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流体输配管网(课件)流体输配管网是建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程等专业的重要课程之一，主要研究流体（如水、空气、蒸汽等）在管道系统中的输送与分配规律。该课程结合理论与实践，重点探讨流体输配管网的设计原理、运行特性及优化方法，为学生提供解决实际工程问题的能力。
课程内容主要包括以下几个方面：首先，介绍流体的基本性质和流动特性，包括层流与湍流、压力损失、阻力系数等；其次，分析管网系统的组成及分类，如集中供热管网、空调水系统、给排水管网等，并讲解其设计原则与计算方法；再次，深入探讨管网的水力平衡问题，涉及局部阻力、沿程阻力以及调节措施；最后，结合现代技术手段，如计算机模拟和优化算法，提高管网系统的经济性和节能性。
通过学习本课程，学生能够掌握流体输配管网的设计与分析方法，理解如何实现系统的高效运行，并能运用所学知识解决实际工程中的复杂问题。此外，课程还强调可持续发展理念，注重节能减排和绿色建筑技术的应用，使学生具备应对未来能源与环境挑战的能力。
4中压或次高压配气管网
0154.贫困村残疾人居家养殖第二期项目竞争性谈判谈判文件燃气自气源厂（或天燃气长输管线）送入城市
燃气储配站（或天燃气门站、配气象站），经加压（或调压）送入中压或次高压输气干管，再由输气干管送入配气管，最后经箱式调压器调至低压后送入用户内管道。由于中压或次高压一级系统的供气安全性较二级或三级系统差，对于街道狭窄、房屋密度大的老城区和安全距离不足的地区不宜采用。新城区和安全距离可以保证的地区应优先采用。
从气源厂储配站的低压储气罐压缩机加压
4中（次高）低压调压站
长输气管线入门站或配气站调压、计量
城市中压管网中、低调压站调压后低压管网。（见上屏图）三级系统通常含有中、低压两级管网，另外一级是次高压管网或高压管网，通常称高、中、低压三级管网系统。（见下屏图）
自长输气管线来的天然气(或加压气化煤气）
先进入门站或配气站，经调压、计量后进入城市高压（或次高压）管网，然后经高、中压调压站调压后送入中压管网，最后经中、低调压站调压后送入低压管网。三级管网投资大，通常只在特大城市，并要求供气有充分保证时才考虑选用。
1.1.2.2燃气输配管网设施
送入储配站的燃气低压储气罐压缩机
加压至中压流量计城市中压管网。2.调压站调压站是城市的燃气输配管网的另一个重要设施。调压站有两个功能：1）将输气管网的压力调节到下一级管网或用户需要的压力；2）保持调节后的压力稳定。
调压站按用途分为三种：
（P6~P9,No31~No36课外自学，不讲）
若调压器后的燃气压力为被调参数，则这种调压器为后压调压器。若调压器前的压力为被调参数，则这种调压器为前压调压器。城市燃气输配管网通常多用后压调压器调节燃气压力。（2）阀门调压室进口及出口处设置的阀门，主要作用是当调压器、过滤器检修或发生事故时切断燃气。在调压室之外的进出口管道上也应设置切断阀门，此阀门是常开的（但要求它必须随时可以关断），并和调压室相隔一定的
距离，以便当调压室发生事故时，不必靠近
调压室即可关闭阀门，避免事故蕞延和扩大。（3）过滤器在燃气中含有固体悬浮物很容易存在调压器和安全阀内，破坏调压器和安全阀的正常工作。因此，有必要在调压器入口如处安装过滤器，以清除燃气中的固体悬浮物。过滤器前后应设置压差器，根据测得的压降可以判断过滤的工作情况，在正常工作情况下，燃气通过过滤器的压降不得超过10kPa，压降过大时应清洗。
当负荷为零而调器阀口关闭不严，以及调压器中薄膜破裂或调压器系统失灵时，调压站压力会突然升高，它会危及设备的正常工作，甚至会对公共安全造成危害。因此调压器必须设安全装置。防止出口压力过高的安全装置有安全阀、监视器装置和调压器并联装置。（5）旁通管为了保证在调压站维修时不间断供气，故在调室内旁通管。燃气通过旁通管供
给用户时，管网的压力和流量由调节旁通止的
阀门来实现。对于高压调压装置，为便于调节，通常在旁通管上设置两个阀门。选择旁通管的管径时，要根据燃气最低压力和需要的出口压力以及管网最大负荷进行计算。旁通管的管径通常比调压器的出口管的管径小2~3号。（6）测量仪表通常调压器的入口安装指示式压力计，出口安装自记式压力计，自动记录调压器出口瞬时压力，以便监视调压器的工作状况。
用户调压室及专用调压室通常还安装流量计。
此外，为了改善管网水力工况，随着燃气管网用气量改变应使调压室出口压力相应变化，可在调压室内设置孔板或凸轮装置。当调压室产生较大的噪声时，必须有消声装置。燃气输配管网常用的阀门有闸阀、旋塞、截止阀、球阀、蝶阀等。1.1.3其他气体输配管网形式专装置（略，P7~P9，可自阅）
1.2液体输配管网形式与装置
1.2.1供暖空调冷热水管网形式与装置1.2.1.1供暖空调冷热水管网形式供暖空调工程常用冷热水作介质，从冷、热源向换热器、空气处理设备提供冷、热量。冷热水输配管网系统的形式：（1）按循环动力分：重力（自然）循环系统，靠水的密度差进行循环，装置简单，运行时无噪声，不消耗电能。但其循环动力小，管径大，作用范围受限，通常只在单幢建筑采用。
机械循环系统，靠机械（水泵）进行循环。机械循环要消耗电能、水泵运行有噪声，但循环
