流体输配管网(第1章)课件

流体输配管网流体输配管网建环建环-1“流体输配管网流体输配管网”释义释义流体具有流动性的物质；流体具有流动性的物质；输配按要求输送、分配；输配按要求输送、分配；管网管道（流体流动的通道）相互连接管网管道（流体流动的通道）相互连接形成的网络。形成的网络。错误：错误：流体流体输送输送管网；流体输配管网；流体输配管道管道2课程性质及与其他课程的联系课程性质及与其他课程的联系专业平台课（专业核心技术基础课）专业平台课（专业核心技术基础课）以以流体力学流体力学为主要理论基础；是学习为主要理论基础；是学习暖暖通空调通空调、供热工程供热工程、建筑给排水建筑给排水、燃气输配燃气输配等专业技术课的核心基础。等专业技术课的核心基础。专门讲述公用设备工程中各种流体输配管网的专门讲述公用设备工程中各种流体输配管网的工作原理和计算方法，以及动力源（泵与风机）工作原理和计算方法，以及动力源（泵与风机）的基础理论和选用方法等。的基础理论和选用方法等。全国注册公用设备工程师考试科目全国注册公用设备工程师考试科目3课程的学习任务课程的学习任务 通过各种教学环节，掌握暖通空调工程、城市燃通过各种教学环节，掌握暖通空调工程、城市燃气工程、供热工程、建筑给排水工程、建筑消防工程、气工程、供热工程、建筑给排水工程、建筑消防工程、工厂动力工程等各类工程中的流体输配管网的基本原工厂动力工程等各类工程中的流体输配管网的基本原理。理。掌握进行管网系统设计、调试和调节的基本理论掌握进行管网系统设计、调试和调节的基本理论和方法，并形成初步的工程实践能力。和方法，并形成初步的工程实践能力。管网设计管网设计确定管网形式、流通断面；匹配动力；确定确定管网形式、流通断面；匹配动力；确定 管网调节方案并设置相应的装置。管网调节方案并设置相应的装置。能够正确应用设计手册和参考资料进行上述管网能够正确应用设计手册和参考资料进行上述管网系统的设计、调试和调节，并为从事其它大型、复杂系统的设计、调试和调节，并为从事其它大型、复杂管网工程的设计和运行管理打下初步基础。管网工程的设计和运行管理打下初步基础。4教材与参考书教材与参考书流体输配管网流体输配管网 （第二版）付祥钊（第二版）付祥钊 主编主编 工业通风工业通风 （第二版）孙一坚（第二版）孙一坚 主编主编 供热工程供热工程 （第三版）贺平（第三版）贺平 孙刚孙刚 主编主编 建筑给排水工程建筑给排水工程（第四版）王增长（第四版）王增长 主编主编 燃气供应燃气供应 詹淑慧詹淑慧 主编主编 暖通空调暖通空调 （第一版）陆亚俊第一版）陆亚俊 主编主编 煤气与热力煤气与热力 简明供热设计手册简明供热设计手册 （第一版）李岱森（第一版）李岱森 主编主编 简明通风设计手册简明通风设计手册 （第一版）孙一坚（第一版）孙一坚 主编主编 简明空调设计手册简明空调设计手册 （第一版）赵荣义（第一版）赵荣义 主编主编 建筑燃气设计手册建筑燃气设计手册 （第一版）袁国汀（第一版）袁国汀 主编主编5教材与参考书（续）教材与参考书（续）采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003GB50019-2003 城市热力网设计规范城市热力网设计规范 CJJ34-2002CJJ34-2002 城市燃气设计规范城市燃气设计规范 GB50028-93GB50028-93（20022002年版）年版）建筑给水排水设计规范建筑给水排水设计规范 GB50015-2003GB50015-2003 工业金属管道设计规范工业金属管道设计规范 GB50316-2000GB50316-2000 6第第1章章 流体输配管网型式与装置流体输配管网型式与装置 自然界中的流体输配管网：自然界中的流体输配管网：人体呼吸系统人体呼吸系统血液循环系统血液循环系统植物水分输配系统植物水分输配系统江河水系江河水系 工程中的流体输配管网工程中的流体输配管网：西气东输西气东输南水北调南水北调 城市供热、给水排水、燃气城市供热、给水排水、燃气建筑物采暖、上下水、燃气、空调送排风、空调冷冻水建筑物采暖、上下水、燃气、空调送排风、空调冷冻水与冷却水与冷却水工厂通风工厂通风78管网的型式与装置管网的型式与装置管网有什管网有什管网有什管网有什么型式？