(流体输配管网课件)第1章流体输配管网的功能与类型

管网作用：1 流体（物质）的转运与分配。

2 能量的转运与分配。

用途：1 满足（建筑）环境控制（生产工艺或生活所需要的环境）目标的管网系统； 2 满足生产工艺及生活需要的用水，用气的管网系统； 3 安全消防；4 其他，如制冷机组各元件（零部件）之间的连接管道 空压管道。

枝状管网输送流体的管道通过串联与并联的组合呈树枝状排列的管道系统（管网）。

（根据送排风参考压力点的特征决定的，不能简单绝对区分枝状管网与环状管网。

） 根据并 串联管路的计算原则，可以得到该风机具有的压头为：1455678pl l l H h h h γ----==++风机应具有的风量： 123v v v v q q q q =++（并联管道）沿程均匀泄流：管段每单位长度泻出的流量均相同即等于qv ，这种官路称为均匀泄流管路。

Qvt(通向支路的流量，称途泄流量） Qvz (沿主管路向下游的流量。

称转速流量）22c 22vt vt h (0.55)0.55h l =011h lq Sq 33f vz vt vc vc vz vt f vz f Al q q q q q q A v q A =+=+===引入计算流量流量A:管道的比阻，AL ：表示单位长度的阻抗（L 表示长度）;S=AL.环状管网遵循串并联的计算原则，（1）任意节点流入与流出的流量相等。

（2）任意闭合环路中，比如规定顺时针方向流动的阻力损失为正，反之为负，则任意环路阻力损失的代数和为零。

燃气管网激励计算管网平差计算需要达到一定的精度才可以停止。

高压管道（50000Pa 以上）中低压（5000Pa 以下）烟囱效应(利用小密度差的流动原理）。

气体：全压=动压+静压（流体在静止时所产生的压力。

）总压=全压+位压（ 12()()a z z γγ--（管道内外密度差）×g(重力加速度）×（截面高度差）。

无压流动（明渠均匀流）明渠是一种具有自由表面水流的渠道，可分为天然明渠，如天然河道。

送入储配站的燃气——低压储气罐——压缩机加压至中压——
按与大气接触情况分：
开式和闭式系统
1.2.1.2供暖空调冷热水管网装置
通风系统热用户与热水网路的连接
热水供应用户与热网的连接方式
其流动的能量方程式：
2.1.2气体压力管流水力特性
当管道内部、管道内外不存在密度差，或是水平管网，则有2.1.3压力和重力综合作用下的气体管流特征
2.2流体输配管网水力计算的基本原理和方法
流体输配管网水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定当管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度和流量也不随流程2.2.2局部阻力计算
2.3.1.4并联管路的阻力平衡
（1）调整支管管径
（2）阀门调节
2.3.1.6计算例题
如图所示的通风除尘管网，风管用钢板制作，输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。

除尘器阻力为
实现均匀送风的基本条件
1）保持各侧孔静压相等
2）保持各孔流量系数相等
3）增大出流角
侧孔送风时的通路（直通部分）局部阻力均匀送风管道的计算方法
转化为
（2）重力循环液体管网串联环路的水力特征
该单管系统中热水顺流依次进入多个散热器，两个冷却中心。

第一章流体输配管网的功能与类型1.1空气输配管网的装置及管件有风机、风阀、风口、三通、弯头、变径管等还有空气处理设备。

它们是影响官网性能的重要因素。

1.2燃气输配管网由分配管道、用户引入馆和室内管道三部分组成。

居民和小型公共建筑用户一般由低压管道供气。

1.3冷热水输配管网系统：按循环动力可分为重力循环系统和机械循环系统；按水流路径可分为同程式和异程式系统；按流量变化可分为定流量和变流量系统；按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统；按与大气解除情况可分为开示和闭式系统。

1.4采暖空调冷热水管网装置：膨胀水箱；排气装置；散热器温控阀；分水器、集水器；过滤器；阀门；换热装置。

1.5膨胀水箱的作用与安装方式：（1）是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量。

在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。

膨胀水箱的另一个作用是恒定水系统压力。

（2）膨胀水箱的膨胀管与水系统管路的连接，在重力循环系统中，应接在供水总立管的顶端；在机械循环中，一般接至循环水泵吸入口前。

连接点处的压力，无论在系统不工作或运行时，都是恒定的。

此点为定压点。

（3）膨胀水箱的循环管应接到系统定压点前的水平回水干管上。

该点与定压点之间保持1.5-3m的距离。

1.6采暖用户与热网的连接方式：可分为直接连接（1无混合装置的直接连接2装水喷射器的直接连接3装混合水泵的直接连接）和间接连接两种。

1.7补偿器及不同类型的原理：（1）为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减少管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

