流體輸配管網(wǎng)課件

流體輸配管網(wǎng)

第1章流體輸配管網(wǎng)形式

公用設(shè)備工程，如通風(fēng)空調(diào)、採暖供熱、燃?xì)夤?yīng)、建築給水排水等，需要將流體輸送並分配到各相關(guān)設(shè)備，或且從各接受點(diǎn)將流體收集起來輸送到指定點(diǎn)。承擔(dān)這一切功能的管網(wǎng)系統(tǒng)稱為流體輸配管網(wǎng)，它包括管道系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、調(diào)節(jié)裝置、末端裝置及保證正常工作的其他附屬裝置。1.1氣體輸配管網(wǎng)形式與裝置1.1.1通風(fēng)空調(diào)工程風(fēng)管形式與裝置No021.1.1.1通風(fēng)空調(diào)工程的

空氣輸配管網(wǎng)形式

1)

通風(fēng)工程主要任務(wù):是控制室內(nèi)空氣污染物，保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，並保護(hù)大氣環(huán)境。通風(fēng)工程通過室內(nèi)外空氣交換，排除室內(nèi)的污染空氣，將清潔的空氣送入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣污染物濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，滿足生產(chǎn)工藝和人員生活要求。室內(nèi)外空氣交換主要由空氣輸配管網(wǎng)---風(fēng)管系統(tǒng)承擔(dān)。風(fēng)管系統(tǒng)分類：排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)。No03

排風(fēng)系統(tǒng):

基本功能排除室內(nèi)的污染空氣。

如圖1-1-1，在風(fēng)機(jī)4的動力作用下，排風(fēng)罩（或排風(fēng)口）1將室內(nèi)污染空氣吸入，經(jīng)管道2送入淨(jìng)化設(shè)備3，經(jīng)淨(jìng)化處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)後，通過風(fēng)帽5排到室外大氣中。4風(fēng)機(jī)3淨(jìng)化設(shè)備1排風(fēng)罩5風(fēng)帽1排風(fēng)罩圖1-1-1排風(fēng)系統(tǒng)2風(fēng)管室內(nèi)空氣室外大氣No04送風(fēng)系統(tǒng)的基本功能是將清潔空氣送入室內(nèi)。如圖1-1-2，在風(fēng)機(jī)3的動力作用下，室外空氣進(jìn)入新風(fēng)口1，經(jīng)進(jìn)氣處理設(shè)備2處理後達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或工藝要求後，由風(fēng)管4輸送並分配到各送風(fēng)口5

，由風(fēng)口送入室內(nèi)。圖1-1-2送風(fēng)系統(tǒng)3風(fēng)機(jī)1新風(fēng)口室外大氣2進(jìn)氣處理設(shè)備4風(fēng)管5送風(fēng)口室內(nèi)No05主要任務(wù):通風(fēng)與控?zé)峥責(zé)崾侵妇S持室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性，或使室內(nèi)熱環(huán)境滿足生產(chǎn)工藝的要求.所以空調(diào)具有兩個基本功能，控制室內(nèi)空氣污染物濃度和熱環(huán)境品質(zhì)。技術(shù)上可由兩個系統(tǒng)分別承擔(dān)：一個是新風(fēng)系統(tǒng)：控制室內(nèi)污染物濃度的（即通風(fēng)工程中的送風(fēng)系統(tǒng)）

；另一是控制室內(nèi)熱環(huán)境的系統(tǒng)，例如降溫採暖的冷熱水系統(tǒng)。2)空調(diào)工程:No06

通常控?zé)崴惋L(fēng)量

控汙所要求的通風(fēng)換氣量。而在室外氣象條件惡劣時，如冬、夏季節(jié)，通風(fēng)換氣要消耗大量能源。為了節(jié)能，可將一部分室內(nèi)空氣送回到空氣處理設(shè)備，與新風(fēng)混合，並經(jīng)處理後送入房間，從而減少新風(fēng)量。這部分重複使用的室內(nèi)空氣稱為回風(fēng)。空調(diào)工程的空氣輸配管網(wǎng)組成：送風(fēng)管道、回風(fēng)管道、新風(fēng)管道和排風(fēng)管道。如圖1-1-3稱為一次回風(fēng)系統(tǒng)（見下屏）。技術(shù)上也可由送風(fēng)系統(tǒng)同時承擔(dān)控汙和控?zé)醿蓚€任務(wù)。No07回風(fēng)口6當(dāng)室內(nèi)正壓造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙滲漏風(fēng)量達(dá)到排風(fēng)量時，可以省去排風(fēng)管道。圖1-1-3空調(diào)送回風(fēng)系統(tǒng)7回風(fēng)管4送風(fēng)管3風(fēng)機(jī)2空調(diào)機(jī)1新風(fēng)口8回風(fēng)管送風(fēng)口59排風(fēng)管10排風(fēng)口No08常用的空調(diào)系統(tǒng)形式還有二次回風(fēng)系統(tǒng)、雙風(fēng)道系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)等。二次回風(fēng)系統(tǒng)中，回風(fēng)分為兩部分。新風(fēng)先與一部分回風(fēng)混合，經(jīng)熱濕處理後，再與另一部回風(fēng)混合?；仫L(fēng)分兩處混合，比一次混合節(jié)能，但必須按需要分配好兩次回風(fēng)的風(fēng)量。雙風(fēng)道系統(tǒng)採用兩根送風(fēng)道，一根送冷風(fēng)，一根送熱風(fēng)。各房間設(shè)混合箱與冷、熱風(fēng)管相連。按房間設(shè)計要求控制進(jìn)入各混合箱的冷熱風(fēng)量比例，使混合後送入房間的空氣狀態(tài)符合滿足各房間的不同要求。輸配管網(wǎng)不但要保證各房間要求的送風(fēng)量，還需保證各房間不同的冷、熱風(fēng)混合比例。No09實際使用中，由於室外氣象條件變化或室內(nèi)情況變化，維持室內(nèi)熱環(huán)境要求的冷熱量隨之變化?？照{(diào)系統(tǒng)適應(yīng)變化的兩種基本方法：1）定送風(fēng)量、變送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)；2）是定送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)，變數(shù)送風(fēng)。前者稱為定風(fēng)量系統(tǒng)，後者稱為變風(fēng)量系統(tǒng)。變風(fēng)量通過送風(fēng)系統(tǒng)的變風(fēng)量末端來實現(xiàn)。變風(fēng)量末端裝置有節(jié)流型、旁通型和誘導(dǎo)形等。No101.1.1.2通風(fēng)空調(diào)工程空氣輸配管網(wǎng)的裝置與管件：有風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、風(fēng)口、三通、彎頭、變徑管等,另外空氣處理設(shè)備等與管網(wǎng)性能有關(guān)。風(fēng)機(jī):是空氣輸配管網(wǎng)的動力裝置。第5章將詳細(xì)研究風(fēng)機(jī)的基本理論。第6、7、8各章全面分析管網(wǎng)的水力工況和泵與風(fēng)機(jī)的匹配及選用方法。風(fēng)閥:是空氣輸配管網(wǎng)的控制、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，基本功能是截斷或開通空氣流通的管路，調(diào)節(jié)或分配管路流量。具有控制、調(diào)節(jié)兩種功能的風(fēng)閥有：No11同時具有控制、調(diào)節(jié)兩種功能的風(fēng)閥有：（1）蝶式調(diào)節(jié)閥；（2）菱形單葉調(diào)節(jié)閥；（3）插板閥；（4）平行式多葉調(diào)節(jié)閥；（5）對開式多葉調(diào)節(jié)閥；（6）菱形多葉調(diào)節(jié)閥；（7）複式多葉調(diào)節(jié)閥；（8）三通調(diào)節(jié)閥等。

(1)~(3)主要用於小斷面風(fēng)管；（4）~（6）種風(fēng)閥主要用於大斷面風(fēng)管；（7）、（8）兩種風(fēng)閥用於管網(wǎng)分流或合流或旁通處的各支路風(fēng)量調(diào)節(jié)。這類風(fēng)閥的主要性能是流量特性，全開時的阻力性能用阻力係數(shù)表示；全關(guān)時的漏風(fēng)性能用漏風(fēng)係數(shù)表示。No12只具有控制功能的風(fēng)閥有:

止回閥，防火閥，排煙閥等。止回閥:控制氣流的流動方向，只允許氣流按規(guī)定方向流動，阻止氣流逆向流動。它的主要性能有兩個：氣流正向流動時的阻力性能和逆向流動時的漏風(fēng)性能。防火閥:

平常全開，火災(zāi)時關(guān)閉並切斷氣流，防止火災(zāi)通過風(fēng)管蔓延；排煙閥:平時關(guān)閉，排煙時全開，排除室內(nèi)煙氣，主要性能是全開時的阻力性能和關(guān)閉時的漏風(fēng)性能。No13風(fēng)口的基本功能是將氣體吸入或排出管網(wǎng)，按具體的功能可分為新風(fēng)口、排風(fēng)口、送風(fēng)口、回風(fēng)口等。新風(fēng)口將室外清潔空氣吸入管網(wǎng)內(nèi)；排風(fēng)口將室內(nèi)空氣排到室外；回風(fēng)口將室內(nèi)空氣吸入管網(wǎng)內(nèi)；送風(fēng)口將管網(wǎng)內(nèi)的空氣送入室內(nèi)?？刂莆廴練饬鞯木植颗棚L(fēng)罩，從空氣輸配管網(wǎng)角度也可視為類風(fēng)口，它將污染氣流和室內(nèi)空氣吸入排風(fēng)系統(tǒng)管道，通過排風(fēng)管道排到室外。新風(fēng)口、回風(fēng)口構(gòu)造比較簡單，常用格柵、百葉等形式。排風(fēng)口為了防止室外No14風(fēng)對排風(fēng)效果的影響，往往要加裝避風(fēng)風(fēng)帽。送風(fēng)口形式根據(jù)室內(nèi)氣流組織的要求選用。常用的有格柵、百葉、條縫、孔板、散熱器、噴口等。從空氣輸配管網(wǎng)角度，風(fēng)口的主要特性是風(fēng)量特性和阻力特性.三通、四通用在管路中分流或匯流以便分配或彙集氣流；變徑、變形管段在管路中設(shè)置是為了連接管道和設(shè)備，或由於空間的限制等；彎頭的設(shè)置是為了改變管流方向。這些管件都會在所在位置產(chǎn)生局部阻力。它們的阻力特性在《流體力學(xué)》已作了分析研究。No15空氣處理設(shè)備的基本功能是對空氣進(jìn)行淨(jìng)化處理和熱濕處理，處理的同時，對空氣的流動也造成阻礙。常見的有空氣篩檢程式、表面式換熱器、噴水室、淨(jìng)化塔等?？諝馓幚碓O(shè)備可集中設(shè)置，也可分散設(shè)置，不管集中還是分散，它都在所在位置處形成管網(wǎng)的局部阻力。1.1.2燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)形式與設(shè)施

