[精选PPT]流体输配管网课件

事故发生的原因： 管道老化、腐蚀、 超压等
应急救援措施：启 动应急预案、组织 抢修、疏散人员等
预防措施：定期 检查、维修、更 换等
研发方向：耐腐蚀、耐高温、高强度、轻量化等 应用领域：石油、天然气、水等流体输送 研发成果：新型复合材料、纳米材料等 未来展望：提高管道使用寿命，降低维护成本，提高输送效率
定期检查： 定期对管道 进行检查， 确保其完好 无损
清洁维护： 定期对管道 进行清洁， 防止堵塞和 腐蚀
泄漏检测： 定期对管道 进行泄漏检 测，及时发 现并修复泄 漏点
防腐处理： 定期对管道 进行防腐处 理，防止腐 蚀和生锈
更换维修： 定期对管道 进行更换和 维修，确保 其正常运行
管道事管网的信息化管理和远程监控
自动化控制技术的应用：实现 输配管网的自动化运行和维护
智能传感器技术的应用：提高 输配管网的监测和控制精度
人工智能技术的应用：提高输 配管网的智能化水平和决策能
力
云计算和大数据技术的应用： 实现输配管网的数据分析和优
化管理
5G技术的应用：提高输配管 网的数据传输速度和稳定性
绿色环保：未来流体输 配管网将更加注重环保， 采用清洁能源和绿色材 料，降低对环境的影响。
高效节能：通过优化设 计和技术升级，流体输 配管网的能源消耗将进 一步降低，提高能源利 用效率。
数字化转型：随着数字 化技术的普及，流体输 配管网将实现数字化转 型，提高数据分析和处 理能力。
汇报人：
流体动力设备类型：泵、风机、压 缩机等
设计要点：流体动力设备的性能参 数、安装位置、运行方式等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
选型原则：满足流体输配管网的需 求，考虑经济性、可靠性、安全性 等因素

行调节。
⑤最后求得所设计的通风系统的总阻
力。通风系统的总阻力除通风管道的全部阻
力外，还应当包括空气通过设备（如空气处
理及净化设备等）阻力。
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【例6-3】有一排风系统，如图67。全部为钢板制作的圆形风道， 各管段的风量和长度均注于图中， 矩形伞形排风罩的扩散角分别为 30°、60°，吸入三通分支管的 夹角设计为30°，系统排出空气的 平均温度为30°，试确定此系统的
选择合适的通风机。
通风管道的计算方法很多，只介绍
假定速度法。
一般通风管道计算可按以下步骤进
行。
①根据风管平剖面布置图绘制出通
风管道系统图，标出设备及局部管件的位
置。以及道断面和流量不变为原则把通风
管道系统分成若干个单独管段，并编号，
标出各管段的长度（一般以两管件中心线
长 度 计 算 ） 和 风 量 。 ppt课件
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23
图6-8 侧孔出流状态图
图6-9 从条缝口吹出 和吸入的速度分布
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24
要实现均匀送风，可采取以下 措施：
①送风管断面积F和孔口面积f0不变
时，管内静压会不断增大，可根据静压变
化，在孔口设置不同的阻体，使不同的孔
口具有不同的阻力。
②孔口面积f0和μ值不变时，可采用
锥形风管改变送风管断面积，使管内静压

＝
d
2p d
ppHale Waihona Puke 课件22孔口出流方向：
孔口出流与风管轴线间的夹角α
（出流角）
tg＝ j ＝ d
p j / pd
孔口实际流速： j sin
孔口流出风量： qV 0＝3600μf

