,流体输配管网,
第 1章 流体输配管网形式
? 公用设备工程，如通风空调、采暖供热、
燃气供应、建筑给水排水等，需要将流体 输
送并分配 到各相关设备，或且从各接受点将
流体 收集起来输送 到指定点。承担这一切功
能的管网系统称为 流体输配管网,它 包括 管
道系统、动力系统、调节装置、末端装置 及
保证正常工作的 其他附属装置。
?1.1 气体输配管网形式与装置
?1.1.1 通风空调工程风管形式与装置
No02
1.1.1.1 通风空调工程的
空气输配管网形式
? 1) 通风工程
? 主要任务,是 控制室内空气污染物,保证良
好的室内空气品质，并保护大气环境。通风
工程通过室内外 空气交换,排除室内的污染
空气，将清洁的空气送入室内，使室内空气
污染物浓度符合卫生标准，满足生产工艺和
人员生活要求。室内外 空气交换 主要由空气
输配管网 ---风管系统承担 。
? 风管系统分类, 排风系统 和 送风系统。
No03
排风系统,
基本功能 排除室内的污染空气。
?如图 1-1-1，在 风机 4的动力作用下,排
风罩 （或排风口） 1将室内污染空气吸入，
经 管道 2送入 净化设备 3，经净化
?处理达到规定的排放
?标准后，通过
?风帽 5排到
?室外大气
?中。 4 风机
3
净化
设备
1 排风罩
5 风帽
1 排风罩
图 1-1-1 排风系统
2 风管
室内空气
室外大气
No04
送风系统 的基本功能是将 清洁空气送入室内。
? 如图 1-1-2，在 风机 3的动力作用下，室外
空气进入 新风口 1，经进气 处理设备 2处
理后达到 卫生标准或工艺要求后，由 风
管 4输送并分配到各 送风口 5，由风口送
入室内。
图 1-1-2 送风系统
3 风机
1新风口
室外大气
2进气处
理设备4 风管
5 送风口
室内
No05
? 主要任务, 通风与控热
? 控热 是指 维持室内热环境的舒适性,或使室
内热环境满足生产 工艺的要求,
? 所以 空调 具有两个基本功能, 控制室内空气
污染物浓度 和 热环境质量 。
? 技术上可 由两个系统分别承担,
? 一个是 新风系统,控制室内污染物浓度的
（即通风工程中的 送风系统 ） ；
? 另一是 控制室内热环境的系统,例如降温采
暖的 冷热水系统 。
2)空调工程,
No06
? 通常 控热 送风量 ?? 控污 所要求的通风换
气量。而在室外气象条件恶劣时，如冬、夏
季节,通风换气 要消耗 大量能源 。为了节能，
可将一部分室内空气送回到空气处理设备，
与新风混合,并经处理后送入房间，从而 减
少新风量 。这部分重复使用的室内空气 称为
回风 。
? 空调工程的空气输配管网组成：
? 送风管道、回风管道,新风管道 和 排风管道 。
如图 1-1-3称为一次回风系统（见下屏）。
技术上也可 由送风系统 同时承担 控污和控热两
个任务。
No07
回风口 6
当室内正压造成围护结构缝隙渗漏风量达到
排风量时，可以省去排风管道。
图 1-1-3 空调送回风系统
7回风管
4 送风管
3风机
2空调机
1新风口
8回风管
送风口 5
9排风管
10排风口
No08
常用的空调系统形式还有 二次回风系统、双
? 风道系统、变风量系统 等。
? 二次回风系统 中，回风分为两部分。新风 先与
一部分回风 混合,经热湿处理后，再与另一部
回风混合。回风分两处混合,比一次混合 节能,
但必须按需要分配好两次回风的风量。
? 双风道系统 采用 两根送风道,一根送 冷风,一
根送 热风 。 各房间设混合箱与冷、热风管相连 。
按房间设计要求控制进入各混合箱的冷热风量
比例，使 混合后 送入房间的空气状态符合 满足
各房间的不同要求 。输配管网不但要 保证 各房
间要求的 送风量,还需保证各房间不同的冷、
热风 混合比例 。 No09
实际使用中，由于 室外气象条件变化 或 室内
? 情况变化,维持室内热环境 要求的冷热量随
? 之变化 。
? 空调系统 适应变化的 两种 基本方法：
? 1）定送风量、变送风状态参数；
? 2）是定送风状态参数，变量送风。
? 前者 称为 定风量系统, 后者 称为 变风量系统 。
变风量 通过送风系统的 变风量末端 来 实现 。
变风量末端装置 有节流型、旁通型和诱导形
等。
No10
1.1.1.2 通风空调工程
? 空气输配管网的装置与管件,有 风机、风阀、
风口、三通、弯头、变径管 等,另外 空气处理
设备等 与管网性能有关。
? 风机,是空气输配管网的 动力装置 。第 5章将
详细研究风机的基本理论。第 6,7,8各章全
面分析管网的水力工况和泵与风机的匹配及
选用方法。
? 风阀,是空气输配管网的 控制、调节机构,基
本功能是 截断或开通 空气流通的管路，调节
或分配管路流量。具有 控制、调节 两种功能
的风阀有：
No11
同时具有控制、调节两种功能的风阀有：
（ 1）蝶式调节阀；（ 2）菱形单叶调节阀；
? （ 3）插板阀； （ 4）平行式多叶调节阀；
? （ 5）对开式多叶调节阀； （ 6）菱形多叶调节阀；
? （ 7）复式多叶调节阀；（ 8）三通调节阀等。
? (1)~(3)主要用于 小断面风管 ；（ 4） ~（ 6）
种风阀主要用于 大断面风管 ；（ 7）、（ 8）
两种风阀用于管网 分流或合流 或旁通处的各
支路风量调节 。这类 风阀的主要性能是流量
特性, 全开 时的阻力性能用 阻力系数 表示；
全关 时的漏风性能用 漏风系数 表示。
No12
只具有控制功能的风阀有,
? 止回阀, 防火阀，排烟阀 等。
? 止回阀,控制气流的流动方向，只允许气流 按
规定方向流动,阻止气流逆向流动。它的 主
要性能有两个,气流 正向 流动时的 阻力 性能
和 逆向 流动时的 漏风 性能。
? 防火阀, 平常全开,火灾时关闭 并切断气流，
防止 火灾通过风管蔓延；
? 排烟阀,平时关闭,排烟时全开,排除室内烟
气，主要性能是 全开时的阻力 性能和 关闭时
的漏风 性能。
No13
风口 的基本功能是将气体吸入或排出管网，
? 按具体的功能可 分为 新风口、排风口、送风
口、回风口等。
? 新风口 将室外清洁空气 吸入管网 内； 排风口
将室内空气 排到室外 ； 回风口 将室内空气 吸
入管网 内； 送风口 将管网内的空气 送入室内 。
控制污染气流的 局部排风罩,从空气输配管
网角度也可视为 类风口,它将污染气流和室
内空气吸入排风系统管道，通过排风管道排
到室外。 新风口、回风口构造 比较简单，常
用格栅、百叶等形式。 排风口 为了防止 室外
No14
风对排风效果的影响，往往要 加装避风风
帽 。? 送风口 形式根据室内气流组织的要求选用。
常用的有格栅、百叶、条缝、孔板、散热器、
喷口等。从 空气输配管网角度, 风口的主要
特性是 风量特性 和 阻力特性,
? 三通、四通用 在管路中分流或汇流以便 分配
或汇集气流 ；
? 变径、变形管段 在管路中设置是为了 连接 管
道和设备，或由于空间的限制等；
? 弯头 的设置是为了 改变 管流 方向 。
? 这些管件 都会 在所在位置 产生局部阻力 。它
们的阻力特性在, 流体力学, 已作了分析研
究。 No15
空气处理设备 的基本功能是对空气进行 净化
? 处理和热湿处理,处理的同时，对空气的流
动也造成 阻碍 。 常见的有 空气过滤器、表面
式换热器、喷水室、净化塔 等。空气处理设
备可集中设置，也可分散设置，不管集中还
是分散，它都在所在位置处 形成 管网的 局部
阻力 。
1.1.2 燃气输配管网形式与设施
燃气 是现代城市 生活和生产的一种主要能源 。
燃气输配管网 是城市燃气工程的主要组成部
分。
No16
1.1.2.1 燃气输配管网形式
? 燃气输配管网组成,由 分配管道, 用户引入
管 和 室内管道 三部分。
? 分配管道 包括 街区 和 庭院 分配管道，其 功能
是在供区域内将燃气 分配 给各部门用户。
? 用户引入管 将燃气从 分配管引到入口处 的总
阀门。
? 室内燃气管道 由总阀门处将燃气 引向并分配
到各燃气用具 。
No17
燃气管道分级：
? 漏气 可能导致火灾、爆炸、中毒等 事故,所
以燃气管道的 气密性特别严格 。管道中压力
越高，管道接头脱开或管道本身裂缝的可能
性和危险性也越大。因此,燃气管道需按输
气压力分级 。各级对管道材质、安装质量、
检测标准和运行管理的要求不同。
? 我国城市燃气管道按, 城镇燃气设计规范,
（ GB50028-93）规定的压力分级如下：
? 1.高压管道,压力为 0.3~0.8MPa
（ 3.0~8.0kgf/cm2）
? 2.次高压管道,压力为 0.15~0.3MPa
（ 1.5~3.0kgf/cm2）
No18
3.中压管道,为 5kPa~0.15MPa（ 0.05~1.5kgf/cm2）
? 4.低压管道,小于 5kPa（ 500mmH2O）
? 居民和小型公共建筑 用户一般 直接 由 低压管
道供气 。
? 中压和次高压管道 必须 通过区域 调压 室或
用户专用调压室 才能给城市分配管网中的低压
和中压管道供气，或给工厂、大型公共建筑用
户及锅炉房供气。
? 一般由城市 高压管道构成大城市燃气输配
管网的外环环网 。高压燃气必须通过 调压后才
能送入次高压或中压管道,送入高压贮气罐以
及工艺需要高压燃气的大型工厂。
No19
各级压力管网的 干管，特别是中压以上 管道，
? 应连成环状管网 。 分期建设 的，初建时也可以是半
环形或枝状管网，但应逐步构成环状管网。
? 城市 燃气输配管网 根据所采用的 压力级制不同，可
分为,
? 1.一级系统,仅由低压或中压或次高压一个等级的管
网。
? 2.二级系统,由低、中压两级或低、次高压两级管网
组成。
? 3.三级系统,由低、中（次高）、高三级压力管网组
成。
? 4.多级系统,由低、中、次高和高压，甚至更高压力
的多级压力管网组成。
No20
低压一级管网系统
? 气源 送出的燃气先进入 储气罐,然后经 稳压
器 进入 低压管网 （图 1-1-14）。
? 适用 于气量较小，供气范围为 2~3km的城镇
和地区。
1
4
32
?图 1-1-4 低压一级管网系统
1 气源厂
2 低压储气罐
3 稳压器
4 低压管网
No21
中压或次高压一级管网系统
? 如图 1-1-5
1 气源厂
2 3
4
5
?图 1-1-5 中压或次高压一级管网系统
2 储配站 3 中压或次高压输气管网 4 中压或次高压配气管网
5
箱
式
调
压
装
置
1
No22
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。
No23
二级管网系统
? 二级管网系统一般均有 一级 是 低压管网, 另
一级是 管网可以是 中压、次高压或高压 。
? 人工煤气中、低压二级管网系统 如图 1-1-6所
示。
1 2 3
5
4
图 1-1-6 人工煤气中、低压二 级 管网系统
1 气源 厂
2 储配站 3 中压管网 4 低压管网 5 调压站
从 气源厂 ?储配站的低压储气罐 ?压缩机加压
??中压管网 ?调 压器将压力降至低压 ?低压管
网 。（见上屏图）
? 天燃气中（次高）、低压二级管网系统 如图 1-
1-7所示。
1 2 3 5
4
?图 1-1-7 天然气中 (次高 )、低压二级管网系统
1 长输管线
2 门站或配
气站
3 中压管网 4 中（次高）低压调压站 5 低压管网
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）
No26
高、中、低压三级管网系统如图 1-1-8所示。`
1 2
3
6
4
?图 1-1-8 高、中、低压三级管网系统
1 长输管线
2 门站或配气站 4高、中压调压站3高压管网 5 中压管网
5
7
6中、低压调压站
7
低
压
管
网
No27
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。
No28
1.1.2.2 燃气输配管网设施
? 1.储配站
? 储配站 是城市 燃气输配管网 的一个 重要设施 。
? 储配站具有 三个功能, 1.储存 必要的燃气量
用以 调峰 ； 2.使多种燃气进行 混合 ； 3.将燃气
加压 以保证每个燃气用具前具有足够的压力。
? 低压储存、中压
? 输送储配站工
? 艺流程见
? 图 1-1-9。
图 1-1-9低压储存中压输送工艺流程
2水封
阀门 1低储
3压
5流量计
2 3压
中压
低压
城市中压管网
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 。
No30
调压站按用途 分为三种：
? 1）区域调压站 ---用于 区域性用气调压；
? 2）专用调压站 ---工业、公用事业用户专用调
压；
? 3）箱式调压装置 ---少量居民用户，小型工业、
公用事业用户调压（楼栋调压）。
? 调压站组成,调压器,阀门、过滤器、安全
装置、旁通管及测量仪表等。 详 P6~P9课外自学
?1.调压器
? 燃气输配管网的压力工况是利用调压器来控
制的。所有调压器均是将较高的压力降至较
低压力。调压器是一个降压稳压装置，是调
No31
（ P6~P9,No31~No36课外自学，不讲）
是调压站的核心设备。
? 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。
（ 4）安全装置
? 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）
No36
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。
No37
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
动力大 。 大而复杂 的管网，多采用机械循环。
? （ 2）按水流路径 可分为
? 同程式系统：
? 除了供回水管路以外,还有一根 同程管 。由
于各并联环路的 管路 长度 基本相等,各用户
的水 阻力大致相等, 流量分配 满足要求 。 高
层建筑 的 垂直立管 常采用同程式,水平管路
系统范围大时亦应 尽量采用同程式。 图 1-2-1
（下屏） 是垂直同程和水平同程的布置。
No38
图 1-2-1同程式水系统（ P10）
`
?垂直同程 ?水平同程
No39
? 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，
异程式 系统：
No40
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
No41
不同压降的需要，系统 总压低。
? 图 1-2-2所示为单式泵定流量系统和变流量系统 。定
流量系统的用户盘管可以用三通阀调节水量以适应
室内冷热负荷变化，而又不改变整个系统流量。变
流量系统的用户盘管用三通阀调节水流量，同时改
变系统流量。
P.C
R
R
R
R
R
图 1-2-2 单式泵定流量和变流量系统 （ P11）
定
流
量
变
流
量
? 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。
图 1-2-3所示为复式泵系统,在旁通管上设流量
R
R
程序控制器
4 3
图 1-2-3 复式泵系统
1
一
次
泵
2
二
次
泵
3,4 流量开关
A B
No43
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。
No44
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 。
No45
膨胀水箱的 循环管应接到系统定压点前的
? 水平回水干管 上
（见图 1-2-4）。该
点与定压点之间应
保持 1.5~3m的距离。
这样可让少量热水
能缓慢地通过循环
管和膨胀管 流过水
箱,以 防 止箱里的
水冻结 ；同时，冬
季运行的膨胀水箱
图 1-2-4 膨胀水箱与机械
循环系统的连接方式
1 23
4
1 膨胀管 2 循环管
3 冷热水机组 4 循环水泵
1.5~3m
定压点
No46
应考虑 保温 。
? 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 20 OC水温算起。
m a xpCV t V?? ? ?
(1-2-1)
No47
（ 2）排气装置
? 系统的 水被加热 时，会 分离出空气 。在气压
力下,1kg水在 5 OC时，水中的含气量超过
30mg,而加到 95 OC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，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
No48
等几种。
? 排气装置应设在 系统各环路的 供水管末端的
最高处 （见图 1-2-5）在系统运行时,定期开
闭阀门 将水中分离来的空气 排除 。
?图 1-2-5 集气罐安装位置示意图 (p12)
1
3
4
2
3
4
1卧式集气罐 2立式集气罐 3末端管 4放气管
i=0.003
i=0.003
No49
（ 3）散热器温控阀
? 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）。 No50
（ 4）分水器、集水器
? 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 。
No52
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。
No53
图 1-2-6 是一个 供热范围较小 的热网系统图
? 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，网路 回水 从各用户 沿相同线路返回 热源。
图 1-2-6 枝状管网（ P13）
1 4
3
2
5
1 热源 2 主干线 3 支干线 4 用户支线
No54
枝状管网 简单,供热管道的 直径 距热源越远而
? 逐渐减小，基建投资小, 运行管理简便 。 但 枝
状管网 不具后备 供热的性能。当供热管网某处
发生故障时，在 故障点以后 的热用户都 将停止
供热 。
? 为了 缩小事故 的影响范围和迅速消除故障，在
与干管相连接的管路 分支处,及在与分支管路
相连接的较长的用户支管处，均应 设阀门 。
? 近年来出现的 多热源联合供热 系统，主要有 两
种热源组合方式,
No55
1）热电厂与区域锅炉房联合供热；
? 2）几个热电厂联合供热。
? 图 1-2-7是由几个 热电厂 和一些区域 锅炉房 组
成的多热源系统示意图。
?图 1-2-7 多热源供热系统的环状管网示意图
4
1
2
1
5
6
3
1 热电厂
2 区域锅炉房
3 环状管网
4 支干线
5 分支干线
6 热力站
No56
热网系统图的特点 是网路的输配干线呈环状，
?支干线 4从环状网 3分出，再到各热力站
6。环状管网的最大优点是具有很高的
后备能力。当输配干线某处出现事故时，
可以切除故障段后，通过环状管网由另
一方向保证供热。
?环状管网 与枝状管网相比,投资增大，
运行管理更为复杂,要求 较高的自动控
制措施 。
No57
1.2.2.2 热水集中供热管网用户
连接方式与装置
? 热水供热系统有 两种形式, 闭式系统 和 开路系统 。
? 闭路系统,热网的循环水仅作为热媒，供给用户热
量而不从热网中取出使用。
? 开式系统,热网的循环水部分地或全部地从热网取
出，直接用于热用户。
? 这里重点 介绍闭式系统 与用户的连接方式。
? 图 1-2-8（ P14或 No60） 所示为 双管制的闭合式热水
供热系统 示意图。热水沿热网 供水管输送到 各个热
用户，在热用户系统的用热设备内放出 热量后,沿
热网 回水管返回 热源。双管闭式热水供热系统是我
国 目前最广泛 应用的热水供热系统。 No58
下面分别介绍 闭式热水供热系统热网与
? 供暖、通风、热水供应等热用户的连接方式。
（ 1） 供暖系统 热用户与热水网路的连接方式
可 分为直接连接 和 间接连接 两种方式,
直接连接,用户系统直接连接于热水网路上。
热水网路的水力工况（压力和流量状况）和
热力工况与供暖用户有着密切的联系。
间接连接,在供暖系统热用户设置表面式水 -水
换热器（或在热力站处设置担负该区供暖热
负荷的表面式水 -水换热器），用户系 统与热
水网路被表面式水 -水换热器隔离，形成两个
No59
独立的系统。用户与网路之间的水力工况
? 互不影响。
?