（2）自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器是利用补偿器材料的变形来吸热伸长，套筒补偿器、球形补偿器是利用管道的位移来吸热伸长。

1.8建筑给水管网的功能和类型：（1）功能：建筑给水系统将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经支管配水管送至用水的末端装置，满足各用水点对水量、水压和水质的需求。

流体输配管网：许多公用设备工程，需要将流体输送并分配到各相关设备或空间，或者从各接受点将流体收集起来输送到指定店。

承担这一功能的管网系统称为流体输配管网流体输配管网的组成：末端装置，源和汇，动力装置，管道，调节装置，其他附属设备。

基本组成：末端装置，源和汇，管道；流体输配管网分类：1）按管内流动介质：单项流，多相流。

2）按动力的性质：重力驱动管网，压力驱动管网3）按管内流体与管外环境的关系：开式，闭式4）按上下级管网水里相关性：直接连接，间接连接5）按各并联管段所在环路之间流程长度：异程管网，同程管网6）流体流动方向：枝状，环状式管网膨胀水箱容积计算Vp=а△Tmax*Vc，Vp-水箱的有效容积，а-水的体积膨胀系数а=0.0006L/度。

Vc-水容积循环管作用：少量热水能流过水箱防止水箱结冰。

膨胀水箱作用：贮存冷热水系统水温上升时的膨胀水量以及恒定水系统的压力。

疏水器的功能：阻止蒸气逸漏，迅速排走用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体;疏水器通常多为水平安装。

在机械循环热供暖系统中应将膨胀水箱的膨胀管连接在循环水汞吸入侧的回水干管中。

（重力循环系统则接在供水总立管的顶端）。

为了排气，系统的供水干管必须有0.5%-1%向膨胀水箱方向上的坡度；散热器支管向膨胀水箱的坡度一般取1%。

采暖用户与热网的连接方式：无混合装置的直接连接，装水喷射器的直接连接，装混合水汞的直接连接，间接连接。

地下敷设供热管道的坡度应不小于0.02蒸汽管网：高压蒸汽采暖，低压蒸汽采暖，真空蒸汽采暖；低压蒸气采暖管网的基本类型：重力回水和机械回水；气力输送管网：吸送式，压送式当量直径：与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径，分为流速当量直径Dv=2ab/(a+b），流量当量直径D L=1.3*（ab）0.625/(a+b）0.25。

最不利环路或分支环路的平均比摩阻：Rpj=а△Pj/∑li（Rpj一般取60-120Pa/m）实现基本均匀送风的基本条件：保持各侧孔静压相等，保持各侧孔流量系数相等，增大出流角ａ。

第一章流体输配管网型式与装置§1-1 气体输配管网型式与装置一、通风空调工程型式与装置1．通风工程主要任务：控制室内空气污染物，保证良好的室内空气品质，并保护大气环境。

分类：（1）排风系统：基本功能是排除室内的污染空气。

（2）送风系统：基本功能是将清洁空气送入室内。

2．空调工程空调系统两个基本功能：控制室内空气污染物浓度和热环境质量。

空调系统的分类：（1）按空气处理设备放置的情况，分为：集中式系统、半集中式系统和分散式系统；（2）按负担室内负荷的介质，分为：全空气系统、空气—水系统、全水系统和制冷剂系统；（3）按集中式系统处理空气的来源，分为：直流式系统、封闭式系统和混合式系统。

其中：混合式系统又可分为：一次回风系统和二次回风系统；（4）按风管内的风速大小，分为：高速风系统和低速风系统；（5）按送风管道的个数，分为：单风道系统和双风道系统；（6）按送风的流量是否变化，分为：定风量系统和变风量系统。

3．装置与管件：（1）风机：空气系统的动力设备，常用的有：离心风机、轴流风机；（2）风阀：起控制、调节作用，可开关、调节和分配管路流量；同时具有控制和调节功能的风阀有：用在小截面风道的风阀：蝶式调节阀、菱形单叶调节阀、插板阀；用在大截面风道的风阀：平行式、对开式、菱形多叶式调节阀；用于管网分流、合流或调节旁通处风量的风阀：复式多叶调节阀、三通调节阀等；只有控制功能的风阀：止回阀、防火阀、排烟阀等。

