个人介绍
流体输配管网

主讲教师:

教师团队:共1

  • 龚光彩
学校: 湖南大学
开课院系: 建筑环境与设备工程系
专业大类: 建筑学

本系列介绍了流体输配管网,通过以下九个章的内容进行了讲解分析:流体输配基础,泵与风机的理论基础,冷、热水循环管路,蒸汽管网,建筑给排水网路基础,气体流动及其网路,其他管网系统,泵、风机与管网系统匹配,管网水力计算的计算机方法。流体输配管网课程实践性、应用性较强,管网系统千差万别。因此 ,要想提高学生的学习兴趣 ,使学生牢牢掌握管网系统设计、管网系统调节基本原理和方法 。学习方法尤为重要。

教师团队

龚光彩

职称:教授

单位:湖南大学

部门:建筑环境与设备工程系

职位:教授

泵与风机的工作原理

容积式,往复式回转式,借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化,以吸入和排出流体机壳内的转子或转动部件旋转时,转子与机壳之间的工作容积发生变化,借以吸入和排出流体。

叶片式, 叶片式泵与风机的主要结构是可旋转、带叶片的叶轮和固定的机壳。通过叶轮旋转对流体作功,从而使流体获得能量。叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能离心式和轴流式的混合体原理同离心式。

离心式泵与风机的工作原理,工作原理叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。

轴流式泵与风机工作原理,工作原理旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,在叶片叶道内获得能量后,沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低压力,制冷系统中常用作循环水泵及送引风机。

贯流式风机的工作原理,工作原理由于空气调节技术的发展,要求有一种小风量、低噪声、压头适当和在安装上便于与建筑物相配合的小型风机。贯流式风机就是适应这种要求的新型风机。

贯流式风机的主要特点如下:叶轮一般是多叶式前向叶型,但两个端面是封闭的。叶轮的宽度b没有限制,当宽度加大时。流量也增加。贯流式风机不像离心式风机是在机壳侧板上开口使气流轴向进入凤机,而是将机壳部分地敞开使气流直接径向进入风机。

气流横穿叶片两次。某些贯流式风机在叶轮内缘加设不动的导流叶片,以改善气流状态。在性能上,贯流式风机的全压系数较大性能曲线是驼蜂型的,效率较低,一般约为30%一50%。进风口与出风口都是矩形的,易与建筑物相配合。贯流式风机至今还存在许多问题有待解决。特别是各部分的几何形状对其性能有重大影响。不完善的结构甚至完全不能工作,但小型的贯流式风机的使用范围正在稳步扩大。往复泵的工作原理,工作原理利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动,将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动,泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。 

蒸汽管网现状分析

蒸汽以其来源充足、无毒、无污染、不爆燃、热容量大且价格相对低廉的特点,广泛应用于石化、冶金生产和居民生活中。如石化工艺中的升温与保温工艺,冶金生产中的汽化溶剂、浓缩溶液、析出溶质的蒸发工艺,以及居民日常生活的取暖等等。

而作为蒸汽的主要载体的蒸汽管网系统主要指连接蒸汽产生装置与蒸汽使用设备之间的用于蒸汽的输送、分配、使用与回收的闭路网络与其中采用的各种设备与元件的总称。它包括:蒸汽的输送与分配设备,用热设备,凝结水回收设备等三个部分,是直接影响蒸汽品质以及系统热能利用效率的重要环节。

目前,我国蒸汽管网系统的使用主要存在如下几方面问题:

蒸汽泄漏严重

据有关部门统计,蒸汽管网上使用的疏水阀有约162万只已处于严重漏汽状态。293万只正处于超标准漏汽状态。全年漏汽总量已达2.8亿吨,约合4200万吨标准煤。

大量凝结水欠回收

凝结水中所含热能约占蒸汽热能的25%左右。我国大约有70%的凝结水未被回收而直接排入地下。(国际上较先进的国家凝结水回收比例一般为90%左右)仅此一项,每年浪费的锅炉软水就有21亿吨,由此浪费的煤炭约为4500万吨/年标准煤。

与维护水平低

长期以来,蒸汽管网系统在实际生产中未得到应有重视,管网的跑、冒、滴、漏现象十分严重。一个普遍的现象是企业的生产总量没有显著增长,但锅炉的台数、蒸汽吨数却在不断增加(即产量没有增加,而蒸汽的漏耗量却不断增加)。蒸汽通过维护不良的管网和疏水阀以后泄漏得更加严重,造成能源大量浪费。如遇解决上述问题,就应在蒸汽管网系统中实施蒸汽管网节能工程。所谓蒸汽管网节能工程,是以整个管网系统为节能工程载体,为提高蒸汽热能有效利用率,在全国考虑用热设备、管路、压力、温度控制、排气、排水、汽水分离等诸多因素后,采用先进的管网节能产品和管网系统技术,改造蒸汽管网系统的总称。

环状管网水力计算

水力计算主要任务

进行水力计算的主要任务:确定管道的直径,确定各管段的压力降,为保证热网和热用户系统中的允许压力和资用压头而解决静态和动态下热网系统中的各点的协调。水力计算可提供以下资料:确定热网建设的基本投资、管材耗量和基本工程量;规定循环水泵和补水泵的特性、泵的数量和泵的布置;阐明热网和热用户系统的工作条件,选择用户装置与热网的连接方式;为热网和热用户引入口选择自动调节器;拟定运行工况。

水力计算步骤

一、预备工作及计算步骤,由于多热源环状管网水力计算较为烦琐,因此进行水力计算前的准备工作做得全面与否直接影响到管网水力计算能否顺利进行及管网的设计、热源匹配等许多因素是否周全。因此为了保证工作的顺利进行,需做好预备工作,如了解全貌、供热规模、热源的供热能力、各小区的热负荷分布、性质与位置、热源的介质参数、热源循环水泵性能参数等。

二、根据工程要求及当地条件进行管网的管线布置,确定各管段长度及节点向外引出的流量。

三、在管线布置好后规定环的方向。一般情况环的方向为顺时针方向,流量方向与环向一致为正,与环向方向相反为负。将管段排号,按连续性条件初步分配流量。

四、根据规范选定环线各管段比摩阻。

五、计算各环管段阻力数和各环管段压力损失,并规定顺时针方向流动压力损失为正,反之,压力损失为负。

六、采用最小平方和进行平差,求出实际的流量分配值。

七、通过流量与干线比摩阻计算各管段管径。

参考教材


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1 流体输配基础(四)
视频
.mp4
2021-08-26 83.02MB
2 流体输配基础(三)
视频
.mp4
2021-08-26 99.14MB
4 流体输配基础(二)
视频
.mp4
2021-08-26 93.14MB
6 流体输配基础(一)
视频
.mp4
2021-08-26 79.17MB
8 泵与风机的理论基础(三)
视频
.mp4
2021-08-26 83.06MB
10 泵与风机的理论基础(二)
视频
.mp4
2021-08-26 82.43MB
12 泵与风机的理论基础(一)
视频
.mp4
2021-08-26 104.57MB
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