么型式？么型式？么型式？气体管网气体管网多相流管网多相流管网液体管网液体管网9101.1 举例认识管网举例认识管网1居民楼厨房排烟管网居民楼厨房排烟管网2西气东输接续天然气管网西气东输接续天然气管网3重力循环热水采暖管网重力循环热水采暖管网4蒸汽采暖管网蒸汽采暖管网5气力物料输送管网气力物料输送管网6热水供热管网系统热水供热管网系统111.1.1 居民楼厨房排烟管网居民楼厨房排烟管网居民楼厨房示例：居民楼厨房示例：12居民楼厨房管网组成与功能分析居民楼厨房管网组成与功能分析 1 1 油烟机排烟罩油烟机排烟罩收集烟气收集烟气 2 2 风机风机抽烟和排烟抽烟和排烟 3 3 单向阀单向阀防止烟气倒流防止烟气倒流 4 4 管道管道引导烟气流动路径引导烟气流动路径 5 5 风帽风帽防止雨水防止雨水13居民楼厨房管网的特点：居民楼厨房管网的特点：流体种类流体种类气体气体，极少量液体，极少量液体管网型式：管网型式：管内流体与环境大气的关系管内流体与环境大气的关系 开式开式每个支路管道流向的确定性每个支路管道流向的确定性 枝状枝状管道中流体的分流与汇流管道中流体的分流与汇流 汇流汇流 14归纳流体输配管网的组成归纳流体输配管网的组成 流体的源和汇流体的源和汇 管道管道 动力装置动力装置 调控装置调控装置 末端装置末端装置 其他附属设备其他附属设备151.1.2 西气东输接续天然气管网西气东输接续天然气管网管网示意图管网示意图 16该管网的特点：该管网的特点：（1 1）按照压力不同）按照压力不同分级分级，不同的场合应用，不同的场合应用 不同的压力级别；不同的压力级别；（2 2）城区管网一些管线构成）城区管网一些管线构成环状环状；（3 3）是一个）是一个开式开式管网；管网；（4 4）上、下级管网相互影响。）上、下级管网相互影响。171.1.3 重力循环热水采暖管网重力循环热水采暖管网管网示意图管网示意图 1 1热源热源 2 2膨胀水箱膨胀水箱 3 3散热器散热器 4 4管道管道18该管网的特点该管网的特点 重力作用形成管网中流体重力作用形成管网中流体流动的动力；流动的动力；枝状管网枝状管网（注意：（注意：“闭合闭合”不一定是不一定是“环状环状”）；）；闭式闭式管网管网；垂直垂直同程同程系统。系统。1热源 2膨胀水箱 3散热器 4管道191.1.4 蒸汽采暖管网蒸汽采暖管网管网示意图管网示意图 1 1热源热源(蒸汽锅炉蒸汽锅炉)2 2疏水器疏水器 3 3散热器散热器 4 4管道管道20该管网的特点该管网的特点1热源(蒸汽锅炉)2疏水器 3散热器 4管道 介质汽体、汽液混合介质汽体、汽液混合 既有既有分流分流，又有，又有汇流汇流；枝状管网。枝状管网。在管网不同位置的流体种类及占主导地位的流体？在管网不同位置的流体种类及占主导地位的流体？211.1.5 气力物料输送管网气力物料输送管网管网示意图管网示意图 22 该管网的特点该管网的特点 气固两相流，固体颗气固两相流，固体颗粒是流动的阻碍粒是流动的阻碍 输送距离有限输送距离有限风速要求高，流动阻力大，风机的压力要求大。风速要求高，流动阻力大，风机的压力要求大。