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1、流体输配管网全册配套最完整流体输配管网全册配套最完整 精品课件精品课件1 流体输配管网流体输配管网 第一章第一章 流体输配管网型式与装置流体输配管网型式与装置 主要内容主要内容 管网系统的作用和任务管网系统的作用和任务 管网的管网的型式型式与装置与装置 气体管网型式气体管网型式 液体管网型式液体管网型式 变相流管网型式变相流管网型式 管网系统的作用 n在建筑环境与设备工程系统中各种在建筑环境与设备工程系统中各种流体流体的的 输配输配，都是由管网系统来完成的，都是由管网系统来完成的. . n管网系统是连接各种热源、冷源、水源、管网系统是连接各种热源、冷源、水源、 气源到用户的气源到用户的纽带纽带

2、和和桥梁桥梁. . n建筑设备工程中必不可少的建筑设备工程中必不可少的重要组成部分重要组成部分 管网系统的组成管网系统的组成 管道（管道、管件）管道（管道、管件） 动力装置（泵、风机）动力装置（泵、风机） 调节装置（阀门、调节器）调节装置（阀门、调节器） 末端装置（用户）末端装置（用户） 其他附属装置其他附属装置 流体输配管网装置流体输配管网装置阀门、管件、水龙头阀门、管件、水龙头 流体输配管网装置流体输配管网装置阀门、水龙头阀门、水龙头 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置止回阀 管网装置管网装置 弹簧 密封圈 阀瓣 流体输配管网装置流体输配管网装置排气阀排气阀 管网装置管网装

3、置 流体输配管网装置流体输配管网装置疏水器疏水器 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置减压阀减压阀 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置安全阀安全阀 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置调压器调压器 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置调节阀调节阀 管网装置管网装置 流体输配管网装置流体输配管网装置泵与风机泵与风机 管网装置管网装置 管网系统的类型管网系统的类型 通风除尘风管系统通风除尘风管系统 返回返回 空气调节风管系统空气调节风管系统 返回返回 空气调节风管系统空气调节风管系统 空气调节风管系统空气调节风管系统 空气调节风管系统空气调

4、节风管系统 空气调节风管系统空气调节风管系统 空气调节风管系统空气调节风管系统 返回返回 空气调节风管系统空气调节风管系统 返回返回 燃燃 气气 输输 配配 管管 网网 返回返回 室内燃气管道系统室内燃气管道系统 n大量的纯天然气 通常经输气管线 送至城镇和工业 区，再经城市燃 气管道输送和分 配到工业企业用 户、公共建筑用 户和居民用户 返回返回 锅锅 炉炉 引引 风风 送送 风风 系系 统统 n锅炉在运行时，必须连续地向锅炉供应燃烧所需要的空气，并将生成的锅炉在运行时，必须连续地向锅炉供应燃烧所需要的空气，并将生成的 烟气不断引出烟气不断引出. .锅炉的通风过程是由通风管道及通风设备系统完

5、成的锅炉的通风过程是由通风管道及通风设备系统完成的. 空调水系统空调水系统 空调水系统空调水系统 空调冷却水系统空调冷却水系统 供热工程中热力管网系统供热工程中热力管网系统 集中供热系统的供热管网是将热媒从热源输送集中供热系统的供热管网是将热媒从热源输送 和分配到各热用户的管线系统和分配到各热用户的管线系统 热力管网系统热力管网系统 热力管网系统热力管网系统 热力管网系统热力管网系统 热水供暖系统图热水供暖系统图 返回返回 热水供暖系统图热水供暖系统图 返回返回 热力管网系统热力管网系统 建筑消防给水系统建筑消防给水系统 消火栓消防给水系统消火栓消防给水系统 建筑消防给水系统建筑消防给水系统

6、建筑热水供应系统建筑热水供应系统 热水供应系统：热水供应系统：全循环热水供应系统全循环热水供应系统 建筑热水供应系统建筑热水供应系统 热水供应系统：热水供应系统：半全循环热水供应系统半全循环热水供应系统 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统 返回返回 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统 （a）上供式；（）上供式；（b）下供式）下供式 凝结水管网型式凝结水管网型式 凝结水管网型式凝结水管网型式 凝结水管网型式凝结水管网型式 凝结水管网型式凝结水管网型式 返回返回 凝结水管网型式凝结水管网型式 建筑排水系统建筑排水系统 建筑排水系统建筑排水系统 低压吸送式气力输送系统低压吸送式气力输送系统 授课教师授课教师: 郭健翔郭

