依据。3换热站的的分类1、因热网输送的热媒不同可分热水供热热力站和蒸汽供热热力站.2、根据服务对象不同，可分为工业热力站和民用热力站.3、根据二级热网对供热介质参数要求的不同可分为换热型热力站和分配型热力站。4、根据热力站的位置和功能的不同，可分为用户热力站、小区热力站、区域性热力站和供热首站。5、根据制备热媒的用途，可分为采暖换热站（热站） ，空调换热站（冷站）和生活 热水换热站或他们之间的相互与共同组合。4换热站的工作原理1、换热站内的供水为箭头背向加压泵，回水箭头为面向加压泵。2、温度就是代表的管道内水的温度。3、二次供水属换热后的供水，温度代表现在小区内暖气供水出口温度。4、用户的暖气一次水是供水二次水是回水， 供水通过暖气片回回小区暖气主系统。5、回水最能说明住户家的暖气温度。6、换热站设备的不同，小区需求压力的不同，压力要求也不同这个要看设计图纸 没有定数，通常1KG=0.1MPA=10米扬程，暖气管道压力较大属于高压循环系统。127、应该从以下几个方面着手检查（1）排放气体因为暖气如果有气就会造成循环不畅。（2）清洗过滤网通常每个小区（单元、楼、住户）的进户管都有过滤网需要采暖 期到来之前清洗。（3）检查阀门是否开到最大（串联暖气）若是并联系统需要把特别烫手的那组暖 气阀门关闭一些把不热的暖气阀门开放一些。5换热站的设计和布置原则根据暖通空调设计手册 ，换热站在进行设计时，应遵循以下几个原则：（1）换热站设计必须与室外的供热管网及室内的用热系统设计统一考虑。热力管 网和换热站系统和设备相应匹配，供水温度和压力应满足要求。（2）换热站台数及单台换热器的热容量的确定要便于热负荷的调节。一般汽水换 热器不少于两台，其中人一台停止工作时其他运行设备应能满足总热负荷的70（3）循环水泵按用户的总负荷及管网水压图，同时考虑换热站内热损失及压力降 来确定循环水泵应装设两台以上，其中一台停止运行时，其余水泵能供应全部循环水量 的110%。（4）换热站前的热网回水干管或循环水泵前设除污器，当依次加热介质采用城市 热网热水时，应在入口调压计量装置前设置除污器。（5）当热力站内设有季节性换热系统（供暖、空调）及常年性换热系统（生产、 生活）时，其进入站内的一次加热蒸汽或一次加热热水入口应设分汽缸或热水分水器， 便于管理及计量核算。（6）换热器一、二次热介质进出管均应设关断阀门，汽水换热器的凝水管应设疏 水器。（1）水泵安布置时，水泵的基础面距墙面不小于0.7m，当地方紧张时，两台泵可共用一个基础，水泵和电机突出部分净距不小于0.5m，两台泵以上则不能共用基础。（2）站内阀门应保证便于操作和装缷，各设备之间的检修通道不小于0.8m。13（3）对高度超过3m需操作的设备，宜设置操作平台、扶手和防护栏杆。（4）売管式换热器的前端应留有满足检修时抽管所需的空地，只能高一个固定支 座，并布置在抽管端部。（5）板式换热器应考虑热力补偿，并设支吊架。（6）换热站内的设备布置应严格按着热力系统的工艺流程，确定设备的位置，事 先应考虑管道连接和管道附件操作、检修的方便和合理。（7）换热站内的设备和管道布置应注意美观、整齐，在维护和检修方便条件下尽 量紧凑，以节约占地面积。（8）设备间距应便于运行巡回检查和事故处理、检修等并留有必要的人行通道。9）需要检修的设备， 应留有足够的空间和检修场地， 必要时可设单轨电动葫芦（10）工艺专业在进行设备和管道布置时， 各专业应同一规划和布局， 注意与电气、 控制和土建等专业配合、协调。6本换热站设计的工程概况本设计建筑地点位于武汉市武昌区华科附近的金地?华公馆小区，位于喻家湖路与 光谷大道交汇处，临近华科正对虹景花园，地段优越，属新建的综合性住宅小区，24小时全方位监控，确保业主财产安全，路网发达、交通便利。包括111#共11栋楼，总建筑面积为13万余m2，最高楼层18层，地下1层，主要功能为停车库，29#为住 宅楼，11#为幼儿园，总建筑面积为71182m，需设计集中采暖，住宅楼设计分户计量 集中采暖。根据甲方2011年1月17日来函，原设计高温散热器采暖改为低温热水地板 辐射米暖，米暖热煤米用55/45C热水，小区临近武汉高新热电厂，一次热源为武汉热 电厂0.60.9MPa蒸汽；6#楼下地下室设有汽一水换热站，经逐项计算，采暖总热负荷3800KW，米暖水系统为分枝状变水量系统，循环水泵为恒压变频水泵，系统米用变频 水泵补水及定压。