燃?xì)馐乾F(xiàn)代城市生活和生產(chǎn)的一種主要能源。燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)是城市燃?xì)夤こ痰闹饕M成部分。No161.1.2.1燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)形式燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)組成：由分配管道、用戶引入管和室內(nèi)管道三部分。分配管道包括街區(qū)和庭院分配管道，其功能是在供區(qū)域內(nèi)將燃?xì)夥峙浣o各部門用戶。用戶引入管將燃?xì)鈴姆峙涔芤饺肟谔幍目傞y門。室內(nèi)燃?xì)夤艿烙煽傞y門處將燃?xì)庖騺K分配到各燃?xì)庥镁?。No17燃?xì)夤艿婪旨墸郝饪赡軐?dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等事故，所以燃?xì)夤艿赖臍饷苄蕴貏e嚴(yán)格。管道中壓力越高，管道接頭脫開或管道本身裂縫的可能性和危險性也越大。因此，燃?xì)夤艿佬璋摧敋鈮毫Ψ旨墶８骷墝艿啦馁|(zhì)、安裝品質(zhì)、檢測標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行管理的要求不同。我國城市燃?xì)夤艿腊础冻擎?zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)範(fàn)》（GB50028-93）規(guī)定的壓力分級如下：1.高壓管道：壓力為0.3~0.8MPa（3.0~8.0kgf/cm2）2.次高壓管道：壓力為0.15~0.3MPa（1.5~3.0kgf/cm2）No183.中壓管道：為5kPa~0.15MPa（0.05~1.5kgf/cm2）

4.低壓管道：小於5kPa（500mmH2O）

居民和小型公共建築用戶一般直接由低壓管道供氣。

中壓和次高壓管道必須通過區(qū)域調(diào)壓室或用戶專用調(diào)壓室才能給城市分配管網(wǎng)中的低壓和中壓管道供氣，或給工廠、大型公共建築用戶及鍋爐房供氣。一般由城市高壓管道構(gòu)成大城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的外環(huán)環(huán)網(wǎng)。高壓燃?xì)獗仨毻ㄟ^調(diào)壓後才能送入次高壓或中壓管道，送入高壓貯氣罐以及工藝需要高壓燃?xì)獾拇笮凸S。No19各級壓力管網(wǎng)的幹管，特別是中壓以上管道，應(yīng)連成環(huán)狀管網(wǎng)。分期建設(shè)的，初建時也可以是半環(huán)形或枝狀管網(wǎng)，但應(yīng)逐步構(gòu)成環(huán)狀管網(wǎng)。城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)根據(jù)所採用的壓力級制不同，可分為：1.一級系統(tǒng)，僅由低壓或中壓或次高壓一個等級的管網(wǎng)。2.二級系統(tǒng)，由低、中壓兩級或低、次高壓兩級管網(wǎng)組成。3.三級系統(tǒng)，由低、中（次高）、高三級壓力管網(wǎng)組成。4.多級系統(tǒng)，由低、中、次高和高壓，甚至更高壓力的多級壓力管網(wǎng)組成。No20低壓一級管網(wǎng)系統(tǒng)氣源送出的燃?xì)庀冗M(jìn)入儲氣罐，然後經(jīng)穩(wěn)壓器進(jìn)入低壓管網(wǎng)（圖1-1-14）。適用於氣量較小，供氣範(fàn)圍為2~3km的城鎮(zhèn)和地區(qū)。1432圖1-1-4低壓一級管網(wǎng)系統(tǒng)1氣源廠2低壓儲氣罐3穩(wěn)壓器4低壓管網(wǎng)No21中壓或次高壓一級管網(wǎng)系統(tǒng)如圖1-1-51氣源廠2345圖1-1-5中壓或次高壓一級管網(wǎng)系統(tǒng)2儲配站3中壓或次高壓輸氣管網(wǎng)4中壓或次高壓配氣管網(wǎng)5箱式調(diào)壓裝置1No22燃?xì)庾詺庠磸S（或天燃?xì)忾L輸管線）送入城市燃?xì)鈨ε湔荆ɑ蛱烊細(xì)忾T站、配氣象站），經(jīng)加壓（或調(diào)壓）送入中壓或次高壓輸氣幹管，再由輸氣幹管送入配氣管，最後經(jīng)箱式調(diào)壓器調(diào)至低壓後送入用戶內(nèi)管道。由於中壓或次高壓一級系統(tǒng)的供氣安全性較二級或三級系統(tǒng)差，對於街道狹窄、房屋密度大的老城區(qū)和安全距離不足的地區(qū)不宜採用。新城區(qū)和安全距離可以保證的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先採用。No23二級管網(wǎng)系統(tǒng)二級管網(wǎng)系統(tǒng)一般均有一級是低壓管網(wǎng)，另一級是管網(wǎng)可以是中壓、次高壓或高壓。人工煤氣中、低壓二級管網(wǎng)系統(tǒng)如圖1-1-6所示。12354圖1-1-6人工煤氣中、低壓二級管網(wǎng)系統(tǒng)1氣源廠2儲配站3中壓管網(wǎng)4低壓管網(wǎng)5調(diào)壓站從氣源廠

儲配站的低壓儲氣罐

壓縮機(jī)加壓

中壓管網(wǎng)

調(diào)壓器將壓力降至低壓

低壓管網(wǎng)。（見上屏圖）天燃?xì)庵校ù胃撸⒌蛪憾壒芫W(wǎng)系統(tǒng)如圖1-1-7所示。12354圖1-1-7天然氣中(次高)、低壓二級管網(wǎng)系統(tǒng)1長輸管線2門站或配氣站3中壓管網(wǎng)4中（次高）低壓調(diào)壓站5低壓管網(wǎng)長輸氣管線

入門站或配氣站

調(diào)壓、計量

城市中壓管網(wǎng)

中、低調(diào)壓站調(diào)壓後

低壓管網(wǎng)。（見上屏圖）三級系統(tǒng)通常含有中、低壓兩級管網(wǎng)，另外一級是次高壓管網(wǎng)或高壓管網(wǎng)，通常稱高、中、低壓三級管網(wǎng)系統(tǒng)。（見下屏圖）No26高、中、低壓三級管網(wǎng)系統(tǒng)如圖1-1-8所示。`12364圖1-1-8高、中、低壓三級管網(wǎng)系統(tǒng)1長輸管線2門站或配氣站4高、中壓調(diào)壓站3高壓管網(wǎng)5中壓管網(wǎng)576中、低壓調(diào)壓站7低壓管網(wǎng)No27自長輸氣管線來的天然氣(或加壓氣化煤氣）先進(jìn)入門站或配氣站，經(jīng)調(diào)壓、計量後進(jìn)入城市高壓（或次高壓）管網(wǎng)，然後經(jīng)高、中壓調(diào)壓站調(diào)壓後送入中壓管網(wǎng)，最後經(jīng)中、低調(diào)壓站調(diào)壓後送入低壓管網(wǎng)。三級管網(wǎng)投資大，通常只在特大城市，並要求供氣有充分保證時才考慮選用。No281.1.2.2燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)設(shè)施1.儲配站

儲配站是城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的一個重要設(shè)施。儲配站具有三個功能：1.儲存必要的燃?xì)饬坑靡哉{(diào)峰；2.使多種燃?xì)膺M(jìn)行混合；3.將燃?xì)饧訅阂员ＷC每個燃?xì)庥镁咔熬哂凶銐虻膲毫Α５蛪簝Υ?、中壓輸送儲配站工藝流程見圖1-1-9。圖1-1-9低壓儲存中壓輸送工藝流程2水封閥門1低儲3壓4止回閥5流量計23壓中壓低壓城市中壓管網(wǎng)送入儲配站的燃?xì)?/p>