管路简单，不需采用同程管，系统投资较少，但水分配、调节较难。如果系统较小，适当减小公共管路的阻力，增加并联支管阻力，并在所有的连接末端设备的支管上安装流量调节阀门平衡阻力，则亦可用异程布置。（3）按流量变化可分为定流量和变流量系统定流量水系统中循环水量保持定值，负荷变化时，可通过改变供回水温度进行调节，例如用供回水支管上三通调节阀，调节供回水量比，从而调节供水温度。其优点是系统简单、操作方便，不需要复杂的自控设备，
缺点是流量不变，输送能耗始终为设计最大值。
变流量水系统供回水温度保持定值，负荷改变时，通过改变供水量来调节。优点是输送能随负荷减少而降低，水泵容量和电耗少;缺点是系统需配备一定的自控装置。（4）按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统单式泵水系统的冷、热水源和负荷侧只用一组循环水泵，这种水系统不能调节水泵流量，不能节省水泵输送能量。复式泵水系统的冷、热水源和负荷侧分别设置循环水泵，可以实现负荷侧水泵变流量运行，能节省输送能耗，并能适应供水分区
不同压降的需要，系统总压低。
开关。（用来检查水流方向和控制冷源、水泵的启停）和流量计（检查管内流量）。控制原理是：当负荷减小时，负荷侧二通阀关小，流量减小，水流经旁通从A向B流动（称“盈”），当旁通管内通过水流量达到设定值时，流量开关动作，通过程控制器，关掉一台冷（热）水机组和水泵。
反之，当负荷增加时，旁通管中水从B流向A
（称“亏”），当流量达到设定值时，旁通管上流量开关动作，通过程控制器，启动一台冷（热）水机组和水泵。(5)按与大气接触情况可分为开式和闭式系统闭式水系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱。水泵不需克服系统静水压头，耗电较小。因此，采暖空调冷热水管网普遍采用闭式系统。
1.2.1.2供暖空调冷热水管网装置
（1）膨胀水箱膨胀水箱的作用来贮存冷热水系统水温上升时的膨胀水量。在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。膨胀水箱的另一个作用是恒定系统的压力。膨胀水箱的膨胀管与水系统管路的连接，在重力循环系统中，应接在供水总管的顶端；在机械循环系统中，一般接至循环水泵吸入口前。连接点处的压力，无论在系统不工作或运行时，都是恒定的。此点因而也称定压点。
膨胀水箱的循环管应接到系统定压点前的
在膨胀管、循环管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结。膨胀水箱的容积，可按下式计算确定：式中Vp膨胀水箱的有效容积，即由信号管到溢管之间的容积，L；水的体积膨胀系数，=0.0006L/OC;VC系统内的水容量，L；tmax考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，OC，一般以20OC水温算起。
系统的水被加热时，会分离出空气。在气压力下，1kg水在5OC时，水中的含气量超过30mg,而加到95OC时，水中的含气量只有约3mg,此外，有系统停止运行时，通过不严密处也会渗入空气。充水后广厦基础说明书，也会有些空气残留在系统内。系统中如积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。因此必须设置排除空气的设备。排气装置可以是手动的，也可以是自动的。常见的主要有集气罐、自动排气阀和冷风阀
散热器温控阀是一种自动控制散热器散热量的设备，当室内温度高于给定的温度值时，感温元件受热，将阀门关小，进入散热器的水量减小，散热器散热量减小，室温下降。当室温降到低于设定值时，感温元件开始收缩，阀孔开大，水流量增大，散热器散热量增加，室内温度开始升高，从而保证室温处在设定的温度值上。温控阀控温范围在13~28oc之间，控温误差为1oc。散热器温控阀的阻力较大（阀门全开时，阻力系数达18.0左右）。
分水器、集水器一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的，也能起到一定程度的均压作用，有利于流量分配调节、维修和操作。分水器、集水器管径可按并联接管的总流量通过时的断面流速为1.0~1.5m/s确定。流量特大时，允许增大，但不宜超过4m/s。（5）过滤器过滤器设在水系统中的水泵、换热器、孔板等设备的入口管道上，以防止杂质进入，污染或堵塞这些设备。但另一方面，过滤器又
增大了管路阻力，随着使用时间的增长，阻力
会增大，需及时检查清洗。（6）阀门供暖、空调冷热水管用的阀门与热流水供热管网种类相同。在热水供热管网中介绍。（7）换热装置换热器基本功能是从冷、热水中获得冷热量，但它们同时也是管网系统的阻力部件。
1.2.2热水集中供热管网形式与装置（P12）
1.2.2.1热水集中供热管网形式目前国内以区域锅炉房为热源的热水供热系统，其供暖建筑面积一般为数万至数十万平方米，个别系统甚至超过百万平方米。以热电厂为热源或具有几个热源的大型热水供热系统，其供暖建筑面积可高达数百平方米。
管网采用枝状连接，热网供水从热源主干线2，支干线3，用户支线4送到各热用户的引入口处北宋路道路工程施工组织设计，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。
枝状管网简单，供热管道的直径距热源越远而