流体输配管网课件1
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《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
流体输配管网讲完善版PPT课件
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
19
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
20
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。
13
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）
14
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）
15
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
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
19
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
20
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
流体输配管网讲改善版PPT课件
18
2.1 气体管网水力特征
5
4
7F
3 2
1
1F
当没有开启排风机、系统且图 未设防倒流阀，夏
季竖井中密度低，室外空气经竖井进入室
内；冬季竖井温度高，室内空气进入竖井。
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2.1 气体管网水力特征
当密度沿高度变化时，位压为：
H2
g(a )dH
H1
若动力设备提供输入压力P，则：
管内密度逐渐变化时，如何处理？
2019/9/20
11
2.1 气体管网水力特征
1.2 气体压力管流水力特征
当管道内外不存在密度差，或是水平管网时，位压为零， 管道的任何两个断面间，如果没有机械动力装置，则有：
p j1
v12
2
pj2
v22
2
p12
两个断面之间
的能量方程！
2019/9/20
之阻碍流动.
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5
2.1 气体管网水力特征
上式表明：此种情况下依靠位压（即重力 的作用）克服流动阻力。流动方向取决于 管内外的密度差。
思考题：请分析楼梯间夏、冬季的自然通 风气流情况。
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6
2.1 气体管网水力特征
2）U型管道内的重力流
断面1-D、断面D-2的能量方程为：
9
2.1 气体管网水力特征
3）闭合管道内的重力流
具有与进出口断面等高的U型重力流竖管相同的水力 特征。
H2
g(1 2)(H2 H1) P
2019/9/20
H1 10
2.1 气体管网水力特征
注意：
第1章 流体输配管网型式与装置讲解
与 装
---自学与思考：膨胀水箱的作用是什么？
置
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
第 1.1.4 蒸汽采暖管网
一
章
1－热源
流
4
体
(蒸汽锅炉)
输
配
2－疏水器
管
网 型
3－散热器
式 与
4－管道
1
装
置
3 2
蒸汽采暖管网
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
第 自然界中的流体输配管网：
一 章
?人体呼吸系统
?血液循环系统
流 ?植物水分输配系统 ?江河水系
体 工程中的流体输配管网：
与 装
---汇流
置
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
第 归纳：流体输配管网的组成
一
章
流 ?流体的源和汇
体 ?管道
输
配 ?动力装置
管 网
?调控装置
型 ?末端装置
式
与 ?其他附属设备
装
置
流体输配管网
Fluid Transportation and Distribution System
输 配
?西气东输
?南水北调
流体输配管网(第1章)
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 系统的设计、调试和调节，并为从事其它大型、 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
流体输配管网》 第二版） 《流体输配管网》 （第二版）付祥钊 主编
3
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、 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 理。 掌握进行管网系统设计、 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－确定管网形式、流通断面；匹配动力；确定 管网设计－ 管网设计 确定管网形式、流通断面；匹配动力；
7
8
管网有什 么型式？ 么型式？
管网的型式与装置
气体管网
液体管网
多相流管网
9
10
1.1 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
管道系统－ 与末端装置之间， 管道系统－在“源”或“汇”与末端装置之间，给流体流动以
路径，引导流体流动。 路径，引导流体流动。
动力－流动存在阻力，必须要有动力： 动力－流动存在阻力，必须要有动力：
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、 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。
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教材与参考书
流体输配管网》 第二版） 《流体输配管网》 （第二版）付祥钊 主编
3