水系统设计工作压力0.93MPa。 米暖干管网绝大部分于公共地下室 连接至各单元立管，至幼儿园支管于地下室外地坪下直埋保温管连接。本说明涉及范围仅包括汽水换热站设计及地下室内米暖干管网的设计。 根据热 电厂提供的资料，热电厂分汽缸出口蒸汽压力0.81.0MPa,温度240320C，到达小 区入口的蒸汽压力约不低于0.6MPa,温度不低于164.9C。热电厂高压蒸汽接至换热站 后，接安全阀、经减压阀减压至0.4MPa后进入汽水换热器，由汽水换热器提供供回水 温度55/45C采暖循环热水。高压蒸汽产生的凝结水经14水一水换热器再次降温至50C以下，部分作为米暖补水，其余降温后排放（小区距热电厂较远，热电厂不要求回收凝结 水）。热电厂至换热站的蒸汽管由热电厂设计安装。米暖供水温度由供水管上的温度传 感器及蒸汽管上的自力式温度控制阀控制蒸汽流量保持稳定。3. 地热供暖系统1热水供应、补水定压系统为了定期排除除污器中来自室外热网的杂质和检修除污器， 在它的旁边还需加设旁 通管，这样便宜可在保证系统正常运行的情况下完成除污器的维护和检修工作，从而实 现了换热站的连续供热。采暖回水进入到换热器，在换热器的管程内回水被売程里的高温高压蒸汽加热至95 C左右，在通常的运行状态下，系统都不是满负荷运行，而调节换热站供暖能力的首 选措施便是调节流量以便降低采暖供水温度。 而被加热后的热水便可接入供热管网送到 热用户家。在换热器循环水入口及采暖供水出口都应设置温度计。从软化水箱出来的软化水，进入补水泵不仅要保证一定的系统补水量，还要保证循环水泵入口的恒定压力，需要加设压力探头。当该处压力高于设定压力时控制柜就会 根据从压力探头传来的压力信号，对补水泵发出指令，从而减小补水泵的扬程，使定压 点的压力维持不变。2小区集中热水采暖的特点（1）安全性不管做什么，安全是必须要注意的，住宅区更不例外，因为保证小区内人们生命的 安全是重中之重，特别是对那些住宅建筑面积密度非常大，人口密度也很大的住宅区。 因此，采暖热源和供热系统要具有安全性。（2）灵活性住宅区是不同年龄、不同职业和不同生活条件的人生活和休息的地方。不同住户的 生活方式、作息时间的不同，对房间的舒适度和采暖的时间要求不同。即使同一住户， 卧室、餐厅、客厅等房间的15功能不同，对采暖的时间和温度的要求也不同，住宅区的这种特点要求采暖系统需具有灵活的有效的调节系统（3）经济环保性要因地制宜，根据当地的经济状况来选择一种采暖方式，考虑住户的支付能力，选 择初投入少、运行费低的系统。在经济的条件下，小区环境也不容忽视，住宅小区必须 保持环境清洁卫生， 另外，现在噪声污染也是城市环境污染的一种， 在选择采暖方式时， 还要注意减少或取缔噪声设备，以利于人们生活休息，这就要求采暖方式的噪声必须低 于国家的有关规定。因此，要求采暖热源要具有经济环保性。（4）采暖设备的耐久和难以改变性住宅建筑的使用寿命较长，因此要求采暖设备具有较好的耐久性，同时还要便于维 修，当一用户的采暖设备发生事故时，要尽量避免对相邻用户的影响。因为当采暖方式 一旦选择确定后，住户根据自己的经济情况，要求改变热源和系统方式是十分困难的。 所以在未确定采暖方式前，要对很多因素考虑完善，以免建设一个累赘的供热系统。由以上可看出住宅对采暖方式的选择原则为：安全性、舒适性、经济环保性、灵活 性，并要符合国家的节能政策和环境保护政策。3采暖系统方案的选择随着城市建设和经济的飞速发展,环境保护和节约能源成为越来越重要的问题,集中 供热也成为城市供热的大势所趋,尤其是北方城市。如何使整个集中供热系统处于一个良 好、高效的运行状态,经济性、安全性和可靠性的要成为供热控制系统所必须解决的问题。 换热站所要达到的三个基本要求是:必须保产按质（压力、温度、净度）、按量（供热量）供 出高温热水,满足工业生产和民建采暖需要;延长各个设备的使用寿命;节能、高效、降低 劳动强度。采暖系统设计包括热负荷计算、 水力计算、相关设备选型以及系统的运行与调节等。 通过系统结构的合理设计、 平衡阀的正确选择和整个系统智能控制三方面的考虑实现了 供暖形式的多样化，下面提出2种设计方案：由于方案设计对象是高层建筑，为了保证采暖系统的质量与安全，并节省管材， 本方案对采暖系16统做了水平分区，同时为了减少水力失调，并保证运行工况良好，考虑 低区管道和设备的承压，又将系统做垂直分区。