7、健翔 青岛理工大学青岛理工大学 一一、气体气体水力特征水力特征 p当当60m/s60m/s，l不太长不太长，p p变化不太大的条件下变化不太大的条件下，把气体当成把气体当成 不可压缩流体看待，其恒定总流能量方程：不可压缩流体看待，其恒定总流能量方程： 式中：式中： 为为1、2断面的静压断面的静压 为为1、2断面的全压断面的全压 称为位压称为位压: : p如果管内气体如果管内气体与大气与大气a a相差很小，两断面间的高程相相差很小，两断面间的高程相 差不大，气体的能量方程可简化为差不大，气体的能量方程可简化为： 21 2 2 22 2 1 11 22 pprZprZ )()( 1 22 21 2

8、 2 212 2 1 1 ppZZgp jaj 21jj pp 、 22 2 2 2 2 1 1 jj pp、 )( 12 ZZg a 21 2 2 2 2 1 1 22 ppp jj 一一、气体气体水力特征水力特征 p讨论分析（讨论分析（1 1）式：）式： n若若1、2断面分别在管道的进出口处，断面分别在管道的进出口处， 即：出口动压即：出口动压 和断面之间的流动损失和断面之间的流动损失 ， 来源于进出口之间的位压来源于进出口之间的位压. . n位压的大小取决于位压的大小取决于： n流动方向取决于流动方向取决于： 000 121 ;: jj pp有 )()( 2 2 21 2 2 12 pZ

9、Zg a 则： 2 2 2 21 p ）管内气流向下（ ）管内气流向上（ a a 一一、气体气体水力特征水力特征：举例举例 p当位压为零时当位压为零时: : 全压全压 用用 表示表示 或或 两断面的静压之间的关系两断面的静压之间的关系 22 2 2 2 2 1 1 jj pp、 ）（ 3 22 21 2 2 2 2 1 1 ppp jj 21qq pp 、 ）（4 2121 ppp qq ）（5 22 2 2 1 2 2 211jj ppp )( 12 2 1 2 2 21 0 22 jj ppp上游断面，下游断面 )( 21 2 1 2 2 21 0 22 jj ppp，上下游断面静压相等

10、)( 12 2 1 2 2 21 0 22 jj ppp上游断面，下游断面 )( p压力和重力综合作用下的能量方程压力和重力综合作用下的能量方程 n 是断面之间的是断面之间的，反映，反映的作用的作用 n 是是，反映，反映的作用的作用 n全压差和位压共同作用全压差和位压共同作用，克服流动阻力克服流动阻力， 维持管内流体流动维持管内流体流动. . 211221 )()(pHHgpp aqq )( 21qq pp )( 12 HHg a n根据要求的根据要求的，确定管网各管段确定管网各管段和和，求求 得得，为匹配管网为匹配管网准备条件准备条件, ,进而确进而确 定动力设备的型号和动力消耗定动力设备的

11、型号和动力消耗. n根据已确定的根据已确定的，确定保证流量分配的确定保证流量分配的. n流体力学一元流动流体力学一元流动和和，串串、并并 联管路的联管路的. n动力设备提供的压力动力设备提供的压力管网总阻力管网总阻力 n若干管段串联后的阻力若干管段串联后的阻力各管段阻力之和各管段阻力之和 n各并联管段的阻力各并联管段的阻力 n各管段阻力是构成管网阻力的各管段阻力是构成管网阻力的 n管道总阻力管道总阻力沿程阻力与局部阻力之和沿程阻力与局部阻力之和 一、 p计算式：计算式： p管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度与流量不随沿管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度与流量不随沿 程流量变化时：程流量变化

12、时： p对于气体管流中气体密度的变化不能忽略时，应根据对于气体管流中气体密度的变化不能忽略时，应根据 与气体与气体和和联立，解得联立，解得 方程组为：方程组为： dl R p s ml 24 2 1 l ZT TZ p R L pp s00 00 5 2 02 2 2 1 4 621 )( . lRl R p m s ml 24 2 1 p下式的具体应用下式的具体应用： n圆形管道内气体接近于圆形管道内气体接近于的常温，压力的常温，压力 近似取近似取 得到：得到： 的管道，因为的管道，因为 有有 所以：所以： 正确选择适合管流特征的摩阻计算式正确选择适合管流特征的摩阻计算式 l ZT TZ p

