流体输配管网流体输配管网类型与装置课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,长沙理工大学能源与动力工程学院,2014,年,2,月,全国勘察设计注册公用设备工程师（暖通空调）专业考试课程,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,课程简介,本书共,8,章内容，,40,课时：,1,、流体输配管网类型与装置,4,课时,2,、,气体管网,水力特征与水力计算,8,课时,3,、,液体管网,水力特征与水力计算,5,课时,4,、多相流管网,水力特征与水力计算,2,课时,5,、,泵与风机理论基础,5,课时,6,、,泵、风机与管网系统的匹配,6,课时,7,、,枝状管网水力工况分析与调节,7,课时,8,、环状管网水力计算与水力工况分析,3,课时,2024/8/29,1,课程简介本书共8章内容，40课时：2023/9/41,教学目标,学会学习，学会运用,。,培育工程精神：,工程,责任,意识，,法规,意识，,服务,意识，,团队,意识。,2024/8/29,2,教学目标学会学习，学会运用。2023/9/42,教学理念与方法,问题,教学法：由,整体,到,局部,，由局部,引出,需要解决的问题。,关联,教学法：由,问题,引出,知识点,，由知识点串联,专业基础课、专业课。,设想,：,流体输配管网,、,暖通空调,和相关,规范,结合，讲授顺序适当调整。,目标,：,“,注册设备工程师,”,考试考核要求。,2024/8/29,3,教学理念与方法问题教学法：由整体到局部，由局部引出需要解决的,1,、,最理想,的流体输配管网,一、,人体血液循环系统,功能：以,血液为载体,，吸收从食物中的营养物质和新鲜氧气，通过,动脉血,输送,到,人体各个,器官、组织和细胞,；经组织或细胞,利用后,，产生的,废物,及呼出的,CO,2,进入血液，由,静脉血,带,到,肺、肝、肾、皮肤等,器官，排出,体外。,2024/8/29,4,1、最理想的流体输配管网一、人体血液循环系统2023/9/4,体循环,：左心室,-,主动脉,-,身体各处的毛细管网,-,上下腔静脉,-,右心房。,肺循环,：右心室,-,肺动脉,-,肺中的毛细管网,-,肺静脉,-,左心房。,循环动力,氧通道,营养通道,过滤杂质,末端利用,2024/8/29,5,体循环：左心室-主动脉-身体各处的毛细管网-上下腔静,1,、最理想,的流体输配管网,功能：按各种组织器官对,血液,量,的需要，进行血液（流体）的,输送,和,分配,。,组成：,流动通道,：血管；,流动动力,（装置）：心脏；,末端,：使用血液的部位，各器官组织；,调控装置,：如心房与心室之间有瓣膜（,防倒流,）；,其他功能装置,：,对流体的,质进行处理,，如肺、肾等。,2024/8/29,6,1、最理想的流体输配管网功能：按各种组织器官对血液量的需要，,1,、最理想,的流体输配管网,“,人体流体输配,”,管网 发生故障就会生病：,心脏病,：管网,动力设备,故障。,血脂，动脉硬化,：管网,阻力,增大,肺病,：新鲜空气不足，,空气品质,恶化；,肾,：过滤效果差；,思考题,：请分析植物的水分、氧气输送流程。,2024/8/29,7,1、最理想的流体输配管网“人体流体输配”管网 发生故障就会,2,、流体输配管网的基本功能与组成,基本功能：,向若干个末端装置,供应指定量,的某种流体，或从若干个末端装置,收集指定量,的某种流体，将其输送到指定的地点进行处理或排放。,即按,需,分配！,2024/8/29,8,2、流体输配管网的基本功能与组成基本功能：2023/9/48,2,、流体输配管网的基本功能与组成,组成：,末端装置,：有特定流量要求的装置。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、燃气灶；卫生器具、配水龙头等。,管道：,给流体流动以通道和路径，引导流体流动。,2024/8/29,9,2、流体输配管网的基本功能与组成组成：2023/9/49,2,、流体输配管网的基本功能与组成,组成：,动力装置,：,为流体在管网中形成所需的流动提供动力。,调控设备：,调节阀、关断阀,安全、计量装置：,安全阀、报警器、流量计、温度计、压力表等,其他装置与设备：,膨胀水箱、排气装置、疏水器、过滤器等,2024/8/29,10,2、流体输配管网的基本功能与组成组成：2023/9/410,2,、流体输配管网的基本功能与组成,动力源：,来源于“源”,如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力；,来源于水泵或风机,机械通风、城市供热、城市给水等，应用广泛。