通过合理地分区，从系统结构上保证了 整个系统运行的稳定性，为变温度调节奠定了基础。本设计方案充分利用该楼的附加热源9570C热水，在低区采用散热器采暖系统。 对于主要功能房间均采用低温热水地板辐射采暖,热源来自地热热源井。低温热水地板辐 射采暖供水温度w60C，在传送过程中热量损失少，仅此项就可节省30%的能源，同 时具有温度分布均匀、卫生条件好、舒适性高、室内空气对流小、避免了灰尘的飞扬、 室内环境清洁、热损失少、节能效果显著等优点。这样可以对能源充分利用，达到能源 的充分、合理分配应用。3.换热站与锅炉房的区别及优势锅炉房是用燃料把水（或其他介质）加热到具有一定参数的地方；而换热站是为了把锅炉房生产的高温热水（高于100C）转换成能够直接给用户供热的热水（低于100C）。 锅炉房是生产地， 其主要设备有： 锅炉、鼓风机、引风机、循环泵、和各种辅助设备 （上 煤机，除渣机）等，其中锅炉是主体。而换热站是个中转站，现在换热站的主要换热方 式有：换热板、混水等。说白了换热站就像一个大的过水热，唯一不同的是它很大.它们 都属于供热系统的一部分，又各自具有不同的功能。其工艺流程是：锅炉房（高温 热水）换热站（低温热水）用户（低温热水）换热站（低温 热水）锅炉房。3.设计的技术路线（1）采暖热负荷计算（2）选择散热器型号，计算房间散热器片数并进行散热器布置（3）管径计算和水利平衡计算（4）绘制采暖系统图，平面图，设备大样图（5）选择换热器型号及台数6）水泵、水箱等设备的选择计算（7）绘制换热站设备方案布置及平面图、绘制换热站系统图，换热站剖面图173.设计需要达到的要求综合运用四年所学的专业知识，合理选择适合地暖供热要求的换热站设备，根据国 家压力容器设计规范，独立完成换热站分水器设计、安全监测要求。要求设计图纸符合 国家压力容器设计规范，图纸不能只是示意图，要求具体完整性和可制造性，所有标准 零件应该给出标准规格的代号，所有非标准零件应给出详细的制造图纸。为保证设备的 安全生产要求,给出设备在设计和制造过程中所需的具体安全性措施和要求。提出设备 的制造要求、试验要求、检验要求及各种要求的确定方法。限于自己的知识水平，主观的愿望和客观的效果未必能够一致，此论文内容如果有 不妥和疏漏的地方，还望导师加以指正。4. 分水器有关概述4.1 分水器概念分集水器（manifold）是由分水器和集水器组合而成的水流量分配和会集装置。分 水器是将一路进水通过一个容器分为几路输出的设备,在地暖水系统中用于连接各路加 热管供、回水的分配、汇集装置，是地暖中各水环路的分合部件，同时它还是金属部件 与塑料管的连接转换处，以及系统排气。其管理若干的支路管道，分别包括回水支路和 供水支路，其较大多为DN350-DN1500不等，用钢板制作，属于压力容器类专业制造， 其需要安装压力表温度计。它一方面将主干管的水按需要进行流量分配，保证各区域分 支环路的流量满足负荷需要，同时还要将各分支回路的水流汇集，并且输入回水主干管 中，实现循环运行。其回水再利用，可达到更节能的效果，可以同时满足供热与制冷的 需要，其广泛应用于锅炉、中央空调、工业循环冷却水系统、热水系统。分水器中的配件包括分水器、集水器、过滤器、阀门、排气阀、锁闭阀、活节头、 内节头、热能表。4.2 分水器的分类从功能和结构上来看分水器分为三种类型：基本型，标准型和功能型。基本型：由分水干管和集水干管组成。在分集水干管的每个分支口上装有球阀，同 时分集水干管上分别装有手动排气阀。基本型分水器不具备流量调节功能。18标准型：标准型集分水器结构上与基本型相同，只是将各干管上的球阀由流量调节 阀取代。将两干管上的手动排气阀由自动排气阀取代。标准型集分水器可对每个环路的 流量做精密调节，甚至豪华标准型集分水器的流量调节可实现人工智能调节。功能型：功能性集分水器除具备标准型集分水器的所有功能外，同时还具有温度、压力显示功能、流量自动调节功能、自动混水换热功能、热能计量功能、室内分区温度 自动控制功能、无线及远程遥控功能，为了防止锈蚀，集分水器一般采用耐腐蚀的金属 或合成材料制成。常用的材料有铜、不锈钢、铜镀镍、合金镀镍、耐高温塑料等。