13、 R L pp s00 00 5 2 02 2 2 1 )4( 62.1 11 00 Z Z T T lp d L pp 00 5 2 02 2 2 1 62.1 021 2 ppp 0212121 2 2 2 1 2pppppppp )( l T T d L p 0 0 5 2 0 21 81.0 p确定计算公式后，需计算摩擦阻力系数确定计算公式后，需计算摩擦阻力系数 n依依 据：据： n层流区：层流区：Re2000 n n紊流到层流过渡区：紊流到层流过渡区： 2000Re4000，钢管或光滑管道，钢管或光滑管道 2260 21 250 . Re . KK 250 68 110 . Re .

14、 d K :).( 5 1042 2260 6 2260 21 1091 230 . . . . d KK :).( 5 1042 2260 21 01210 . . d KK p摩擦阻力系数计算的专用公式摩擦阻力系数计算的专用公式 2840 6 2840 1 10550 750 . . . . d K :).( 6 1072 :).( 6 1072 2840 1 01340 . . d K :).( 6 101760 2840 1 770 . Re . K p计算公式： n局部阻力由实验方法确定，其大小取决于管件部件 或设备流动通道的几何参数，不考虑Re和绝对粗糙 度的影响. n根据不同流通

15、断面的几何参数，可以通过相关的计 算图表计算局部阻力. 2 2 p p计算公式： n局部阻力由实验方法 确定 n根据不同流通断面的 几何参数，通过相关 的计算图表计算局部 阻力. 2 2 p ： 1., , 2. 3. 4. 5. 6. 7. . ； ； . . link n吸入式通风除尘管网吸入式通风除尘管网 n压送式通风空调管网压送式通风空调管网 n室内燃气管网室内燃气管网 n空气输配管网的布置，包括系统划分空气输配管网的布置，包括系统划分 n管道布置、设备和各送风点位置的确定管道布置、设备和各送风点位置的确定 n确定各送排风点的风量和各管段的输送风量确定各送排风点的风量和各管段的输送风量

16、 n绘制风管系统轴测图绘制风管系统轴测图 p划分管段、管段编号、标注长度、标注流量划分管段、管段编号、标注长度、标注流量 n确定管内流速确定管内流速 p速度与经济性的关系速度与经济性的关系 p速度与技术性的关系速度与技术性的关系 n确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力 n阻力计算应从最不利环路开始阻力计算应从最不利环路开始 n通风空调管段：通风空调管段： p先求：先求： p再求：再求： n根据上两式绘制出的的线算图进行计算（图根据上两式绘制出的的线算图进行计算（图2-3-1） p如对于参数如对于参数L、d、Rm，主要知道其中任意两个，主要知道

17、其中任意两个， 即可利用线算图求出其它参数即可利用线算图求出其它参数. Re . . lg 512 713 2 1 d K 2 2 d R m 一、开式枝状气体输配管网水力计算一、开式枝状气体输配管网水力计算 1.按紊流过渡区的按紊流过渡区的 值绘制值绘制. 2.压力：压力： 3.温度：温度： 4.空气密度：空气密度： 5.运动粘度：运动粘度： 6.管壁粗糙度：管壁粗糙度： 7.圆形风管、气流与圆形风管、气流与 管壁间无热量交换管壁间无热量交换. kPa3101 o .B sm100615 6 o /. Ct 20 o 3 o mkg2041/. mm150.K n（1）密度和粘度的修正）密度

18、和粘度的修正 p（2）空气温度、大气压力和热交换的修正空气温度、大气压力和热交换的修正 p（3）管壁粗糙度的修正）管壁粗糙度的修正 p（4）矩形风管的流速当量直径和流量当量直径）矩形风管的流速当量直径和流量当量直径 ； ba ab D 2 250 6250 31 . . )( )( . ba ab DL n3 p公式：公式： n确定局部阻力系数及其对应的特征速度确定局部阻力系数及其对应的特征速度 n代入代入 式计算局部阻力式计算局部阻力 n各管件的局部阻力系数查设计手册各管件的局部阻力系数查设计手册 2 2 p 2 2 p n4 n目的：保证各管路都达到预期的风量目的：保证各管路都达到预期的风