?
图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
A
B
10膨胀水箱
1
5散热器
3补给水泵
4补给水压力调节器
2网路循环水泵
6水射器
7混合
水泵 8面水 -
水热器
9用户泵
加
热
装
置
(a)
无
混
合
直
接
连
接
(b)
水
射
器
直
接
连
接
?
混
合
水
泵
直
接
连
接
(d)
热
用
户
与
热
网
间
接
连
接
续图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
? 供暖系统热用户与热水网路的 连接方式,常见的有
以下几种方式。
A
B
11空气
加热器 × ×
× ×
13水 -水
换热器
× ×
14储水箱
× ×
× ×
× ×
15容积式换热器
上水
12
温
调
器
上水上水
(e
)
通
风
热
用
户
与
热
网
连
接
(f)无储水
箱的连接
(g
)
装
上
部
水
箱
连
接
(h
)
装
容
积
换
热
器
连
接
回水管
供水管
?`
A
B
16下部
储水箱
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
18热水供应系
统的循环管路
续图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
17热水供应系
统的循环水泵
i 装设下部水箱
的的连接方式
集气罐
回水管
供水管
13水 -水
换热器
1）无混合装置的直接连接（图 1-2-8a）
? 热水由热网供水管 直接进入供暖用户,在散热器内
放热后，返回 热网回水管去。这种直接连接方式 最
简单，造价低 。但这种无混合装置的直接
? 连接方式只能在 网路的设计供水温度不超
? 过 供暖系统的最高热媒温度
? 时方可采用，且用户引入口
? 处热网的供回水管的 资用压
? 差大于 供暖系统用户的压力
? 损失时 才能应用 。 绝大多数
? 低温热水 系统是 采用 无混合
? 装置的直接连接方式。
?
?
1
3补给水泵
2网路循环水泵
加
热
装
置
(a)
无
混
合
直
接
连
接
5散热器
4补给水压
力调节器
图 1-2-8a
当集中供热系统采用高温水供热，水温超过
? 2）装水射器的直接连接 （图 1-2-8b）
? 热网供水管的高温水 进入水射器 6，
? 在喷嘴处形成很高的流速,动压升
? 高, 静压降低, 抽吸回水管的 低温水,并与
供水 混合,使进入用户供暖系统的 供水温度
低于热网 供水温度，符合用户系统要求。
3）装混合水泵的直接连接 （图 1-2-8c）
? 当 建筑物用户引入口处，热水网路的 供、回
水压差较小,不能满足水射器正常工作所需
的压差,或 设集中泵站将高温水转为低温水，
向 多幢或街区 建筑物供暖时,可采用 混合水
泵的直接连接方式。
7混合
水泵
?
混
合
水
泵
直
接
连
接
?来自热网供水管的高温水，在
用户入口或热力站处，与 混合水
泵 7抽引 的用户或街区网路 回水
混合,降低温度后,再进入用户
供暖系统。为防止混合水泵扬程
高于热网供回水管的压差，而将
热网回水抽入热网供水管内，在热网 供水
管入口处应装止回阀，通过调节混合 水泵
? 的阀门和热网供、回水管进出口处的阀门开
启度,可 以在 较大范围内调节 用户供热系统
的供水温度和流量。
? 在热力站处 设置混合水泵 的连接方式,可以
? 适当地集中管理 。但混合水泵连接方式的 造
价 比采用水喷射器的方式 高,运行中 需要经
常维护 并 消耗电能 。
4）间接连接（图 1-2-8d）
? 间接连接系统的工作方式如下：热网供水管的
热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的
表面式水 -水换热器 8内，通过换热器的表面将
热能传递给 供暖系统的循环水,冷却后的回水
返回 热网回水管去。
? 间接连接方式需要在建筑物用户入口处或热力
站内设置表面式水 -水换热器和供暖系统热用
户的循环水泵等 设备,造价 比上述直接连接
高得多 。循环 水泵 需经常 维护,并 消耗电能,
运行费用增加。
我国 城市集中供热系统、供暖系统热用户
? 与热水网路的连接,多年 来主要采用 直接连
接 方式。 只有 在热水网路与热用户的 压力状
况不适应时才采用间接 连接方式。 如 热网回
水在用户入口处的压力超过该用户散热器的
承受能力，或 高层建筑 采用直接连接，影响
到整个热水网路压力升高时就得采用间接连
接方式。
? 采用 直接连接,由于 热用户系统漏损水量大,
造成 热源水处理量增大,影响供热系统的供
热能力和经济性。采用 间接连接 方式，虽造
价增高,但热源的补水率大大减小,同时热
热网的 压力工况和流量工况不受用户的影响,
? 便于热网运行管理。
? 对于 小型 热水供热系统，特别是低温水供热
系统,直接连接仍是最主要 的形式。
? （ 2） 通风系统 热用户与热水网路的连接
? 由于通风系统中加热空气的设备
? 能承受较高压力,并 对热媒参数
? 无严格限制, 因此 通风用热设
? 备 11（如空气加热器等）与热网
? 的连接，通常 都采用最简单的连
? 接形式,如图 1-2-8e所示。
11空气
加热器
(e)
通
风
热
用
户
与
热
网
连
接
回水管
供水管
（ 3） 热水供应 用户与热网的连接方式
? 在 闭式 热水供热系统中,热网的循环水仅作
热媒,供给热 用户热水，而不从热网中取出
使用。因此，热水供应热用户与热网的连接
必须 通过表面式水 -水换热器 。根据用户热水
供应系统中是否设置储水箱及其设置位置的
不同,连接方式有 如下几种主要形式。
1） 无储水箱 的连接方式（图 1-2-8f）；
? 2）装设 上部储水箱 的连接方式（图 1-2-8g）；
? 3）装设 容积式换热器 的连接方式（图 1-2-8h）
A
B
11空气
加热器 × ×
× ×
13水 -水
换热器
× ×
14储水箱
× ×
× ×
× ×
15容积式换热器
上水
12
温
调
器
上水上水
(f)无储水
箱的连接
(g
)
装
上
部
水
箱
连
接
(h
)
装
容
积
换
热
器
连
接
回水管
供水管
图 1-2-8 （ f）（ g）（ h）
4）装设 下部储水箱 的连接方式（图 1-2-8i）。
A
B
16下部
储水箱
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
18热水供应系
统的循环管路
续图 1-2-8 i 装设下部水箱的的连接方
式
17热水供应系
统的循环水泵
集气罐
回水管
供水管
13水 -水
换热器
（ 4）闭式双级 串联 和 混联 连接的
热水供热系统
?在 热水供热 系统中，各种 热用户 （供暖、
通风热水供应）通常都是 并联 连接在 热
水网路上 。热水供热系统中的 网路循环
水量应等于各用户 所需 水量之和 。热水
供热 用户所需水量 与网路的 连接方式有
关 。
?为了 减少 热水供应热负荷所需的网路循
环水量，可采用 供暖系统与热水供应串
联或混联 连接方式。（图 1-2-9）
No73
图 1-2-9（ a）是一个闭式双级串联连接方式。
? `
网路供水
热
水
供
应
回水
1级 热水供应水加热器
4流量调
节器
水温调节器
3
上水
2级 热水供应
水加热器
流
量
调
节
器
5
供
暖
? 通过第 2级加热器 2，将水加热到所需温度。经过第
2级加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中。
为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装 流
量调节器 4,控制用户系统的流量 。
?热水供应 系统的用水首
先由 串联在网路 回水管 上
的水加热器 （ 1级加热器）
1加热 。如经过第 1级加
热后，热水供应水温仍低
于所要求的温度，则通过
水温调节器 3将阀门打开，
进一步利用网路中的高温
水
No74
图 1-2-9（ a）
图 1-2-9 （ b）混联连接方式
No75
8流量调节
6加热器
10供暖系统
循环水泵
11热水供应系
统循环水泵
热水供应
网路回水
水
加
热
器
7
9
供
暖
热
用
户
系
统上水
12膨胀水箱网路供水
于图 -2-9(a).热
水供应交换器 6
的 终热段 6b
（相当于 1-2-
9[a]的 II级加热
器）的热网供水，
并不进入供暖系
统，而与热水供
暖系统的热网回
水相
?热网供水 分别进入 热水供应和供暖系统的 热
交换器 6和 7中（通常采用板式热交换器）。
上水同样采用 两级加热,但加热方法不同于
?图 1-2-9（ b）是一个混联连接的图式 。
6a
6b
混合，进入热水供应热交换器的 预热段 6a
? （ 相当于 1-2-9（ a）的 I级加热器 ），将上水
预热 。上水最后通过热交换器 6的 终热段 6b，
被 加热到热水供应 所要求的 水温 。根据热水
供应的供水温度和供暖系统保证的室温，调
节各自热交换器的热网供水 阀门的开启度，
控制进入热交换器的网路水流量。
No76
由于 采用了串联或混连连接 方式，利用了
? 供暖系统回水的部分热量 预热上水,可 减少网
路的总计算循环水量,适宜用在热水供应负荷
较大的城市供热系统上。图 1-2-9（ b）的图式，
除了采用混联的连接方式外,供暖热用户与热
水网路采用了间接连接 。这种全部热用户（供
暖、热水供应、通风空调等）与热水网路均采
用间接连接的方式，使用户系统与热水网路的
水力工况完全隔开,便于管理。
No77
开式热水供热系统 用户的热水供应 用水直
接取自热水网路 。供暖和通风热用户系统
? 与热水网路的连接方式，与闭式热水供热系
统完全相同。 开式热水供热系统 的热水供热
用户与网路的连接，有下列 几种方式,
?
No78
（ 1）无储水箱的连接方式 （图 1-2-10a）
? 热水直接从网路的、回水
管取出，通过混合三通 4后
的水温可由温度调节器 3来
控制。为了防止网路供水
管的热水直接流入回水管，
回水管上设止回阀 6。
? 由于直接取水，因此网路
供、回水管的压力都必须
大于 热水供应用户系统的
水静压力、管路阻力以及
取水栓 5自由水头的总和。
No79
× ×
× ×
3
温
调
器
回水管
供水管
5取水栓
4 混合
三通
1进水阀 2
6止回阀
图 1-2-10 开式热
水供热系统
（ a）
? 这种连接方式常用于
浴室、洗衣房和用水
量很大的工业厂房中。
网路供水和回水先在
混合三通中混合，然
后送到上部储水箱 7，
热水再沿配水管送到
各取水栓。
（ 2）装设上部水箱的连接方式
No80
× ×
× ×5取
水
栓
回水管
供水管
4 混合
三通
1进水阀 2
图 1-2-10 (b)开式
热水供热系统
（ b）
3温调器
（ 3）与上水混合的连接方式 （图 1-2-10c） 。
? 热水供应用户的用水量很大，
建筑物中（如浴室、洗衣房等）
来自供暖通风用户系统的回水
量不足与供水管中的热水混合
时，则可采用这种连接方式。
? 混合水的温度同样可用温度调
节器控制。 为了便于调节水温,
网路供水 管的压力应 高于上水
管压力 。在上水管上要安装止
回阀，以防止网路水流入上水
管路。
× ×
× ×
3
温
调
器
回水管
供水管
5取水栓
4 混合
三通
1进水阀
上水
图 1-2-10 开式热
水供热系统
（ c）
No81
止回阀
如 上水压力高于热网 供水管压力时，在 上水管
上安装减压阀 。
? 1.1.2.3 集中供热管网的附件
? 供热管网附件 主要有 管件（三通、弯头等）,
阀门、补偿器、支座和放气、放水、疏水、除
污等装置 。详见 P17~18，请自阅。
? 1.2.3 建筑给水管网形式
? 1.2.4 高层建筑液体输配管网的特点
? （在“建筑给水排水”中已学过,P18~29 略）
? 1.3 相变流或多相流管网形式与装置（略，
P29~40，可自阅）
No82
第 2章 气体输配管网水力特征
与水力计算（ P41）
? 2.1 气体管流水力特征
? 2.1.1 气体重力管流水力特征
? 如图 2-1-1，管道内气体由断
? 面 1流向断面 2。其流动的
? 能量方程式 为：
? ? ? ?
22
12
1 2 1 2 1 222j a j
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-1)
H2
H11
2
No83
其中,pj1,pj2分别是管内断面 1,2的 静压 ；
? v1,v2分别是管内断面 1,2的流速； H分别是
断面 1,2的位置标高； ?a,?为环境空气密度
和管内气体密度； g为重力加速度； ?p1~2为从
断面 1到 断面 2的流动 能量损失 。工程上称
?
? 为断面 1,2处的 动压 ；
? 称为 位压,它实
际上是重力对流动的作用。当管内外流体密
度相同，位压为零。当密度上 由温
度差造成时，工程上称 位压为势压,或 热压 。
? ? ? ?21ag H H????
2
1
2
v?
2
2
2
v?
? ?a???
No84
若 1,2断面分别在管道的进口处和出口处，
如图，则有 pj1=0,pj2=0,v1=0,(2-1-1)式 变形为
? （ 2-1-2）式 表明,出口的 动压和
断面 1,2之间流动 损失的压力 来
源于 进出口之间的 位压 。 即 由断
面 1到 2的流动 是由 重力引起 的，
属 重力流, 动力大小 取决于进出
口的高差和管道内外密度差之积。
流动方向 取决于管道 内外气体密
度的相对大小,若管道内气体
? ? ? ?
2
2
2 1 1 22a
vg H H P???
?? ? ? ? ?
?(2-1-2)
No85
1
1
2 2
H2
H1
??a
补充图
密度小（ ?< ? a）,管道内 气流向上,反之
? 气流向下。如卫生间排气竖井内，气体密度
冬季小于室外，夏季大于室外，若无排气风
机，则竖井内冬季气流向上运动，夏季气流
向下运动，倒灌入位于低层的卫生间。
? U型管 如图 2-1-2，假设气
? 流从断面 1流入，断面 2流出。
? 断面 1?断面 D的能量方程式为：
? ? ? ?
22
1 1 2
1 1 1 2 122
D
j a j D D
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-3)
1 2
D
?1 ?a ?2
H2
H1
H2
V2V1
1D
断面 D?断面 2的能量方程为：
`
其中,?1,?2分别为管道 1-D和 D-2中的气体密
度； pjD,VD为断面 D处的静压和流速； ??
分别是管流由 1到 D和 D到 2中的
能量损失，将（ 2-1-3）和（ 2-1-4）相加，
整理得
? ? ? ?
22
1 2 2
2 2 1 2 222
D
j D a j D
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-4)
1 DP?? 2DP ??
? ? ? ?
22
2 2 1 1
1 2 2 1 1 222
vvg H H P????
?? ? ? ? ? ?
?(2-1-5)
D2
（ 2-1-5）式表明：
? U型管道内 的重力流，与管道外的 空气密度
无关 。流动动力 取决于 两竖直管段内的气体
密度差（ ?1-?2） 和 管道高度（ H2-H1）之积。
密度相对较小的竖管内气体向上流。
? 当图 2-1-2中的断面 1,2合为一体时，如图 2-
1-3，形成 闭式循环管道，其能量
? 方程式为
? 其中 ?pL是流过闭式循
? 环管道的能量损失，
? ? ? ?1 2 2 1 Lg H H P?? ? ? ? ??(2-1-6) ?1
?2< ?1
?H2
?H1
图 2-1-3闭式管道重力
循环流动
No88
式（ 2-1-6）表明：
? 无机械动力的闭式管道中,流动动力 取决于
竖管段内的 气体密度差和竖管段的高之积 。
密度较大的竖管内气流向下，密度较小的竖
管内气流向上。
? 2.1.2 气体压力管流水力特性
? 当管道内部、管道内外不存在密度差，或是
水平管网，则有
? 即位压等于零，（ 2-1-1）式变为：
? ? ? ?1 2 2 1 0g H H??? ? ?
22
12
1 2 1 222jj
vvp p P??
?? ? ? ? ?
?(2-1-7)
No89
同一断面上静压与动压之和称为全压 pq,即
?即,(2-1-7)式可变形为：
?(2-1-8)式表明，位压为零的管流中，是
两断面的全压差克服流动阻力造成流动，
上游断面全压减去上、下游断面间的流
动阻力等于下游断面的全压，即
2
2jq
vpp???
1 2 1 2qqp p P ?? ? ?
?(2-1-8)
1 1 2 2qqp P p?? ? ?
?(2-1-9)
No90
因此,流速的变化,引起 动压 变化，也必然
? 引起 静压变化 。上游断面静压减去上、下游断
面间的流动阻力与上下游断面动压变化之和等
于下游断面的静压，即
? （ 2-1-9）和（ 2-1-10）式表明了压力流网的基
本水力特征。当管段中没有外界动力输入时，
下游断面的全压总是低于上游断面。而上、下
游断面间的静压关系比较复杂，这是因为（ 2-
1-10 ）的 [ ]内可, +”、可, -”、也可为, 0”.
22
21
1 1 2 222jj
vv
p P p
??
?
?? ??
? ? ? ? ??? ??
???? ?(2-1-10)
No91
可通过改变流速，在一定范围内调整静压。
? 2.1.3 压力和重力综合作用下的气体管流特
征
? 由（ 2-1-1）式可得：
? 二者综合作用，克服流动阻力,
? 维持管内流动。但 二者的综合作用并非总是
相互加强的 。当 ?<?a,即管内气体密度小时，
? ? ? ? ? ?1 2 2 1 1 2q q ap p g H H P?? ?? ? ? ? ? ?(2-1-11)
12P??