低壓儲氣罐

壓縮機(jī)加壓至中壓

流量計

城市中壓管網(wǎng)。2.調(diào)壓站調(diào)壓站是城市的燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的另一個重要設(shè)施。調(diào)壓站有兩個功能：1）將輸氣管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)到下一級管網(wǎng)或用戶需要的壓力；2）保持調(diào)節(jié)後的壓力穩(wěn)定。No30調(diào)壓站按用途分為三種：1）區(qū)域調(diào)壓站---用於區(qū)域性用氣調(diào)壓；2）專用調(diào)壓站---工業(yè)、公用事業(yè)用戶專用調(diào)壓；3）箱式調(diào)壓裝置---少量居民用戶，小型工業(yè)、公用事業(yè)用戶調(diào)壓（樓棟調(diào)壓）。調(diào)壓站組成：調(diào)壓器、閥門、篩檢程式、安全裝置、旁通管及測量儀錶等。詳P6~P9課外自學(xué)1.調(diào)壓器燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的壓力工況是利用調(diào)壓器來控制的。所有調(diào)壓器均是將較高的壓力降至較低壓力。調(diào)壓器是一個降壓穩(wěn)壓裝置，是調(diào)No31（P6~P9,No31~No36課外自學(xué)，不講）是調(diào)壓站的核心設(shè)備。若調(diào)壓器後的燃?xì)鈮毫楸徽{(diào)參數(shù)，則這種調(diào)壓器為後壓調(diào)壓器。若調(diào)壓器前的壓力為被調(diào)參數(shù)，則這種調(diào)壓器為前壓調(diào)壓器。城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)通常多用後壓調(diào)壓器調(diào)節(jié)燃?xì)鈮毫?。?）閥門調(diào)壓室進(jìn)口及出口處設(shè)置的閥門，主要作用是當(dāng)調(diào)壓器、篩檢程式檢修或發(fā)生事故時切斷燃?xì)?。在調(diào)壓室之外的進(jìn)出口管道上也應(yīng)設(shè)置切斷閥門，此閥門是常開的（但要求它必須隨時可以關(guān)斷），並和調(diào)壓室相隔一定的距離，以便當(dāng)調(diào)壓室發(fā)生事故時，不必靠近調(diào)壓室即可關(guān)閉閥門，避免事故蕞延和擴(kuò)大。（3）篩檢程式在燃?xì)庵泻泄腆w懸浮物很容易存在調(diào)壓器和安全閥內(nèi)，破壞調(diào)壓器和安全閥的正常工作。因此，有必要在調(diào)壓器入口如處安裝篩檢程式，以清除燃?xì)庵械墓腆w懸浮物。篩檢程式前後應(yīng)設(shè)置壓差器，根據(jù)測得的壓降可以判斷過濾的工作情況，在正常工作情況下，燃?xì)馔ㄟ^篩檢程式的壓降不得超過10kPa，壓降過大時應(yīng)清洗。（4）安全裝置

當(dāng)負(fù)荷為零而調(diào)器閥口關(guān)閉不嚴(yán)，以及調(diào)壓器中薄膜破裂或調(diào)壓器系統(tǒng)失靈時，調(diào)壓站壓力會突然升高，它會危及設(shè)備的正常工作，甚至?xí)舶踩斐晌：?。因此調(diào)壓器必須設(shè)安全裝置。防止出口壓力過高的安全裝置有安全閥、監(jiān)視器裝置和調(diào)壓器並聯(lián)裝置。（5）旁通管為了保證在調(diào)壓站維修時不間斷供氣，故在調(diào)室內(nèi)旁通管。燃?xì)馔ㄟ^旁通管供給用戶時，管網(wǎng)的壓力和流量由調(diào)節(jié)旁通止的閥門來實現(xiàn)。對於高壓調(diào)壓裝置，為便於調(diào)節(jié)，通常在旁通管上設(shè)置兩個閥門。選擇旁通管的管徑時，要根據(jù)燃?xì)庾畹蛪毫托枰某隹趬毫σ约肮芫W(wǎng)最大負(fù)荷進(jìn)行計算。旁通管的管徑通常比調(diào)壓器的出口管的管徑小2~3號。（6）測量儀錶通常調(diào)壓器的入口安裝指示式壓力計，出口安裝自記式壓力計，自動記錄調(diào)壓器出口暫態(tài)壓力，以便監(jiān)視調(diào)壓器的工作狀況。用戶調(diào)壓室及專用調(diào)壓室通常還安裝流量計。此外，為了改善管網(wǎng)水力工況，隨著燃?xì)夤芫W(wǎng)用氣量改變應(yīng)使調(diào)壓室出口壓力相應(yīng)變化，可在調(diào)壓室內(nèi)設(shè)置孔板或凸輪裝置。當(dāng)調(diào)壓室產(chǎn)生較大的雜訊時，必須有消聲裝置。燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)常用的閥門有閘閥、旋塞、截止閥、球閥、蝶閥等。1.1.3其他氣體輸配管網(wǎng)形式專裝置（略，P7~P9，可自閱）No361.2液體輸配管網(wǎng)形式與裝置1.2.1供暖空調(diào)冷熱水管網(wǎng)形式與裝置1.2.1.1供暖空調(diào)冷熱水管網(wǎng)形式供暖空調(diào)工程常用冷熱水作介質(zhì)，從冷、熱源向換熱器、空氣處理設(shè)備提供冷、熱量。冷熱水輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的形式：（1）按迴圈動力分：重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)，靠水的密度差進(jìn)行迴圈，裝置簡單，運(yùn)行時無雜訊，不消耗電能。但其迴圈動力小，管徑大，作用範(fàn)圍受限，通常只在單幢建築採用。No37機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)，靠機(jī)械（水泵）進(jìn)行迴圈。機(jī)械迴圈要消耗電能、水泵運(yùn)行有雜訊，但迴圈動力大。大而複雜的管網(wǎng)，多採用機(jī)械迴圈。（2）按水流路徑可分為同程式系統(tǒng)：除了供回水管路以外，還有一根同程管。由於各並聯(lián)環(huán)路的管路長度基本相等，各用戶的水阻力大致相等，流量分配滿足要求。高層建築的垂直立管常採用同程式，水準(zhǔn)管路系統(tǒng)範(fàn)圍大時亦應(yīng)儘量採用同程式。圖1-2-1（下屏）是垂直同程和水準(zhǔn)同程的佈置。No38圖1-2-1同程式水系統(tǒng)（P10）`垂直同程水準(zhǔn)同程N(yùn)o39管路簡單，不需採用同程管，系統(tǒng)投資較少，但水分配、調(diào)節(jié)較難。如果系統(tǒng)較小，適當(dāng)減小公共管路的阻力，增加並聯(lián)支管阻力，並在所有的連接末端設(shè)備的支管上安裝流量調(diào)節(jié)閥門平衡阻力，則亦可用異程佈置。（3）按流量變化可分為定流量和變流量系統(tǒng)定流量水系統(tǒng)中迴圈水量保持定值，負(fù)荷變化時，可通過改變供回水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如用供回水支管上三通調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)供回水量比，從而調(diào)節(jié)供水溫度。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、操作方便，不需要複雜的自控設(shè)備，異程式系統(tǒng)：No40缺點(diǎn)是流量不變，輸送能耗始終為設(shè)計最大值。

變流量水系統(tǒng)供回水溫度保持定值，負(fù)荷改變時，通過改變供水量來調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)是輸送能隨負(fù)荷減少而降低，水泵容量和電耗少;缺點(diǎn)是系統(tǒng)需配備一定的自控裝置。（4）按水泵設(shè)置可分為單式泵和複式泵系統(tǒng)單式泵水系統(tǒng)的冷、熱水源和負(fù)荷側(cè)只用一組迴圈水泵，這種水系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)水泵流量，不能節(jié)省水泵輸送能量。複式泵水系統(tǒng)的冷、熱水源和負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置迴圈水泵，可以實現(xiàn)負(fù)荷側(cè)水泵變流量運(yùn)行，能節(jié)省輸送能耗，並能適應(yīng)供水分區(qū)No41不同壓降的需要，系統(tǒng)總壓低。圖1-2-2所示為單式泵定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)。定流量系統(tǒng)的用戶盤管可以用三通閥調(diào)節(jié)水量以適應(yīng)室內(nèi)冷熱負(fù)荷變化，而又不改變整個系統(tǒng)流量。變流量系統(tǒng)的用戶盤管用三通閥調(diào)節(jié)水流量，同時改變系統(tǒng)流量。P.CRRRRR圖1-2-2單式泵定流量和變流量系統(tǒng)（P11）定流量變流量開關(guān)。（用來檢查水流方向和控制冷源、水泵的啟停）和流量計（檢查管內(nèi)流量）?？刂圃硎牵寒?dāng)負(fù)荷減小時，負(fù)荷側(cè)二通閥關(guān)小，流量減小，水流經(jīng)旁通從A向B流動（稱“盈”），當(dāng)旁通管內(nèi)通過水流量達(dá)到設(shè)定值時，流量開關(guān)動作，通過程式控制制器，關(guān)掉一臺冷（熱）水機(jī)組和水泵。圖1-2-3所示為複式泵系統(tǒng)，在旁通管上設(shè)流量RR程式控制器43圖1-2-3複式泵系統(tǒng)1一次泵

2二次泵

3、4流量開關(guān)ABNo43反之，當(dāng)負(fù)荷增加時，旁通管中水從B流向A（稱“虧”），當(dāng)流量達(dá)到設(shè)定值時，旁通管上流量開關(guān)動作，通過程式控制制器，啟動一臺冷（熱）水機(jī)組和水泵。(5)按與大氣接觸情況可分為開式和閉式系統(tǒng)閉式水系統(tǒng)不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱。水泵不需克服系統(tǒng)靜水壓頭，耗電較小。因此，採暖空調(diào)冷熱水管網(wǎng)普遍採用閉式系統(tǒng)。No441.2.1.2供暖空調(diào)冷熱水管網(wǎng)裝置（1）膨脹水箱膨脹水箱的作用來貯存冷熱水系統(tǒng)水溫上升時的膨脹水量。在重力迴圈上供下回式系統(tǒng)中，它還起著排氣作用。膨脹水箱的另一個作用是恒定系統(tǒng)的壓力。膨脹水箱的膨脹管與水系統(tǒng)管路的連接，在重力循環(huán)系統(tǒng)中，應(yīng)接在供水總管的頂端；在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中，一般接至迴圈水泵吸入口前。連接點(diǎn)處的壓力，無論在系統(tǒng)不工作或運(yùn)行時，都是恒定的。此點(diǎn)因而也稱定壓點(diǎn)。No45膨脹水箱的迴圈管應(yīng)接到系統(tǒng)定壓點(diǎn)前的水準(zhǔn)回水幹管上（見圖1-2-4）。該點(diǎn)與定壓點(diǎn)之間應(yīng)保持1.5~3m的距離。這樣可讓少量熱水能緩慢地通過迴圈管和膨脹管流過水箱，以防止箱裏的水凍結(jié)；同時，冬季運(yùn)行的膨脹水箱圖1-2-4膨脹水箱與機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的連接方式12341膨脹管2迴圈管3冷熱水機(jī)組4迴圈水泵1.5~3m定壓點(diǎn)No46應(yīng)考慮保溫。在膨脹管、迴圈管上，嚴(yán)禁安裝閥門，以防止系統(tǒng)超壓，水箱水凍結(jié)。膨脹水箱的容積，可按下式計算確定：式中Vp