[解]：
1．对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的 排风量。 2．选定最不利环路，本系统选择1-3-5-除尘器-6-风 机-7为最不利环路。 3．根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环 路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
根据表2-3-3，输送含有轻矿物粉尘的空气时，风管 内最小风速为：垂直风管12m/s，水平风管14m/s。
D
0v2
2
24
25
返回
Rm值的修正：
（1）密度、运动粘度的修正
Rm Rm0 0 0.91 0 0.1
（2）温度、大气压和热交换修正
Rm Rm0 Kt K B K H
式中
Kt
273
20
0.825
273 t
KB
B
0.9
101.3
KH
2
2
Tb T 1
26
（3）管壁粗糙度的修正
15
2.1.1摩擦阻力的计算
Pml
l d
v22
2
Rml
（2-2-1）
其中：λ为摩阻系数， l为管长，d为管径或流速当量
直径（4Rs，Rs=f/x），Rm为单位长度摩擦阻力。
对高中压燃气管网（P＞10KPa）由动量方程、气体 状态方程和连续方程得：
P12
P22
1.62
L20 d5
0 P0l
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对低压燃气管网（P≤10KPa）式2-2-1可简化为：
P
A） S Q2
B） S
Si 或 S 0.5
S 0.5 i
其中：
Si
8
l
d
2di4
i
i
32
2.3.6计算例题

02
03
2. 根据流量和流速确定管径 。
04
05
3. 根据流体性质和管道长度 进行修正。
泵站设计
泵的选择：根据流量、扬 程和效率来选择合适的泵
。
1. 确定泵的台数和备用泵 。
3. 设计泵站的给排水系统 。
泵站设计
2. 设计泵站的平面布置。
4. 考虑泵站的节能和环保 措施。
优化方法与技术
优化目标：降低管网运行成本，提高管网可靠 性。
新材料与新技术的应用
总结词
新材料的应用有助于提高管网的耐久性和性能，降低维护成本。
详细描述
随着科技的发展，新型材料如高分子复合材料、合金材料等在流体输配管网中得 到广泛应用。这些新材料具有优良的耐腐蚀、耐高温、耐压等性能，能够提高管 网的寿命和稳定性，降低因维护和更换管道带来的成本。
智能化与自动化发展
设计原则与步骤
2. 选择合适的管材和附件 。
1. 确定设计参数：包括流 量、压力、温度等。
步骤
01
03 02
设计原则与步骤
01
3. 进行管网布局设计。
02
4. 进行水力计算。
5. 校核管网的稳定性。
03
管径选择与计算
计算方法
管径选择：根据流量、流速 和经济流速来确定管径。
01
1. 按照经济流速计算管径。
应急处理
制定应急预案，及时应对管网事故，确保事故得到迅速处理，减少 损失。
维护保养
定期检查与维修
对管网设施进行定期检查，发现隐患及时维修，保证管网的正常运 行。
防腐与保温
采取有效的防腐和保温措施，延长管网使用寿命，提高流体输配的 效率。
更新改造

室外给水管网 的水压经常不足时, 常采用设水泵的给 水方式,系统中增设 储水池,采用水泵与 室外管网间接连接 的方式。
设水泵的给水方式
液体管网型式
建筑给水系统
4.设水泵和水箱的给水管网 即设水泵和设水箱两种给水方式的结合。在 室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑 内给水管网所需的水压,且室内用水不均匀时 采用。
液体管网型式
热力管网系统
对于大型供热系统,为了提 高供热的可靠性,可以采用 多热源联合供热系统,如热 电厂与区域锅炉房联合供 热或几个热电厂联合供热。
环状管网与枝状管网相比, 其投资增大,而且运行管理 也较为复杂,应有较高的自 动控制措施。
液体管网型式
（三）建筑给水管网形式
建筑给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网 的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设 备。 ,并满足各用水点对水量、水压和水质的要求。
室内消火栓给水管网 液体管网型式
自动喷水灭火系统 液体管网型式
三、相变流或多变流管网形式
（一）蒸汽管网形式 蒸汽管网较之冷热水管网有如下特点： （1）冷热水管网内流体状态参数变化很小，没有 相变发生。而蒸汽管网内,蒸汽状态参数变化大, 还会伴随相态变化。 （2）从散热设备流出的饱和凝结水，在凝结水管 路中流动，压力下降，沸点降低，部分凝结水重 新汽化，形成“二次蒸汽”，以汽-液两相流的状 态在管路内流动。 （3）蒸汽比容大、密度小，在高层建筑内竖向输 送时也不会像冷热水系统那样产生很大的水静压 力。
1.2.2 流体输配管网的水力计算
流体输配管网水力计算的主要目的：在保 证管网系统要求的流量或用户要求的流量 的情况下,根据分配的流量,确定管网的各 段管径(或断面尺寸)和阻力,求出管网的总 阻力并得到管网特性曲线,据此匹配管网的 动力设备,从而确定动力设备(风机、水泵 等)的型号和动力消耗;或者根据一定的动 力设备,确定保证流量分配的管道尺寸。