19、量 n 使各并联支路的计算阻力相等使各并联支路的计算阻力相等 n要求：要求： p一般通风系统：一般通风系统： p含尘风管：含尘风管： p超过上述规定应进行超过上述规定应进行，方法如下：，方法如下： 调整支管管径调整支管管径 阀门调节阀门调节 通过改变阀门的开度调节管道阻力通过改变阀门的开度调节管道阻力 2250. p p DD n5 p管网特性曲线方程管网特性曲线方程 np p：最不利环路所有串联管段阻力之和：最不利环路所有串联管段阻力之和 n根据计算的管网总阻力根据计算的管网总阻力p p和要求的总风量和要求的总风量Q，计算，计算 管网阻抗管网阻抗S，获得管网特征曲线，获得管网特征曲线. p管

20、网阻抗：管网阻抗： n串联管路阻抗：串联管路阻抗： n并联管路阻抗：并联管路阻抗： 2 SQp 2 Q p S i SS 2 1 2 1 i SS p均匀送风管道计算原理均匀送风管道计算原理 p实现均匀送风的基本条件实现均匀送风的基本条件 p侧送风时的通路局部阻力系数和侧孔局部阻力系数侧送风时的通路局部阻力系数和侧孔局部阻力系数 p均匀送风管道的计算方法均匀送风管道的计算方法 p低压燃气管道摩擦阻力计算公低压燃气管道摩擦阻力计算公 式及计算表式及计算表 p中压燃气管道摩擦阻力计算公中压燃气管道摩擦阻力计算公 式及计算表式及计算表 计算题：计算题： 如图所示的通风如图所示的通风 除尘管网，风管除

21、尘管网，风管 用用3mm厚钢板制厚钢板制 作，输送含有重作，输送含有重 矿物粉尘的空气矿物粉尘的空气， 气体温度为常数气体温度为常数。 除尘器阻力为除尘器阻力为 1300pa。对管网。对管网 进行水力计算，进行水力计算， 获得管网特性曲获得管网特性曲 线。线。 青岛理工大学青岛理工大学 授课教师授课教师: 郭健翔郭健翔 )( 12 ZZg a )( 21 ZZg Pa)( 21gh ghPPP Pa)( 10ggh hhhgP 左左 Pa)( 10ghh hhhgP 右右 Pa)()( 221gghh ghghP Pa)( 1 N i giih ghP Pa 21212 )()( ghgh g

22、hPhhgP Pa)( 11gh ghP )( hg N i i gi tt Q Q tt Pa fhzh PPP N i giih ghP 1 )( l PP lfh PPPP 25. 0 Re 68 11. 0 d k m/Pa1025.6 5 2 8 d G R m Re 51. 2 7 . 3 lg2 1 d k 2 2 p Pa)( 1 n jml PlRp Pa)( fghfhzh PgHPPp Pa)( fghI PgHp PalRp my Pa jy PpP m/Pa1025. 6 5 2 2 d G R t m 2 lg214. 1 k d 25. 0 11. 0 k d m

23、/Pa1088. 6 25. 5 2 25. 03 d G KR t m ; )( . . . m3870 190 381004760 m t R GK d ht K dR G m t / )( 06.12 125. 0 625. 25 . 0 22 22 l d P dj m d ld zhmdm lRllRP)( kPa)( 12 HHghH l 直接给水方式直接给水方式 设水泵的给水方式设水泵的给水方式 设水箱给水方式设水箱给水方式 iiig bnqq ggg kNNq 2 .0 4 2 d q g g q d 4 Rlhy sm/2 . 1 3 . 0 3 . 1 2 867. 0 1

24、00912. 0 j d R sm/2 . 1 3 . 1 2 0107. 0 j d R 774. 4 774. 1 000915. 0 j d Q R Rlhy sm/2 . 1 3 . 0 3 . 1 2 867. 0 100912. 0 j d R sm/2 . 1 3 . 1 2 0107. 0 j d R 774. 4 774. 1 000915. 0 j d Q R b g d k q h 2 计算公式：计算公式： H 建筑内给水系统所需的压力，建筑内给水系统所需的压力，kPa； H1引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压，引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压，