No92
位压 反映重力作用全压差 反映压力作用
位压驱动气体 向上流动 (H2>H1),阻挡向下流动
? （ H2<H1 ）。反之,管内气体密度大时,位
压驱动气体 向下流动,阻挡向上流动。在闭
式循环管路内，位压驱动 密度小的气体向上
流动，密度大的气体向下流动 ；阻挡相反方
向的流动。
? 若压力 驱动的流动方向 与位压一致,
则二者综合作用 加强 管内气体流动，若驱动
方向相反，则由绝对值大者决定管流方向；
绝对值小者实际上成为加, 流动阻力, 。
? 如空调建筑装有排气风机的卫生间排气竖井，
冬季在位压的辅助作用下，排气能力明显
? ?12qqpp?
No93
加强，夏季排气风机除克服竖井的阻力外，
? 还要克服位压，排气能力削弱，尤其是高层
建筑。
?2.2 流体输配管网水力计算的
基本原理和方法
? 流体输配管网水力 计算的主要目的 是根据要
求的流量分配,确定 管网的各段 管径 （或断
面尺寸）和阻力，求得管网 特性曲线,为
? 匹配 管网 动力设备 （风机、水泵等）的型号
和 动力消耗 ； 或者 根据已定的动力设备，确
定保证流量分配的 管道尺寸 。
No94
2.2.1 摩擦阻力计算
? 摩擦阻力 按下式计算：
? 当管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度
和流量也不 随流程变化时，
? 式中,?为摩阻力系数,为管段长度,m；
Rs为管道水力半径,m； Rm为管道 单位长度
摩阻力，又称为比阻,Pa/m。
2
42ml sl
v
p d l
R
??
? ?
2
42m l ms
v
p l R l
R
??
??
（ 2-2-1）
l
No95
f为管道过流断面面积,m2.
? 当管网压力变化使气体密度 ?的变化不能忽略
时，需要引入气态方程和连续方程组成联合
方程组；
? 在等断面管道、等温流动条件下，求解此联
合方程组得：
s
fR
?
?
2
42
s
dp v
dl R
p Z RT
vF
??
?
?
??
?
? 常数
No96
得：
? 式中,p1,p2分别为 1,2断面的绝对压力，
Pa； L0为管道 流量,Nm3/s;
? 分别为气体在标准状态下的密度、压力、绝
对温度和压缩因子； 为断面 1,2间的管道
长度,m。
? 对于接近于 0C的常温、压力不太大的
（ ?0.8MPa）圆形管道，可近似取 T/T0=1；
Z/Z0=1.
? ?
2
22 0
1 2 0 05
00
1.62
4 s
L TZp p Z p l
TZR
????
（ 2-2-1?）
0 0 0 0,,p T Z? 和
l
No97
(2-2-1?)简化为,
`
低压（ ?0.005MPa）管道，近似取 p1+p2=2p0。
(2-2-1’)可进步简化为
2
22 0
1 2 0 051, 6 2
L
p p p l
d
???? （ 2-2-1“）
? ? ? ?221 2 1 2 1 2 1 2 02p p p p p p p p?? ? ? ? ? ?
2
0
1 2 05
0
0, 8 1
L T
pl
dT
????? （ 2-2-1“?）
No98
以上公式表明，必须注意正确选择适合管
?流特征 摩擦阻力计算公式。确定计算公
式后，需计算摩擦阻力系数 ?。 ?是管流
雷诺数 Re和管道相对粗糙度的函数。
?式中 K为管道材料的绝对粗糙度。大量
?实验荻得不同流态下，（ 2-2-2）式的具
体数学关系：
R e,Kf
d
? ??? ??
??
（ 2-2-2）
No99
在层流区：
`
当 2000<Re<4000时称为临界区或临界过度区：
紊流区包括水力光滑区、过渡区（又称紊流过
渡区）和阻力平方区：
工程中，还常采用适合于一定管材，一定阻力
区的专用公式：
64
Re? ?
（ 2-2-2a）
30,0 0 2 5 R e? ? （ 2-2-2b）
1 2, 5 12 l g
3, 7 1 Re
K
d??
??? ? ?
????
（ 2-2-2c）
No100
1.阿里特苏里公式：
2.谢维列夫公式
对于新钢管：
水力光滑区
过渡区（ ）
0,2 568
0,1 1
Re
K
d
? ??????
??
（ 2-2-2d）
12 0,22 6
0,2 5
ReKK? ?
（ 2-2-2e）
0, 2 2 6
6
12 0, 2 2 6
0, 2 3 1, 9 1 0KK
dV
?? ???? ? ?
????（ 2-2-2f）
62,7 1 0V
? ??
No101
对于新铸铁管：
? 水力光滑管（ ）
? 过渡区（ ）
? 阻力平方区（ ）
60.176 10V
? ??
1 0,2 8 4
0,7 7
ReK? ?
（ 2-2-2h）
62,7 1 0V
? ??
62,7 1 0V
? ??
0, 2 8 4
6
1 0, 2 8 4
0, 7 5 0, 5 5 1 0
Re
K
V
?? ???? ? ?
????（ 2-2-2i）
1 0.28 4
0.0134K
d? ?
（ 2-2-2j）
No102
上述诸式：
? K1---考虑实验室和实际安装管道的条件不同
的系数，取 K1=1.15；
? K2---考虑由于焊接接头而使阻力增加的系数，
取 K2=1.18。
谢维列夫建议的适用铸铁管
紊流三个区的综合公式为：
? 根据新铸铁管的实际资料，上式可写成：
11
Re
m
mmAB
d
?
??
????
??
??
0.28411
0.2847
0.284 0.2840.012 5 0.75 2.089 10 0.363 3
R e R edd
?
??? ?? ?
??? ? ? ?
??
??
??（ 2-2-2k）
No103
? 有明显差别,雷诺数范围不相同。这就造成
同一基本原理下,不能用统一的计算公式 或
图表 计算各种流体输配管网的摩擦阻力。因
此必须特别 注意各公式和计算图表的使用条
件和修正方法 。
?2.2.2 局部阻力计算
? 局部阻力按下式计算：
实际工程中，各种流体输配管网的 流动状态
2
2
Vp ???? （ 2-2-3）
No104
式中,?为局部阻力系数。
? 局部阻力系数一般实验方法确定 。
? 实际工程中，管件、部件或设备处的流动，
通常都处于自模区，局部阻力系数 只取决
于 管件部件或设备流动通道的 几何参数,一
般不考虑相对粗糙度和雷诺数的影响。
?
No105
2.2.3 常用的水力计算方法
? 流体输配管网水力计算的常用方法有 假
定流速法, 压损平均法 和 静压复得法 等，
目前 常用的是假定流速法 。
? 假定流速法 的 特点 是,先 按技术经济要
求 选定管内流速,再 结合所需输送的流量，
确定管道断面尺寸,进而 计算管道阻力 。
No106
压损平均法 的 特点 是，将 已知总作用水头, 按
? 管道长度平均分配给每一管段,以此 确定管段
阻力, 再根据 每一管段的 流量确定管道断面尺
寸 。当管道系统所用的动力设备型号已定，或
对分支管路进行阻力平衡计算，此法较为简便。
环状管网水力计算常用此法。
? 静压复得法 的 特点 是，利用管道分段，改变管
道 断面尺寸，降低流速，克服管段阻力，重
新获得静压。
? 不论采用何种方法，水力计算必须完成管网系
统和设备的布置，确定管材，确定各个接受流
量的管网末端的位置和所需分配的流量。
No107
然后循着各种方法所要求的步骤进行计算。
? 以下是 假定流速法的 基本步骤,
? （ 1） 绘制管网轴测图,对各 管段 进行 编号,
标出长度和流量。
? （ 2）合理 确定管内流体流速 。
? （ 3）根据各管段流量和确定的流速,确定各
各部管段的断面尺寸 。
? （ 4） 计算各管段的阻力
? （ 5） 平衡并联管路 （使各并联管路的计算阻
力相等）。这是保证流量按要求分配的关键。
No108
若并联管路计算阻力不相等，在实际运行时，
? 管网会自动调整各并联管路流量，使并联管
路的实际流动阻力相等。这时各并联管路的
流量不是要求的流量。
? （ 6） 计算管网的总阻力,求取管网特性曲线。
? （ 7）根据管网特性曲线，所要求输送的总流
量以及所输送流体的种类、性质等诸因素，
综合考虑为管网匹配动力设备（风机、水泵
等）,确定动力设备所需的参数。
? 管网阻力计算和特性曲线的求取,水力计算
的主体，对不同流体输配管网水力计算虽有
No109
区别，但都是水力计算的重点所在，因而是
? 水力计算的学习重点 。水力计算的 另重点是管
网动力设备的匹配,在第 7章专门分析讨论。
? 水力计算中，各种计算公式和基础数据的选取，
应遵循相关 规范、标准的规定,没有规定的，
则可从相关设计手册和资料中查取。
? 2.3 气体输配管网水力计算
? 以通风空调工程的输配管网为例，学习开式枝
状气体输配管网水力计算的具体方法。第 2.2
节中列出了水力计算的 7个步骤，这里介绍到
第 6步，求取管网特性曲线为止。第 7步匹配
动力设备（风机）在第 7章学习。
? No110
计算之前，需先完成空气输配管网的布置，
? 包括系统划分；管道 布置、设备和各送排风
点位置的确定；各送风点要求的风量和要求
各管段的风量也得一一确定。
? 完成上述前期准备工作之后，方可按假定流
速法的基本步骤进行水力计算。
? 2.3.1.1 管内流速和管道断面尺寸
? （ 1）绘制风管系统轴测图
? 绘制风管系统轴测图，并划分好管段，对各
管段进行编号，标注长度和风量。
No112
通常按流量和断面变化划分管段，一条管段
? 内流量和管段断面不变,流量和断面二者之
一或二者同时发生变化之处是管段的起点或
终点 。管段长度按管段的中心线长度计算，
不扣除管件（如三通、弯头）本身的长度。
? （ 2）确定管内流速
? 管内的流速对通风、空调系统的经济性有较
大影响，对系统的技术条件也有影响。 流速
高,风管断面小，占用的空间小，材料耗用
少，建造费用小；但系统阻力大，动力消耗
大，运行费用增 加，且增加噪声。若气流中
No112
含有粉尘等，会增加设备和管道 的磨损。
? 反之,流速低,阻力小，动力消耗少；但是
风管断面大，材料和建造费用大，风管占用
的空间也增大。流速过低会使粉尘沉积而堵
塞管道。因此，
? 必须通过全面的技术经济比较选定合理的流
速。根据经验总结，风管内的空气流速可按
表 2-3-1、表 2-3-2确定。若输送的是含尘气流，
流速不应低于表 2-3-3所列的值。
No113
一般通风系统中常用的空气流速（ m/s)表 2-3-1
`建筑类别 动力类别及风管材料 干管 支管 室内进风口 室内回风口 新鲜空气入口
工业
建筑
机械通风薄
钢板
6~
14
2~8 1.5~3.5 2.5~3.5 5.5~6.5
机械通风混
凝土、砖
4~
12
2~6 1.5~3.0 2.0~3.0 5~6
民用
及工
业辅
助建
筑
自然通风 0.5
~1.
0
0.5~
0.7
0.2~1.0
机械通风 5~
8
2~5 2~4
表 2-3-2（空调）表 2-3-3（含尘）见 P48请自阅
? （ 3）确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力
和局部阻力
? 根据风管的风量和选择的流速初步确定风管
断面尺寸，并适当调整使其符合通风管道统
一规格。然后，按调整好的断面尺寸计算管
内实际流速。
? 2.3.1.2 风管摩擦阻力计算
? 按管内实际流速计算阻力。阻力计算应从最
不利环路（即最长、局部阻力件最多的环路）
? 开始。
No115
通风空调管道中，气流大多属于紊流光滑区到
? 粗糙区之间的过渡区 。可用（ 2-3-1）式 计算
摩擦阻力系数，再用（ 2-3-2）计算比摩阻 Rm。
? 式中 K---风管内壁粗糙,mm;
? D---风管直径,mm.
? 可根据公式（ 2-3-1）和（ 2-3-2）制成的计算
图表或线算图，可供计算管道阻力时使用。
1 2, 5 12 l g
3, 7 1 Re
K
d??
??? ? ?
?????（ 2-3-1）
2
2m
VR
D
??? ?（ 2-3-2）
No116
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数
? 中的任意两个，即可利用该图求得其余两个
参数。该图是按过渡区的 ?值，在压力
B0=101.3kPa、温度 t0=200C、空气密度
?0=1.24kg/m3、运动粘度 ?=15.06× 10-6m2/s、
壁粗糙度 K=0.15mm、圆形风管、气流与管
壁间无热量交换等条件下得的。当实际条件
与上述不符时，应进行修正。
? （ 1）密度和粘度的修正
?
? ? ? ?0,9 1 0,10 0 0mmRR ? ? ? ?? Pa/m
?（ 2-3-3）
No117
式中
? Rm---实际的单位长度摩擦阻力,Pa/m；
? Rm0---图上查出的单位长度摩擦阻力,Pa/m；
? ?---实际的空气密度,kg/m3;
? ?---实际的空气运动粘度,m2/s。
? （ 2）空气温度,大气压力和热交换修正
? 式中 Kt----温度修正系数；
? KB---大气压力修正系数；
? KB---热交换修正系数。
?
0m t B H mR K K K R? Pa/m (2-3-4)
0,8 2 5
2 7 3 2 0
273t
K
t
???
? ??
???
(2-3-5)
No118
式中 t----实际的空气温度,oc.
? 式中 B----实际的大气压力,kPa。
? T---气流绝对温度,K；
Tb---管壁绝对温度,K。
? ? 0,91 0 1,3BKB?
2
2
1
H
b
K
T
T
??
??
???
??
???
??
(2-3-7)
(2-3-6)
No119
（ 3）管壁粗糙度的修正
? 在通风空调正程中，常采用不同材料制作风
管，各种材料的粗糙度 K见表 2-3-4。
? 当风管管壁的粗糙度 K?0.15mm时，可先由图
查 Rm0，再近似按下式修正。
? Kt—管壁粗糙度修正系数；
K---管壁粗糙度,mm。
V---管内空气流速,m/s。
0m t mR K R? ?Pa/m
? ? 0,2 5tK K V?
(2-3-8)
(2-3-9)
No120
矩形风管摩阻 按当量直径计算单位长度摩擦
? 阻力。分 流速当量直径 和 流量当量直径 两种。
? 1）流速当量直径
? 假设某一 圆形风管 中的空气与 矩形风管 中的
空气 流速相等,并且两者的 单位长度摩阻力
也相等,则该 圆管的 直径就称为流速当量直
径,以 DV表示。据此定义可推得为：
No121
2
V
abD
ab? ?
(2-3-10)
根据矩形风管的流速当量直径 Dv和实际流速
V，由图 2-3-1查得的 R
m即为矩形风管的单位长度
摩擦阻力。
[例 ] 有一表面光滑的砖砌风道（ K=3mm），
横断面尺寸为 500mm× 400mm,流量
L=1m3/s(3600m3/h)，求单位长度摩阻力。
[解 2-1] 矩道风道内空气流速
No122
1 5/
0.5 0.4
LV m s
ab? ? ??
2 2 5 0 0 4 0 0 444
5 0 0 4 0 0V
abD m m
ab
??? ? ?
??
由 V=5m/s,Dv=444mm查图 2-3-1(P51)得
Rm0=0.62Pa/m
粗糙度修正系数 ? ?
? ?
0.25
0.25
0
3 5 1.9 6
1.9 6 0.6 2
1.2 2 /
t
m t m
K K V
R K R
Pa m
?
? ? ?
?
??
?
No123
200
1.0
0.01
0.1 1000.62 Rm(Pa/m)
空气量
m3
/s
图 2-3-1(P51)
2)流量当量直径
? 设某一圆形风管中的流量与矩形风管的 流量
相等,并且 单位长度摩擦阻力也相等,则该
圆管的直径就称为矩形风管的 流量当量当量
直径,以 DL表示。根据推导，流量当量直径
可近似按下式计算：
? 以流量当量直径 DL和矩形风管的流量 L，查
图 2-3-1所得的单位长度的摩擦阻力 Rm，即
为矩形风管的单位长度的摩擦阻力。
? ?
? ?
0.625
0.251,3L
ab
D
ab
?
?
(2-3-11)
No124
?由 L=1m3/S、
DL=487mm查图 2-3-1得
Rm0=0.61Pa/m
Rm=1.96× 0.61=1.2
Pa/m
[例 2-2] [例 2-1]改用流量当量直径求矩形风管
? 单位长度摩擦阻力。
? [解 ] 矩形风道的流量当量直径
? ?
? ?
? ?
? ?
0,6 2 5
0,2 5
0,6 2 5
0,2 5
1,3
0,4 0,5
1,3
0,4 0,5
0,4 8 7
L
ab
D
ab
m
?
?
?
??
?
?
No125
0.01
1.0
200200
1.0
0.01
0.1 1000.61 RmPa/m
空气量
m3
/s
2.3.1.3 风管局部阻力计算
? 首先确定局部阻力系数 ? 和它对应的特征速
度 V,然后代入（ 2-2-3）式计算局部阻力。
? 各种局部阻力系数 ?通常查设计手册等确定。
各种设备的局部阻力或局部阻力系数，由设
备生产厂提供。
? 各管段摩擦阻力和局部阻力之和即为该管段
的阻力。各管段阻力计算完成后，应进行并
联管路的阻力平衡，以保证实际流量分配满
足要求。
?
No126
2.3.1.4 并联管路的阻力平衡
? 为了保证各管路达到预期的风量，使并联支管
的计算阻力相等，称为并联管路阻力平衡。对
一般的通风系统，两支管的计算阻力差应不超
过 15%；含尘风管应不超过 10%。若过上述规
定，采用下述方法进行阻力平衡。
? （ 1）调整支管管径
? 这种方法通过改变支管管径来调整支管阻力，
达到阻力平衡。调整后的管径按下式计算：
0.225
'
'
pDD
p
???
? ??
???