集分 水器（含连接件等）的内外表面应光洁，不得有裂纹、砂眼、冷隔、夹渣、凹凸不平等 缺陷，表面电镀的连接件，色泽应均匀，镀层牢固，不得有脱镀的缺陷。韩版集分水器，欧版集分水器。韩式地暖由于使用习惯和理念不同，通常都比 较简易，加之韩式地暖对分室控温和分时段工作的要求不高，所以，其分水器无需承担 太多的功能要求，产品也相对简单。比较有特点的就是两侧边有两块挡板，也是两根干 管的支撑架，通常都是蝶形的手动阀控制支管水路的通、断，手动排气，结构简单，挂 墙式安装。韩式分水器结构简易、功能简单、智能化程度低，造价低廉，我们将其称为 韩版分水器。欧洲品牌的分水器做工更精细，功能更完善，除了能够对流量进行调节外，还 能满足其他许多功能的延伸，更加智能和人性化。欧式分水器的特点是上下两干管有支 撑架固定，支管手动阀帽拆卸后容易安装热电执行器方便做室温控制。高档的每支路都 有可视流量计，能够对环路流量进行微调，并且有温度表、压力表、活结球阀、自动排 气阀等。配有专门的分水器箱，嵌入式墙体安装。欧式分水器结构复杂、功能强大，智 能化程度高，造价高昂，我们将其称为欧版分水器。19随着北方地区部分高档住宅地暖的应用、推广，以及南方地区采暖的逐步发展， 欧式智能分水器开始得到更多的应用。韩版分水器以其简单、造价低廉在北方地区的普 及型地暖和工程项目上应用较多。欧版分水器以其智能、造价高昂主要应用在部分高档 项目和南方地区的独立供暖系统中。4.3 分水器的工作原理地板辐射供暖是一种先进的供暖方式其工作原理是往铺设的地板或地砖下的采 暖管环路通入循环热水或直接铺设发热电缆，从而加热地板，热量通过大面积的地面 主要以辐射的方式向地板以上的空间温和而均匀散发，使人体感受到热照和空气温度的双重热作用。图4.3地暖分集水器的工作原理图4.4 地暖系统简介地暖系统总体讲分为三部分:1、供热系统（集中采暖用大型锅炉自供暖，壁挂炉，燃气炉，电控红外设备等）2、控制系统（分集水器，多功能过滤器，回水止阀门，混水泵，循环泵等）3、换热系统（含保温板，辐射纸及固定钢网等）4.5 分水器使用方 法及说明地暖分水器的正确使用 对整个地面辐射供暖系统而 言十分重要，地暖分水器是把从暖气主管道里送来的热水或热蒸气分成若干个子管道送到各个房间的一个分流 装置，它是地面辐射采暖必不可少的设备，要想达到良好的地暖系统循环，就得正确的 掌握地暖分水器使用方法。房间并功用:过204.51首次运行通热水首次运行应逐步注入热水初次启动地热，在通热水时，首先打开分水器供水总环路 阀门，将热水温度逐步升高注入管道里循环。检查分水器接口有无异样，并逐步打开分 水器各支路阀门。 如有水器及管道渗漏现象应及时关闭供水总阀门并及时与开发商或地 热公司进行联系。在地热首次运行中，因管道里有压力与水阻容易产生气塞，造成供回水不循环、温 度不相等，应当进行逐路排气。方法是：关闭采暖的总回水阀门和各环路调节，首先打 开分水器上的一个调节阀，再打开分水器回水杠上的排气阀放水排气，排净空气后再关 上此阀门，同时打开下一路阀门。依此类推，每路空气都排净后再讲阀门打开，系统即 正式运行。每台分水器前均装有一个过滤器，当水里杂志过多时，要及时清理过滤器。过滤器 中杂志过多时，会出现出水管不热、地热不热等现象，通常应一年清洗一次过滤器。方 法是关闭分水器上的所有阀门，使用活扳手逆时针打开过滤器端盖，取出过滤器进行清 洗，清洗完毕后原样装上放回。打开阀门，地热系统就可以正常工作了。若冬季不供暖 室内温度低于1C时，建议用户应将地热盘管内水排出防止冻裂管道。地热在每年供暖期结束后，应将地热网中的过滤管道水全部排放出来。因为锅炉管 道水中含有很多黏泥、杂志、锈渣等微小颗粒，水质浑浊，而地热管网的内径很细，如 锅炉停气、水泵停止运转，原有的污水杂质，将停留在管网中达7个月之久，而水中含 有的钙、镁、盐等物质沉淀将生成坚硬的水垢挂覆在地热管网的内壁上，折弯处更加严 重，即使靠加压水流也是冲刷不掉的。长期结垢不清楚将造成流量减少，流水不畅、热 辐射值降低，造成官网堵塞、不能清洗、整个地热管网将报废。 挀昀 戀 挀愀攀昀昀攀昀 一甀洀戀攀爀攀搀开搀戀挀 攀攀 36701173313 攀 愀 昀攀搀搀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀搀搀搀 搀 愀搀 攀愀水器的功能及使用技巧分集水器是整个室内地热采暖的控制中枢，它有着分流分压的功能，当热媒流入室 内后，经多功能过滤器后进入分水器主杠，这一环节中过滤器滤掉热媒中的杂质以防止 杂质进入地下管网阻塞管道。