25、 kPa； H2 引入管起点至配水最不利点的给水管路引入管起点至配水最不利点的给水管路 即计算管路的沿程和局部水头损失之和，即计算管路的沿程和局部水头损失之和，kPa； H3 水流通过水表时的水头损失，水流通过水表时的水头损失，kPa； H4 配水最不利点所需的流出水头，配水最不利点所需的流出水头，kPa . 若若HH0 , ,设增压设备设增压设备 设置水箱设置水箱安装高度：安装高度： 设置水泵：设置水泵： 为选择水泵及运行调节，需获得给水管网的特性曲线为选择水泵及运行调节，需获得给水管网的特性曲线 2 0g SqhH 2 0 32 g q HH S 42 HHh 4321 HHHHH 作业：

26、作业： 青岛理工大学青岛理工大学 流体输配管网流体输配管网 授课教师授课教师: 郭健翔郭健翔 C C g h g k e 22 22 0 C 3 2 10 1 1 75. 1 jp t d Q k ml tt 2 144. 0 mWQ tt 10 1 2 )(cmedeW tjtt 2 11 2 1 cmde jt )( 3 2 3 2 10 1 1 036. 0d K Q p 水舌：水舌： 特殊排水弯头特殊排水弯头 住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑，用住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑，用 水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器数量具水

27、设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器数量具 增加而减少，其计算式：增加而减少，其计算式： 工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、 体育场等建筑，卫生器具使用集中，排水时间集中，同时使用百分体育场等建筑，卫生器具使用集中，排水时间集中，同时使用百分 数高，其计算式：数高，其计算式： max 12. 0qNq pu bnqq ppu 横管按横管按，便于有毒气体自由排出便于有毒气体自由排出 生活污水为生活污水为 0.50.6；工业废水为工业废水为0.61.0 规定最小流速，防止固体物在管内沉积规定最小流速

28、，防止固体物在管内沉积. . 通用坡度：正常条件下应保证的坡度通用坡度：正常条件下应保证的坡度 最小坡度：必须保证的坡度最小坡度：必须保证的坡度 横干管和连多个卫生器具的横支管横干管和连多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段应逐段计算各管段 的排水秒流量的排水秒流量，通过水力计算来确定各管段管径通过水力计算来确定各管段管径、坡度坡度 建筑内部横向管道按明渠均匀流公式计算建筑内部横向管道按明渠均匀流公式计算 Wqu 2 1 3 2 1 IR n 排水立管按通气方式分：排水立管按通气方式分： 普通伸顶通气普通伸顶通气 专用通气立管通气专用通气立管通气 特制配件伸顶通气特制配件伸顶通气 无通气无通气

29、 先计算设计秒流量，再按表确定管径先计算设计秒流量，再按表确定管径 单立管排水系统的伸顶通气管管径与污水管管径相同单立管排水系统的伸顶通气管管径与污水管管径相同 寒冷地区为防止管口结霜寒冷地区为防止管口结霜 双立管双立管 三立管或多立管三立管或多立管 三、空调凝结水管路系统的设计三、空调凝结水管路系统的设计 凝结水的排放属于液气两相流凝结水的排放属于液气两相流 泄水支管泄水支管坡度坡度： 凝结水盘泄水管凝结水盘泄水管i 0.010.01；水平支干管；水平支干管i 0.0020.002；无坡度敷设时，；无坡度敷设时， 管内流速管内流速0.25m/s .0.25m/s . 设置水封设置水封 宜用聚

30、氯乙稀塑料管或镀锌钢管，宜用聚氯乙稀塑料管或镀锌钢管，不宜用焊接钢管不宜用焊接钢管. 冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管透气管. 布置管路要考虑布置管路要考虑定期冲洗定期冲洗的问题的问题 管径管径应根据通过的冷凝水的流量计算确定应根据通过的冷凝水的流量计算确定 蒸汽、高温的凝结水在管路中流动：蒸汽、高温的凝结水在管路中流动： 管壁散热产生沿途凝结水管壁散热产生沿途凝结水，蒸汽量减少蒸汽量减少，以两相流流动以两相流流动. . 湿蒸汽经过阀门，被绝热节流，焓不变，但湿蒸汽经过阀门，被绝热节流，焓不变，但p p、v、t t 发生变化发生变化，变成饱和蒸变成饱和