(2-3-12)
No127
式中 D?----调整后的管径；
? D---原设计的管径,mm;
??p---原设计的支管阻力,Pa;
??p?---要求达到的支管阻力,Pa。
? 应当指出,采用本方法时,不宜改变三通支管直
径,可在三通支管上 先增设一节渐扩（缩）管,
? 以免引起三通局部阻力的变化。
? （ 2）阀门调节
? 通过 改变阀门开度，调节阀门阻力,从理论
上讲是最简单易行的方法。但对一个多支管
的通风的空调管网，是一项 复杂 的技术工作。
必须进行 反复调整、测试 才能实现预期的流
量分配。 No128
2.3.1.5 计算系统的总阻力和获得管网特性
曲线
? 最不利环路所有串联管段阻力（包括设备）
之和，即为管网系统的总阻力 ?p。管网的特
性曲线为：
? ?p=SQ2
式中 S---管网阻抗,kg/s7;
Q---管网总流量,m3/s。
管网阻抗 与 管网 几何尺寸 及管网 中的摩擦阻力
系数，局部阻力系数，流体密度有关 。当这
些因素不变时，管网阻抗 S为常数。根据计算
的
(2-3-13)
No129
的管网总阻力和要求的总风量 Q，即可用
? 式（ 2-3-14）计算管网阻抗，获得管网特性
曲线。
? 不计算管段阻力和管网总阻力，而先计算各
管段阻抗，再按如下串联管路的阻抗关系计
算管网阻抗，也可获得管网特性曲线。
? 管段 i:
2
PS
Q
?? (2-3-14)
22
1
8 i
i
i
d
S
d
? ? ?
?
??
????
??
?
(2-3-15)
No130
串联管路：
`
并联管路：
上述公式表明，管网中任一管段的有关参数变
化，都会引起整个管网特性曲线的变化，从
而改变管网总流量和管段的流量分配，这决
定了管网调整的复杂性。进一步从理论上可
以证明，
iSS??
(2-3-16)
11
22
1
i
i
SS
SS
??
??
??
1
即
(2-3-17)
No131
管网设计时不作好阻力平衡，完全依靠阀门
? 调节流量的作法难以奏效，尤其是并联管路
较多的管网。
? 获得管网特性曲线后即可结合动力设备（风
机）的性能曲线匹配动力设备，具体匹配方
法在第 7章介绍。
? 2.3.1.6 计算例题
? [例 2-3] 图 2-3-2所示的通风除尘管网。风管
用钢板制作，输
? 送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。
? 除尘器阻力 ?Pc=1200Pa。对该管网进行水力
No132
计算，获得管网特性曲线。
? 图
1
L=11m
2
3
L=6m
L=3m 5L=4m
L=6m
4
7
L=6m
6
L=8m
圆形伞形罩
1500m3/s
4000m3/s
800m3/s
风机除尘器
图 2-3-2 通风除尘系统的系统图
No133
[解 ]：
? 1.对各管段进行编号，标出管段长度和风点
的排风量。
? 2.选定最不利环路，本系统选择 1-3-5-除尘器 -
6-风机 -7为最利环路。
? 3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最
不利环路各管段的断面尺寸和单位长度摩擦
阻力。
? 根据表 2-2-3输送含有轻矿物粉尘的空气时，
风管内最小风速为，垂直风管 12m/s、水平风
管 14m/s.
No134
考虑到除尘器及风管漏风，取 5%的漏风
? 系数，管段 6及 7的计算量为
6300× 1.05=6615m3/h.
? 管段 1
? 有水平风管，初定流速为 14m/s。根据
Q1=1500m/h(0.42m3/s),V1=14m/s所选管径按
通风管道 统一规格调整为
? D1=200mm：实际流速 V1=13.4m3/S;由图 2-3-1
查得,Rml=12.5Pa/m。
? 同理可查得管段 3,5,6,7的管径及比摩阻，
具体结果见表 2-3-5。
? 4.确定管段 2,4的管径及单位长度摩擦力，
No135
见表 2-3-5。
? 5.从阻力手册、暖通设计手册等资料查各管
段的局部阻力系数。
? （ 1）管段 1
? 设备密闭罩 ?=1.0（对应接管动压）
? 900 弯头（ R/D=1.5）一个 ?=0.17
? 直流三通（ 1?3）（见图 2-3-3）根据
F1+F2=F3，
??=300,F2/F3=
? (140/240)2=0.340
? Q2/Q3=800/2300=0.384,
? 查得 ?13=0.20
?
V1,F1 V3,F3
V2,F2
图 2-3-3合流三通
No136
??=1.0+0.17+0.20=1.37
? （ 2）管段 2
? 圆形伞形罩 ?=600,?3=0.09
? 90o弯头（ R/D=1.5） 1个,?=0.17
? 60o弯头（ R/D=1.5） 1个,?=0.14
? 合流三通（ 2?3）（见图 2-3-3） ?23=0.20
? ??=0.09+0.17+0.14+0.20=0.60
? （ 3）管段 3
? 直流三通（ 3 ? 5） （见图 2-3-4）根据
F3+F4=F5,?=300,F4/F5=(300/380)2=0.62
? Q4/Q5=4000/6300=0.634,查得 ?35=-0.05
No137
?=-0.05
? （ 4）管段 4
? 设备密闭罩 ?=1.0（对应接管动压）
? 900 弯头（ R/D=1.5）一个 ?=0.17
? 合流三通（ 4?5）（见图 2-3-4） ?45=0.24
???=1.0+0.17+0.24=1.41
? （ 5）管段 5
? 除尘器进口变径管（渐扩管）
? 除尘器出口尺寸 300mm× 800mm变径管长
度
? L=400mm,tan ? =0.475,?=25.4o,?=0.10No138
900 弯头（ R/D=1.5） 2个,?=2× 0.17=0.34
? 风机进口渐扩管
? 按要求的总风量和估计的管网总阻力先近似选出一
台风机，风机进口直径 D0=500mm,变径管长度
L=300mm
? F0/F6=(500/420)2=1.41
? tan ? =0.13,?=7.6o,?=0.03
? ??=0.10+0.34+0.03=0.47
? （ 7）管段 7
? 风机出口渐扩管
? 风机出口尺寸 410mm× 315mm,D7=420mm
? F7/F出 =0.138/0.129)=1.07,??0
No139
带扩散管的伞形风帽（ h/D=0.5）
`?=0.60,??=0.60
6.计算各管段的沿程摩擦阻力局部阻力。计算
结果见表 2-3-5。
7.对并联管段进行阻力平衡
（ 1）汇合点 A
1 285 apP?? 2 1 8 1,6 apP??
12
1
2 8 5 1 8 1, 6 3 6, 3 % 1 0 %
285
pp
p
? ? ? ?? ? ?
?
No140
为使管段 1,2达到阻力平衡，改变管段 2的管
径，
? 增大其阻力。根据公式（ 2-3-12）
? 根据通风管道统一规格，取
? 仍不平衡，只好取,在运行时再
辅以阀门调节，消除平衡。
0,22 5 0,22 5
2
22
2
1 8 1,6' 1 4 0 1 2 6,5
' 2 8 5
pD D m m
p
??? ??
? ? ? ??? ??
? ????
2 '' 1 3 0D m m?
12
1
'' 2 8 5 2 5 2, 4 1 2, 1 % 1 0 %
285
pp
p
? ? ? ?? ? ?
?
2 130D m m?
No141
（ 1）汇合点 B
`
为使阻力平衡，改变管段 4的管径
通风管道统一规格中没有此规格，但管段 4长，
按 制作，使 1,3处于平衡。
13 2 8 5 5 4 3 3 9 ap p P? ? ? ? ? ?
4 2 9 2,7 apP??
? ?1 3 4
13
3 3 9 2 9 2, 7 1 3, 7 % 1 0 %
339
p p p
pp
? ? ? ? ? ?? ? ?
? ? ?
0, 2 2 5
4
2 9 2, 7' 3 0 0 2 9 0
339
D m m??? ? ???
??
4 290D m m?
No142
8.计算系统总阻力，获得管网特性曲线
`
管网特性曲线为
? ?
2 8 5 5 4 1 1 2, 9 6 7, 9 9 9, 7 1 2 0 0 1 8 1 9, 6
mlp R l p
Pa
? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ?
7
22
1820 5 3 8 /
1,8 4
pS k g m
Q
?? ? ?
? ?2538p Q P a??
No143
2.3.1.7 均匀送风管设计
? 根据工业与民用建筑的使用要求，通风和空
调系统的风管，有时需要把等量的空气沿风
管侧壁的成排孔口或短管均匀送出。这种均
匀送风方式可使送风房间得到均匀的空气分
布，而且风管的制作简单、材料节约，因此，
均匀送风管道在车间、会堂、冷库和气幕装
置中广泛应用。
? 均匀送风管道的计算方法很多，下面介绍近
似计算方法。
No144
（ 1）均匀送风管道的设计原理
? 空气在风管内的流动时，其静垂直作用于管
壁。如果在风管的侧壁开孔，由于孔口内外
存在静压差，空气会垂直于管壁的方向从孔
口流出。静压差产生的流速 Vj为：
? 空气在风内的流为：
2 j
j
p
V
?
?
m/s
2 d
d
pV
?
? m/s
No145
式中：
`
空气从孔口流出时，它的实际流速和出流
方向不只取决于静压
产生的流速和方向，还
受管内流速的影响，如
图 2-3-5所示。
jp ??
dp ???
风管内空气的静压,Pa
风管内空气的动压,Pa
ff0图 2-3-5 No146
在管内流速的影响下，孔口出流方向盘要发生
? 偏斜，实际流速为合成速度，可用下列各式
计算有关数值：
? 孔口出流方向：
? 孔口出流与风管轴线的夹角 ?（出流角）为
? 孔口实际流速
ta n jj
dd
Vp
Vp
? ??
(2-3-18)
sin
jVV
?
? (2-3-19)
No149
孔口流出风量 L0=3600?fV
? 式中 ?---孔口的流量系数；
? f---孔口在气流垂直方向上的投影面积,m2,由
图 2-3-5可知：
? f0---孔口面积,m2。
? 式（ 2-3-20）可改写为
(2-3-20)
0 s in
jVff
V
??
00
00
360 0 sin
360 0 360 0 2jj
L f V
f V f p
??
? ? ?
?
?? (2-3-21)
空气在孔口面积上的流速，按定义和式
（ 2-3-21）得：
`
对于断面不变的矩形送（排）风管，采用条缝
形风口送（排）风时，风口上的速度分布如
图 2-3-6所示。送风管上，从始端到末端管内
流量不断减小动压相应下降，静压增大，使
条缝口流速不断增大。
分析公式（ 2-3-21） 可以看出，要实现均匀送
风，可采用以下措施：
0
0
03600
j
LVV
f
???
?
m/s (2-3-22)
No151
1） 送风管断面积 F和孔口面积 f0不变时，管内
? 静压会不断增大，可根据静变化,在孔口上
设置不同的阻体,使不同的孔口具有不同的
阻力（即改变流量系数），见图 2-3-7(a)(b)。
? 2） 孔口面积 f0和 ?值不变时可 采用锥形风管
改变送风管断面积，使管静压基本保持不变
见图 2-3-7 (c) 。
? 3） 送风管断面积 F及孔口 ?值不变时，可以
根据管内静压变化,改变孔口面积 f0,见图 2-
3-7 (d),(e).
? 4)增大送风管面积 F，减小孔口面积 f0。对于
图 2-3-7（ f）所示的条形缝形风口。试验表明，
No152
当 f0/F<0.4时始末端出口流速的相对误差在
? 10%以内，可近似认为是均匀分布的。
?
吹出 吸入
?图 2-3-6从条缝口吹出和吸入的速度分布
F f0(f)
(c)
(d)
?图 2-3-7 实现均匀送风的方式
No153
（ 2）实现均匀送风的基本条件
? 从公式（ 2-3-21）可以看出，对侧孔面积 f0保
持不变的均匀送风管，要使各侧孔的送风量保
持相等，必须保证各侧孔的静压 pj和流量系数
?相等；要使出口气流尽量保持垂直，即要求
出 流角 ?接近 90o，这势必要求道断面接近无
限大。工程上不可能的。通常要求 ??60o。下
面分析如何实现上述要求。
? 1）保持各侧孔静压相等
? 如图，由能，
? 若要 则要
1 2
? ?1 1 1 1 12j d j d l lp p p p R p ?? ? ? ? ?
11jjpp?
? ?11 12d d l lp p R p ?? ? ?
No154
这表明，两孔静压相等的条件是两孔间的动压
降等于两孔间的阻力。
? 2）保持各孔流量系数相等
? 如图 2-3-9，当 ??600,风量比
范围内，对于锐边的孔口可近似认为 ?=0.6=常数。
? 3）增大出流角 ?
? 要保持 ??600，必须
? 使 pj/pd ?3.0
? (Vj/Vd ?1.73).可在装
? 孔口处装置垂直于侧
? 壁的挡板或改用管嘴，
? 调整出流角 ?接近 900。
00 0,1 ~ 0,5L L L??
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.1 1.00.5
?
图 2-3-9 0L
No155
（ 3）侧孔送风时的通路（直通部分）局部阻力
? 系数和侧孔局部阻力系数（或流量系数）
? 均匀送风管可视为支管长度为零的三通，当
空气从侧孔送出时，产生两部分局部阻力，
即直通部分的局部阻力和侧孔出流的局部阻
力。
? 直通的局部阻力系数可由 P59表 2-3-6查出（风
量比 0~1时,? =0.15~0.35），表中的 ?值对应
于侧孔前的管内动压。从侧孔或条缝口出流
的流量系数可取 ?=0.6~0.65。
No156
（ 4）均匀送风管道的计算方法
? 先确定侧孔个数、侧孔间距及每个侧孔的送
风量，然后计算出侧孔面积、送风管道直径
（或断面尺寸）及管道 阻力。
? [例 2-4]说明了均匀送风管道的计算步骤和方
法，请邀请自阅 P59~P61。
No157
2.3.1.8 中低压燃气管网水力计算
? 室内燃长管网和庭院燃气管网的支管线都属
于低管道。庭院燃气管网干线可能是中压管
道。
? （ 1） 低压燃气管道摩擦阻力计算公式 及计算
表
? 根据我国, 城市燃气设计规范, （ GB50028-
93） 5.2.4规定，低压燃气管道单位长度的摩
擦阻力宜 按下式计算
2
7
5
0
0, 6 2 1 0m
LT
R
dT
???
(2-3-24)
No158
式中 Rm---燃气管道单位长度摩擦阻力,Pa/m；
??---燃气管道的摩擦阻力系数；
? L---燃气管道的计算流量,Nm3/h;
? d---管道内径,mm；
??---燃气的密度,kg/Nm3;
? T---设计中所采用的燃温度。 K；
? T0---基准温度,T0=273.16K.
? 根据燃气在管道 中不同的运动状态，摩擦阻
力系数按下列各式计算：
No159
层流状态,Re?2100
`临界状态,Re=2100~3500
湍流状态,Re?3500，与管材有关，
1）钢管
2)铸铁管
6 4 R e? ?
(2-3-25)
5
Re 2 1 0 00,0 3
6 5 Re 1 0
? ???
?
(2-3-26)
0, 2 5
68
0, 1 1
Re
K
d
? ???? ??
??
0, 2 8 4
1
0, 1 0 2 2 3 6 5 1 5 8
d
dL
?
? ???? ??
??
(2-3-27)
(2-3-28)
No160
式中 Re---雷诺数；
??---00C和 101.325pa时燃气的运动粘度，
m2/s;
K---管壁内表面的当量绝对粗糙度；对钢管取
0.2mm.
为了简化计算，将计算公式（ 2-3-24） ~（ 2-3-28）
用计算机编制成低压燃气管道单位长度摩阻计算
表，其编制条件为：
1）人工煤气：
燃气密度：
运动粘度：
设计温度：
3
62
1,0 /
2 4,7 6 1 0 /
2 7 3 1 5 2 8 8
k g N m
ms
TK
?
? ?
?
??
? ? ?
No161
2）天然气：
燃气密度：
运动粘度：
设计温度：
对于不同种类的人工煤气，表中查取的单位长度摩擦
阻力 Rm0须公式（ 2-3-29）进行校正。
Rm= Rm0??
式中
Rm---工作低人工煤气的单位长度摩擦阻力（ Pa/m)
Rm0---计算表中 ?=1kg/m3时给出的低压人工煤气的单
位长度的摩擦阻力 （ Pa/m)
?---工作低压人工煤气密度（ kg/Nm3）,
3
62
0,7 3 /
1 4,3 1 0 /
2 7 3 1 5 2 8 8
k g N m
ms
TK
?
? ?
?
??
? ? ?
（ 2-3-29）
No162
(2)中压燃气管道摩擦阻力计算公式及计算
表
? 根据我国, 城镇燃气设计规范, （ GB 50028-93)
? 5.2.5规定，中压燃气管道的单位长度摩擦阻
力，宜按下式计算。
? 式中 p1----燃气管道起点的绝对压力,kPa;
? p2----燃气管道起点的绝对压力,kPa;
? - --燃气管道的计算长度,km.
22 2
1012
5
0
1, 2 7 1 0
pp LT
l d T
??
?
??
（ 2-3-30）
l
No163
根据燃气管道不同材质，其摩擦阻力 系数
??可按下列各式计算：
1)钢管
2)铸铁管
按（ 2-3-30） ~（ 23-32）用计算机制成中压燃
气管道单位长度摩擦阻力计算表，其制表与
压燃气管道相同。使用时，根据流量径从表
0,2 5
68
0, 1 1
Re
K
d
? ???? ??
??
0,2 8 4
1
0,1 0 2 2 3 6 5 1 5 8
d
dL
?
? ???? ??
??
(2-3-31)
(2-3-32)
No164
中查出 值，若是人工煤气，用下式
? 修正：
? 燃气管道的终点压力为：
0
22
2 12
p
ppR
l
???? ??
??
2 2 2 2
2 1 2 1 2
0
p
p p p pR
ll
?
????
?? ??
??
(2-3-33)
22
21 pp p R l??
(kPa) (2-3-34)
No165
[例 2-5] 试作 5层住宅楼一单元的燃气管道
的水力计算
? 每户装双眼灶一台，额定用气量为 1.4Nm3/h;
使用人工煤气，燃气密度为 0.46kg/Nm3,运动
粘度为 24.76× 10-6-m2/s.
?[解 ]计算按下列程序进行：
?1）确定计算流量
? 画出管道系统图，在系统图上对计算管段进
行编号，凡管径变化或流量变化处均应编号。
第 j管道计算流量用下式计算：
j i iL K L N??
(2-3-35)
No166
式中
? Lj----j管道计算流量,Nm3/h;
? K----燃气的同时工作系数，可从燃气工
程设计手册查取 ;
? Li- -- 第 i种燃具的额定流量,Nm3/h.