路是通过预先按一定的方法如经济
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9.2 管网水力计算及水力工况 计算机分析
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9.2.1 流体输配管网的基础参数
9.2.1.1 沿线（途泄）流量 在城市管网中，任一管段的
流量由两部分组成：一部分是该管 段配给的沿线流量，在工程中也称 为途泄流量；另一部分是通过该管 段输送到以后管段的转输流量。
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9.2.1.2 节点流量
有序或无序偶对所组成的集合映射。
则称其为一个图。
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5
9.1.2 图的矩阵表示
9.1.2.1 图的邻接矩阵
一个图G的结构，可以完全由
结点之间的邻接关系来描述，这种 关系可以通过一个矩阵来给出。
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6
图 9-3
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图 9-4
7
图9-5 有权图与多重图
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8
9.1.2.2 图的关联矩阵
cij h j
=0
j 1
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9.2.4 泵与风机性能曲线的代数方 程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了应用计算机处理泵与风 机性能参数，绘制性能曲线，需要 确定泵与风机性能参数的代数方程， 以便将代数方程引入管网方程中进 行管网计算。性能曲线方程主要包 括泵与风机的流量与扬程（风压） 特性曲线、效率特性曲线、转速变 换曲线等。
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9.2.6.2 网路求解计算步骤
①选择独立回路 ②计算网孔或回路的位压 ③风机或泵特性曲线的拟合 ④赋流量的初值 ⑤迭代计算 ⑥计算固定流量分支的阻力
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9.2.6.3 水力计算计算机分析
前节的计算是建立在已知管

CHAPTER
高温高压流体输配管网的发展趋势
总结词
高温高压流体输配管网是未来发展的趋势，具有高效 、安全、可靠等优点。
详细描述
随着能源、化工、动力等领域对高温高压流体输配管网 的需求不断增加，该领域的技术研究不断深入，并逐渐 成为流体输配管网技术发展的重点方向。高温高压流体 输配管网具有高效、安全、可靠等优点，能够满足现代 工业生产过程中的各种复杂需求。未来，高温高压流体 输配管网将朝着更高温度、更高压力、更长距离、更大 口径的方向发展，同时不断提高系统的稳定性和可靠性 。
蝶阀
控制流体流动的开 关，具有开关和调 节功能。
截止阀
控制流体流动的开 关，具有截止和调 节功能。
球阀
控制流体流动的开 关，具有开关和调 节功能。
旋塞阀
控制流体流动的开 关，具有开关和调 节功能。
过滤器与分离器
01
02
03
04
过滤器
去除流体中的杂质，保持流体 的清洁。
分离器
将流体中的气体和液体分离出 来。
案例三：某核电站的流体输配管网改造
总结词
复杂、安全、可靠的流体输配管网改造
详细描述
该核电站的流体输配管网改造工程是一个复杂的系统工 程，涉及多个专业领域和技术的综合应用。在改造过程 中，采用了先进的设计理念和技术手段，确保了管网的 安全性和可靠性。同时，在改造过程中，注重了环境保 护和节能减排，采用了环保材料和节能技术，降低了对 环境的影响。改造完成后，流体输配管网运行稳定可靠 ，提高了核电站的安全性和可靠性。
除污器
去除流体中的污物和杂质。
水处理器
处理水中的杂质和有害物质。
补偿器与伸缩器
补偿器
补偿管道的热胀冷缩，防止管道变形和损坏。