31、蒸 汽或过热蒸汽汽或过热蒸汽，变化很大变化很大. 流经输水器和凝结水管路的压力降低，沸点改变，凝结水部分重新汽化，形流经输水器和凝结水管路的压力降低，沸点改变，凝结水部分重新汽化，形 成二次蒸汽，以两相流的状态在管中流动成二次蒸汽，以两相流的状态在管中流动. . 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 蒸汽供热管网：蒸汽供热管网： 沿途凝水能被高速蒸汽裹带形成随蒸汽流动的高速水滴沿途凝水能被高速蒸汽裹带形成随蒸汽流动的高速水滴 水滴落在管底的凝结水能被高速蒸汽流重新掀起形成水塞水滴落在管底的凝结水能被高速蒸汽流重新掀起形成水塞 混合流在阀门等流向改变处，

32、水滴或水塞撞击管件等部件产生噪声、振动或混合流在阀门等流向改变处，水滴或水塞撞击管件等部件产生噪声、振动或 局部升压，出现渗漏现象局部升压，出现渗漏现象. 措施：措施： 水平管道设置足够的坡度水平管道设置足够的坡度汽、水同向汽、水同向 供汽干管拐弯处，设置疏水器供汽干管拐弯处，设置疏水器 间歇工作系统，应设置自动排气阀快速补气间歇工作系统，应设置自动排气阀快速补气 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 室内室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法低压蒸汽供暖系统管路的水力计算

33、方法 系统中靠锅炉出口蒸汽本身的压力，使蒸汽沿管道流动系统中靠锅炉出口蒸汽本身的压力，使蒸汽沿管道流动 低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法 蒸汽沿途凝结使蒸汽沿途凝结使GG，因，因P P而使而使，由于变化不大，计算时可，由于变化不大，计算时可 忽略忽略的变化的变化. . 蒸汽在管内流动中，存在摩擦阻力和局部阻力蒸汽在管内流动中，存在摩擦阻力和局部阻力 比摩阻计算式：比摩阻计算式： 蒸汽流态处于紊流过渡区蒸汽流态处于紊流过渡区的计算式：的计算式： 局部阻力计算式与热水管路相同，局部阻力计算式与热水管路相同，也相同也相同 mPa d Rm/ 2 2 Re 51.

34、2 7 . 3 lg2 1 d k 25. 0 Re 68 11. 0 d k 2 2 p 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 室内室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法 低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法 进行最不利环路的水力计算进行最不利环路的水力计算 采用平均比摩阻法采用平均比摩阻法 在散热器入口处，蒸汽压力应有在散热器入口处，蒸汽压力应有15002000Pa的剩余压力的剩余压力 采用比压降法采用比压降法 控制最不利环路的每控制最不利环路的每1 1米总压力损失约为米总压力损失约

35、为100Pa/m 100Pa/m 进行其它环路立管的水力计算进行其它环路立管的水力计算 按平均比摩阻法来选择其它立管管径按平均比摩阻法来选择其它立管管径 最大允许流速：最大允许流速： 汽、水同向流动时汽、水同向流动时30m/s；汽、水逆向流动时；汽、水逆向流动时 20m/s. 算例算例 mPa l p R g m / )2000( 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 室内高压蒸汽供暖管路水力计算原理与低压蒸汽相同室内高压蒸汽供暖管路水力计算原理与低压蒸汽相同 由于室内系统

36、作用半径不大，仍可将整个系统的由于室内系统作用半径不大，仍可将整个系统的作为常数，沿途作为常数，沿途 凝水使凝水使GG的因素可以忽略，水力计算公式同低压蒸汽管路的因素可以忽略，水力计算公式同低压蒸汽管路 管内蒸汽流动状态属于紊流过渡区及阻力平方区管内蒸汽流动状态属于紊流过渡区及阻力平方区 管壁的绝对粗糙度管壁的绝对粗糙度K K值仍为值仍为0.2mm 设计手册都有不同蒸汽压力下的蒸汽管径计算表设计手册都有不同蒸汽压力下的蒸汽管径计算表 局部阻力损失计算采用换算为局部阻力损失计算采用换算为当量长度当量长度进行计算进行计算* * 水力计算的任务水力计算的任务 选择管径选择管径 计算压力损失计算压力损

37、失 压损平均法压损平均法 假定流速法假定流速法 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 压损平均法压损平均法 最不利管路的压力损失为该管路到最远用热设备处各段的压力损最不利管路的压力损失为该管路到最远用热设备处各段的压力损 失的总和失的总和 最远用热设备处还应保证有较高的蒸汽压力最远用热设备处还应保证有较高的蒸汽压力 最不利环路的总压力损失不宜超过起始压力的最不利环路的总压力损失不宜超过起始压力的1/4 平均比摩阻计算式：平均比摩阻计算式： 假定流速法假定流速法 由于起始压力高，管内流速可以很高，最大允许流速由于起始压力高，管内流速可以很高，最大允许流速

