(流体输配管网课件)第1章流体输配管网的功能与类型

不同级管网之间连接与水力相关性
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。
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”。
流体输配管网 课程核心内容
管网工作状况的 管网工况调节的 分析理论与方法 理论与方法
流体输配管网的功能与类型 （兼绪论）
重庆大学《流体输配管网》课程教学组 肖益民 2013-09
1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CO风2系，统空调水系统，空调风系统，压缩空气、O2、 工程流体输配管网并非仿生学的杰作，但…
流体输配管网工程要考虑
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： 系统各组成部分协调好；与建筑的协调性 好。
4 课程核心内容
确定管网流动通 管网动力匹配的 道的理论与方法 理论与方法
建筑 环境 调控 系统 中的 流体 输配 管网
冷（热） 水管网
空调送风、回风、 排风管网
空调新风管网
冷却水 管网
制冷循 环管网
工程管网解剖——“全空气空调系统”管网
末端装置——风口 管道——送风管、回风管、排风管 空气处理设备——组合式空调机 动力装置——送风机、排风机 调节装置——风阀
该管网的特点：上下级管网的连接
(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
西气东输接续天然气管网
该管网的特点：
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)。
2 流体输配管网的分类
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…
3流体输配管网的基本功能与基本组成
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。 按用户所需，实现流体的“输”、“配”。
（思考：空调冷冻水系统能否依靠重力自然循环？）
枝状管网 （注意：“闭合”不一定是“环状”） 闭式管网
同程式与异程式管网
2
4
3
同程式管网
1
重力循环热水采暖
异程式管网
蒸汽采暖管网
3 4
2
1 蒸汽采暖管网
1－热源 (蒸汽锅炉) 2－疏水器 3－散热器 4－管道
该管网的特点：
流体介质的相类：汽体、汽液混合、液体
10m
E
V2
c
S2
d
V1
a
S1
b
V3
P1
e
R
f
P2
50m
管内流体不进入环 境空间，环境流体 对管网流动无影响
P2
2
2
Z2
P1
1
1
Z1
o
o
开式管网，管内流 体进、出环境空间
重力循环热水采暖管网
2
4
3
1 重力循环热水采暖
1－热源 2－膨胀水箱 3－散热器 4－管道
该管网的特点：
重力作用形成推动流体流动的动力。
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。
城市集中供热管网
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？
集中供热管网与建筑采暖管网的连接
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
基本组成及其功能：
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。
基本组成及其功能：
动力： 为流体在管网中形成所需的流动提供动力。 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；
该管网的功能及特点
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。
管网的组成对“输配”功能的影响：
管 网 枝状管网：
流动方向唯一；
布 至末端的流动路径
唯一。
置 的 影 响
环状管网
（1）管网中有的管段的流动方向 具有两种可能性。 （2）管网的条件（管道尺寸、阀 门开关等）决定实际的流动方向。 （3）至末端用户的流动路径不止 一条，流量供应保障性好。
管网的组成对“输配”功能的影响：
压力驱动；重力驱动。
其他装置：
调控设、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
流体输配管网基本功能的实现
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。
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。
空调冷冻水管网
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； 各种阀门：开、关；流量调节； 膨胀水箱。
空调冷冻水管网
闭式管网