max
1.2.4
明渠均匀流水力计算的基本问题
明渠均匀流的水力计算，主要有以下三种 基本问题，现以最常用的梯形断面渠道为例分 述如下：
1. 验算渠道的输水能力 这类问题主要是对已成渠道进行校核性的 水力计算，特别是验算其输水能力问题。
2. 决定渠道底坡 设计渠道底坡时，一般已知土壤或护面材 料、设计流量以及断面的几何尺寸，即已知n、 qV和m、b、h0各量，求所需要的底坡i。
图1-11 渠道底坡类型
1.2.1.2 明渠均匀流的条件与特征
均匀流是一种渐变流的极限情况，即流线 是绝对平行无弯曲的流动。
明渠均匀流的水流具有如下特征： 断面平均流速沿程不变；水深也沿程不变； 而且总能线即总水头线，水面及渠底相互平行， 也就是说，其总水头线坡度（水力坡度），测 管水头线坡度（水面坡度）和渠道底坡彼此相 等（图1-13），亦即 J Jp i
静压和位压相加，称为势压，以 ps 表示。 势压与管中水流的测压管水头相对应。 静压和动压之和，称为全压，以 pq表示。 静压，动压和位压三项之和以 p at 表示，称 为总压，与管中水流的总水头线相对应。
p at p
2
2
( a )(Z 2 Z 1 )
存在位压时，总压等于位压加全压。位压 为零时，总压就等于全压。 位压（ a ）（Z 2 Z1）实际上就表示了管内 外流体存在密度差时所具有的附加压头。
图1-4 环路划分
1.1.1.2 环状管网 1、Hardy-Cross方法 环状管网是指管道通过串联与并联的组合 存在一个以上闭合环路的管道系统（管网）。
图1-3
计算程序如下： ①将管网分成若干环路如图1-4上分成Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ三个闭合环路。按节点流量平衡确定流量，选取 限定流速，定出管径D。 ②按照上面规定的流量与损失在环路中的正负 值，求出每一环路的总损失。 ③根据上面给定的流量，若计算出来的不为零， 则每段管路应加校正流量，而与此相适应的阻力损 失修正值为。 ④用同样的程序，计算出第二次校正后的流量， 第三次校正后的流量……，直至满足工程精度要求 为止。

图3-2 自然循环热水供暖系统工作原理图 1－散热器；2－热水锅炉；3－供水管路；
4－回水管路；5－膨胀水箱
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6
p右 g h1h hh h2 g
p左 g h1h hg h2g
p p右 p左 gh h g
由式可以看出，自然循环作用的大小与供、 回水的密度差和散热中心和锅炉中心的垂直距 离有关。
pl p p p f
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3.2.2机械循环水系统的工作原理
如图3-7，以机械循环热水供暖系统说
明机械循环水系统工作原理。机械循环系统 设置了循环水泵、膨胀水箱、集气罐和散热 器等设备，与自然循环系统主要区别
一是循环动力不同； 二是膨胀水箱的连接点和作用不同；
(膨胀水箱的连接点位于水泵入口或回水干管上.) 三是排气方式不同。
求：1.双管系统自然循环的综合作用
压力。
2.单管系统各层之间立管的水
温。
3.单管系统自然循环的综合作
用压力。
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图3-6 例3-1附图
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3.2 水的机械循环
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3.2.1 机械循环水力特征 机械循环流动的能量方程与
自然循环流动的能量方程的区别在 于循环作用压力增加了水泵扬程， 即
现象。但在单管系统中，影响垂直失调的原因，
不是由于各层作用压力的不同，而是由于各层
散热器的传热热系数
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【例3-1】如图3-6所示为三层楼房
自然循环热水供暖系统，明装立管不
保温，总立管距散热器立管之间的距
离为15m，，，散热器的热负荷分别

流体输配管网基础
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我ห้องสมุดไป่ตู้的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
22
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

v2
e7
v5
基本
e3
关联
e4
e5
矩阵
e1
e2
v6
v3
v4
e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7
0 0 1 0 0 1 0 v1