,来源于重力,如自然循环热水采暖；建筑排水；,压力,驱动；,重力,驱动。,2024/8/29,11,2、流体输配管网的基本功能与组成动力源：2023/9/411,3,、工程中的流体输配管网,远距离资源调配的管网：,西气东输、南水北调,服务城市的市政管网：,集中供热、市政给水排水、燃气管网,服务建筑物的管网：,热水、蒸汽采暖，上、下水，卫生热水，燃气，通风，空调水系统，空调风系统，压缩空气、,O,2,、,CO,2,系统。,2024/8/29,12,3、工程中的流体输配管网远距离资源调配的管网：2023/9/,4,、流体输配管网分类,按流体相类：单相流与多相流管网,按动力形式：重力驱动与压力驱动管网,按与环境流体的关系：开式与闭式管网,按流动路径的确定性：枝状与环状管网,按流程距离：异程式管网与同程式管网,按服务范围：区域、城市、小区、建筑、房间,2024/8/29,13,4、流体输配管网分类按流体相类：单相流与多相流管网2023/,5,、典型工程管网解剖,一、建筑空调系统构成,1,、风系统,2,、冷冻水、热水系统,3,、冷却水系统,4,、制冷系统,2024/8/29,14,5、典型工程管网解剖一、建筑空调系统构成2023/9/414,空调送风、回风、排风管网,空调新风管网,冷（热）水管网,冷却水管网,制冷循环管网,2024/8/29,15,空调送风、回风、排风管网空调新风管网冷（热）水管网冷却水管网,5,、典型工程管网解剖：高层空调水系统,需要解决的问题,： 核心在于,分区、气流组织,管网系统设计，水力计算，设备选型：,流体输配管网,，,供热工程,均匀送风问题。,全压、静压、动压的转化关系。,前期准备,：,负荷计算：,暖通空调,，,供热工程,，,冷热源等设备性能及标准要求：,空气调节用制冷技术,，,公共建筑节能标准,等规范。,2024/8/29,16,5、典型工程管网解剖：高层空调水系统需要解决的问题： 核心在,5,、典型工程管网解剖：全空气系统,末端装置,风口,2024/8/29,17,5、典型工程管网解剖：全空气系统末端装置风口2023/9,5,、典型工程管网解剖：全空气系统,管道,送风管、回风管、排风管,2024/8/29,18,5、典型工程管网解剖：全空气系统管道送风管、回风管、排风,5,、典型工程管网解剖：全空气系统,空气处理设备,组合式空调机,2024/8/29,19,5、典型工程管网解剖：全空气系统空气处理设备组合式空调机,5,、典型工程管网解剖：全空气系统,动力装置,送风机、排风机,2024/8/29,20,5、典型工程管网解剖：全空气系统动力装置送风机、排风机2,5,、典型工程管网解剖：全空气系统,调节装置,风阀,2024/8/29,21,5、典型工程管网解剖：全空气系统调节装置风阀2023/9,5,、管网解剖：全空气系统,功能及特点,功能：,从室外引入新鲜空气，并通过回风口从房间收集空气至空调机组；将空调机组处理好的空气按,各送风口所需的量输送分配,至各送风口。,特点：,（,1,）管内流体,与环境相通,，可进出环境空间。,开式管网,（,2,）至每一个末端的输配路径是唯一的，即所有管段的,流动方向性是明确,的。,枝状管网,（,3,）由机械装置提供动力。,2024/8/29,22,5、管网解剖：全空气系统功能及特点功能：2023/9/422,5,、管网解剖：全空气系统,功能及特点,需要解决的问题：,管网设计，设备选择,：,流体输配管网,气流组织，空气处理设备选择依据,：,暖通空调,。,2024/8/29,23,5、管网解剖：全空气系统功能及特点需要解决的问题：2023/,5,、管网解剖：管网布置的影响,环状管网,枝状管网,区别？,2024/8/29,24,5、管网解剖：管网布置的影响环状管网枝状管网区别？2023/,5,、管网解剖：管网布置的影响,枝状管网：,流动方向唯一；,至末端的流动路径唯一。,环状管网：,管网中有的管段的流动方向具有两种可能性。,管网的条件（管道尺寸、阀门开关等）决定实际的流动方向。,至末端用户的流动路径不止一条，流量供应保障性好。,2024/8/29,25,5、管网解剖：管网布置的影响枝状管网：2023/9/425,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,枝状管网,（注意：“闭合”不一定是“环状”）,开式？