主杠是水平安装，这样利用同一高度，压力相等的原理， 使热媒被平均分配到支管路（分流效果也同21各支管路的长短均衡有关，大多是各管路长 度大体相等），经热交换系统后，各支管路流回到集水回主杠，再由回水口流入的供热 系统中。另外在自供暖中加有混水装置，即经热交换后热媒（水）温度还很高，经混水 系统后，又流入分水器主杠继续循环， 这样可节省能源。 这样整一套供暖系统就完成了1、分水器可分路控制各房间或区域的供暖温度，用户可根据自己所需调整房间的 温度；分水器的手动排风阀， 用户可自己将管路内的气体排出以保证各管路的供热温度。2、分水器前端有过滤器，用户在每年供暖期间定期或不定期的将过滤器下端的过 滤网取下进行清洗后装上， 以保证水管内的清洁。 供暖结束后，应用清水进行管网冲洗。3、供暖开始时室内温度不会马上感受到，这期间室内地面混凝土层正在逐渐的受 热，储存热能，待2-4天后，可以达到设计温度。如用户自己供暖水温不宜超过65C4、如果您长期不在家，可用分水器的总阀将循环水量调小，不要全部关闭。在整 个冬季若室内不供暖，应将管内的水吹尽。 挀昀 戀 挀愀攀昀昀攀昀 一甀洀戀攀爀攀搀开搀戀挀 攀攀 36701183313 攀 愀 昀攀搀搀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀搀搀搀 搀 愀搀 攀愀水器的主要是用途1、地板采暖系统中的集分水器管理若干支路管道，并在其上面安装有排气阀，自 动恒温阀等，一般为铜质较多。口径小，多位DN25-DN40之间。2、空调水系统或其它工业水系统中，同样管理若干支路管道，包括回水支路和供 水支路， 但其较大多位DN350-DN1500不等， 用钢板制作， 属于压力容器类专业制造公 司，其需要安装压力表温度计，自动排气阀，安全阀，放空阀等，2个容器之间需要安 装压力调节阀，且需要有自动旁通管路辅助。3、自来水供水系统，分水器的使用有效地避免了自来水管理方面的漏洞，集中安 装、管理水表，并且配合单管多路使用降低了管材采购成本，而且极大的降低了施工时 间，提高了效率。22 挀昀 戀 挀愀攀昀昀攀昀 一甀洀戀攀爀攀搀开搀戀挀 攀攀 36701193313 攀 愀 昀攀搀搀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀搀搀搀 搀 愀搀 攀愀水器安装要求及使用说明1、分水器安装在墙壁和专用箱内，主杠一般安装在厨房间；2、 集水器下面阀门距离地板30 cm以上处，水平安装；3、 供水阀门安装在分水器前面，回水阀门安装在集水器后面；4、 过滤器安装在分水器的前面；5、 分集水器连接顺序：连在供水干管锁闭阀过滤器球阀三通（温度、压 力表、接口）分水器（上杠）地热管集水器（下杠）球阀连在回水干管。（1）.适应范围： 加热管为PP-R、PE-RT、PEX、PB等地暖管专配分水器。（2）.安装程序：将分水器从包装盒中取出，观察有无损坏、缺件现象。组装侧板或支架及堵头。将已组装好的分水器用膨胀螺栓固定在墙体上，分水器底座距地面约20cm高使用专用切管剪，使端面垂直于管轴线剪切，并保持切口为圆形。切后的管材作倒角处理。拧下分水器接管处螺帽，并将螺帽卡簧套入预安装管材，并下推3-5cm。将管材灵活直线插进阀芯。管材插到位后，将螺帽上推，用专用扳手两只，一只固定阀体，一只旋拧螺帽，直至拧紧系统安装完毕后应进行严格的打压试验，压力不低于0.6-0.8MPa。23.拆卸程序： 用两只分水器专用扳手，一只固定阀体，一只卡紧螺帽，逆时针旋转使螺帽脱离阀体，然后灵活垂直拔出加热管。 挀昀 戀 挀愀攀昀昀攀昀 一甀洀戀攀爀攀搀开搀戀挀 攀攀 36701203313 攀 愀 昀攀搀搀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀搀搀搀 搀 愀搀 攀愀水器使用注意事项1、采用分户独立式热源或集中采暖负荷的90%。或将房间温度降低2C计算。2、在住宅中应用，应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响，乘以适当修正系数。