膨脹水箱的有效容積，即由信號管到溢管之間的容積，L；

水的體積膨脹係數(shù)，=0.0006L/OC;VC系統(tǒng)內(nèi)的水容量，L；

tmax考慮系統(tǒng)內(nèi)水受熱和冷卻時水溫的最大波動值，OC，一般以20OC水溫算起。(1-2-1)No47（2）排氣裝置系統(tǒng)的水被加熱時，會分離出空氣。在氣壓力下，1kg水在5OC時，水中的含氣量超過30mg,而加到95OC時，水中的含氣量只有約3mg,此外，有系統(tǒng)停止運(yùn)行時，通過不嚴(yán)密處也會滲入空氣。充水後，也會有些空氣殘留在系統(tǒng)內(nèi)。系統(tǒng)中如積存空氣，就會形成氣塞，影響水的正常迴圈。因此必須設(shè)置排除空氣的設(shè)備。排氣裝置可以是手動的，也可以是自動的。常見的主要有集氣罐、自動排氣閥和冷風(fēng)閥No48等幾種。排氣裝置應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)各環(huán)路的供水管末端的最高處（見圖1-2-5）在系統(tǒng)運(yùn)行時，定期開閉閥門將水中分離來的空氣排除。圖1-2-5集氣罐安裝位置示意圖(p12)1342341臥式集氣罐2立式集氣罐3末端管4放氣管i=0.003i=0.003No49（3）散熱器溫控閥散熱器溫控閥是一種自動控制散熱器散熱量的設(shè)備，當(dāng)室內(nèi)溫度高於給定的溫度值時，感溫元件受熱，將閥門關(guān)小，進(jìn)入散熱器的水量減小，散熱器散熱量減小，室溫下降。當(dāng)室溫降到低於設(shè)定值時，感溫元件開始收縮，閥孔開大，水流量增大，散熱器散熱量增加，室內(nèi)溫度開始升高，從而保證室溫處在設(shè)定的溫度值上。溫控閥控溫範(fàn)圍在13~28oc之間，控溫誤差為

1oc。散熱器溫控閥的阻力較大（閥門全開時，阻力係數(shù)

達(dá)18.0左右）。No50（4）分水器、集水器分水器、集水器一般是為了便於連接通向各個環(huán)路的許多並聯(lián)管道而設(shè)置的，也能起到一定程度的均壓作用，有利於流量分配調(diào)節(jié)、維修和操作。分水器、集水器管徑可按並聯(lián)接管的總流量通過時的斷面流速為1.0~1.5m/s確定。流量特大時，允許增大，但不宜超過4m/s。（5）篩檢程式篩檢程式設(shè)在水系統(tǒng)中的水泵、換熱器、孔板等設(shè)備的入口管道上，以防止雜質(zhì)進(jìn)入，污染或堵塞這些設(shè)備。但另一方面，篩檢程式又增大了管路阻力，隨著使用時間的增長，阻力會增大，需及時檢查清洗。（6）閥門供暖、空調(diào)冷熱水管用的閥門與熱流水供熱管網(wǎng)種類相同。在熱水供熱管網(wǎng)仲介紹。（7）換熱裝置換熱器基本功能是從冷、熱水中獲得冷熱量，但它們同時也是管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力部件。No521.2.2熱水集中供熱管網(wǎng)形式與裝置（P12）1.2.2.1熱水集中供熱管網(wǎng)形式目前國內(nèi)以區(qū)域鍋爐房為熱源的熱水供熱系統(tǒng)，其供暖建築面積一般為數(shù)萬至數(shù)十萬平方米，個別系統(tǒng)甚至超過百萬平方米。以熱電廠為熱源或具有幾個熱源的大型熱水供熱系統(tǒng)，其供暖建築面積可高達(dá)數(shù)百平方米。No53圖1-2-6是一個供熱範(fàn)圍較小的熱網(wǎng)系統(tǒng)圖管網(wǎng)採用枝狀連接，熱網(wǎng)供水從熱源主幹線2，支幹線3

，用戶支線4送到各熱用戶的引入口處，網(wǎng)路回水從各用戶沿相同線路返回?zé)嵩?。圖1-2-6枝狀管網(wǎng)（P13）143251熱源2主幹線3支幹線4用戶支線No54枝狀管網(wǎng)簡單，供熱管道的直徑距熱源越遠(yuǎn)而逐漸減小，基建投資小，運(yùn)行管理簡便。但枝狀管網(wǎng)不具後備供熱的性能。當(dāng)供熱管網(wǎng)某處發(fā)生故障時，在故障點(diǎn)以後的熱用戶都將停止供熱。為了縮小事故的影響範(fàn)圍和迅速消除故障，在與幹管相連接的管路分支處，及在與分支管路相連接的較長的用戶支管處，均應(yīng)設(shè)閥門。近年來出現(xiàn)的多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)，主要有兩種熱源組合方式：No551）熱電廠與區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱；2）幾個熱電廠聯(lián)合供熱。圖1-2-7是由幾個熱電廠和一些區(qū)域鍋爐房組成的多熱源系統(tǒng)示意圖。圖1-2-7多熱源供熱系統(tǒng)的環(huán)狀管網(wǎng)示意圖41215631熱電廠2區(qū)域鍋爐房3環(huán)狀管網(wǎng)4支幹線5分支幹線6熱力站No56熱網(wǎng)系統(tǒng)圖的特點(diǎn)是網(wǎng)路的輸配幹線呈環(huán)狀，支幹線4從環(huán)狀網(wǎng)3分出，再到各熱力站6。環(huán)狀管網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)是具有很高的後備能力。當(dāng)輸配幹線某處出現(xiàn)事故時，可以切除故障段後，通過環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向保證供熱。環(huán)狀管網(wǎng)與枝狀管網(wǎng)相比，投資增大，運(yùn)行管理更為複雜，要求較高的自動控制措施。No571.2.2.2熱水集中供熱管網(wǎng)用戶

連接方式與裝置熱水供熱系統(tǒng)有兩種形式：閉式系統(tǒng)和開路系統(tǒng)。閉路系統(tǒng)：熱網(wǎng)的迴圈水僅作為熱媒，供給用戶熱量而不從熱網(wǎng)中取出使用。開式系統(tǒng)：熱網(wǎng)的迴圈水部分地或全部地從熱網(wǎng)取出，直接用於熱用戶。這裏重點(diǎn)介紹閉式系統(tǒng)與用戶的連接方式。圖1-2-8（P14或No60）所示為雙管制的閉合式熱水供熱系統(tǒng)示意圖。熱水沿?zé)峋W(wǎng)供水管輸送到各個熱用戶，在熱用戶系統(tǒng)的用熱設(shè)備內(nèi)放出熱量後，沿?zé)峋W(wǎng)回水管返回?zé)嵩?。雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)是我國目前最廣泛應(yīng)用的熱水供熱系統(tǒng)。No58下麵分別介紹閉式熱水供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)與供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)等熱用戶的連接方式。（1）供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接方式可分為直接連接和間接連接兩種方式:直接連接:用戶系統(tǒng)直接連接於熱水網(wǎng)路上。熱水網(wǎng)路的水力工況（壓力和流量狀況）和熱力工況與供暖用戶有著密切的聯(lián)繫。間接連接:在供暖系統(tǒng)熱用戶設(shè)置表面式水-水換熱器（或在熱力站處設(shè)置擔(dān)負(fù)該區(qū)供暖熱負(fù)荷的表面式水-水換熱器），用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路被表面式水-水換熱器隔離，形成兩個No59獨(dú)立的系統(tǒng)。用戶與網(wǎng)路之間的水力工況互不影響。

圖1-2-8雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖AB10膨脹水箱15散熱器3補(bǔ)給水泵4補(bǔ)給水壓力調(diào)節(jié)器2網(wǎng)路迴圈水泵6水射器7混合水泵8面水-水熱器9用戶泵加熱裝置(a)無混合直接連接(b)水射器直接連接?混合水泵直接連接(d)熱用戶與熱網(wǎng)間接連接續(xù)圖1-2-8雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接方式，常見的有以下幾種方式。AB11空氣加熱器××××13水-水換熱器××14儲水箱××××××15容積式換熱器上水12溫調(diào)器上水上水(e)通風(fēng)熱用戶與熱網(wǎng)連接(f)無儲水箱的連接(g)裝上部水箱連接(h)裝容積換熱器連接回水管供水管`AB16下部儲水箱××××××××××××18熱水供應(yīng)系統(tǒng)的迴圈管路續(xù)圖1-2-8雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖17熱水供應(yīng)系統(tǒng)的迴圈水泵i裝設(shè)下部水箱的的連接方式集氣罐回水管供水管13水-水換熱器1）無混合裝置的直接連接（圖1-2-8a）熱水由熱網(wǎng)供水管直接進(jìn)入供暖用戶，在散熱器內(nèi)放熱後，返回?zé)峋W(wǎng)回水管去。這種直接連接方式最簡單，造價低。但這種無混合裝置的直接連接方式只能在網(wǎng)路的設(shè)計供水溫度不超過供暖系統(tǒng)的最高熱媒溫度時方可採用，且用戶引入口處熱網(wǎng)的供回水管的資用壓差大於供暖系統(tǒng)用戶的壓力損失時才能應(yīng)用。絕大多數(shù)低溫?zé)崴到y(tǒng)是採用無混合裝置的直接連接方式。