? Ni---管道担的 I种燃具数目。
? 计算结果列于表 2-3-7。
? `
No167
表 2-3-7 流量计算表
`
管段
号
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 14-
13
13-
12
12-
11
11-6
燃具
数 N
1 1 1 2 6 5 8 9 10 1 1 1 2
额定
流量
?LiNi
1.4 1.4 1.4 2.8 4.2 7.0 11.2 12.6 14 1.4 1.4 1.4 2.8
同时
工作
系数
K
1 1 1 1 0.85 0.68 0.58 0.55 0.54 1 1 1 1
计算
流量
Lj
1.4 1.4 1.4 2.8 3.57 4.76 6.5 6.93 7.56 1.4 1.4 1.4 2.8
No168
2）确定各管段长度，标在图 2-3-11上。
? 3） 根据计算流量,初步确定流量,并标在
系统图上（用户支管最小管径为 DN15）。
? 4）算出各管段的 局部阻力系数, 求出其当
量长度,即可得管段的计算长度。
? 以管段 1~2为例进行以下计算。
? 局部阻力系数查表 2-3-8。
? 直角弯头 5个,??=2.2
? 旋塞 1个,?=4
? ??=2.2× 5+4 × 1=15
No169
2-3-11室内燃气管道系统图
`
14
1
2
3
4
5
6
12
11
7
8
9
10?2-3-11室内燃气管道系统图
No170
计算雷诺数 Re
`
计算摩擦阻力系数
当量长度
管段计算长度
3
26
6
1, 4
1 5, 7 5 1 0
3600R e 1 2 7 0
1 5, 7 5 1 0
2 4, 7 6 1 0
4
dV
??
?
?
?
??
? ? ?
?
??
6 4 R e 0,0 5 0 4? ??
3
2
1 5, 7 5 1 01 5 4, 7
0, 0 5 0 4
dlm?
?
??
? ? ? ? ?
??
12 2,5 4,7 7,2lm? ? ? ?
No171
5）计算单位管长摩擦阻力（ 2-3-24）式
或下式
`
6)管段阻力
7）管段位压,即附加压头按（ 2-1-1）式计算：
? ?
10
4
0
1 0 6
4
1,1 3 1 0
1,4 2 7 3 1 5
1,1 3 1 0 2 4,7 6 1 0 0,4 6
1 5,7 5 2 7 3
3,0 9 /
m
LT
RV
dT
P a m
??
?
??
?
? ? ? ? ? ?
?
? ?12 3, 0 9 7, 2 2 2, 2mp R l P a?? ? ? ? ?
? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
21
9,8 1,2 0,4 6 1,2 8,7
Hah g H H
Pa
??? ? ? ?
? ? ? ? ?
No172
8)管段实际压力损失
`
重复 3-8步，即可计算出各管管径和实际压力损
失。其计算结果列于表 2-3-9中（ P66）。
上述计算用燃气管道摩擦阻力计算表更直捷。
各种燃气工程设计手册中都有这类计算表。
求出室内燃气管道的总压降后，与允许的管道
阻力比较，若超过允许值，可改变个别管段管
径，再次计算。低压管道允许阻力见表 2-3-10。
以上是燃气枝状管网的水力计算，燃气环状管
网的计算在第 8章讲述。
? ? ? ?2 2, 2 8, 7 3 0, 9Hp h P a? ? ? ? ? ? ?
No173
第 1章 流体输配管网形式
? 公用设备工程，如通风空调、采暖供热、
燃气供应、建筑给水排水等，需要将流体 输
送并分配 到各相关设备，或且从各接受点将
流体 收集起来输送 到指定点。承担这一切功
能的管网系统称为 流体输配管网,它 包括 管
道系统、动力系统、调节装置、末端装置 及
保证正常工作的 其他附属装置。
?1.1 气体输配管网形式与装置
?1.1.1 通风空调工程风管形式与装置
No02
1.1.1.1 通风空调工程的
空气输配管网形式
? 1) 通风工程
? 主要任务,是 控制室内空气污染物,保证良
好的室内空气品质，并保护大气环境。通风
工程通过室内外 空气交换,排除室内的污染
空气，将清洁的空气送入室内，使室内空气
污染物浓度符合卫生标准，满足生产工艺和
人员生活要求。室内外 空气交换 主要由空气
输配管网 ---风管系统承担 。
? 风管系统分类, 排风系统 和 送风系统。
No03
排风系统,
基本功能 排除室内的污染空气。
?如图 1-1-1，在 风机 4的动力作用下,排
风罩 （或排风口） 1将室内污染空气吸入，
经 管道 2送入 净化设备 3，经净化
?处理达到规定的排放
?标准后，通过
?风帽 5排到
?室外大气
?中。 4 风机
3
净化
设备
1 排风罩
5 风帽
1 排风罩
图 1-1-1 排风系统
2 风管
室内空气
室外大气
No04
送风系统 的基本功能是将 清洁空气送入室内。
? 如图 1-1-2，在 风机 3的动力作用下，室外
空气进入 新风口 1，经进气 处理设备 2处
理后达到 卫生标准或工艺要求后，由 风
管 4输送并分配到各 送风口 5，由风口送
入室内。
图 1-1-2 送风系统
3 风机
1新风口
室外大气
2进气处
理设备4 风管
5 送风口
室内
No05
? 主要任务, 通风与控热
? 控热 是指 维持室内热环境的舒适性,或使室
内热环境满足生产 工艺的要求,
? 所以 空调 具有两个基本功能, 控制室内空气
污染物浓度 和 热环境质量 。
? 技术上可 由两个系统分别承担,
? 一个是 新风系统,控制室内污染物浓度的
（即通风工程中的 送风系统 ） ；
? 另一是 控制室内热环境的系统,例如降温采
暖的 冷热水系统 。
2)空调工程,
No06
? 通常 控热 送风量 ?? 控污 所要求的通风换
气量。而在室外气象条件恶劣时，如冬、夏
季节,通风换气 要消耗 大量能源 。为了节能，
可将一部分室内空气送回到空气处理设备，
与新风混合,并经处理后送入房间，从而 减
少新风量 。这部分重复使用的室内空气 称为
回风 。
? 空调工程的空气输配管网组成：
? 送风管道、回风管道,新风管道 和 排风管道 。
如图 1-1-3称为一次回风系统（见下屏）。
技术上也可 由送风系统 同时承担 控污和控热两
个任务。
No07
回风口 6
当室内正压造成围护结构缝隙渗漏风量达到
排风量时，可以省去排风管道。
图 1-1-3 空调送回风系统
7回风管
4 送风管
3风机
2空调机
1新风口
8回风管
送风口 5
9排风管
10排风口
No08
常用的空调系统形式还有 二次回风系统、双
? 风道系统、变风量系统 等。
? 二次回风系统 中，回风分为两部分。新风 先与
一部分回风 混合,经热湿处理后，再与另一部
回风混合。回风分两处混合,比一次混合 节能,
但必须按需要分配好两次回风的风量。
? 双风道系统 采用 两根送风道,一根送 冷风,一
根送 热风 。 各房间设混合箱与冷、热风管相连 。
按房间设计要求控制进入各混合箱的冷热风量
比例，使 混合后 送入房间的空气状态符合 满足
各房间的不同要求 。输配管网不但要 保证 各房
间要求的 送风量,还需保证各房间不同的冷、
热风 混合比例 。 No09
实际使用中，由于 室外气象条件变化 或 室内
? 情况变化,维持室内热环境 要求的冷热量随
? 之变化 。
? 空调系统 适应变化的 两种 基本方法：
? 1）定送风量、变送风状态参数；
? 2）是定送风状态参数，变量送风。
? 前者 称为 定风量系统, 后者 称为 变风量系统 。
变风量 通过送风系统的 变风量末端 来 实现 。
变风量末端装置 有节流型、旁通型和诱导形
等。
No10
1.1.1.2 通风空调工程
? 空气输配管网的装置与管件,有 风机、风阀、
风口、三通、弯头、变径管 等,另外 空气处理
设备等 与管网性能有关。
? 风机,是空气输配管网的 动力装置 。第 5章将
详细研究风机的基本理论。第 6,7,8各章全
面分析管网的水力工况和泵与风机的匹配及
选用方法。
? 风阀,是空气输配管网的 控制、调节机构,基
本功能是 截断或开通 空气流通的管路，调节
或分配管路流量。具有 控制、调节 两种功能
的风阀有：
No11
同时具有控制、调节两种功能的风阀有：
（ 1）蝶式调节阀；（ 2）菱形单叶调节阀；
? （ 3）插板阀； （ 4）平行式多叶调节阀；
? （ 5）对开式多叶调节阀； （ 6）菱形多叶调节阀；
? （ 7）复式多叶调节阀；（ 8）三通调节阀等。
? (1)~(3)主要用于 小断面风管 ；（ 4） ~（ 6）
种风阀主要用于 大断面风管 ；（ 7）、（ 8）
两种风阀用于管网 分流或合流 或旁通处的各
支路风量调节 。这类 风阀的主要性能是流量
特性, 全开 时的阻力性能用 阻力系数 表示；
全关 时的漏风性能用 漏风系数 表示。
No12
只具有控制功能的风阀有,
? 止回阀, 防火阀，排烟阀 等。
? 止回阀,控制气流的流动方向，只允许气流 按
规定方向流动,阻止气流逆向流动。它的 主
要性能有两个,气流 正向 流动时的 阻力 性能
和 逆向 流动时的 漏风 性能。
? 防火阀, 平常全开,火灾时关闭 并切断气流，
防止 火灾通过风管蔓延；
? 排烟阀,平时关闭,排烟时全开,排除室内烟
气，主要性能是 全开时的阻力 性能和 关闭时
的漏风 性能。
No13
风口 的基本功能是将气体吸入或排出管网，
? 按具体的功能可 分为 新风口、排风口、送风
口、回风口等。
? 新风口 将室外清洁空气 吸入管网 内； 排风口
将室内空气 排到室外 ； 回风口 将室内空气 吸
入管网 内； 送风口 将管网内的空气 送入室内 。
控制污染气流的 局部排风罩,从空气输配管
网角度也可视为 类风口,它将污染气流和室
内空气吸入排风系统管道，通过排风管道排
到室外。 新风口、回风口构造 比较简单，常
用格栅、百叶等形式。 排风口 为了防止 室外
No14
风对排风效果的影响，往往要 加装避风风
帽 。? 送风口 形式根据室内气流组织的要求选用。
常用的有格栅、百叶、条缝、孔板、散热器、
喷口等。从 空气输配管网角度, 风口的主要
特性是 风量特性 和 阻力特性,
? 三通、四通用 在管路中分流或汇流以便 分配
或汇集气流 ；
? 变径、变形管段 在管路中设置是为了 连接 管
道和设备，或由于空间的限制等；
? 弯头 的设置是为了 改变 管流 方向 。
? 这些管件 都会 在所在位置 产生局部阻力 。它
们的阻力特性在, 流体力学, 已作了分析研
究。 No15
空气处理设备 的基本功能是对空气进行 净化
? 处理和热湿处理,处理的同时，对空气的流
动也造成 阻碍 。 常见的有 空气过滤器、表面
式换热器、喷水室、净化塔 等。空气处理设
备可集中设置，也可分散设置，不管集中还
是分散，它都在所在位置处 形成 管网的 局部
阻力 。
1.1.2 燃气输配管网形式与设施
燃气 是现代城市 生活和生产的一种主要能源 。
燃气输配管网 是城市燃气工程的主要组成部
分。
No16
1.1.2.1 燃气输配管网形式
? 燃气输配管网组成,由 分配管道, 用户引入
管 和 室内管道 三部分。
? 分配管道 包括 街区 和 庭院 分配管道，其 功能
是在供区域内将燃气 分配 给各部门用户。
? 用户引入管 将燃气从 分配管引到入口处 的总
阀门。
? 室内燃气管道 由总阀门处将燃气 引向并分配
到各燃气用具 。
No17
燃气管道分级：
? 漏气 可能导致火灾、爆炸、中毒等 事故,所
以燃气管道的 气密性特别严格 。管道中压力
越高，管道接头脱开或管道本身裂缝的可能
性和危险性也越大。因此,燃气管道需按输
气压力分级 。各级对管道材质、安装质量、
检测标准和运行管理的要求不同。
? 我国城市燃气管道按, 城镇燃气设计规范,
（ GB50028-93）规定的压力分级如下：
? 1.高压管道,压力为 0.3~0.8MPa
（ 3.0~8.0kgf/cm2）
? 2.次高压管道,压力为 0.15~0.3MPa
（ 1.5~3.0kgf/cm2）
No18
3.中压管道,为 5kPa~0.15MPa（ 0.05~1.5kgf/cm2）
? 4.低压管道,小于 5kPa（ 500mmH2O）
? 居民和小型公共建筑 用户一般 直接 由 低压管
道供气 。
? 中压和次高压管道 必须 通过区域 调压 室或
用户专用调压室 才能给城市分配管网中的低压
和中压管道供气，或给工厂、大型公共建筑用
户及锅炉房供气。
? 一般由城市 高压管道构成大城市燃气输配
管网的外环环网 。高压燃气必须通过 调压后才
能送入次高压或中压管道,送入高压贮气罐以
及工艺需要高压燃气的大型工厂。
No19
各级压力管网的 干管，特别是中压以上 管道，
? 应连成环状管网 。 分期建设 的，初建时也可以是半
环形或枝状管网，但应逐步构成环状管网。
? 城市 燃气输配管网 根据所采用的 压力级制不同，可
分为,
? 1.一级系统,仅由低压或中压或次高压一个等级的管
网。
? 2.二级系统,由低、中压两级或低、次高压两级管网
组成。
? 3.三级系统,由低、中（次高）、高三级压力管网组
成。
? 4.多级系统,由低、中、次高和高压，甚至更高压力
的多级压力管网组成。
No20
低压一级管网系统
? 气源 送出的燃气先进入 储气罐,然后经 稳压
器 进入 低压管网 （图 1-1-14）。
? 适用 于气量较小，供气范围为 2~3km的城镇
和地区。
1
4
32
?图 1-1-4 低压一级管网系统
1 气源厂
2 低压储气罐
3 稳压器
4 低压管网
No21
中压或次高压一级管网系统
? 如图 1-1-5
1 气源厂
2 3
4
5
?图 1-1-5 中压或次高压一级管网系统
2 储配站 3 中压或次高压输气管网 4 中压或次高压配气管网
5
箱
式
调
压
装
置
1
No22
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。
No23
二级管网系统
? 二级管网系统一般均有 一级 是 低压管网, 另
一级是 管网可以是 中压、次高压或高压 。
? 人工煤气中、低压二级管网系统 如图 1-1-6所
示。
1 2 3
5
4
图 1-1-6 人工煤气中、低压二 级 管网系统
1 气源 厂
2 储配站 3 中压管网 4 低压管网 5 调压站
从 气源厂 ?储配站的低压储气罐 ?压缩机加压
??中压管网 ?调 压器将压力降至低压 ?低压管
网 。（见上屏图）
? 天燃气中（次高）、低压二级管网系统 如图 1-
1-7所示。
1 2 3 5
4
?图 1-1-7 天然气中 (次高 )、低压二级管网系统
1 长输管线
2 门站或配
气站
3 中压管网 4 中（次高）低压调压站 5 低压管网
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）
No26
高、中、低压三级管网系统如图 1-1-8所示。`
1 2
3
6
4
?图 1-1-8 高、中、低压三级管网系统
1 长输管线
2 门站或配气站 4高、中压调压站3高压管网 5 中压管网
5
7
6中、低压调压站
7
低
压
管
网
No27
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。
No28
1.1.2.2 燃气输配管网设施
? 1.储配站
? 储配站 是城市 燃气输配管网 的一个 重要设施 。
? 储配站具有 三个功能, 1.储存 必要的燃气量
用以 调峰 ； 2.使多种燃气进行 混合 ； 3.将燃气
加压 以保证每个燃气用具前具有足够的压力。
? 低压储存、中压
? 输送储配站工
? 艺流程见
? 图 1-1-9。
图 1-1-9低压储存中压输送工艺流程
2水封
阀门 1低储
3压
5流量计
2 3压
中压
低压
城市中压管网
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 。
No30
调压站按用途 分为三种：
? 1）区域调压站 ---用于 区域性用气调压；
? 2）专用调压站 ---工业、公用事业用户专用调
压；
? 3）箱式调压装置 ---少量居民用户，小型工业、
公用事业用户调压（楼栋调压）。
? 调压站组成,调压器,阀门、过滤器、安全
装置、旁通管及测量仪表等。 详 P6~P9课外自学
?1.调压器
? 燃气输配管网的压力工况是利用调压器来控
制的。所有调压器均是将较高的压力降至较
低压力。调压器是一个降压稳压装置，是调
No31
（ P6~P9,No31~No36课外自学，不讲）
是调压站的核心设备。
? 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。
（ 4）安全装置
? 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）
No36
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。
No37
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
动力大 。 大而复杂 的管网，多采用机械循环。
? （ 2）按水流路径 可分为
? 同程式系统：
? 除了供回水管路以外,还有一根 同程管 。由
于各并联环路的 管路 长度 基本相等,各用户
的水 阻力大致相等, 流量分配 满足要求 。 高
层建筑 的 垂直立管 常采用同程式,水平管路
系统范围大时亦应 尽量采用同程式。 图 1-2-1
（下屏） 是垂直同程和水平同程的布置。
No38
图 1-2-1同程式水系统（ P10）
`
?垂直同程 ?水平同程
No39
? 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，
异程式 系统：
No40
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
No41
不同压降的需要，系统 总压低。
? 图 1-2-2所示为单式泵定流量系统和变流量系统 。定
流量系统的用户盘管可以用三通阀调节水量以适应
室内冷热负荷变化，而又不改变整个系统流量。变
流量系统的用户盘管用三通阀调节水流量，同时改
变系统流量。
P.C
R
R
R
R
R
图 1-2-2 单式泵定流量和变流量系统 （ P11）
定
流
量
变
流
量
? 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。
图 1-2-3所示为复式泵系统,在旁通管上设流量
R
R
程序控制器
4 3
图 1-2-3 复式泵系统
1
一
次
泵
2
二
次
泵
3,4 流量开关
A B
No43
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。
No44
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 。
No45
膨胀水箱的 循环管应接到系统定压点前的
? 水平回水干管 上
（见图 1-2-4）。该
点与定压点之间应
保持 1.5~3m的距离。
这样可让少量热水
能缓慢地通过循环
管和膨胀管 流过水
箱,以 防 止箱里的
水冻结 ；同时，冬
季运行的膨胀水箱
图 1-2-4 膨胀水箱与机械
循环系统的连接方式
1 23
4
1 膨胀管 2 循环管
3 冷热水机组 4 循环水泵
1.5~3m
定压点
No46
应考虑 保温 。
? 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 20 OC水温算起。
m a xpCV t V?? ? ?
