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1、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2011-090 人体的“流体输配管网”肺循环:右心室-肺动脉-肺中的毛细管网-肺静脉-左心房。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。氧通道循环动力营养通道过滤杂质末端利用功能:以血液为载体,吸收新鲜氧气和食物中的营养物质和,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CO2进入血液,由静脉血带到肺、肝、肾、皮肤等器官和组织排出体外。0 人体的“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):
2、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。“流体输配”功能发生故障就会引起生物体的病变。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,通风,空调水系统,空调风系统,压缩空气、O2、CO2系统工程流体输配管网并非仿生学的杰作,但建筑环境调控系统中的流体输配管网空调送风、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工程管网解剖“全空气空调系统”管网 末端装置风口
3、 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:管网布置的影响环状管网(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
4、保障性好。枝状管网:流动方向唯一;至末端的流动路径唯一。管网的组成对“输配”功能的影响: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。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 闭式管网管内流体不进入环境空间,环境流体对管网流动无影响开式管网,管内流体进、出环境空间重力循环热水采暖管网 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。(思考:空调冷冻水系统能否依靠重力自然循环?)
5、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同程式管网 异程式管网 1热源(蒸汽锅炉)2疏水器 3散热器 4管道蒸汽采暖管网该管网的特点: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。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膨胀水箱该管网的特点:上下
6、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)。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”。2 流体输配管
7、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”。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
8、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;压力驱动;重力驱动。基本组成及其功能: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、过滤器等其他装置: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。流体
9、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道的理论与方法管网动力匹配的理论与方法管网工作状况的分析理论与方法管网工况调节的理论与方法流体输配管网课程核心内容参考书目:工业通风(第四版)孙一坚 主编 供热工程(第三版)贺平 孙刚 主编 建筑给排水工程(第四版)王增长 主编 燃气输配(第四版)段常贵 主编 实用供热空调设计手册(第二版)陆耀庆主编 简明供热设计手册(第一版)李岱森 主编 简明通风设计手册(第一版)孙一坚 主编 简明空调设计手册(第一版)赵荣义 主编 建筑燃气设计手册(第一版)袁国汀 主编参考书目(续):采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003 公共建筑节能设计标准GB50189-2005 城市热力网设计规范 CJJ34-2002 城市燃气设计规范 GB50028-93(2002年版)建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 工业金属管道设计规范 GB50316-2000 暖通空调杂志 煤气与热力杂志 给水排水杂志祝大家学习愉快!谢谢大家!
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