13補(bǔ)給水泵2網(wǎng)路迴圈水泵加熱裝置(a)無混合直接連接5散熱器4補(bǔ)給水壓力調(diào)節(jié)器圖1-2-8a當(dāng)集中供熱系統(tǒng)採用高溫水供熱，水溫超過2）裝水射器的直接連接（圖1-2-8b）熱網(wǎng)供水管的高溫水進(jìn)入水射器6，在噴嘴處形成很高的流速，動壓升高，靜壓降低，抽吸回水管的低溫水，並與供水混合，使進(jìn)入用戶供暖系統(tǒng)的供水溫度低於熱網(wǎng)供水溫度，符合用戶系統(tǒng)要求。3）裝混合水泵的直接連接（圖1-2-8c）當(dāng)建築物用戶引入口處，熱水網(wǎng)路的供、回水壓差較小，不能滿足水射器正常工作所需的壓差，或設(shè)集中泵站將高溫水轉(zhuǎn)為低溫水，向多幢或街區(qū)建築物供暖時，可採用混合水泵的直接連接方式。7混合水泵?混合水泵直接連接來自熱網(wǎng)供水管的高溫水，在用戶入口或熱力站處，與混合水泵7抽引的用戶或街區(qū)網(wǎng)路回水混合，降低溫度後，再進(jìn)入用戶供暖系統(tǒng)。為防止混合水泵揚(yáng)程高於熱網(wǎng)供回水管的壓差，而將熱網(wǎng)回水抽入熱網(wǎng)供水管內(nèi)，在熱網(wǎng)供水管入口處應(yīng)裝止回閥，通過調(diào)節(jié)混合水泵的閥門和熱網(wǎng)供、回水管進(jìn)出口處的閥門開啟度，可以在較大範(fàn)圍內(nèi)調(diào)節(jié)用戶供熱系統(tǒng)的供水溫度和流量。在熱力站處設(shè)置混合水泵的連接方式，可以適當(dāng)?shù)丶泄芾?。但混合水泵連接方式的造價比採用水噴射器的方式高，運(yùn)行中需要經(jīng)常維護(hù)並消耗電能。4）間接連接（圖1-2-8d）間接連接系統(tǒng)的工作方式如下：熱網(wǎng)供水管的熱水進(jìn)入設(shè)置在建築物用戶引入口或熱力站的表面式水-水換熱器8內(nèi)，通過換熱器的表面將熱能傳遞給供暖系統(tǒng)的迴圈水，冷卻後的回水返回?zé)峋W(wǎng)回水管去。間接連接方式需要在建築物用戶入口處或熱力站內(nèi)設(shè)置表面式水-水換熱器和供暖系統(tǒng)熱用戶的迴圈水泵等設(shè)備，造價比上述直接連接高得多。迴圈水泵需經(jīng)常維護(hù)，並消耗電能，運(yùn)行費(fèi)用增加。我國城市集中供熱系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接，多年來主要採用直接連接方式。只有在熱水網(wǎng)路與熱用戶的壓力狀況不適應(yīng)時才採用間接連接方式。如熱網(wǎng)回水在用戶入口處的壓力超過該用戶散熱器的承受能力，或高層建築採用直接連接，影響到整個熱水網(wǎng)路壓力升高時就得採用間接連接方式。採用直接連接，由於熱用戶系統(tǒng)漏損水量大，造成熱源水處理量增大，影響供熱系統(tǒng)的供熱能力和經(jīng)濟(jì)性。採用間接連接方式，雖造價增高，但熱源的補(bǔ)水率大大減小，同時熱熱網(wǎng)的壓力工況和流量工況不受用戶的影響，便於熱網(wǎng)運(yùn)行管理。對於小型熱水供熱系統(tǒng)，特別是低溫水供熱系統(tǒng)，直接連接仍是最主要的形式。（2）通風(fēng)系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路的連接

由於通風(fēng)系統(tǒng)中加熱空氣的設(shè)備能承受較高壓力，並對熱媒參數(shù)無嚴(yán)格限制，因此通風(fēng)用熱設(shè)備11（如空氣加熱器等）與熱網(wǎng)的連接，通常都採用最簡單的連接形式，如圖1-2-8e所示。11空氣加熱器(e)通風(fēng)熱用戶與熱網(wǎng)連接回水管供水管（3）熱水供應(yīng)用戶與熱網(wǎng)的連接方式在閉式熱水供熱系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的迴圈水僅作熱媒，供給熱用戶熱水，而不從熱網(wǎng)中取出使用。因此，熱水供應(yīng)熱用戶與熱網(wǎng)的連接必須通過表面式水-水換熱器。根據(jù)用戶熱水供應(yīng)系統(tǒng)中是否設(shè)置儲水箱及其設(shè)置位置的不同，連接方式有如下幾種主要形式。1）無儲水箱的連接方式（圖1-2-8f）；2）裝設(shè)上部儲水箱的連接方式（圖1-2-8g）；3）裝設(shè)容積式換熱器的連接方式（圖1-2-8h）AB11空氣加熱器××××13水-水換熱器××14儲水箱××××××15容積式換熱器上水12溫調(diào)器上水上水(f)無儲水箱的連接(g)裝上部水箱連接(h)裝容積換熱器連接回水管供水管圖1-2-8（f）（g）（h）4）裝設(shè)下部儲水箱的連接方式（圖1-2-8i）。AB16下部儲水箱××××××××××××18熱水供應(yīng)系統(tǒng)的迴圈管路續(xù)圖1-2-8i裝設(shè)下部水箱的的連接方式17熱水供應(yīng)系統(tǒng)的迴圈水泵集氣罐回水管供水管13水-水換熱器（4）閉式雙級串聯(lián)和混聯(lián)連接的

熱水供熱系統(tǒng)在熱水供熱系統(tǒng)中，各種熱用戶（供暖、通風(fēng)熱水供應(yīng)）通常都是並聯(lián)連接在熱水網(wǎng)路上。熱水供熱系統(tǒng)中的網(wǎng)路迴圈水量應(yīng)等於各用戶所需水量之和。熱水供熱用戶所需水量與網(wǎng)路的連接方式有關(guān)。為了減少熱水供應(yīng)熱負(fù)荷所需的網(wǎng)路迴圈水量，可採用供暖系統(tǒng)與熱水供應(yīng)串聯(lián)或混聯(lián)連接方式。（圖1-2-9）No73圖1-2-9（a）是一個閉式雙級串聯(lián)連接方式。`網(wǎng)路供水熱水供應(yīng)回水1級熱水供應(yīng)水加熱器4流量調(diào)節(jié)器水溫調(diào)節(jié)器3上水2級熱水供應(yīng)水加熱器流量調(diào)節(jié)器5供暖通過第2級加熱器2，將水加熱到所需溫度。經(jīng)過第2級加熱器放熱後的網(wǎng)路供水，再進(jìn)入供暖系統(tǒng)中。為了穩(wěn)定供暖系統(tǒng)的水力工況，在供水管上安裝流量調(diào)節(jié)器4，控制用戶系統(tǒng)的流量。熱水供應(yīng)系統(tǒng)的用水首先由串聯(lián)在網(wǎng)路回水管上的水加熱器（1級加熱器）1加熱。如經(jīng)過第1級加熱後，熱水供應(yīng)水溫仍低於所要求的溫度，則通過水溫調(diào)節(jié)器3將閥門打開，進(jìn)一步利用網(wǎng)路中的高溫水No74圖1-2-9（a）圖1-2-9（b）混聯(lián)連接方式No758流量調(diào)節(jié)6加熱器10供暖系統(tǒng)迴圈水泵11熱水供應(yīng)系統(tǒng)迴圈水泵熱水供應(yīng)網(wǎng)路回水水加熱器79供暖熱用戶系統(tǒng)上水12膨脹水箱網(wǎng)路供水

於圖-2-9(a).熱水供應(yīng)交換器6的終熱段6b（相當(dāng)於1-2-9[a]的II級加熱器）的熱網(wǎng)供水，並不進(jìn)入供暖系統(tǒng)，而與熱水供暖系統(tǒng)的熱網(wǎng)回水相熱網(wǎng)供水分別進(jìn)入熱水供應(yīng)和供暖系統(tǒng)的熱交換器6和7中（通常採用板式熱交換器）。上水同樣採用兩級加熱，但加熱方法不同於圖1-2-9（b）是一個混聯(lián)連接的圖式。6a6b混合，進(jìn)入熱水供應(yīng)熱交換器的預(yù)熱段6a（相當(dāng)於1-2-9（a）的I級加熱器），將上水預(yù)熱。上水最後通過熱交換器6的終熱段6b，被加熱到熱水供應(yīng)所要求的水溫。根據(jù)熱水供應(yīng)的供水溫度和供暖系統(tǒng)保證的室溫，調(diào)節(jié)各自熱交換器的熱網(wǎng)供水閥門的開啟度，控制進(jìn)入熱交換器的網(wǎng)路水流量。No76由於採用了串聯(lián)或混連連接方式，利用了供暖系統(tǒng)回水的部分熱量預(yù)熱上水，可減少網(wǎng)路的總計算迴圈水量，適宜用在熱水供應(yīng)負(fù)荷較大的城市供熱系統(tǒng)上。圖1-2-9（b）的圖式，除了採用混聯(lián)的連接方式外，供暖熱用戶與熱水網(wǎng)路採用了間接連接。這種全部熱用戶（供暖、熱水供應(yīng)、通風(fēng)空調(diào)等）與熱水網(wǎng)路均採用間接連接的方式，使用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路的水力工況完全隔開，便於管理。No77開式熱水供熱系統(tǒng)用戶的熱水供應(yīng)用水直接取自熱水網(wǎng)路。供暖和通風(fēng)熱用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路的連接方式，與閉式熱水供熱系統(tǒng)完全相同。開式熱水供熱系統(tǒng)的熱水供熱用戶與網(wǎng)路的連接，有下列幾種方式：