(1-2-1)
No47
（ 2）排气装置
? 系统的 水被加热 时，会 分离出空气 。在气压
力下,1kg水在 5 OC时，水中的含气量超过
30mg,而加到 95 OC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，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
No48
等几种。
? 排气装置应设在 系统各环路的 供水管末端的
最高处 （见图 1-2-5）在系统运行时,定期开
闭阀门 将水中分离来的空气 排除 。
?图 1-2-5 集气罐安装位置示意图 (p12)
1
3
4
2
3
4
1卧式集气罐 2立式集气罐 3末端管 4放气管
i=0.003
i=0.003
No49
（ 3）散热器温控阀
? 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）。 No50
（ 4）分水器、集水器
? 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 。
No52
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。
No53
图 1-2-6 是一个 供热范围较小 的热网系统图
? 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，网路 回水 从各用户 沿相同线路返回 热源。
图 1-2-6 枝状管网（ P13）
1 4
3
2
5
1 热源 2 主干线 3 支干线 4 用户支线
No54
枝状管网 简单,供热管道的 直径 距热源越远而
? 逐渐减小，基建投资小, 运行管理简便 。 但 枝
状管网 不具后备 供热的性能。当供热管网某处
发生故障时，在 故障点以后 的热用户都 将停止
供热 。
? 为了 缩小事故 的影响范围和迅速消除故障，在
与干管相连接的管路 分支处,及在与分支管路
相连接的较长的用户支管处，均应 设阀门 。
? 近年来出现的 多热源联合供热 系统，主要有 两
种热源组合方式,
No55
1）热电厂与区域锅炉房联合供热；
? 2）几个热电厂联合供热。
? 图 1-2-7是由几个 热电厂 和一些区域 锅炉房 组
成的多热源系统示意图。
?图 1-2-7 多热源供热系统的环状管网示意图
4
1
2
1
5
6
3
1 热电厂
2 区域锅炉房
3 环状管网
4 支干线
5 分支干线
6 热力站
No56
热网系统图的特点 是网路的输配干线呈环状，
?支干线 4从环状网 3分出，再到各热力站
6。环状管网的最大优点是具有很高的
后备能力。当输配干线某处出现事故时，
可以切除故障段后，通过环状管网由另
一方向保证供热。
?环状管网 与枝状管网相比,投资增大，
运行管理更为复杂,要求 较高的自动控
制措施 。
No57
1.2.2.2 热水集中供热管网用户
连接方式与装置
? 热水供热系统有 两种形式, 闭式系统 和 开路系统 。
? 闭路系统,热网的循环水仅作为热媒，供给用户热
量而不从热网中取出使用。
? 开式系统,热网的循环水部分地或全部地从热网取
出，直接用于热用户。
? 这里重点 介绍闭式系统 与用户的连接方式。
? 图 1-2-8（ P14或 No60） 所示为 双管制的闭合式热水
供热系统 示意图。热水沿热网 供水管输送到 各个热
用户，在热用户系统的用热设备内放出 热量后,沿
热网 回水管返回 热源。双管闭式热水供热系统是我
国 目前最广泛 应用的热水供热系统。 No58
下面分别介绍 闭式热水供热系统热网与
? 供暖、通风、热水供应等热用户的连接方式。
（ 1） 供暖系统 热用户与热水网路的连接方式
可 分为直接连接 和 间接连接 两种方式,
直接连接,用户系统直接连接于热水网路上。
热水网路的水力工况（压力和流量状况）和
热力工况与供暖用户有着密切的联系。
间接连接,在供暖系统热用户设置表面式水 -水
换热器（或在热力站处设置担负该区供暖热
负荷的表面式水 -水换热器），用户系 统与热
水网路被表面式水 -水换热器隔离，形成两个
No59
独立的系统。用户与网路之间的水力工况
? 互不影响。
?
?
图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
A
B
10膨胀水箱
1
5散热器
3补给水泵
4补给水压力调节器
2网路循环水泵
6水射器
7混合
水泵 8面水 -
水热器
9用户泵
加
热
装
置
(a)
无
混
合
直
接
连
接
(b)
水
射
器
直
接
连
接
?
混
合
水
泵
直
接
连
接
(d)
热
用
户
与
热
网
间
接
连
接
续图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
? 供暖系统热用户与热水网路的 连接方式,常见的有
以下几种方式。
A
B
11空气
加热器 × ×
× ×
13水 -水
换热器
× ×
14储水箱
× ×
× ×
× ×
15容积式换热器
上水
12
温
调
器
上水上水
(e
)
通
风
热
用
户
与
热
网
连
接
(f)无储水
箱的连接
(g
)
装
上
部
水
箱
连
接
(h
)
装
容
积
换
热
器
连
接
回水管
供水管
?`
A
B
16下部
储水箱
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
18热水供应系
统的循环管路
续图 1-2-8 双管闭式热水供热系统示意图
17热水供应系
统的循环水泵
i 装设下部水箱
的的连接方式
集气罐
回水管
供水管
13水 -水
换热器
1）无混合装置的直接连接（图 1-2-8a）
? 热水由热网供水管 直接进入供暖用户,在散热器内
放热后，返回 热网回水管去。这种直接连接方式 最
简单，造价低 。但这种无混合装置的直接
? 连接方式只能在 网路的设计供水温度不超
? 过 供暖系统的最高热媒温度
? 时方可采用，且用户引入口
? 处热网的供回水管的 资用压
? 差大于 供暖系统用户的压力
? 损失时 才能应用 。 绝大多数
? 低温热水 系统是 采用 无混合
? 装置的直接连接方式。
?
?
1
3补给水泵
2网路循环水泵
加
热
装
置
(a)
无
混
合
直
接
连
接
5散热器
4补给水压
力调节器
图 1-2-8a
当集中供热系统采用高温水供热，水温超过
? 2）装水射器的直接连接 （图 1-2-8b）
? 热网供水管的高温水 进入水射器 6，
? 在喷嘴处形成很高的流速,动压升
? 高, 静压降低, 抽吸回水管的 低温水,并与
供水 混合,使进入用户供暖系统的 供水温度
低于热网 供水温度，符合用户系统要求。
3）装混合水泵的直接连接 （图 1-2-8c）
? 当 建筑物用户引入口处，热水网路的 供、回
水压差较小,不能满足水射器正常工作所需
的压差,或 设集中泵站将高温水转为低温水，
向 多幢或街区 建筑物供暖时,可采用 混合水
泵的直接连接方式。
7混合
水泵
?
混
合
水
泵
直
接
连
接
?来自热网供水管的高温水，在
用户入口或热力站处，与 混合水
泵 7抽引 的用户或街区网路 回水
混合,降低温度后,再进入用户
供暖系统。为防止混合水泵扬程
高于热网供回水管的压差，而将
热网回水抽入热网供水管内，在热网 供水
管入口处应装止回阀，通过调节混合 水泵
? 的阀门和热网供、回水管进出口处的阀门开
启度,可 以在 较大范围内调节 用户供热系统
的供水温度和流量。
? 在热力站处 设置混合水泵 的连接方式,可以
? 适当地集中管理 。但混合水泵连接方式的 造
价 比采用水喷射器的方式 高,运行中 需要经
常维护 并 消耗电能 。
4）间接连接（图 1-2-8d）
? 间接连接系统的工作方式如下：热网供水管的
热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的
表面式水 -水换热器 8内，通过换热器的表面将
热能传递给 供暖系统的循环水,冷却后的回水
返回 热网回水管去。
? 间接连接方式需要在建筑物用户入口处或热力
站内设置表面式水 -水换热器和供暖系统热用
户的循环水泵等 设备,造价 比上述直接连接
高得多 。循环 水泵 需经常 维护,并 消耗电能,
运行费用增加。
我国 城市集中供热系统、供暖系统热用户
? 与热水网路的连接,多年 来主要采用 直接连
接 方式。 只有 在热水网路与热用户的 压力状
况不适应时才采用间接 连接方式。 如 热网回
水在用户入口处的压力超过该用户散热器的
承受能力，或 高层建筑 采用直接连接，影响
到整个热水网路压力升高时就得采用间接连
接方式。
? 采用 直接连接,由于 热用户系统漏损水量大,
造成 热源水处理量增大,影响供热系统的供
热能力和经济性。采用 间接连接 方式，虽造
价增高,但热源的补水率大大减小,同时热
热网的 压力工况和流量工况不受用户的影响,
? 便于热网运行管理。
? 对于 小型 热水供热系统，特别是低温水供热
系统,直接连接仍是最主要 的形式。
? （ 2） 通风系统 热用户与热水网路的连接
? 由于通风系统中加热空气的设备
? 能承受较高压力,并 对热媒参数
? 无严格限制, 因此 通风用热设
? 备 11（如空气加热器等）与热网
? 的连接，通常 都采用最简单的连
? 接形式,如图 1-2-8e所示。
11空气
加热器
(e)
通
风
热
用
户
与
热
网
连
接
回水管
供水管
（ 3） 热水供应 用户与热网的连接方式
? 在 闭式 热水供热系统中,热网的循环水仅作
热媒,供给热 用户热水，而不从热网中取出
使用。因此，热水供应热用户与热网的连接
必须 通过表面式水 -水换热器 。根据用户热水
供应系统中是否设置储水箱及其设置位置的
不同,连接方式有 如下几种主要形式。
1） 无储水箱 的连接方式（图 1-2-8f）；
? 2）装设 上部储水箱 的连接方式（图 1-2-8g）；
? 3）装设 容积式换热器 的连接方式（图 1-2-8h）
A
B
11空气
加热器 × ×
× ×
13水 -水
换热器
× ×
14储水箱
× ×
× ×
× ×
15容积式换热器
上水
12
温
调
器
上水上水
(f)无储水
箱的连接
(g
)
装
上
部
水
箱
连
接
(h
)
装
容
积
换
热
器
连
接
回水管
供水管
图 1-2-8 （ f）（ g）（ h）
4）装设 下部储水箱 的连接方式（图 1-2-8i）。
A
B
16下部
储水箱
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
18热水供应系
统的循环管路
续图 1-2-8 i 装设下部水箱的的连接方
式
17热水供应系
统的循环水泵
集气罐
回水管
供水管
13水 -水
换热器
（ 4）闭式双级 串联 和 混联 连接的
热水供热系统
?在 热水供热 系统中，各种 热用户 （供暖、
通风热水供应）通常都是 并联 连接在 热
水网路上 。热水供热系统中的 网路循环
水量应等于各用户 所需 水量之和 。热水
供热 用户所需水量 与网路的 连接方式有
关 。
?为了 减少 热水供应热负荷所需的网路循
环水量，可采用 供暖系统与热水供应串
联或混联 连接方式。（图 1-2-9）
No73
图 1-2-9（ a）是一个闭式双级串联连接方式。
? `
网路供水
热
水
供
应
回水
1级 热水供应水加热器
4流量调
节器
水温调节器
3
上水
2级 热水供应
水加热器
流
量
调
节
器
5
供
暖
? 通过第 2级加热器 2，将水加热到所需温度。经过第
2级加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中。
为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装 流
量调节器 4,控制用户系统的流量 。
?热水供应 系统的用水首
先由 串联在网路 回水管 上
的水加热器 （ 1级加热器）
1加热 。如经过第 1级加
热后，热水供应水温仍低
于所要求的温度，则通过
水温调节器 3将阀门打开，
进一步利用网路中的高温
水
No74
图 1-2-9（ a）
图 1-2-9 （ b）混联连接方式
No75
8流量调节
6加热器
10供暖系统
循环水泵
11热水供应系
统循环水泵
热水供应
网路回水
水
加
热
器
7
9
供
暖
热
用
户
系
统上水
12膨胀水箱网路供水
于图 -2-9(a).热
水供应交换器 6
的 终热段 6b
（相当于 1-2-
9[a]的 II级加热
器）的热网供水，
并不进入供暖系
统，而与热水供
暖系统的热网回
水相
?热网供水 分别进入 热水供应和供暖系统的 热
交换器 6和 7中（通常采用板式热交换器）。
上水同样采用 两级加热,但加热方法不同于
?图 1-2-9（ b）是一个混联连接的图式 。
6a
6b
混合，进入热水供应热交换器的 预热段 6a
? （ 相当于 1-2-9（ a）的 I级加热器 ），将上水
预热 。上水最后通过热交换器 6的 终热段 6b，
被 加热到热水供应 所要求的 水温 。根据热水
供应的供水温度和供暖系统保证的室温，调
节各自热交换器的热网供水 阀门的开启度，
控制进入热交换器的网路水流量。
No76
由于 采用了串联或混连连接 方式，利用了
? 供暖系统回水的部分热量 预热上水,可 减少网
路的总计算循环水量,适宜用在热水供应负荷
较大的城市供热系统上。图 1-2-9（ b）的图式，
除了采用混联的连接方式外,供暖热用户与热
水网路采用了间接连接 。这种全部热用户（供
暖、热水供应、通风空调等）与热水网路均采
用间接连接的方式，使用户系统与热水网路的
水力工况完全隔开,便于管理。
No77
开式热水供热系统 用户的热水供应 用水直
接取自热水网路 。供暖和通风热用户系统
? 与热水网路的连接方式，与闭式热水供热系
统完全相同。 开式热水供热系统 的热水供热
用户与网路的连接，有下列 几种方式,
?
No78
（ 1）无储水箱的连接方式 （图 1-2-10a）
? 热水直接从网路的、回水
管取出，通过混合三通 4后
的水温可由温度调节器 3来
控制。为了防止网路供水
管的热水直接流入回水管，
回水管上设止回阀 6。
? 由于直接取水，因此网路
供、回水管的压力都必须
大于 热水供应用户系统的
水静压力、管路阻力以及
取水栓 5自由水头的总和。
No79
× ×
× ×
3
温
调
器
回水管
供水管
5取水栓
4 混合
三通
1进水阀 2
6止回阀
图 1-2-10 开式热
水供热系统
（ a）
? 这种连接方式常用于
浴室、洗衣房和用水
量很大的工业厂房中。
网路供水和回水先在
混合三通中混合，然
后送到上部储水箱 7，
热水再沿配水管送到
各取水栓。
（ 2）装设上部水箱的连接方式
No80
× ×
× ×5取
水
栓
回水管
供水管
4 混合
三通
1进水阀 2
图 1-2-10 (b)开式
热水供热系统
（ b）
3温调器
（ 3）与上水混合的连接方式 （图 1-2-10c） 。
? 热水供应用户的用水量很大，
建筑物中（如浴室、洗衣房等）
来自供暖通风用户系统的回水
量不足与供水管中的热水混合
时，则可采用这种连接方式。
? 混合水的温度同样可用温度调
节器控制。 为了便于调节水温,
网路供水 管的压力应 高于上水
管压力 。在上水管上要安装止
回阀，以防止网路水流入上水
管路。
× ×
× ×
3
温
调
器
回水管
供水管
5取水栓
4 混合
三通
1进水阀
上水
图 1-2-10 开式热
水供热系统
（ c）
No81
止回阀
如 上水压力高于热网 供水管压力时，在 上水管
上安装减压阀 。
? 1.1.2.3 集中供热管网的附件
? 供热管网附件 主要有 管件（三通、弯头等）,
阀门、补偿器、支座和放气、放水、疏水、除
污等装置 。详见 P17~18，请自阅。
? 1.2.3 建筑给水管网形式
? 1.2.4 高层建筑液体输配管网的特点
? （在“建筑给水排水”中已学过,P18~29 略）
? 1.3 相变流或多相流管网形式与装置（略，
P29~40，可自阅）
No82
第 2章 气体输配管网水力特征
与水力计算（ P41）
? 2.1 气体管流水力特征
? 2.1.1 气体重力管流水力特征
? 如图 2-1-1，管道内气体由断
? 面 1流向断面 2。其流动的
? 能量方程式 为：
? ? ? ?
22
12
1 2 1 2 1 222j a j
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-1)
H2
H11
2
No83
其中,pj1,pj2分别是管内断面 1,2的 静压 ；
? v1,v2分别是管内断面 1,2的流速； H分别是
断面 1,2的位置标高； ?a,?为环境空气密度
和管内气体密度； g为重力加速度； ?p1~2为从
断面 1到 断面 2的流动 能量损失 。工程上称
?
? 为断面 1,2处的 动压 ；
? 称为 位压,它实
际上是重力对流动的作用。当管内外流体密
度相同，位压为零。当密度上 由温
度差造成时，工程上称 位压为势压,或 热压 。
? ? ? ?21ag H H????
2
1
2
v?
2
2
2
v?
? ?a???
No84
若 1,2断面分别在管道的进口处和出口处，
如图，则有 pj1=0,pj2=0,v1=0,(2-1-1)式 变形为
? （ 2-1-2）式 表明,出口的 动压和
断面 1,2之间流动 损失的压力 来
源于 进出口之间的 位压 。 即 由断
面 1到 2的流动 是由 重力引起 的，
属 重力流, 动力大小 取决于进出
口的高差和管道内外密度差之积。
流动方向 取决于管道 内外气体密
度的相对大小,若管道内气体
? ? ? ?
2
2
2 1 1 22a
vg H H P???
?? ? ? ? ?
?(2-1-2)
No85
1
1
2 2
H2
H1
??a
补充图
密度小（ ?< ? a）,管道内 气流向上,反之
? 气流向下。如卫生间排气竖井内，气体密度
冬季小于室外，夏季大于室外，若无排气风
机，则竖井内冬季气流向上运动，夏季气流
向下运动，倒灌入位于低层的卫生间。
? U型管 如图 2-1-2，假设气
? 流从断面 1流入，断面 2流出。
? 断面 1?断面 D的能量方程式为：
? ? ? ?
22
1 1 2
1 1 1 2 122
D
j a j D D
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-3)
1 2
D
?1 ?a ?2
H2
H1
H2
V2V1
1D
断面 D?断面 2的能量方程为：
`
其中,?1,?2分别为管道 1-D和 D-2中的气体密
度； pjD,VD为断面 D处的静压和流速； ??
分别是管流由 1到 D和 D到 2中的
能量损失，将（ 2-1-3）和（ 2-1-4）相加，
整理得
? ? ? ?
22
1 2 2
2 2 1 2 222
D
j D a j D
vvp g H H p P?? ??
?? ? ? ? ? ? ? ?
?(2-1-4)
1 DP?? 2DP ??
? ? ? ?
22
2 2 1 1
1 2 2 1 1 222
vvg H H P????
?? ? ? ? ? ?