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、 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 理。 掌握进行管网系统设计、 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－确定管网形式、流通断面；匹配动力；确定 管网设计－ 管网设计 确定管网形式、流通断面；匹配动力；
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管网有什 么型式？ 么型式？
管网的型式与装置
气体管网
液体管网
多相流管网
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1.1 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
管道系统－ 与末端装置之间， 管道系统－在“源”或“汇”与末端装置之间，给流体流动以
路径，引导流体流动。 路径，引导流体流动。
动力－流动存在阻力，必须要有动力： 动力－流动存在阻力，必须要有动力：
《流体输配管网》冷、热水循环管路 ppt课件
pl p p p f
ppt课件
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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。
流体输配管网
ppt课件
1
第3章 冷、热水循环管路
ppt课件
2
3.1 水的自然循环
ppt课件
3
3.1.1自然（重力）管流水力特征
图3-1自然循环管路系统示意图
ppt课件
4
p 1Z11g
112
2
p2
Z2 1g
122
2
pl12
p 2Z22g
222
2
室内热水供暖循环系统管路水力计算的主要任务 ①已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定 各管段的管径。这是实际工程设计的主要内容。 ②已知各管段的流量和各管段的管径，确定系统所 必需的循环作用压力。常用于校核计算，校核循环水泵 扬程是否满足要求。 ③已知各管段的管径和该管段的允许压降，确定通 过该管段的水流量。用于校核已有的热水供暖系统各管 段的流量是否满足需要。 供暖系统水力计算的方法有等温降法和不等温降法
ppt课件
37
图3-21 二次泵水系统之二 1—冷水机组一次泵；2—一次泵；
3—二次泵；4—压差调节器
ppt课件
38
3.2.3.4 机械循环同程式和异程式系统 1.异程式系统
图3-22异程式热水系统
1-锅炉；2循环水泵；3集气罐4膨胀水 箱
ppt课件
19
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。
流体输配管网
ppt课件
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第3章 冷、热水循环管路
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3.1 水的自然循环
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3.1.1自然（重力）管流水力特征
图3-1自然循环管路系统示意图
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室内热水供暖循环系统管路水力计算的主要任务 ①已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定 各管段的管径。这是实际工程设计的主要内容。 ②已知各管段的流量和各管段的管径，确定系统所 必需的循环作用压力。常用于校核计算，校核循环水泵 扬程是否满足要求。 ③已知各管段的管径和该管段的允许压降，确定通 过该管段的水流量。用于校核已有的热水供暖系统各管 段的流量是否满足需要。 供暖系统水力计算的方法有等温降法和不等温降法
ppt课件
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图3-21 二次泵水系统之二 1—冷水机组一次泵；2—一次泵；
3—二次泵；4—压差调节器
ppt课件
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3.2.3.4 机械循环同程式和异程式系统 1.异程式系统
图3-22异程式热水系统
1-锅炉；2循环水泵；3集气罐4膨胀水 箱
《流体输配管网》课件
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
(完整版)流体输配管网(第1~5章)
30
▪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。 包括：
✓流体输配管网的基本功能 ✓流体输配管网的基本组成 ✓流体输配管网的分类 ✓流体输配管网的连接方式
22
▪不同级管网之间的水力相关性
✓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 力无关。 ✓注意：水力无关的管网可以是“热力相关”。
10
▪居民楼厨房管网的特点：
✓流体种类－气体，极少量液体 ✓管网型式： • 管内流体与环境大气的关系
→开式 •每个支路管道流向的确定性
→枝状 •管道中流体的分流与汇流
→汇流
11
▪归纳－流体输配管网的组成：
• 流体的源和汇 • 管道 • 动力装置 • 调控装置 • 末端装置 • 其他附属设备
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1.1.2 西气东输接续天然气管网
气体管网
液体管网
多相流管网
7
1.1 举例认识管网
✓居民楼厨房排烟管网 ✓西气东输接续天然气管网 ✓重力循环热水采暖管网 ✓蒸汽采暖管网 ✓气力物料输送管网 ✓热水供热管网系统
8
1.1.1 居民楼厨房排烟管网
▪居民楼厨房示例：
9
▪居民楼厨房管网组成与功能分析
1 油烟机排烟罩－收集烟气 2 风机－抽烟和排烟 3 单向阀－防止烟气倒流 4 管道－引导烟气流动路径 5 风帽－防止雨水
在管网不同位置的流体种类及占主导地位的流体？
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