No78（1）無儲水箱的連接方式（圖1-2-10a）熱水直接從網(wǎng)路的、回水管取出，通過混合三通4後的水溫可由溫度調(diào)節(jié)器3來控制。為了防止網(wǎng)路供水管的熱水直接流入回水管，回水管上設(shè)止回閥6。由於直接取水，因此網(wǎng)路供、回水管的壓力都必須大於熱水供應(yīng)用戶系統(tǒng)的水靜壓力、管路阻力以及取水栓5自由水頭的總和。No79××××3溫調(diào)器回水管供水管5取水栓4混合三通1進(jìn)水閥26止回閥圖1-2-10開式熱水供熱系統(tǒng)（a）這種連接方式常用於浴室、洗衣房和用水量很大的工業(yè)廠房中。網(wǎng)路供水和回水先在混合三通中混合，然後送到上部儲水箱7，熱水再沿配水管送到各取水栓。（2）裝設(shè)上部水箱的連接方式No80××××5取水栓回水管供水管4混合三通1進(jìn)水閥2圖1-2-10(b)開式熱水供熱系統(tǒng)（b）3溫調(diào)器（3）與上水混合的連接方式（圖1-2-10c）。熱水供應(yīng)用戶的用水量很大，建築物中（如浴室、洗衣房等）來自供暖通風(fēng)用戶系統(tǒng)的回水量不足與供水管中的熱水混合時，則可採用這種連接方式?；旌纤臏囟韧瑯涌捎脺囟日{(diào)節(jié)器控制。為了便於調(diào)節(jié)水溫，網(wǎng)路供水管的壓力應(yīng)高於上水管壓力。在上水管上要安裝止回閥，以防止網(wǎng)路水流入上水管路。

××××3溫調(diào)器回水管供水管5取水栓4混合三通1進(jìn)水閥上水圖1-2-10開式熱水供熱系統(tǒng)（c）No81止回閥如上水壓力高於熱網(wǎng)供水管壓力時，在上水管上安裝減壓閥。1.1.2.3集中供熱管網(wǎng)的附件

供熱管網(wǎng)附件主要有管件（三通、彎頭等）、閥門、補(bǔ)償器、支座和放氣、放水、疏水、除汙等裝置。詳見P17~18，請自閱。1.2.3建築給水管網(wǎng)形式1.2.4高層建築液體輸配管網(wǎng)的特點(diǎn)（在“建築給水排水”中已學(xué)過，P18~29略）1.3相變流或多相流管網(wǎng)形式與裝置（略，P29~40，可自閱）No82第2章氣體輸配管網(wǎng)水力特徵與水力計算（P41）2.1氣體管流水力特徵2.1.1氣體重力管流水力特徵如圖2-1-1，管道內(nèi)氣體由斷面1流向斷面2。其流動的能量方程式為：(2-1-1)H2H112No83其中，pj1、pj2分別是管內(nèi)斷面1、2的靜壓；v1、v2分別是管內(nèi)斷面1、2的流速；H分別是斷面1、2的位置標(biāo)高；

a、

為環(huán)境空氣密度和管內(nèi)氣體密度；g為重力加速度；

p1~2為從斷面1到斷面2的流動能量損失。工程上稱

為斷面1、2處的動壓；稱為位壓，它實際上是重力對流動的作用。當(dāng)管內(nèi)外流體密度相同，位壓為零。當(dāng)密度上由溫度差造成時，工程上稱位壓為勢壓，或熱壓。No84若1、2斷面分別在管道的進(jìn)口處和出口處，如圖，則有pj1=0,pj2=0,v1=0,(2-1-1)式變形為（2-1-2）式表明，出口的動壓和斷面1、2之間流動損失的壓力來源於進(jìn)出口之間的位壓。即由斷面1到2的流動是由重力引起的，屬重力流，動力大小取決於進(jìn)出口的高差和管道內(nèi)外密度差之積。流動方向取決於管道內(nèi)外氣體密度的相對大小，若管道內(nèi)氣體(2-1-2)No851122H2H1

a補(bǔ)充圖密度小（

<a）,管道內(nèi)氣流向上，反之氣流向下。如衛(wèi)生間排氣豎井內(nèi)，氣體密度冬季小於室外，夏季大於室外，若無排氣風(fēng)機(jī)，則豎井內(nèi)冬季氣流向上運(yùn)動，夏季氣流向下運(yùn)動，倒灌入位於低層的衛(wèi)生間。

U型管如圖2-1-2，假設(shè)氣流從斷面1流入，斷面2流出。斷面1

斷面D的能量方程式為：(2-1-3)12D

1

a

2H2H1H2V2V11D斷面D

斷面2的能量方程為：`其中，

1、

2分別為管道1-D和D-2中的氣體密度；pjD、VD為斷面D處的靜壓和流速；

分別是管流由1到D和D到2中的能量損失，將（2-1-3）和（2-1-4）相加，整理得(2-1-4)(2-1-5)D2（2-1-5）式表明：U型管道內(nèi)的重力流，與管道外的空氣密度無關(guān)。流動動力取決於兩豎直管段內(nèi)的氣體密度差（

1-2）和管道高度（H2-H1）之積。密度相對較小的豎管內(nèi)氣體向上流。當(dāng)圖2-1-2中的斷面1、2合為一體時，如圖2-1-3，形成閉式迴圈管道，其能量方程式為其中

pL是流過閉式循環(huán)管道的能量損失，(2-1-6)

1

2<

1H2H1圖2-1-3閉式管道重力迴圈流動No88式（2-1-6）表明：無機(jī)械動力的閉式管道中，流動動力取決於豎管段內(nèi)的氣體密度差和豎管段的高之積。密度較大的豎管內(nèi)氣流向下，密度較小的豎管內(nèi)氣流向上。2.1.2氣體壓力管流水力特性當(dāng)管道內(nèi)部、管道內(nèi)外不存在密度差，或是水準(zhǔn)管網(wǎng)，則有即位壓等於零，（2-1-1）式變?yōu)椋?2-1-7)No89同一斷面上靜壓與動壓之和稱為全壓pq,即即,(2-1-7)式可變形為：(2-1-8)式表明，位壓為零的管流中，是兩斷面的全壓差克服流動阻力造成流動，上游斷面全壓減去上、下游斷面間的流動阻力等於下游斷面的全壓，即(2-1-8)(2-1-9)No90因此，流速的變化，引起動壓變化，也必然引起靜壓變化。上游斷面靜壓減去上、下游斷面間的流動阻力與上下游斷面動壓變化之和等於下游斷面的靜壓，即（2-1-9）和（2-1-10）式表明了壓力流網(wǎng)的基本水力特徵。當(dāng)管段中沒有外界動力輸入時，下游斷面的全壓總是低於上游斷面。而上、下游斷面間的靜壓關(guān)係比較複雜，這是因為（2-1-10）的[]內(nèi)可“+”、可“-”、也可為“0”.(2-1-10)No91可通過改變流速，在一定範(fàn)圍內(nèi)調(diào)整靜壓。2.1.3壓力和重力綜合作用下的氣體管流特徵由（2-1-1）式可得：二者綜合作用，克服流動阻力，維持管內(nèi)流動。但二者的綜合作用並非總是相互加強(qiáng)的。當(dāng)

<a,即管內(nèi)氣體密度小時，(2-1-11)No92位壓反映重力作用全壓差反映壓力作用位壓驅(qū)動氣體向上流動(H2>H1),阻擋向下流動（H2<H1

）。反之，管內(nèi)氣體密度大時，位壓驅(qū)動氣體向下流動，阻擋向上流動。在閉式迴圈管路內(nèi)，位壓驅(qū)動密度小的氣體向上流動，密度大的氣體向下流動；阻擋相反方向的流動。若壓力驅(qū)動的流動方向與位壓一致，則二者綜合作用加強(qiáng)管內(nèi)氣體流動，若驅(qū)動方向相反，則由絕對值大者決定管流方向；絕對值小者實際上成為加“流動阻力”。如空調(diào)建築裝有排氣風(fēng)機(jī)的衛(wèi)生間排氣豎井，冬季在位壓的輔助作用下，排氣能力明顯No93加強(qiáng)，夏季排氣風(fēng)機(jī)除克服豎井的阻力外，還要克服位壓，排氣能力削弱，尤其是高層建築。2.2流體輸配管網(wǎng)水力計算的基本原理和方法流體輸配管網(wǎng)水力計算的主要目的是根據(jù)要求的流量分配，確定管網(wǎng)的各段管徑（或斷面尺寸）和阻力，求得管網(wǎng)特性曲線，為匹配管網(wǎng)動力設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵等）的型號和動力消耗；或者根據(jù)已定的動力設(shè)備，確定保證流量分配的管道尺寸。No942.2.1摩擦阻力計算摩擦阻力按下式計算：當(dāng)管道材料不變，斷面尺寸不變，流體密度和流量也不隨流程變化時，式中，