38、 C 汽、水同相流动时：汽、水同相流动时： 80m/s C 汽、水逆相流动时：汽、水逆相流动时： 60m/s 为使系统节点压力不要相差很大为使系统节点压力不要相差很大，最不利管路推荐流速最不利管路推荐流速1540m/s 其他支路的立管管径可采用较高的流速其他支路的立管管径可采用较高的流速 限制平均比摩阻法限制平均比摩阻法 蒸汽干管的的总压降蒸汽干管的的总压降凝水干管的总压降的凝水干管的总压降的1.21.22.52.5倍倍 mPa l p Rm/ 25. 0 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 室内室内高压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法高压蒸汽供暖系统

39、管路的水力计算方法 输水器连接在凝水支干管的末端输水器连接在凝水支干管的末端 用热设备到输水器入口的管段属于干式凝水管，为非满管流；用热设备到输水器入口的管段属于干式凝水管，为非满管流； 凝水干管坡度要保证凝水干管坡度要保证 i 0.005，保证足够的凝水管管径保证足够的凝水管管径 对于远近立管散热器蒸汽压力的不平衡对于远近立管散热器蒸汽压力的不平衡 由于干凝水管上部截面有空气与蒸汽的联通作用和系统本身流量的一由于干凝水管上部截面有空气与蒸汽的联通作用和系统本身流量的一 定自调节性能，不会严重影响凝水的重力流动定自调节性能，不会严重影响凝水的重力流动 保证凝水管有充分的坡度保证凝水管有充分的坡

40、度 采用同程式凝水管路采用同程式凝水管路 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 室外室外蒸汽管网的水力计算蒸汽管网的水力计算 管网水力计算的基本公式与热水管网完全相同管网水力计算的基本公式与热水管网完全相同 利用计算图和计算表格进行简化计算利用计算图和计算表格进行简化计算 室外蒸汽管网管路长，室外蒸汽管网管路长，变化大，用水力计算表变化大，用水力计算表 时，必须进行修正时，必须进行修正 m/Pa1088. 6 25. 5 2 25. 03 d G KR t m m )( 387. 0 19. 0 381. 00476. 0 m t R GK d ht

41、K dR G m t / )( 06.12 125. 0 625. 25 . 0 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 C 计算管段的蒸汽密度计算管段的蒸汽密度与计算采用的水力计算表中的密度与计算采用的水力计算表中的密度不同时不同时，对对 查出的查出的和和应进行修正应进行修正. 计算的蒸汽管道的当量绝对粗糙度计算的蒸汽管道的当量绝对粗糙度与计算采用的蒸汽水力计算表中的与计算采用的蒸汽水力计算表中的 0.2mm不同时，应进行修正不同时，应进行修正. 蒸汽管道的局部阻力系数，用当量长度表示蒸汽管道的局部阻力系数，用当量长度表示 ld d 可查 可查热水网路

42、局部阻力当量长度热水网路局部阻力当量长度表，但表，但K K值不同，应进行修正值不同，应进行修正 采用当量长度法进行水力计算时，蒸汽网路中计算的管段的总压降为：采用当量长度法进行水力计算时，蒸汽网路中计算的管段的总压降为： 水力计算的具体方法和步骤与室外热水管网基本相同水力计算的具体方法和步骤与室外热水管网基本相同 m1 . 9 25. 0 25. 1 K dd ld m26. 1 ,dbidsh ll m)( zhd RlllRP 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 凝结水凝结水管网的水力计算方法管网的水力计算方法 管段管段AB AB 管段管段BC

43、BC 管段管段CD CD 管段管段DE DE C 凝结水管网的水力计算例题凝结水管网的水力计算例题 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 第二节第二节 汽液两相流管网水力特征与水力计算汽液两相流管网水力特征与水力计算 气气固两相流水力特征固两相流水力特征 物料的沉降速度和悬浮速度物料的沉降速度和悬浮速度 两相流中物料的运动状态两相流中物料的运动状态 两相流的阻力特征两相流的阻力特征 气气固两相流管网的主要参数固两相流管网的主要参数 气气固两相流管网水力计算固两相流管网水力计算 气气固两相流管网的管道布置固两相流管网的管道布置 第三节第三节 气固两相流管