（3）风口：按功能分有：新风口、排风口、回风口、送风口等。

按型式分有：散流器、格栅、条缝、百叶、喷口、孔板等。

（4）管件：风道、三通、变径、四通等。

（5）空气处理设备：空气过滤器、表面式换热器、喷水室、净化塔、加湿器等。

二、燃气输配管网型式与装置1．燃气管网型式：（1）组成：由燃气供给设备（储配站、调压站等）、分配管道、用户引入管、室内管道室内燃气具等组成。

（2）特点：燃气管道的气密性要求高，管道的材质要求高。

（一）流体输配管网承担将流体输送并分配到各相关设备和空间，或者从各接受点将流体收集起来输送到指定点这一功能的管网系统。

它包括管道、动力装置、调节装置、末端装置及保证管网正常工作的其他附属装置。

基本功能：将从源取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给各末端装置；或者按流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送到汇基本组成：1、源或汇：源向管道中输送流体，汇从管道接受流体。

2、管道：它是源或汇合末端装置间输送和分配流体的通道3、末端装置：按要求从管道获取一定量的流体或将一定量的流体送入管道。

通风工程的主要任务是控制室内空气污染物，保证良好的室内空气品质，保护大气环境。

通风工程的风管系统分为两类：排风系统和送风系统空气输配管网的装置及管件有风机、风阀、风口、三通、弯头、变径管等，还有空气处理设备。

燃气输配管网由分配管道、用户引入管和室内管道三部分组成。

调压站功能：一是将输气管网的压力调节到下一级管网或用户需要的压力；二是保持调节后的压力稳定组成：调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管、测量仪表。

液体输配管网类型：1.按循环动力可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统2.按水流路径可分为同程式和异程式系统3.按流量变化可分为定流量和变流量系统4.按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统5.按与大气接触情况可分为开式和闭式系统高层建筑给水管网竖向分区。

原因：为克服低层管道中静水压力过大的弊病。

基本形式：串联式、减压式、并列式、室外高低压给水管网直接供水。

蒸汽管网特点：蒸汽状态参数变化大，往往伴随相变。

分类：供气的表压力高于70kpa是，称为高压蒸汽采暖供气的表压力等于或低于70kpa时，称为低压蒸汽采暖系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖蒸汽疏水器功能：阻止蒸汽逸漏，迅速排走用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体设置位置：水平安装建筑排水管网分类：1、生活排水管网2、工业废水排水管网3、屋面雨水排除管网气力输送管网是一种利用气流输送固体物料的输送方式，按其装置的形式各工作特点可分为吸送式、压送式、混合式、循环式。

1 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？答：流体输配管网的基本组成部分及各自作用如下表：组成管道动力装置调节装置末端装置附属设备作用为流体流动提供流动空间，为流体流动提供需要的动力，调节流量，开启/关闭管段内流体的流动直接使用流体，是流体输配管网内流体介质的服务对象为管网正常、安全、高效地工作提供服2 比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点。

答：开式管网：管网内流动的流体介质直接与大气相接触，开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。

开式液体管网内因与大气直接接触，氧化腐蚀性比闭式管网严重。

闭式管网：管网内流动的流体介质不直接与大气相通，闭式液体管网水泵一般不需要考虑高度引起的静水压头，比同规模的开式管网耗能少。

闭式液体管网内因与大气隔离，腐蚀性主要是结垢，氧化腐蚀比开式管网轻微。

枝状管网：管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的；管网结构比较简单，初投资比较节省；但管网某处发生故障而停运检修时，该点以后所有用户都将停运而受影响。

环状管网：管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况发生改变；管网结构比较复杂，初投资较节枝状管网大；但当管网某处发生故障停运检修时，该点以后用户可通过令一方向供应流体，因而事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。

3 流体输配管网水力计算的目的是什么？答：水力计算的目的包括设计和校核两类。

一是根据要求的流量分配，计算确定管网各管段管径（或断面尺寸），确定各管段阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备（风机、耗（设计计算）；或者是根据已定的动力设备，确定保证流量分配要求的管网尺寸规格（校核计算）；或者是根据已定的动力情况和已定的管网尺寸，校核各管段流量是否满足需要的流量要求（校核计算水泵等）的型号和动力消。

4 水力计算的基本原理是什么？流体输配管网水力计算大都利用各种图表进行，这些图表为什么不统一？答：水力计算的基本原理是流体一元流动连续性方程和能量方程，以及管段串联、并联的流动规律。