為摩阻力係數(shù)：為管段長度，m；Rs為管道水力半徑，m；Rm為管道單位長度摩阻力，又稱為比阻，Pa/m。（2-2-1）No95f為管道過流斷面面積，m2.當(dāng)管網(wǎng)壓力變化使氣體密度

的變化不能忽略時，需要引入氣態(tài)方程和連續(xù)方程組成聯(lián)合方程組；在等斷面管道、等溫流動條件下，求解此聯(lián)合方程組得：常數(shù)No96得：式中，p1、p2分別為1、2斷面的絕對壓力，Pa；L0為管道流量，Nm3/s;分別為氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度、壓力、絕對溫度和壓縮因數(shù)；為斷面1、2間的管道長度，m。對於接近於0C的常溫、壓力不太大的（

0.8MPa）圓形管道，可近似取T/T0=1；Z/Z0=1.（2-2-1‘）No97(2-2-1’)簡化為:`低壓（

0.005MPa）管道，近似取p1+p2=2p0。(2-2-1’)可進(jìn)步簡化為（2-2-1“）（2-2-1“‘）No98以上公式表明，必須注意正確選擇適合管流特徵摩擦阻力計算公式。確定計算公式後，需計算摩擦阻力係數(shù)

。

是管流雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度的函數(shù)。式中K為管道材料的絕對粗糙度。大量實驗荻得不同流態(tài)下，（2-2-2）式的具體數(shù)學(xué)關(guān)係：（2-2-2）No99在層流區(qū)：`當(dāng)2000<Re<4000時稱為臨界區(qū)或臨界過度區(qū)：紊流區(qū)包括水力光滑區(qū)、過渡區(qū)（又稱紊流過渡區(qū)）和阻力平方區(qū)：工程中，還常採用適合於一定管材，一定阻力區(qū)的專用公式：（2-2-2a）（2-2-2b）（2-2-2c）No1001.阿裏特蘇裏公式：2.謝維列夫公式對於新鋼管：水力光滑區(qū)過渡區(qū)（）（2-2-2d）（2-2-2e）（2-2-2f）No101對於新鑄鐵管：水力光滑管（）過渡區(qū)（）阻力平方區(qū)（）（2-2-2h）（2-2-2i）（2-2-2j）No102上述諸式：K1---考慮實驗室和實際安裝管道的條件不同的係數(shù)，取K1=1.15；K2---考慮由於焊接接頭而使阻力增加的係數(shù)，取K2=1.18。謝維列夫建議的適用鑄鐵管紊流三個區(qū)的綜合公式為：根據(jù)新鑄鐵管的實際資料，上式可寫成：（2-2-2k）No103有明顯差別，雷諾數(shù)範(fàn)圍不相同。這就造成同一基本原理下，不能用統(tǒng)一的計算公式或圖表計算各種流體輸配管網(wǎng)的摩擦阻力。因此必須特別注意各公式和計算圖表的使用條件和修正方法。2.2.2局部阻力計算局部阻力按下式計算：實際工程中，各種流體輸配管網(wǎng)的流動狀態(tài)（2-2-3）No104式中，

為局部阻力係數(shù)。局部阻力係數(shù)一般實驗方法確定。實際工程中，管件、部件或設(shè)備處的流動，通常都處於自模區(qū)，局部阻力係數(shù)只取決於管件部件或設(shè)備流動通道的幾何參數(shù)，一般不考慮相對粗糙度和雷諾數(shù)的影響。No1052.2.3常用的水力計算方法流體輸配管網(wǎng)水力計算的常用方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓複得法等，目前常用的是假定流速法。假定流速法的特點(diǎn)是，先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定管內(nèi)流速,再結(jié)合所需輸送的流量，確定管道斷面尺寸，進(jìn)而計算管道阻力。No106壓損平均法的特點(diǎn)是，將已知總作用水頭，按管道長度平均分配給每一管段，以此確定管段阻力，再根據(jù)每一管段的流量確定管道斷面尺寸。當(dāng)管道系統(tǒng)所用的動力設(shè)備型號已定，或?qū)Ψ种Ч苈愤M(jìn)行阻力平衡計算，此法較為簡便。環(huán)狀管網(wǎng)水力計算常用此法。靜壓複得法的特點(diǎn)是，利用管道分段，改變管道斷面尺寸，降低流速，克服管段阻力，重新獲得靜壓。不論採用何種方法，水力計算必須完成管網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備的佈置，確定管材，確定各個接受流量的管網(wǎng)末端的位置和所需分配的流量。No107然後循著各種方法所要求的步驟進(jìn)行計算。以下是假定流速法的基本步驟：（1）繪製管網(wǎng)軸測圖，對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)出長度和流量。（2）合理確定管內(nèi)流體流速。（3）根據(jù)各管段流量和確定的流速，確定各各部管段的斷面尺寸。（4）計算各管段的阻力（5）平衡並聯(lián)管路（使各並聯(lián)管路的計算阻力相等）。這是保證流量按要求分配的關(guān)鍵。No108若並聯(lián)管路計算阻力不相等，在實際運(yùn)行時，管網(wǎng)會自動調(diào)整各並聯(lián)管路流量，使並聯(lián)管路的實際流動阻力相等。這時各並聯(lián)管路的流量不是要求的流量。（6）計算管網(wǎng)的總阻力，求取管網(wǎng)特性曲線。（7）根據(jù)管網(wǎng)特性曲線，所要求輸送的總流量以及所輸送流體的種類、性質(zhì)等諸因素，綜合考慮為管網(wǎng)匹配動力設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵等），確定動力設(shè)備所需的參數(shù)。管網(wǎng)阻力計算和特性曲線的求取，水力計算的主體，對不同流體輸配管網(wǎng)水力計算雖有No109區(qū)別，但都是水力計算的重點(diǎn)所在，因而是水力計算的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。水力計算的另重點(diǎn)是管網(wǎng)動力設(shè)備的匹配，在第7章專門分析討論。水力計算中，各種計算公式和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的選取，應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)範(fàn)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，沒有規(guī)定的，則可從相關(guān)設(shè)計手冊和資料中查取。2.3氣體輸配管網(wǎng)水力計算以通風(fēng)空調(diào)工程的輸配管網(wǎng)為例，學(xué)習(xí)開式枝狀氣體輸配管網(wǎng)水力計算的具體方法。第2.2節(jié)中列出了水力計算的7個步驟，這裏介紹到第6步，求取管網(wǎng)特性曲線為止。第7步匹配動力設(shè)備（風(fēng)機(jī)）在第7章學(xué)習(xí)。

No110計算之前，需先完成空氣輸配管網(wǎng)的佈置，包括系統(tǒng)劃分；管道佈置、設(shè)備和各送排風(fēng)點(diǎn)位置的確定；各送風(fēng)點(diǎn)要求的風(fēng)量和要求各管段的風(fēng)量也得一一確定。完成上述前期準(zhǔn)備工作之後，方可按假定流速法的基本步驟進(jìn)行水力計算。2.3.1.1管內(nèi)流速和管道斷面尺寸（1）繪製風(fēng)管系統(tǒng)軸測圖繪製風(fēng)管系統(tǒng)軸測圖，並劃分好管段，對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)注長度和風(fēng)量。No112通常按流量和斷面變化劃分管段，一條管段內(nèi)流量和管段斷面不變，流量和斷面二者之一或二者同時發(fā)生變化之處是管段的起點(diǎn)或終點(diǎn)。管段長度按管段的中心線長度計算，不扣除管件（如三通、彎頭）本身的長度。（2）確定管內(nèi)流速管內(nèi)的流速對通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大影響，對系統(tǒng)的技術(shù)條件也有影響。流速高，風(fēng)管斷面小，佔(zhàn)用的空間小，材料耗用少，建造費(fèi)用??；但系統(tǒng)阻力大，動力消耗大，運(yùn)行費(fèi)用增加，且增加雜訊。若氣流中No112含有粉塵等，會增加設(shè)備和管道的磨損。反之，流速低，阻力小，動力消耗少；但是風(fēng)管斷面大，材料和建造費(fèi)用大，風(fēng)管佔(zhàn)用的空間也增大。流速過低會使粉塵沉積而堵塞管道。因此，必須通過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)，風(fēng)管內(nèi)的空氣流速可按表2-3-1、表2-3-2確定。若輸送的是含塵氣流，流速不應(yīng)低於表2-3-3所列的值。

No113一般通風(fēng)系統(tǒng)中常用的空氣流速（m/s)表2-3-1`建築類別動力類別及風(fēng)管材料幹管支管室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口室內(nèi)回風(fēng)口新鮮空氣入口工業(yè)建築機(jī)械通風(fēng)薄鋼板6~142~81.5~3.52.5~3.55.5~6.5機(jī)械通風(fēng)混凝土、磚4~122~61.5~3.02.0~3.05~6民用及工業(yè)輔助建築自然通風(fēng)0.5~1.00.5~0.70.2~1.0機(jī)械通風(fēng)5~82~52~4表2-3-2（空調(diào)）表2-3-3（含塵）見P48請自閱（3）確定各管段的斷面尺寸，計算摩擦阻力和局部阻力根據(jù)風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速初步確定風(fēng)管斷面尺寸，並適當(dāng)調(diào)整使其符合通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。然後，按調(diào)整好的斷面尺寸計算管內(nèi)實際流速。2.3.1.2風(fēng)管摩擦阻力計算按管內(nèi)實際流速計算阻力。阻力計算應(yīng)從最不利環(huán)路（即最長、局部阻力件最多的環(huán)路）開始。No115通風(fēng)空調(diào)管道中，氣流大多屬於紊流光滑區(qū)到粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)。可用（2-3-1）式計算摩擦阻力係數(shù)，再用（2-3-2）計算比摩阻Rm。式中K---風(fēng)管內(nèi)壁粗糙，mm;D---風(fēng)管直徑，mm.可根據(jù)公式（2-3-1）和（2-3-2）製成的計算圖表或線算圖，可供計算管道阻力時使用。（2-3-1）（2-3-2）No116只要已知流量、管徑、流速、阻力四個參數(shù)中的任意兩個，即可利用該圖求得其餘兩個參數(shù)。該圖是按過渡區(qū)的