?(2-1-5)
D2
（ 2-1-5）式表明：
? U型管道内 的重力流，与管道外的 空气密度
无关 。流动动力 取决于 两竖直管段内的气体
密度差（ ?1-?2） 和 管道高度（ H2-H1）之积。
密度相对较小的竖管内气体向上流。
? 当图 2-1-2中的断面 1,2合为一体时，如图 2-
1-3，形成 闭式循环管道，其能量
? 方程式为
? 其中 ?pL是流过闭式循
? 环管道的能量损失，
? ? ? ?1 2 2 1 Lg H H P?? ? ? ? ??(2-1-6) ?1
?2< ?1
?H2
?H1
图 2-1-3闭式管道重力
循环流动
No88
式（ 2-1-6）表明：
? 无机械动力的闭式管道中,流动动力 取决于
竖管段内的 气体密度差和竖管段的高之积 。
密度较大的竖管内气流向下，密度较小的竖
管内气流向上。
? 2.1.2 气体压力管流水力特性
? 当管道内部、管道内外不存在密度差，或是
水平管网，则有
? 即位压等于零，（ 2-1-1）式变为：
? ? ? ?1 2 2 1 0g H H??? ? ?
22
12
1 2 1 222jj
vvp p P??
?? ? ? ? ?
?(2-1-7)
No89
同一断面上静压与动压之和称为全压 pq,即
?即,(2-1-7)式可变形为：
?(2-1-8)式表明，位压为零的管流中，是
两断面的全压差克服流动阻力造成流动，
上游断面全压减去上、下游断面间的流
动阻力等于下游断面的全压，即
2
2jq
vpp???
1 2 1 2qqp p P ?? ? ?
?(2-1-8)
1 1 2 2qqp P p?? ? ?
?(2-1-9)
No90
因此,流速的变化,引起 动压 变化，也必然
? 引起 静压变化 。上游断面静压减去上、下游断
面间的流动阻力与上下游断面动压变化之和等
于下游断面的静压，即
? （ 2-1-9）和（ 2-1-10）式表明了压力流网的基
本水力特征。当管段中没有外界动力输入时，
下游断面的全压总是低于上游断面。而上、下
游断面间的静压关系比较复杂，这是因为（ 2-
1-10 ）的 [ ]内可, +”、可, -”、也可为, 0”.
22
21
1 1 2 222jj
vv
p P p
??
?
?? ??
? ? ? ? ??? ??
???? ?(2-1-10)
No91
可通过改变流速，在一定范围内调整静压。
? 2.1.3 压力和重力综合作用下的气体管流特
征
? 由（ 2-1-1）式可得：
? 二者综合作用，克服流动阻力,
? 维持管内流动。但 二者的综合作用并非总是
相互加强的 。当 ?<?a,即管内气体密度小时，
? ? ? ? ? ?1 2 2 1 1 2q q ap p g H H P?? ?? ? ? ? ? ?(2-1-11)
12P??
No92
位压 反映重力作用全压差 反映压力作用
位压驱动气体 向上流动 (H2>H1),阻挡向下流动
? （ H2<H1 ）。反之,管内气体密度大时,位
压驱动气体 向下流动,阻挡向上流动。在闭
式循环管路内，位压驱动 密度小的气体向上
流动，密度大的气体向下流动 ；阻挡相反方
向的流动。
? 若压力 驱动的流动方向 与位压一致,
则二者综合作用 加强 管内气体流动，若驱动
方向相反，则由绝对值大者决定管流方向；
绝对值小者实际上成为加, 流动阻力, 。
? 如空调建筑装有排气风机的卫生间排气竖井，
冬季在位压的辅助作用下，排气能力明显
? ?12qqpp?
No93
加强，夏季排气风机除克服竖井的阻力外，
? 还要克服位压，排气能力削弱，尤其是高层
建筑。
?2.2 流体输配管网水力计算的
基本原理和方法
? 流体输配管网水力 计算的主要目的 是根据要
求的流量分配,确定 管网的各段 管径 （或断
面尺寸）和阻力，求得管网 特性曲线,为
? 匹配 管网 动力设备 （风机、水泵等）的型号
和 动力消耗 ； 或者 根据已定的动力设备，确
定保证流量分配的 管道尺寸 。
No94
2.2.1 摩擦阻力计算
? 摩擦阻力 按下式计算：
? 当管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度
和流量也不 随流程变化时，
? 式中,?为摩阻力系数,为管段长度,m；
Rs为管道水力半径,m； Rm为管道 单位长度
摩阻力，又称为比阻,Pa/m。
2
42ml sl
v
p d l
R
??
? ?
2
42m l ms
v
p l R l
R
??
??
（ 2-2-1）
l
No95
f为管道过流断面面积,m2.
? 当管网压力变化使气体密度 ?的变化不能忽略
时，需要引入气态方程和连续方程组成联合
方程组；
? 在等断面管道、等温流动条件下，求解此联
合方程组得：
s
fR
?
?
2
42
s
dp v
dl R
p Z RT
vF
??
?
?
??
?
? 常数
No96
得：
? 式中,p1,p2分别为 1,2断面的绝对压力，
Pa； L0为管道 流量,Nm3/s;
? 分别为气体在标准状态下的密度、压力、绝
对温度和压缩因子； 为断面 1,2间的管道
长度,m。
? 对于接近于 0C的常温、压力不太大的
（ ?0.8MPa）圆形管道，可近似取 T/T0=1；
Z/Z0=1.
? ?
2
22 0
1 2 0 05
00
1.62
4 s
L TZp p Z p l
TZR
????
（ 2-2-1?）
0 0 0 0,,p T Z? 和
l
No97
(2-2-1?)简化为,
`
低压（ ?0.005MPa）管道，近似取 p1+p2=2p0。
(2-2-1’)可进步简化为
2
22 0
1 2 0 051, 6 2
L
p p p l
d
???? （ 2-2-1“）
? ? ? ?221 2 1 2 1 2 1 2 02p p p p p p p p?? ? ? ? ? ?
2
0
1 2 05
0
0, 8 1
L T
pl
dT
????? （ 2-2-1“?）
No98
以上公式表明，必须注意正确选择适合管
?流特征 摩擦阻力计算公式。确定计算公
式后，需计算摩擦阻力系数 ?。 ?是管流
雷诺数 Re和管道相对粗糙度的函数。
?式中 K为管道材料的绝对粗糙度。大量
?实验荻得不同流态下，（ 2-2-2）式的具
体数学关系：
R e,Kf
d
? ??? ??
??
（ 2-2-2）
No99
在层流区：
`
当 2000<Re<4000时称为临界区或临界过度区：
紊流区包括水力光滑区、过渡区（又称紊流过
渡区）和阻力平方区：
工程中，还常采用适合于一定管材，一定阻力
区的专用公式：
64
Re? ?
（ 2-2-2a）
30,0 0 2 5 R e? ? （ 2-2-2b）
1 2, 5 12 l g
3, 7 1 Re
K
d??
??? ? ?
????
（ 2-2-2c）
No100
1.阿里特苏里公式：
2.谢维列夫公式
对于新钢管：
水力光滑区
过渡区（ ）
0,2 568
0,1 1
Re
K
d
? ??????
??
（ 2-2-2d）
12 0,22 6
0,2 5
ReKK? ?
（ 2-2-2e）
0, 2 2 6
6
12 0, 2 2 6
0, 2 3 1, 9 1 0KK
dV
?? ???? ? ?
????（ 2-2-2f）
62,7 1 0V
? ??
No101
对于新铸铁管：
? 水力光滑管（ ）
? 过渡区（ ）
? 阻力平方区（ ）
60.176 10V
? ??
1 0,2 8 4
0,7 7
ReK? ?
（ 2-2-2h）
62,7 1 0V
? ??
62,7 1 0V
? ??
0, 2 8 4
6
1 0, 2 8 4
0, 7 5 0, 5 5 1 0
Re
K
V
?? ???? ? ?
????（ 2-2-2i）
1 0.28 4
0.0134K
d? ?
（ 2-2-2j）
No102
上述诸式：
? K1---考虑实验室和实际安装管道的条件不同
的系数，取 K1=1.15；
? K2---考虑由于焊接接头而使阻力增加的系数，
取 K2=1.18。
谢维列夫建议的适用铸铁管
紊流三个区的综合公式为：
? 根据新铸铁管的实际资料，上式可写成：
11
Re
m
mmAB
d
?
??
????
??
??
0.28411
0.2847
0.284 0.2840.012 5 0.75 2.089 10 0.363 3
R e R edd
?
??? ?? ?
??? ? ? ?
??
??
??（ 2-2-2k）
No103
? 有明显差别,雷诺数范围不相同。这就造成
同一基本原理下,不能用统一的计算公式 或
图表 计算各种流体输配管网的摩擦阻力。因
此必须特别 注意各公式和计算图表的使用条
件和修正方法 。
?2.2.2 局部阻力计算
? 局部阻力按下式计算：
实际工程中，各种流体输配管网的 流动状态
2
2
Vp ???? （ 2-2-3）
No104
式中,?为局部阻力系数。
? 局部阻力系数一般实验方法确定 。
? 实际工程中，管件、部件或设备处的流动，
通常都处于自模区，局部阻力系数 只取决
于 管件部件或设备流动通道的 几何参数,一
般不考虑相对粗糙度和雷诺数的影响。
?
No105
2.2.3 常用的水力计算方法
? 流体输配管网水力计算的常用方法有 假
定流速法, 压损平均法 和 静压复得法 等，
目前 常用的是假定流速法 。
? 假定流速法 的 特点 是,先 按技术经济要
求 选定管内流速,再 结合所需输送的流量，
确定管道断面尺寸,进而 计算管道阻力 。
No106
压损平均法 的 特点 是，将 已知总作用水头, 按
? 管道长度平均分配给每一管段,以此 确定管段
阻力, 再根据 每一管段的 流量确定管道断面尺
寸 。当管道系统所用的动力设备型号已定，或
对分支管路进行阻力平衡计算，此法较为简便。
环状管网水力计算常用此法。
? 静压复得法 的 特点 是，利用管道分段，改变管
道 断面尺寸，降低流速，克服管段阻力，重
新获得静压。
? 不论采用何种方法，水力计算必须完成管网系
统和设备的布置，确定管材，确定各个接受流
量的管网末端的位置和所需分配的流量。
No107
然后循着各种方法所要求的步骤进行计算。
? 以下是 假定流速法的 基本步骤,
? （ 1） 绘制管网轴测图,对各 管段 进行 编号,
标出长度和流量。
? （ 2）合理 确定管内流体流速 。
? （ 3）根据各管段流量和确定的流速,确定各
各部管段的断面尺寸 。
? （ 4） 计算各管段的阻力
? （ 5） 平衡并联管路 （使各并联管路的计算阻
力相等）。这是保证流量按要求分配的关键。
No108
若并联管路计算阻力不相等，在实际运行时，
? 管网会自动调整各并联管路流量，使并联管
路的实际流动阻力相等。这时各并联管路的
流量不是要求的流量。
? （ 6） 计算管网的总阻力,求取管网特性曲线。
? （ 7）根据管网特性曲线，所要求输送的总流
量以及所输送流体的种类、性质等诸因素，
综合考虑为管网匹配动力设备（风机、水泵
等）,确定动力设备所需的参数。
? 管网阻力计算和特性曲线的求取,水力计算
的主体，对不同流体输配管网水力计算虽有
No109
区别，但都是水力计算的重点所在，因而是
? 水力计算的学习重点 。水力计算的 另重点是管
网动力设备的匹配,在第 7章专门分析讨论。
? 水力计算中，各种计算公式和基础数据的选取，
应遵循相关 规范、标准的规定,没有规定的，
则可从相关设计手册和资料中查取。
? 2.3 气体输配管网水力计算
? 以通风空调工程的输配管网为例，学习开式枝
状气体输配管网水力计算的具体方法。第 2.2
节中列出了水力计算的 7个步骤，这里介绍到
第 6步，求取管网特性曲线为止。第 7步匹配
动力设备（风机）在第 7章学习。
? No110
计算之前，需先完成空气输配管网的布置，
? 包括系统划分；管道 布置、设备和各送排风
点位置的确定；各送风点要求的风量和要求
各管段的风量也得一一确定。
? 完成上述前期准备工作之后，方可按假定流
速法的基本步骤进行水力计算。
? 2.3.1.1 管内流速和管道断面尺寸
? （ 1）绘制风管系统轴测图
? 绘制风管系统轴测图，并划分好管段，对各
管段进行编号，标注长度和风量。
No112
通常按流量和断面变化划分管段，一条管段
? 内流量和管段断面不变,流量和断面二者之
一或二者同时发生变化之处是管段的起点或
终点 。管段长度按管段的中心线长度计算，
不扣除管件（如三通、弯头）本身的长度。
? （ 2）确定管内流速
? 管内的流速对通风、空调系统的经济性有较
大影响，对系统的技术条件也有影响。 流速
高,风管断面小，占用的空间小，材料耗用
少，建造费用小；但系统阻力大，动力消耗
大，运行费用增 加，且增加噪声。若气流中
No112
含有粉尘等，会增加设备和管道 的磨损。
? 反之,流速低,阻力小，动力消耗少；但是
风管断面大，材料和建造费用大，风管占用
的空间也增大。流速过低会使粉尘沉积而堵
塞管道。因此，
? 必须通过全面的技术经济比较选定合理的流
速。根据经验总结，风管内的空气流速可按
表 2-3-1、表 2-3-2确定。若输送的是含尘气流，
流速不应低于表 2-3-3所列的值。
No113
一般通风系统中常用的空气流速（ m/s)表 2-3-1
`建筑类别 动力类别及风管材料 干管 支管 室内进风口 室内回风口 新鲜空气入口
工业
建筑
机械通风薄
钢板
6~
14
2~8 1.5~3.5 2.5~3.5 5.5~6.5
机械通风混
凝土、砖
4~
12
2~6 1.5~3.0 2.0~3.0 5~6
民用
及工
业辅
助建
筑
自然通风 0.5
~1.
0
0.5~
0.7
0.2~1.0
机械通风 5~
8
2~5 2~4
表 2-3-2（空调）表 2-3-3（含尘）见 P48请自阅
? （ 3）确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力
和局部阻力
? 根据风管的风量和选择的流速初步确定风管
断面尺寸，并适当调整使其符合通风管道统
一规格。然后，按调整好的断面尺寸计算管
内实际流速。
? 2.3.1.2 风管摩擦阻力计算
? 按管内实际流速计算阻力。阻力计算应从最
不利环路（即最长、局部阻力件最多的环路）
? 开始。
No115
通风空调管道中，气流大多属于紊流光滑区到
? 粗糙区之间的过渡区 。可用（ 2-3-1）式 计算
摩擦阻力系数，再用（ 2-3-2）计算比摩阻 Rm。
? 式中 K---风管内壁粗糙,mm;
? D---风管直径,mm.
? 可根据公式（ 2-3-1）和（ 2-3-2）制成的计算
图表或线算图，可供计算管道阻力时使用。
1 2, 5 12 l g
3, 7 1 Re
K
d??
??? ? ?
?????（ 2-3-1）
2
2m
VR
D
??? ?（ 2-3-2）
No116
只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数
? 中的任意两个，即可利用该图求得其余两个
参数。该图是按过渡区的 ?值，在压力
B0=101.3kPa、温度 t0=200C、空气密度
?0=1.24kg/m3、运动粘度 ?=15.06× 10-6m2/s、
壁粗糙度 K=0.15mm、圆形风管、气流与管
壁间无热量交换等条件下得的。当实际条件
与上述不符时，应进行修正。
? （ 1）密度和粘度的修正
?
? ? ? ?0,9 1 0,10 0 0mmRR ? ? ? ?? Pa/m
?（ 2-3-3）
No117
式中
? Rm---实际的单位长度摩擦阻力,Pa/m；
? Rm0---图上查出的单位长度摩擦阻力,Pa/m；
? ?---实际的空气密度,kg/m3;
? ?---实际的空气运动粘度,m2/s。
? （ 2）空气温度,大气压力和热交换修正
? 式中 Kt----温度修正系数；
? KB---大气压力修正系数；
? KB---热交换修正系数。
?
0m t B H mR K K K R? Pa/m (2-3-4)
0,8 2 5
2 7 3 2 0
273t
K
t
???
? ??
???
(2-3-5)
No118
式中 t----实际的空气温度,oc.
? 式中 B----实际的大气压力,kPa。
? T---气流绝对温度,K；
Tb---管壁绝对温度,K。
? ? 0,91 0 1,3BKB?
2
2
1
H
b
K
T
T
??
??
???
??
???
??
(2-3-7)
(2-3-6)
No119
（ 3）管壁粗糙度的修正
? 在通风空调正程中，常采用不同材料制作风
管，各种材料的粗糙度 K见表 2-3-4。
? 当风管管壁的粗糙度 K?0.15mm时，可先由图
查 Rm0，再近似按下式修正。
? Kt—管壁粗糙度修正系数；
K---管壁粗糙度,mm。
V---管内空气流速,m/s。
0m t mR K R? ?Pa/m
? ? 0,2 5tK K V?
(2-3-8)
(2-3-9)
No120
矩形风管摩阻 按当量直径计算单位长度摩擦
? 阻力。分 流速当量直径 和 流量当量直径 两种。
? 1）流速当量直径
? 假设某一 圆形风管 中的空气与 矩形风管 中的
空气 流速相等,并且两者的 单位长度摩阻力
也相等,则该 圆管的 直径就称为流速当量直
径,以 DV表示。据此定义可推得为：
No121
2
V
abD
ab? ?
(2-3-10)
根据矩形风管的流速当量直径 Dv和实际流速
V，由图 2-3-1查得的 R
m即为矩形风管的单位长度
摩擦阻力。
[例 ] 有一表面光滑的砖砌风道（ K=3mm），
横断面尺寸为 500mm× 400mm,流量
L=1m3/s(3600m3/h)，求单位长度摩阻力。
[解 2-1] 矩道风道内空气流速
No122
1 5/
0.5 0.4
LV m s
ab? ? ??
2 2 5 0 0 4 0 0 444
5 0 0 4 0 0V
abD m m
ab
??? ? ?
??
由 V=5m/s,Dv=444mm查图 2-3-1(P51)得
Rm0=0.62Pa/m
粗糙度修正系数 ? ?
? ?
0.25
0.25
0
3 5 1.9 6
1.9 6 0.6 2
1.2 2 /
t
m t m
K K V
R K R
Pa m
?
? ? ?
?
??
?