231.1.6 热水供热管网系统热水供热管网系统管网管网 示例：示例：24该管网的特点：上下级管网的连接该管网的特点：上下级管网的连接一级管网集中供热管网（外网）一级管网集中供热管网（外网）二级管网用户采暖管网（内网）二级管网用户采暖管网（内网）两级管网之间的连接方式：两级管网之间的连接方式：(a)(a)直接连接直接连接 (b)(b)装喷射泵直接连接装喷射泵直接连接 (c)(c)装混合水泵直接连接装混合水泵直接连接 (d)(d)装换热器间接连接装换热器间接连接 25不同级管网之间的不同级管网之间的水力相关性水力相关性水力相关性的概念水力相关性的概念 “水水”泛指流体泛指流体,“,“水力水力”指流体流动时的一些力学性质，主要指流体流动时的一些力学性质，主要是压力、速度等是压力、速度等;“相关相关”指上下级管网之间的压力、速度相互影响；指上下级管网之间的压力、速度相互影响；“无关无关”指上下级管网之间的压力、速度不相互影响。指上下级管网之间的压力、速度不相互影响。直接连接的上下级管网是水力相关的，间接连接则水直接连接的上下级管网是水力相关的，间接连接则水力无关。力无关。注意：水力无关的管网可以是注意：水力无关的管网可以是“热力相关热力相关”。261.1.7 其他几种常见管网其他几种常见管网排风系统排风系统 27空调送回风系统空调送回风系统 28空调水系统空调水系统 29建筑给水管网建筑给水管网 30高层建筑给水管网高层建筑给水管网 承压承压与与分区分区概念概念31建筑排水管网建筑排水管网 321.2 流体输配管网的基本组成与基本类型流体输配管网的基本组成与基本类型流体输配管网的两个基本任务：流体输配管网的两个基本任务：流体的输送与分配；流体的输送与分配；能量的输送与分配能量的输送与分配。在建筑环境与设备工程中，需要在建筑环境与设备工程中，需要用流体输配管网用流体输配管网输送输送和和分配分配水、热水、水、热水、蒸汽、空气等蒸汽、空气等流体流体来完成对建筑的热来完成对建筑的热能供应、建筑给排水、空调制冷等工能供应、建筑给排水、空调制冷等工程系统的需要，以满足对建筑环境的程系统的需要，以满足对建筑环境的调节与控制。调节与控制。要记住啊要记住啊!33为了完成上述两个任务，建立了各种各样的流体为了完成上述两个任务，建立了各种各样的流体 输配管网。本节归纳各类流体输配管网的共性。输配管网。本节归纳各类流体输配管网的共性。包括：包括：流体输配管网的流体输配管网的基本功能基本功能流体输配管网的流体输配管网的基本组成基本组成流体输配管网的流体输配管网的分类分类流体输配管网的流体输配管网的连接方式连接方式341.2.1 流体输配管网的基本功能与基本组成流体输配管网的基本功能与基本组成基本功能：基本功能：从从“源源”取得流体，通过管道输送，按照要求将流量分取得流体，通过管道输送，按照要求将流量分配给用户的末端装置；配给用户的末端装置；从末端装置处按照要求收集流体，通过管道，将其输送从末端装置处按照要求收集流体，通过管道，将其输送到到“汇汇”。源源末端装置末端装置按流量要求按流量要求汇汇末端装置末端装置按流量要求按流量要求也也可能从可能从源源末端装置末端装置汇汇形成循环。形成循环。35基本组成：基本组成：末端装置末端装置从管道中取得一定量的流体，或将一定量的流体送从管道中取得一定量的流体，或将一定量的流体送入管道。如：排风罩、散热器、送风口、燃气罩；卫生器具、配水入管道。如：排风罩、散热器、送风口、燃气罩；卫生器具、配水龙头等。龙头等。管道系统管道系统在在“源源”或或“汇汇”与末端装置之间，给流体流动以路径，与末端装置之间，给流体流动以路径，引导流体流动。引导流体流动。动力动力流动存在阻力，必须要有动力：流动存在阻力，必须要有动力：来源于来源于“源源”，如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力；，如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力；来源于重力，如自然循环热水采暖；建筑排水；来源于重力，如自然循环热水采暖；建筑排水；来源于机械动力（水泵与风机），机械通风、城市供热、城市给来源于机械动力（水泵与风机），机械通风、城市供热、城市给水水 等，应用广泛。