值，在壓力B0=101.3kPa、溫度t0=200C、空氣密度

0=1.24kg/m3、運(yùn)動粘度

=15.06×10-6m2/s、壁粗糙度K=0.15mm、圓形風(fēng)管、氣流與管壁間無熱量交換等條件下得的。當(dāng)實際條件與上述不符時，應(yīng)進(jìn)行修正。（1）密度和粘度的修正

Pa/m（2-3-3）No117式中Rm---實際的單位長度摩擦阻力，Pa/m；Rm0---圖上查出的單位長度摩擦阻力，Pa/m；---實際的空氣密度，kg/m3;---實際的空氣運(yùn)動粘度，m2/s。（2）空氣溫度、大氣壓力和熱交換修正式中Kt----溫度修正係數(shù)；KB---大氣壓力修正係數(shù)；KB---熱交換修正係數(shù)。

Pa/m(2-3-4)(2-3-5)No118式中t----實際的空氣溫度，oc.式中B----實際的大氣壓力，kPa。T---氣流絕對溫度，K；

Tb---管壁絕對溫度，K。

(2-3-7)(2-3-6)No119（3）管壁粗糙度的修正在通風(fēng)空調(diào)正程中，常採用不同材料製作風(fēng)管，各種材料的粗糙度K見表2-3-4。當(dāng)風(fēng)管管壁的粗糙度K0.15mm時，可先由圖查Rm0，再近似按下式修正。Kt—管壁粗糙度修正係數(shù)；

K---管壁粗糙度，mm。

V---管內(nèi)空氣流速，m/s。Pa/m(2-3-8)(2-3-9)No120

矩形風(fēng)管摩阻按當(dāng)量直徑計算單位長度摩擦阻力。分流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種。1）流速當(dāng)量直徑假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣與矩形風(fēng)管中的空氣流速相等，並且兩者的單位長度摩阻力也相等，則該圓管的直徑就稱為流速當(dāng)量直徑，以DV表示。據(jù)此定義可推得為：No121(2-3-10)根據(jù)矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑Dv和實際流速V，

由圖2-3-1查得的Rm即為矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。

[例]

有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（K=3mm），橫斷面尺寸為500mm×400mm,流量L=1m3/s(3600m3/h)，求單位長度摩阻力。[解2-1]

矩道風(fēng)道內(nèi)空氣流速No122由V=5m/s、Dv=444mm查圖2-3-1(P51)得Rm0=0.62Pa/m粗糙度修正係數(shù)No1232001.00.010.11004004000管徑4035180d流速3044450.62Rm(Pa/m)空氣量m3/s圖2-3-1(P51)4502)流量當(dāng)量直徑設(shè)某一圓形風(fēng)管中的流量與矩形風(fēng)管的流量相等，並且單位長度摩擦阻力也相等，則該圓管的直徑就稱為矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量當(dāng)量直徑，以DL表示。根據(jù)推導(dǎo)，流量當(dāng)量直徑可近似按下式計算：以流量當(dāng)量直徑DL和矩形風(fēng)管的流量L，查圖2-3-1所得的單位長度的摩擦阻力Rm，即為矩形風(fēng)管的單位長度的摩擦阻力。(2-3-11)No124由L=1m3/S、DL=487mm查圖2-3-1得Rm0=0.61Pa/mRm=1.96×0.61=1.2Pa/m[例2-2][例2-1]改用流量當(dāng)量直徑求矩形風(fēng)管單位長度摩擦阻力。[解]矩形風(fēng)道的流量當(dāng)量直徑No1250.011.02002001.00.010.11004004000管徑4035180d流速3044750.61RmPa/m空氣量m3/s2.3.1.3風(fēng)管局部阻力計算首先確定局部阻力係數(shù)

和它對應(yīng)的特徵速度V，然後代入（2-2-3）式計算局部阻力。各種局部阻力係數(shù)

通常查設(shè)計手冊等確定。各種設(shè)備的局部阻力或局部阻力係數(shù)，由設(shè)備生產(chǎn)廠提供。各管段摩擦阻力和局部阻力之和即為該管段的阻力。各管段阻力計算完成後，應(yīng)進(jìn)行並聯(lián)管路的阻力平衡，以保證實際流量分配滿足要求。

No1262.3.1.4並聯(lián)管路的阻力平衡為了保證各管路達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，使並聯(lián)支管的計算阻力相等，稱為並聯(lián)管路阻力平衡。對一般的通風(fēng)系統(tǒng)，兩支管的計算阻力差應(yīng)不超過15%；含塵風(fēng)管應(yīng)不超過10%。若過上述規(guī)定，採用下述方法進(jìn)行阻力平衡。（1）調(diào)整支管管徑這種方法通過改變支管管徑來調(diào)整支管阻力，達(dá)到阻力平衡。調(diào)整後的管徑按下式計算：(2-3-12)No127式中D’----調(diào)整後的管徑；D---原設(shè)計的管徑，mm;p---原設(shè)計的支管阻力，Pa;p’---要求達(dá)到的支管阻力，Pa。應(yīng)當(dāng)指出，採用本方法時，不宜改變?nèi)ㄖЧ苤睆剑稍谌ㄖЧ苌舷仍鲈O(shè)一節(jié)漸擴(kuò)（縮）管，以免引起三通局部阻力的變化。（2）閥門調(diào)節(jié)通過改變閥門開度，調(diào)節(jié)閥門阻力，從理論上講是最簡單易行的方法。但對一個多支管的通風(fēng)的空調(diào)管網(wǎng)，是一項複雜的技術(shù)工作。必須進(jìn)行反復(fù)調(diào)整、測試才能實現(xiàn)預(yù)期的流量分配。No1282.3.1.5計算系統(tǒng)的總阻力和獲得管網(wǎng)特性曲線最不利環(huán)路所有串聯(lián)管段阻力（包括設(shè)備）之和，即為管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力

p。管網(wǎng)的特性曲線為：

p=SQ2

式中S---管網(wǎng)阻抗，kg/s7;Q---管網(wǎng)總流量，m3/s。管網(wǎng)阻抗與管網(wǎng)幾何尺寸及管網(wǎng)中的摩擦阻力係數(shù)，局部阻力係數(shù)，流體密度有關(guān)。當(dāng)這些因素不變時，管網(wǎng)阻抗S為常數(shù)。根據(jù)計算的(2-3-13)No129的管網(wǎng)總阻力和要求的總風(fēng)量Q，即可用式（2-3-14）計算管網(wǎng)阻抗，獲得管網(wǎng)特性曲線。不計算管段阻力和管網(wǎng)總阻力，而先計算各管段阻抗，再按如下串聯(lián)管路的阻抗關(guān)係計算管網(wǎng)阻抗，也可獲得管網(wǎng)特性曲線。管段i:(2-3-14)(2-3-15)No130串聯(lián)管路：`並聯(lián)管路：上述公式表明，管網(wǎng)中任一管段的有關(guān)參數(shù)變化，都會引起整個管網(wǎng)特性曲線的變化，從而改變管網(wǎng)總流量和管段的流量分配，這決定了管網(wǎng)調(diào)整的複雜性。進(jìn)一步從理論上可以證明，(2-3-16)(2-3-17)No131管網(wǎng)設(shè)計時不作好阻力平衡，完全依靠閥門調(diào)節(jié)流量的作法難以奏效，尤其是並聯(lián)管路較多的管網(wǎng)。獲得管網(wǎng)特性曲線後即可結(jié)合動力設(shè)備（風(fēng)機(jī)）的性能曲線匹配動力設(shè)備，具體匹配方法在第7章介紹。2.3.1.6計算例題[例2-3]

圖2-3-2所示的通風(fēng)除塵管網(wǎng)。風(fēng)管用鋼板製作，輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。除塵器阻力

Pc=1200Pa。對該管網(wǎng)進(jìn)行水力No132計算，獲得管網(wǎng)特性曲線。圖1L=11m23L=6mL=3m5L=4mL=6m47L=6m6L=8m圓形傘形罩1500m3/s4000m3/s800m3/s風(fēng)機(jī)除塵器圖2-3-2通風(fēng)除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖No133[解]：1.對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)出管段長度和風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。2.選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-除塵器-6-風(fēng)機(jī)-7為最利環(huán)路。3.根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。根據(jù)表2-2-3輸送含有輕礦物粉塵的空氣時，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為，垂直風(fēng)管12m/s、水準(zhǔn)風(fēng)管14m/s.No134考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，取5%的漏風(fēng)係數(shù)，管段6及7的計算量為6300×1.05=6615m3/h.管段1有水準(zhǔn)風(fēng)管，初定流速為14m/s。根據(jù)Q1=1500m/h(0.42m3/s)、V1=14m/s所選管徑按通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格調(diào)整為D1=200mm：實際流速V1=13.4m3/S;由圖2-3-1查得，Rml=12.5Pa/m。同理可查得管段3、5、6、7的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見表2-3-5。4.確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦力，No135見表2-3-5。5.從阻力手冊、暖通設(shè)計手冊等資料查各管段的局部阻力係數(shù)。（1）管段1設(shè)備密閉罩

=1.0（對應(yīng)接管動壓）900彎頭（R/D=1.5）一個

=0.17直流三通（13）（見圖2-3-3）根據(jù)F1+F2=F3，=300,F2/F3=(140/240)2=0.340Q2/Q3=800/2300=0.384,查得

13=0.20

V1,F1V3,F3V2,F2圖2-3-3合流三