闭式？枝状？环状？,2024/8/29,26,5、管网解剖：空调冷冻水管网枝状管网开式？闭式？枝状？环状？,5,、管网解剖：管网布置的影响,管道（流动通道）：,材料、断面形状与尺寸。,动力：,动力的形式、规格、设置的位置、调节性。,调节装置：,位置、形式及调节性能。,2024/8/29,27,5、管网解剖：管网布置的影响管道（流动通道）：2023/9/,5,、管网解剖：管网布置的影响,需解决的问题,：,管网布置原则，评价：耗电输冷（热）比（,GB50736,2012,）。,水力平衡分析：,流体输配管网,或,GB50736,2012,。,2024/8/29,28,5、管网解剖：管网布置的影响需解决的问题：2023/9/42,5,、管网解剖：空调冷冻水系统,组成：,末端,（,对流量有要求的用户部件,）：风机盘管；组合式空调机；制冷主机；,动力,：循环水泵；,阀门,：开、关；流量调节；,膨胀水箱,：贮存膨胀水量,、,定压、排气等。,2024/8/29,29,5、管网解剖：空调冷冻水系统组成：2023/9/429,5,、管网解剖：空调冷冻水系统,膨胀水箱,要点：,重力,循环系统中，,膨胀管,接于,供水总立管顶端；,机械,循环系统中，,膨胀管,接于,水泵吸入口,，循环管接于,定压点前,的,水平回水干管上,，间距,1.5,3,米,。,一般而言，膨胀管、循环管上,禁止,设阀门。,2024/8/29,30,5、管网解剖：空调冷冻水系统膨胀水箱要点：2023/9/43,5,、管网解剖：同程、异程管网,同程式管网,异程式管网,2024/8/29,31,5、管网解剖：同程、异程管网同程式管网异程式管网2023/9,5,、管网解剖：同程、异程管网,供水同程,回水同程,对水力失调不利，可供水管径大，回水管径小。,对水力平衡不利，不利承压。,2024/8/29,32,5、管网解剖：同程、异程管网供水同程回水同程对水力失调不利，,2024/8/29,33,2023/9/433,5,、管网解剖：同程、异程管网,相同管径，不做调节时，中间用户不利。,对水力失调不利，可供水管径大，回水管径小。,2024/8/29,34,5、管网解剖：同程、异程管网相同管径，不做调节时，中间用户不,5,、管网解剖：同程、异程管网,需要解决的问题：,管网特性曲线,水力工况分析,环路平衡问题。,实质是环路独用管段的平衡。,2024/8/29,35,5、管网解剖：同程、异程管网需要解决的问题：2023/9/4,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,闭式管网,：管内流体,不进入环境空间,，环境流体对管网流动无影响。,2024/8/29,36,5、管网解剖：空调冷冻水管网闭式管网：管内流体不进入环境空间,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,开式管网,：开式管网，管内,流体进、出环境空间（存在两个或两个以上与大气接触面）,。,2024/8/29,37,5、管网解剖：空调冷冻水管网开式管网：开式管网，管内流体进、,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,单式泵：,冷热源侧和负荷侧用同一组水泵，不能按负荷调节流量，不节能；,复式泵：,冷热源侧与负荷侧分别设置水泵，负荷侧变流量运行，节能，满足供水分区不同压降需要。,定流量：,用户盘管通过,三通调,节水量适应负荷变化，不改变系统总流量。,变流量：,用户盘管通过,二通阀,调节水量，改变系统负荷侧流量，但机组流量基本恒定。在分水流和集水器间设置流量开关和流量计。,2024/8/29,38,5、管网解剖：空调冷冻水管网单式泵：冷热源侧和负荷侧用同一组,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,一级、二级泵系统,2024/8/29,39,5、管网解剖：空调冷冻水管网一级、二级泵系统2023/9/4,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,一级泵定流量、变流量系统,2024/8/29,40,5、管网解剖：空调冷冻水管网一级泵定流量、变流量系统2023,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,水泵与机组连接形式及,设备联合运行,2024/8/29,41,5、管网解剖：空调冷冻水管网水泵与机组连接形式及设备联合运行,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,运行调节：,台数控制,2024/8/29,42,5、管网解剖：空调冷冻水管网运行调节：台数控制2023/9/,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,运行调节：,入口,调节与,出口,调节的区别。