等，应用广泛。36调节装置调节装置调节阀、关断阀。调节阀、关断阀。安全、计量装置安全、计量装置安全阀、报警器、流量计、温度计、压力表等。安全阀、报警器、流量计、温度计、压力表等。其他装置与设备其他装置与设备膨胀水箱、排气装置、疏水器、过滤器等。膨胀水箱、排气装置、疏水器、过滤器等。371.2.2 流体输配管网的分类流体输配管网的分类单相流与多相流管网单相流与多相流管网按管内流体的相态按管内流体的相态重力驱动与压力驱动管网重力驱动与压力驱动管网按管网动力性质：按管网动力性质：重力驱动利用管网内、外或管网内不同流段的流体间密度差重力驱动利用管网内、外或管网内不同流段的流体间密度差 重力差重力差 形成驱动力。形成驱动力。压力驱动来自压力驱动来自“源源”的压力、机械动力（泵、风机）。的压力、机械动力（泵、风机）。开式与闭式管网开式与闭式管网按管网内流体与外界环境空间的联按管网内流体与外界环境空间的联系：系：开式管网与外界空间相通，有进、出口。与环境空间水力相关。开式管网与外界空间相通，有进、出口。与环境空间水力相关。闭式管网与外界空间隔绝。与环境空间水力无关。闭式管网与外界空间隔绝。与环境空间水力无关。38枝状与环状管网枝状与环状管网根据流动路径的确定性：根据流动路径的确定性：枝状管网管网内任一管段的流向是确定的、唯一的。因此，阻力枝状管网管网内任一管段的流向是确定的、唯一的。因此，阻力 变化只影响流量，不改变流向。变化只影响流量，不改变流向。环状管网管网中有的管段的流动方向是不确定的，有环状管网管网中有的管段的流动方向是不确定的，有2种可能性。种可能性。39异程式管网与同程式管网异程式管网与同程式管网根据并联管段所在的环路根据并联管段所在的环路之间流程长度的差异情况：之间流程长度的差异情况：同程式流程长度差异显著。并联环路的阻抗差异小，有利于各并同程式流程长度差异显著。并联环路的阻抗差异小，有利于各并 联环路均匀输配流体。联环路均匀输配流体。异程式流程长度差异不显著。异程式流程长度差异不显著。401.2.3 管网之间的连接方式管网之间的连接方式大型工程管网可能由多极管网共同承担流体输配任务，各大型工程管网可能由多极管网共同承担流体输配任务，各 级管网之间由于具体条件和要求不同，可以有不同的连接级管网之间由于具体条件和要求不同，可以有不同的连接 方式，分为方式，分为2大类：大类：直接连接流体要穿越各级管网之间的分界，从一级进入另一级管网，直接连接流体要穿越各级管网之间的分界，从一级进入另一级管网，管网之间的水力参数（压力、流速）要相互影响，同时管网之间的水力参数（压力、流速）要相互影响，同时 热力参数（温度）必然相互影响，热力参数（温度）必然相互影响，水力相关水力相关和和热力相关热力相关。各级管网不能孤立调节。各级管网不能孤立调节。间接连接流体不能穿越各级管网的分界，各级管网水力参数不相互间接连接流体不能穿越各级管网的分界，各级管网水力参数不相互 影响，水力无关，可以分别独立调节。通过分界处的固体影响，水力无关，可以分别独立调节。通过分界处的固体 界面（如换热器）可以进行热量交换，可能界面（如换热器）可以进行热量交换，可能热力相关。热力相关。41第第1章课后要求章课后要求完成习题：完成习题：1-61-6仔细阅读并理解教材内容仔细阅读并理解教材内容阅读参考书阅读参考书42谢谢 谢！谢！43p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings结束语讲师：XXXXXX XX年XX月XX日