0
0
0 1 0
1
1

v2
1 1 0
Bk


0
1
0
1 0
0 1
0 0
0 0

v3 v4
参考节点
0
0
0
0
1
0

1
v5
1 0 1 0 0 0 0 v6
v5
e4
e5
e2
v3
v4
(b)
图8-1-5 生成树
v1
e6
关联矩阵
e3
v2
e7
v5
e4
e5
e1
e2
v6
v3
v4
B（G）=（bij）J×N
1 表示节点 i在分支j的始端 bij 1 表示节点 i在分支j的末端
0 表示节点 i不在分支 j上
v1
e6
关联矩阵
e3
v2
e7
v5
e4
e5
注意关 联矩阵 的特征
500户 500m
600户 500m 700户 300m 200m
6
8m
400m
400m
200m
医院 50m3
工厂 70m 3
中学 30m 3
300m700户 30m幼3托 200m
600户
1 800户
5

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4．清通设备 一般有检查口、清扫口、检 查井等作为疏通排水管道之用。 5．抽升设备 常见的抽升设备有水泵、空 气扬水器和水射器等。 6．污水局部处理构筑物来自ppt课件33
5.2.1.3
通气管系统
通气管系统分为伸顶通气管、专用通气 管和辅助通气管
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5.2.2
建筑排水网路计算
水力计算的目的在于合现、经济地确定 管径、管道坡度、以及确定设置通气系统的形 式，以使排水管系统正常地工作。
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5.2.2.1
排水定额与设计秒流量
排水当量：与建筑内部给水 一样，以污水盆排水量0.33L/s作 为一个排水当量，将其它卫生器具 的排水量与0.33L/s的比值，作为 该种卫生器具的排水当量。
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5.2.3.2
高层建筑排水简介
高层建筑排水可分为两大类，即普 通排水系统与新型排水系统。 普通排水系统的组成与多层建筑 排水系统的组成基本相同，所以又称为 一般排水系统。在普通排水系统中，按 污水立管与通气立管的根数，分为双管 式和三管式两种排水系统。 新型排水系统具有多种型式，其 中较典型的有混流式排水系统(苏维脱 单立管排水系统)、旋流式排水系统 (塞克斯蒂阿单立管排水系统)和环流 式排水系统(小岛德原配件排水系统) 三种。 ppt课件
ppt课件 24
图5-3 例5-1给水系统轴测图
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5.2
建筑排水网路
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5.2.1 5.2.1.1 统的组成
建筑排水网路组成 建筑内部排水体制和排水系
建筑内部排水系统的任务就是把人 们在生活、生产过程中使用过的水、屋 面雪水、雨水尽快排至建筑物外。

泵(风机) 在管网中工作，其工作流量即为管网 的总流量，泵(风机)所提供的能量与管网中流体 流动所需的能量相等。
H f (Q) H st SQ2
将泵(风机) 的实际H-Q性能曲线与其所在管网系 统的管网特性曲线，用相同的比例尺、相同的单 位绘在同一直角坐标图上，两条曲线的交点，即 为该泵（风机）在该管网系统中的工作状态点， 或称运行工况点。
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
主要内容：
泵、风机在管网系统中的工况点 泵、风机的工况调节 泵、风机的安装位置 泵、风机的选用
1
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
工程背景：
通风空调气体管网 机械循环采暖管网 室外供热管网 空调冷冻水管网 空调冷却水管网
2
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
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6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
泵与风机在系统中的工作状态点
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6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
解析法求工况点
利用能量平衡关系：管网特性曲线方程＝泵与 风机性能曲线方程
H f (Q) c0 c1Q c2Q2 H st SQ2
上式表明，泵、风机的工作流量即为管网中通 过的流量，提供的压头与管网在该流量下流动 所需的压头相一致。
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6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 广义管网特性曲线 （Pst≠0）
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6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 狭义管网特性曲线 （Pst＝0）
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6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
阻抗
影响管网特性曲线形状的决定因素是阻抗S 。 S值越大，曲线越陡 。
sL

(
l
4Rs 2 Ai2

2 v22