,2024/8/29,43,5、管网解剖：空调冷冻水管网运行调节：入口调节与出口调节的区,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,运行调节：,定速泵,+,变速泵,的联合运行,2024/8/29,44,5、管网解剖：空调冷冻水管网运行调节：定速泵+变速泵的联合运,5,、典型工程管网解剖：高层空调水系统,核心：,竖向分区,冷水机组,冷水机组,2024/8/29,45,5、典型工程管网解剖：高层空调水系统核心：竖向分区冷水机组冷,5,、典型工程管网解剖：高层空调水系统,核心：,竖向分区,冷水机组,2024/8/29,46,5、典型工程管网解剖：高层空调水系统核心：竖向分区冷水机组2,5,、管网解剖：重力循环热水管网,重力循环热水管网构成：,1,热源,2,膨胀水箱,3,散热器,4,管道,重力作用形成流体流动的动力。,（,思考,：空调冷冻水系统能否依靠重力自然循环？）,2024/8/29,47,5、管网解剖：重力循环热水管网重力循环热水管网构成：2023,5,、管网解剖：空调冷冻水管网,除上述问题外，还有：,重力作用力,在系统平衡时的问题。,水泵出入口与机组连接问题。,承压和气蚀问题。,阀门与管网匹配问题。,机组台数与容量配置问题。,一次泵、二次泵系统水泵,扬程,问题；,一次泵、二次泵系统水泵,并联运行,工况。,2024/8/29,48,5、管网解剖：空调冷冻水管网除上述问题外，还有：2023/9,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,1,热源,(,蒸汽锅炉,),2,疏水器,3,散热器,4,管道,2024/8/29,49,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网1热源(蒸汽锅炉)2023,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,特点：,流体介质的相类：汽体、汽液混合、液体,管网不同位置的流体种类以及占主导地位的流体各不相同，对流体输送和分配产生影响。,2024/8/29,50,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网特点：2023/9/450,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,1,、,“,输配,”,流量耗能很多，怎样节省？怎样达到投资和运行费的综合优化？,2,、输配动力的设置位置有何考究？,3,、对城市和城区，哪些部位应布置成环状？哪些可只布置成枝状？,枝状管网简单，距热源越远，管径越小，投资小，运行管理简单，但不具有后备供热能力。,详见,城市热力网设计规范,CJJ34-2010,2024/8/29,51,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网1、“输配”流量耗能很多，怎,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,无混合的直接连接,：,管网设计供水温度,不超过,采暖系统最高热媒温度，且引入口处供、回资用压差,大于,采暖系统阻力损失。,装水喷射器直接连接,：,利用喷嘴出口动静压转化，静压低于回水管压力。,装混合水泵直接连接,：,供回水管压差小于水喷射器所需压差时。,间接连接,：水水换热器,通风热用户直连，热水用户只能间连。