3、垂直相邻房间，除顶层外，各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量，确 定房间所需散热量。4、不同地面材质、散热量不同，为保证室温要求，设计时应尽量按散热量比石材低 的木材板考虑，用户即使选用石材类做地面，也不会影响采暖效果。5、为满足一户中各朝向房间室温的匀衡，耗热量计算中应考虑方向附加及附减，外墙多的房间，热损失多，加热管必然密些。南向中间房间热损失少，管间距必然大些。6、 尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中，但应避免管一相互穿越。7、 合理划分环路区域，昼量做到分室控制，避免与其它管线交叉。8、 设计中应注意同一分集水器上管长尽量保持一致， 避免造成阴力失衡和管材浪费。9、对以独立式燃气炉为热源的系统，应控制管长w90m,以减少阻力，并特别注意阴力 平衡和管内流速问题。10、 为保证地面不裂，管间距不得小于100mm,局部过密处在管上皮10mm处加钢 丝网；为保障地温度均匀性，管间距不易大于350mm。11、供回水温度宜小于60C(最大不超过70C),供回水温差应小于10C，系统工作 压力不宜超过0.8MPa。12、无论采用何种热源，地板采暖与供回水系统的温度、水量和所用压差等参数都应 匹配。13、 应特别注意在设计选择参数时，PEX管内流速不得小于0.25m/s,否则会产生气 塞现象。14、根据规范，在长度超过6-8m应设置膨胀缝材。每30-40m2应设膨胀缝材，但膨24胀缝并不是越多越好，应合理设置15、确保地板采暖层的厚度（不包括面层厚度），住宅厚度为70mm（复合保温厚度20mm,豆石混凝土厚度为50mm， 管 上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm16、不 同 地面 标 咼应 分 别设 置 分集水器5分水器相关计算及选择5.1 分水器实物图分水器开阀放水分水器筒体实物图25接管单边型分水器接管双边型分水器PW1000室内多功能镀铬分水器混中心+镀铬分水器265.2 地暖安装现场流程展示图1根据已设的户型图 安装 地暖安装计好进行2在前要预留温控线管3铺设挤塑板防止热量流失并进行保温4铺设反射膜：使热量向上传输275铺设地暖管：进行热量传输6、卡钉或者钢丝固定地暖7用沙子或者水泥找平地面8安装一个壁挂炉：地暖的热源10、地暖安装完工后家居图LMz 占I關9、最装一分水后安个集器285.3 分水器型式分水器、集水器型式分集水器按总管的介入型式分为甲、乙两种形式（如图所示）。甲式总管从分集水器的侧面接入，乙式总管从分集水器的底面接入。换设备流图板式换热器除污器补水箱（冷凝水箱）补水泵循环泵变频控制柜1、减温减压器8.分.集水器 I Ilb295.4 分水器的选用说明1.根据空调与制冷技术手册第二版P385，分集水器内水的流速应控制在0.5-0.8m/so筒体直径比汽-水连接总管直径大两号以止。2.般可按筒体断面流体流速经计算后确定。蒸汽速度按10m/s来计算，水流速度可分别按0.1m/s, 0.3m/s, 0.5m/s, 0.7m/s, 1m/s计算，为便于选用可查看相应选用表。如接管不保温，则接管中心距必须大于d1+d2+80，其中di、d2为任意两相邻接管的外径。h为封头高度。3.分（集）水器的排污管及分汽缸的排污管和疏水管安装位置和安装方向由工程设计决定5.5J宀和十水器的尺寸15C按经验式估算确定分确公D=(1.5-3)dmax，式中D分水器或集水器直径；dmax分集水器支管中的最大直径图5.53031G = (R)2、595本换热站中换热器计算有高温水质量流速（即流量）为38148kg/h（165C 55C）循环水质量流速（即流量）为425970kg/h（55oC 45oC）合计进入分水器的总流量为G=G1+G2=464.12t/h（注）分水器的直径计算公式：其中D .分（集）水器内径（mm）G.通过分（集）水器的总流量（t/h）.通过分（集）水器的断面流速（m/s）.工作温度下水的密度（kg/m3）,取1000kg/m3由直径计算公式可知，理论总流量换热站现场观察到分（集）水器铭牌上标注有：产品规格DN530-2160.