44、网水力特征与水力计算气固两相流管网水力特征与水力计算 流体输配管网流体输配管网 第五章第五章 泵与风机的理论基础泵与风机的理论基础 第五章 泵与风机的理论基础 第一节第一节 离心式泵与风机的基本结构离心式泵与风机的基本结构 第二节第二节 离心式泵与风机的工作原理及性能参数离心式泵与风机的工作原理及性能参数 第三节第三节 离心式泵与风机的基本方程离心式泵与风机的基本方程欧拉方程欧拉方程 第四节第四节 泵与风机的损失与效应泵与风机的损失与效应 第五节第五节 性能曲线及叶型对性能的影响性能曲线及叶型对性能的影响 第六节第六节 相似率与比转数相似率与比转数 第七章第七章 其他常用泵与风机其他常用泵与风

45、机 流体输配管网流体输配管网 第一节 离心式泵与风机的基本结构 l离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构机机 壳壳 叶叶 轮轮 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 第一节 离心式泵与风机的基本结构 l离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 扩散器扩散器 前导器前导器 进气箱进气箱 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 叶轮叶轮 机壳机壳 第一节 离心式泵与风机的基本结构 l离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 进气口进气口 叶轮叶轮 出风口出风口 机壳机壳 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构

46、叶轮叶轮 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 叶轮叶轮 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 机壳机壳 进风口进风口 蜗壳蜗壳 进气箱进气箱 前导器前导器 扩散器扩散器 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 前导器前导器 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 进气口进气口 前导器前导器 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 进气口进气口 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 第一节 离

47、心式泵与风机的基本结构 l离心式泵的基本结构离心式泵的基本结构 密封环密封环 密封装置密封装置 泵座泵座 叶轮叶轮 泵壳泵壳 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式泵的基本结构离心式泵的基本结构 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式泵的基本结构离心式泵的基本结构 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式泵的基本结构离心式泵的基本结构 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 密封装置密封装置填料装置填料装置 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基

48、本结构离心式风机的基本结构 密封环密封环减漏环减漏环 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 离心式风机的基本结构离心式风机的基本结构 第一节离心式泵与风机的结构第一节离心式泵与风机的结构 第二节 离心式泵与风机的工作原理及性能参数 工工 作作 原原 理理 轴旋轴旋 转转 离心离心 力力 真真 空空 流体吸入流体吸入、流出流出 机械能机械能 能量转能量转 换换 动能动能 势能势能 能量损能量损 失失 第二节第二节 离心式泵与风机的离心式泵与风机的 工作原理、性能参数工作原理、性能参数 离心式泵与风机的性能参数离心式泵与风机的性能参数 l流量流量 单位时间内泵与风机所输送的流体量单

49、位时间内泵与风机所输送的流体量 l泵的扬程与风机的全压泵的扬程与风机的全压 单位重量或体积的流体流经泵与风机时所获得的总能单位重量或体积的流体流经泵与风机时所获得的总能 泵的总能量称为泵的扬程；风机的总能量称为风机的全能；泵的总能量称为泵的扬程；风机的总能量称为风机的全能； l功率功率 有效功率有效功率Ne： 单位时间内流体从离心式泵与风机中所或得的总能量单位时间内流体从离心式泵与风机中所或得的总能量 轴功率轴功率N：原动机传到泵与风机转轴上的功率原动机传到泵与风机转轴上的功率输入功率输入功率 l效率：效率：有效功率与轴功率之比为总功率有效功率与轴功率之比为总功率= = Ne / /N l转数

50、：转数：叶轮每分钟的转数叶轮每分钟的转数 第二节第二节 离心式泵与风机的离心式泵与风机的 工作原理工作原理、性能参数性能参数 第三节 离心式泵与风机的基本方程欧拉方程 第第三三节节 离心泵离心泵、风机的基本方程风机的基本方程 绝对速度与相对速度绝对速度与相对速度 流体在叶轮中的运动与速度三角形流体在叶轮中的运动与速度三角形 l欧拉方程欧拉方程 l基本假定基本假定： l流体为恒定流体为恒定 l流体为不可压缩流体流体为不可压缩流体 l叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无限薄叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无限薄 l流体在整个叶轮中的流动过程为流体在整个叶轮中的流动过程为理想过程理想过程 l欧拉方