,2024/8/29,52,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网无混合的直接连接：管网设计供,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,1,热源,2,循环水泵,3,补水泵,4,压力调节阀,5,散热器,6,喷射泵,7,混合水泵,8,热交换器,9,用户循环水泵,10,膨胀水箱,2024/8/29,53,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网1热源2023/9/453,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,水喷射器原理,2024/8/29,54,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网水喷射器原理2023/9/4,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,(a),直接连接,：上下级管网流动相互影响,(b),间接连接,：上下级管网流动各自独立,水力相关性,的概念,“水”泛指流体；“水力”指流体流动时的一些力学性质，主要是压力、速度等。,“,相关,”指上下级管网之间的压力、速度相互影响；“,无关,”指上下级管网之间压力、速度不相互影响。,2024/8/29,55,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网(a)直接连接：上下级管网流,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,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。,水力无关的管网可实现,“,热力相关,”,。,2024/8/29,56,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网直接连接的上下级管网是水力相,5,、管网解剖：燃气输配管网,2024/8/29,57,5、管网解剖：燃气输配管网2023/9/457,5,、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网,1,按照压力不同分级,，不同的场合应用不同的压力级别。,2,城区管网的一些管线构成,环状,。,3,上下级管网相互影响（,“,调压,”,）。,4,是一个,开式管网,(,环境对管网流动有影响,),。,2024/8/29,58,5、管网解剖：蒸汽、热水供暖管网1 按照压力不同分级，不同,6,、流体输配管网的基本功能,设计,：,确定管网的组成要素（流动路径、管道、动力、调控装置），满足各用户末端对流量的输送、分配需求。,调节,：,调整管网的动力或调控装置，满足各用户末端对流量的需求的变化。,2024/8/29,59,6、流体输配管网的基本功能设计：确定管网的组成要素（流动路径,6,、流体输配管网的基本功能,技术经济性问题：,满足流量输配需求的前提下，造价低、运行能耗省；,安全可靠性问题：,不易破坏、不引起灾害或不扩大灾害；故障应急保障性好。,工程整体协调性问题,工程整体协调性好。,2024/8/29,60,6、流体输配管网的基本功能技术经济性问题：2023/9/46,7,、参考资料,工业通风,孙一坚,主编,供热工程,贺平 孙刚,主编,建筑给排水工程,王增长,主编,燃气输配,段常贵,主编,实用供热空调设计手册,陆耀庆,主编,简明供热设计手册,李岱森,主编,简明通风设计手册,孙一坚,主编,简明空调设计手册,赵荣义,主编,建筑燃气设计手册,袁国汀,主编,2024/8/29,61,7、参考资料工业通风孙一坚主编供热工程贺平 孙刚主,7,、参考资料,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范,GB50736-2012,公共建筑节能设计标准,GB50189-2005,城市热力网设计规范,CJJ34-2010,城市燃气设计规范,GB50028-2006,建筑给水排水设计规范,GB50015-2003,（,09,版）,暖通空调,杂志,煤气与热力,杂志,给水排水,杂志,2024/8/29,62,7、参考资料民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB507,本章结束，请完成相关作业！,谢谢大家！,2024/8/29,63,本章结束，请完成相关作业！谢谢大家！2023/9/463,2024/8/29,64,2023/9/464,