设计压力为1.6MPa,设计温度100oC，试验压力为2MPa由分水器选用表可知筒体直径为500mm时，更符合实际要求， 即按流量=0.7m/s，筒体内径D=500mm时更为合理查表知，此时封头高度h=h1+h2=125+25=150mm筒体及封头壁厚为8mm筒体长度L根据筒体接管数量来 确定95其计算公式为：）L=130+（L1+L2+）+120+2*h筒体接管中心距L1、L2、L3、Li，根据接管直径和保温层厚度来确定,按下表选用表5.5.2般可32配管间距选取表L1d1+120L2d1+d2+120L3d2+d3+120L4d3+d4+120L5d4+d5+120L6d5+d6+120Lidi-1 +12055/45oC的低温热水，地板辐射采暖，总流量采暖热煤采用G为464.12t/h,进、出水总管外径33(mm)d0=250,5根分支接管外径分别为d1=200,d2=100,d3=65,d4=200,d5=100.热水流速按0.7m/s来计算，根据总水量，代入公式有D= 595、G/()=595 .464.12= 484.49mm0.7汇103（注）d1、d2、d3、d4、d5排序顺序按实际需求来决定5.6 分集水器尺寸的确定（1）按断面流速v确定D:分汽缸按断面流速8-10m/s计算；分水器、集水器按断 面流速0.1m/s计算。（2）按经验估算确定D: D=1.5-3dmax式中D分汽缸、分水器、集水器直径，mmdmax分汽缸、分水器、集水器支管中的最大直径，mm。分汽缸、分水器、集水器配管尺寸（mm）编号管径尺寸查相应表格可知选用筒体直径 确定分水器的长度L(mm)：L1=d1+120=200+120=320;L3=d2+d3+120=165+120=285L5=d4+d5+120=300+120=420L=130+(L1+L2+L3+L4+L5+L6D为500mm。L2=d1+d2+120=300+120=420L4=d3+d4+120=265+120=385L6=d5+120=100+120=220)+120+2*h=2600mm34dd2d3d4L1L2L3L4L5LL6D1505040252502602552502451260?219X62656550322602802702552451310?219X63808050402753102852552451370?219X6410010065402853303052652451430?219X6512512580403003603352802451520?219X66150150100503153903602952501610?273X772002001251253504604103102501780?325X882502501501503855304603252501950?426X993003002002004206005303702502180?478X9d1-4253240506580100125150200250300l250260280310330360390450530600L艺1+240d5?108X4?133X4?159X4.5?219X6?219X635361221.871425.781629.785001252549.62614.570.0213819.61401026.620.02421232.231437.921643.721849.61502058.160.026260015025413.520.0353620.44827.47401036.860.03961244.561452.371660.291226.801431.571636.421841.3613725411.490.0277617.38550823.37401031.530.03131238.141444.861651.681858.60502068.440.03372275.87150401868.330.0396600502079.542288.122496.8237385.7 分水器设计步骤根据建筑工图及相关数据，计算建筑物热负荷。与建筑其他相关专业（水电装饰等）协调地暖系统设计有关间距。确定集配装置（分水器的位置）。计算建筑物的有效散热负荷。编号管径尺计14S |儿LD 11505040252502602552502胡I2G0#219 xfi2656550322602802702552451310219洪帰38080SO 1402753102A52562513700219 xS4100D0殆402&533Q305265245143Q占219x6512512580403003603352802451520-L:615D150100503153903602952501610273x 77200200125503504604】。31D2501780。疝8250125015050385530460325250195042Sx 9卑3 DO3D0ZDO赫伽6005303702502180卩4北xg计算建筑物的有效散热面积地暖系统布置及水力计算。其他附属设备选择。与相关专业会签，并经审核绘制出正式施工图设计完成应将设计各有关资料，打印装订成册表395.8 分水器强度校核计算由分水器的工作条件可知其为低压容器， 计算出筒体内径和长度以及各段接管之间的管间距，椭圆封头的高度和壁厚，该压力容器的强度校核由过程设备强度计算软件SW6-1998计算得出，有其计算所得结果可知，设计条件均为合格，强度满足要求。3839钢制卧式容器计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件简 图设计压力p1.6MPa设计温度t55*f +I1t In筒体材料名称16MnR（正火）Til封头材料名称16MnR（正火）封头型式椭圆形筒体内直径Di500mm筒体长度L2300mm筒体名义厚度 &6mm支座垫板名义厚度5rnmm筒体厚度附加量C2mm腐蚀裕量Ci2mm筒体焊接接头系数0.85封头名义厚度5hn6mm封头厚度附加量Ch2mm鞍座材料名称鞍座宽度b40mm鞍座包角91200支座形心至封头切线距离Amm鞍座高度H200mm40地震烈度7度内压圆筒校核计算单位全国化工设备设计技术 中心站计算条件筒体简图计算压力Pc1.60MPa设计温度t55.00 C1Sn内径Di500.00mm材料16MnR（正火）（板材）试验温度许用应力170.00MPa设计温度许用应力170.00MPa试验温度下屈服点345.00MPaU11钢板负偏差Ci0.00mm腐蚀裕量C22.00mm焊接接头系数*0.85-1-厚度及重量计算计算厚度PCD5=2问冷巳=2.78mm有效厚度=On- Ci- C2=4.00mm名义厚度& =6.00mm重量172.20Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT= 1.25PIG =1.8000 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 HTkh兰0.90crs=310.50MPa试验压力下圆筒应力PT.( Di +6e)可=2覆冲=1331334141MPa校核条件or兰VT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力Pw= =2.(DCTti+Q)2936541MPa设计温度下计算应力=2 &=100.83MPa【曲144.50MPa42全国化工设备设计技术中心站、2形状系数=1.0000计算厚度6 =- = 2.782CT P-0.5 Pcmm有效厚度e=n- Cl- C2=4.00mm最小厚度min=0.75mm名义厚度n=6.00mm结论满足最小厚度要求重量13.64Kg最大允许工作压力压力计算2；feKDi0.5e=2.30279MPa结论合格4344右封头计算计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件计算压力Pc1.61MPa设计温度t55.00 C内径Di500.00mm曲面咼度hi125.00mm材料16MnR（正火）（）（板材）试验温度许用应力M170.00MPa设计温度许用应力of170.00MPa钢板负偏差Ci0.00mm腐蚀裕量C22.00mm焊接接头系数$0.85椭圆封头简图形状系数K= 6.2 +厚度及重量计算 召一7DT计算厚度有效厚度最小厚度名义厚度结论重量最大允许工作压力结论Di=1.0000KPcD =2二0.5 Pc=2.782.78：;e=-