No123
200
1.0
0.01
0.1 1000.62 Rm(Pa/m)
空气量
m3
/s
图 2-3-1(P51)
2)流量当量直径
? 设某一圆形风管中的流量与矩形风管的 流量
相等,并且 单位长度摩擦阻力也相等,则该
圆管的直径就称为矩形风管的 流量当量当量
直径,以 DL表示。根据推导，流量当量直径
可近似按下式计算：
? 以流量当量直径 DL和矩形风管的流量 L，查
图 2-3-1所得的单位长度的摩擦阻力 Rm，即
为矩形风管的单位长度的摩擦阻力。
? ?
? ?
0.625
0.251,3L
ab
D
ab
?
?
(2-3-11)
No124
?由 L=1m3/S、
DL=487mm查图 2-3-1得
Rm0=0.61Pa/m
Rm=1.96× 0.61=1.2
Pa/m
[例 2-2] [例 2-1]改用流量当量直径求矩形风管
? 单位长度摩擦阻力。
? [解 ] 矩形风道的流量当量直径
? ?
? ?
? ?
? ?
0,6 2 5
0,2 5
0,6 2 5
0,2 5
1,3
0,4 0,5
1,3
0,4 0,5
0,4 8 7
L
ab
D
ab
m
?
?
?
??
?
?
No125
0.01
1.0
200200
1.0
0.01
0.1 1000.61 RmPa/m
空气量
m3
/s
2.3.1.3 风管局部阻力计算
? 首先确定局部阻力系数 ? 和它对应的特征速
度 V,然后代入（ 2-2-3）式计算局部阻力。
? 各种局部阻力系数 ?通常查设计手册等确定。
各种设备的局部阻力或局部阻力系数，由设
备生产厂提供。
? 各管段摩擦阻力和局部阻力之和即为该管段
的阻力。各管段阻力计算完成后，应进行并
联管路的阻力平衡，以保证实际流量分配满
足要求。
?
No126
2.3.1.4 并联管路的阻力平衡
? 为了保证各管路达到预期的风量，使并联支管
的计算阻力相等，称为并联管路阻力平衡。对
一般的通风系统，两支管的计算阻力差应不超
过 15%；含尘风管应不超过 10%。若过上述规
定，采用下述方法进行阻力平衡。
? （ 1）调整支管管径
? 这种方法通过改变支管管径来调整支管阻力，
达到阻力平衡。调整后的管径按下式计算：
0.225
'
'
pDD
p
???
? ??
???
(2-3-12)
No127
式中 D?----调整后的管径；
? D---原设计的管径,mm;
??p---原设计的支管阻力,Pa;
??p?---要求达到的支管阻力,Pa。
? 应当指出,采用本方法时,不宜改变三通支管直
径,可在三通支管上 先增设一节渐扩（缩）管,
? 以免引起三通局部阻力的变化。
? （ 2）阀门调节
? 通过 改变阀门开度，调节阀门阻力,从理论
上讲是最简单易行的方法。但对一个多支管
的通风的空调管网，是一项 复杂 的技术工作。
必须进行 反复调整、测试 才能实现预期的流
量分配。 No128
2.3.1.5 计算系统的总阻力和获得管网特性
曲线
? 最不利环路所有串联管段阻力（包括设备）
之和，即为管网系统的总阻力 ?p。管网的特
性曲线为：
? ?p=SQ2
式中 S---管网阻抗,kg/s7;
Q---管网总流量,m3/s。
管网阻抗 与 管网 几何尺寸 及管网 中的摩擦阻力
系数，局部阻力系数，流体密度有关 。当这
些因素不变时，管网阻抗 S为常数。根据计算
的
(2-3-13)
No129
的管网总阻力和要求的总风量 Q，即可用
? 式（ 2-3-14）计算管网阻抗，获得管网特性
曲线。
? 不计算管段阻力和管网总阻力，而先计算各
管段阻抗，再按如下串联管路的阻抗关系计
算管网阻抗，也可获得管网特性曲线。
? 管段 i:
2
PS
Q
?? (2-3-14)
22
1
8 i
i
i
d
S
d
? ? ?
?
??
????
??
?
(2-3-15)
No130
串联管路：
`
并联管路：
上述公式表明，管网中任一管段的有关参数变
化，都会引起整个管网特性曲线的变化，从
而改变管网总流量和管段的流量分配，这决
定了管网调整的复杂性。进一步从理论上可
以证明，
iSS??
(2-3-16)
11
22
1
i
i
SS
SS
??
??
??
1
即
(2-3-17)
No131
管网设计时不作好阻力平衡，完全依靠阀门
? 调节流量的作法难以奏效，尤其是并联管路
较多的管网。
? 获得管网特性曲线后即可结合动力设备（风
机）的性能曲线匹配动力设备，具体匹配方
法在第 7章介绍。
? 2.3.1.6 计算例题
? [例 2-3] 图 2-3-2所示的通风除尘管网。风管
用钢板制作，输
? 送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。
? 除尘器阻力 ?Pc=1200Pa。对该管网进行水力
No132
计算，获得管网特性曲线。
? 图
1
L=11m
2
3
L=6m
L=3m 5L=4m
L=6m
4
7
L=6m
6
L=8m
圆形伞形罩
1500m3/s
4000m3/s
800m3/s
风机除尘器
图 2-3-2 通风除尘系统的系统图
No133
[解 ]：
? 1.对各管段进行编号，标出管段长度和风点
的排风量。
? 2.选定最不利环路，本系统选择 1-3-5-除尘器 -
6-风机 -7为最利环路。
? 3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最
不利环路各管段的断面尺寸和单位长度摩擦
阻力。
? 根据表 2-2-3输送含有轻矿物粉尘的空气时，
风管内最小风速为，垂直风管 12m/s、水平风
管 14m/s.
No134
考虑到除尘器及风管漏风，取 5%的漏风
? 系数，管段 6及 7的计算量为
6300× 1.05=6615m3/h.
? 管段 1
? 有水平风管，初定流速为 14m/s。根据
Q1=1500m/h(0.42m3/s),V1=14m/s所选管径按
通风管道 统一规格调整为
? D1=200mm：实际流速 V1=13.4m3/S;由图 2-3-1
查得,Rml=12.5Pa/m。
? 同理可查得管段 3,5,6,7的管径及比摩阻，
具体结果见表 2-3-5。
? 4.确定管段 2,4的管径及单位长度摩擦力，
No135
见表 2-3-5。
? 5.从阻力手册、暖通设计手册等资料查各管
段的局部阻力系数。
? （ 1）管段 1
? 设备密闭罩 ?=1.0（对应接管动压）
? 900 弯头（ R/D=1.5）一个 ?=0.17
? 直流三通（ 1?3）（见图 2-3-3）根据
F1+F2=F3，
??=300,F2/F3=
? (140/240)2=0.340
? Q2/Q3=800/2300=0.384,
? 查得 ?13=0.20
?
V1,F1 V3,F3
V2,F2
图 2-3-3合流三通
No136
??=1.0+0.17+0.20=1.37
? （ 2）管段 2
? 圆形伞形罩 ?=600,?3=0.09
? 90o弯头（ R/D=1.5） 1个,?=0.17
? 60o弯头（ R/D=1.5） 1个,?=0.14
? 合流三通（ 2?3）（见图 2-3-3） ?23=0.20
? ??=0.09+0.17+0.14+0.20=0.60
? （ 3）管段 3
? 直流三通（ 3 ? 5） （见图 2-3-4）根据
F3+F4=F5,?=300,F4/F5=(300/380)2=0.62
? Q4/Q5=4000/6300=0.634,查得 ?35=-0.05
No137
?=-0.05
? （ 4）管段 4
? 设备密闭罩 ?=1.0（对应接管动压）
? 900 弯头（ R/D=1.5）一个 ?=0.17
? 合流三通（ 4?5）（见图 2-3-4） ?45=0.24
???=1.0+0.17+0.24=1.41
? （ 5）管段 5
? 除尘器进口变径管（渐扩管）
? 除尘器出口尺寸 300mm× 800mm变径管长
度
? L=400mm,tan ? =0.475,?=25.4o,?=0.10No138
900 弯头（ R/D=1.5） 2个,?=2× 0.17=0.34
? 风机进口渐扩管
? 按要求的总风量和估计的管网总阻力先近似选出一
台风机，风机进口直径 D0=500mm,变径管长度
L=300mm
? F0/F6=(500/420)2=1.41
? tan ? =0.13,?=7.6o,?=0.03
? ??=0.10+0.34+0.03=0.47
? （ 7）管段 7
? 风机出口渐扩管
? 风机出口尺寸 410mm× 315mm,D7=420mm
? F7/F出 =0.138/0.129)=1.07,??0
No139
带扩散管的伞形风帽（ h/D=0.5）
`?=0.60,??=0.60
6.计算各管段的沿程摩擦阻力局部阻力。计算
结果见表 2-3-5。
7.对并联管段进行阻力平衡
（ 1）汇合点 A
1 285 apP?? 2 1 8 1,6 apP??
12
1
2 8 5 1 8 1, 6 3 6, 3 % 1 0 %
285
pp
p
? ? ? ?? ? ?
?
No140
为使管段 1,2达到阻力平衡，改变管段 2的管
径，
? 增大其阻力。根据公式（ 2-3-12）
? 根据通风管道统一规格，取
? 仍不平衡，只好取,在运行时再
辅以阀门调节，消除平衡。
0,22 5 0,22 5
2
22
2
1 8 1,6' 1 4 0 1 2 6,5
' 2 8 5
pD D m m
p
??? ??
? ? ? ??? ??
? ????
2 '' 1 3 0D m m?
12
1
'' 2 8 5 2 5 2, 4 1 2, 1 % 1 0 %
285
pp
p
? ? ? ?? ? ?
?
2 130D m m?
No141
（ 1）汇合点 B
`
为使阻力平衡，改变管段 4的管径
通风管道统一规格中没有此规格，但管段 4长，
按 制作，使 1,3处于平衡。
13 2 8 5 5 4 3 3 9 ap p P? ? ? ? ? ?
4 2 9 2,7 apP??
? ?1 3 4
13
3 3 9 2 9 2, 7 1 3, 7 % 1 0 %
339
p p p
pp
? ? ? ? ? ?? ? ?
? ? ?
0, 2 2 5
4
2 9 2, 7' 3 0 0 2 9 0
339
D m m??? ? ???
??
4 290D m m?
No142
8.计算系统总阻力，获得管网特性曲线
`
管网特性曲线为
? ?
2 8 5 5 4 1 1 2, 9 6 7, 9 9 9, 7 1 2 0 0 1 8 1 9, 6
mlp R l p
Pa
? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ?
7
22
1820 5 3 8 /
1,8 4
pS k g m
Q
?? ? ?
? ?2538p Q P a??
No143
2.3.1.7 均匀送风管设计
? 根据工业与民用建筑的使用要求，通风和空
调系统的风管，有时需要把等量的空气沿风
管侧壁的成排孔口或短管均匀送出。这种均
匀送风方式可使送风房间得到均匀的空气分
布，而且风管的制作简单、材料节约，因此，
均匀送风管道在车间、会堂、冷库和气幕装
置中广泛应用。
? 均匀送风管道的计算方法很多，下面介绍近
似计算方法。
No144
（ 1）均匀送风管道的设计原理
? 空气在风管内的流动时，其静垂直作用于管
壁。如果在风管的侧壁开孔，由于孔口内外
存在静压差，空气会垂直于管壁的方向从孔
口流出。静压差产生的流速 Vj为：
? 空气在风内的流为：
2 j
j
p
V
?
?
m/s
2 d
d
pV
?
? m/s
No145
式中：
`
空气从孔口流出时，它的实际流速和出流
方向不只取决于静压
产生的流速和方向，还
受管内流速的影响，如
图 2-3-5所示。
jp ??
dp ???
风管内空气的静压,Pa
风管内空气的动压,Pa
ff0图 2-3-5 No146
在管内流速的影响下，孔口出流方向盘要发生
? 偏斜，实际流速为合成速度，可用下列各式
计算有关数值：
? 孔口出流方向：
? 孔口出流与风管轴线的夹角 ?（出流角）为
? 孔口实际流速
ta n jj
dd
Vp
Vp
? ??
(2-3-18)
sin
jVV
?
? (2-3-19)
No149
孔口流出风量 L0=3600?fV
? 式中 ?---孔口的流量系数；
? f---孔口在气流垂直方向上的投影面积,m2,由
图 2-3-5可知：
? f0---孔口面积,m2。
? 式（ 2-3-20）可改写为
(2-3-20)
0 s in
jVff
V
??
00
00
360 0 sin
360 0 360 0 2jj
L f V
f V f p
??
? ? ?
?
?? (2-3-21)
空气在孔口面积上的流速，按定义和式
（ 2-3-21）得：
`
对于断面不变的矩形送（排）风管，采用条缝
形风口送（排）风时，风口上的速度分布如
图 2-3-6所示。送风管上，从始端到末端管内
流量不断减小动压相应下降，静压增大，使
条缝口流速不断增大。
分析公式（ 2-3-21） 可以看出，要实现均匀送
风，可采用以下措施：
0
0
03600
j
LVV
f
???
?
m/s (2-3-22)
No151
1） 送风管断面积 F和孔口面积 f0不变时，管内
? 静压会不断增大，可根据静变化,在孔口上
设置不同的阻体,使不同的孔口具有不同的
阻力（即改变流量系数），见图 2-3-7(a)(b)。
? 2） 孔口面积 f0和 ?值不变时可 采用锥形风管
改变送风管断面积，使管静压基本保持不变
见图 2-3-7 (c) 。
? 3） 送风管断面积 F及孔口 ?值不变时，可以
根据管内静压变化,改变孔口面积 f0,见图 2-
3-7 (d),(e).
? 4)增大送风管面积 F，减小孔口面积 f0。对于
图 2-3-7（ f）所示的条形缝形风口。试验表明，
No152
当 f0/F<0.4时始末端出口流速的相对误差在
? 10%以内，可近似认为是均匀分布的。
?
吹出 吸入
?图 2-3-6从条缝口吹出和吸入的速度分布
F f0(f)
(c)
(d)
?图 2-3-7 实现均匀送风的方式
No153
（ 2）实现均匀送风的基本条件
? 从公式（ 2-3-21）可以看出，对侧孔面积 f0保
持不变的均匀送风管，要使各侧孔的送风量保
持相等，必须保证各侧孔的静压 pj和流量系数
?相等；要使出口气流尽量保持垂直，即要求
出 流角 ?接近 90o，这势必要求道断面接近无
限大。工程上不可能的。通常要求 ??60o。下
面分析如何实现上述要求。
? 1）保持各侧孔静压相等
? 如图，由能，
? 若要 则要
1 2
? ?1 1 1 1 12j d j d l lp p p p R p ?? ? ? ? ?
11jjpp?
? ?11 12d d l lp p R p ?? ? ?
No154
这表明，两孔静压相等的条件是两孔间的动压
降等于两孔间的阻力。
? 2）保持各孔流量系数相等
? 如图 2-3-9，当 ??600,风量比
范围内，对于锐边的孔口可近似认为 ?=0.6=常数。
? 3）增大出流角 ?
? 要保持 ??600，必须
? 使 pj/pd ?3.0
? (Vj/Vd ?1.73).可在装
? 孔口处装置垂直于侧
? 壁的挡板或改用管嘴，
? 调整出流角 ?接近 900。
00 0,1 ~ 0,5L L L??
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.1 1.00.5
?
图 2-3-9 0L
No155
（ 3）侧孔送风时的通路（直通部分）局部阻力
? 系数和侧孔局部阻力系数（或流量系数）
? 均匀送风管可视为支管长度为零的三通，当
空气从侧孔送出时，产生两部分局部阻力，
即直通部分的局部阻力和侧孔出流的局部阻
力。
? 直通的局部阻力系数可由 P59表 2-3-6查出（风
量比 0~1时,? =0.15~0.35），表中的 ?值对应
于侧孔前的管内动压。从侧孔或条缝口出流
的流量系数可取 ?=0.6~0.65。
No156
（ 4）均匀送风管道的计算方法
? 先确定侧孔个数、侧孔间距及每个侧孔的送
风量，然后计算出侧孔面积、送风管道直径
（或断面尺寸）及管道 阻力。
? [例 2-4]说明了均匀送风管道的计算步骤和方
法，请邀请自阅 P59~P61。
No157
2.3.1.8 中低压燃气管网水力计算
? 室内燃长管网和庭院燃气管网的支管线都属
于低管道。庭院燃气管网干线可能是中压管
道。
? （ 1） 低压燃气管道摩擦阻力计算公式 及计算
表
? 根据我国, 城市燃气设计规范, （ GB50028-
93） 5.2.4规定，低压燃气管道单位长度的摩
擦阻力宜 按下式计算
2
7
5
0
0, 6 2 1 0m
LT
R
dT
???
(2-3-24)
No158
式中 Rm---燃气管道单位长度摩擦阻力,Pa/m；
??---燃气管道的摩擦阻力系数；
? L---燃气管道的计算流量,Nm3/h;
? d---管道内径,mm；
??---燃气的密度,kg/Nm3;
? T---设计中所采用的燃温度。 K；
? T0---基准温度,T0=273.16K.
? 根据燃气在管道 中不同的运动状态，摩擦阻
力系数按下列各式计算：
No159
层流状态,Re?2100
`临界状态,Re=2100~3500
湍流状态,Re?3500，与管材有关，
1）钢管
2)铸铁管
6 4 R e? ?
(2-3-25)
5
Re 2 1 0 00,0 3
6 5 Re 1 0
? ???
?
(2-3-26)
0, 2 5
68
0, 1 1
Re
K
d
? ???? ??
??
0, 2 8 4
1
0, 1 0 2 2 3 6 5 1 5 8
d
dL
?
? ???? ??
??
(2-3-27)
(2-3-28)
No160
式中 Re---雷诺数；
??---00C和 101.325pa时燃气的运动粘度，
m2/s;
K---管壁内表面的当量绝对粗糙度；对钢管取
0.2mm.
为了简化计算，将计算公式（ 2-3-24） ~（ 2-3-28）
用计算机编制成低压燃气管道单位长度摩阻计算
表，其编制条件为：
1）人工煤气：
燃气密度：
运动粘度：
设计温度：
3
62
1,0 /
2 4,7 6 1 0 /
2 7 3 1 5 2 8 8
k g N m
ms
TK
?
? ?
?
??
? ? ?
No161
2）天然气：
燃气密度：
运动粘度：
设计温度：
对于不同种类的人工煤气，表中查取的单位长度摩擦
阻力 Rm0须公式（ 2-3-29）进行校正。
Rm= Rm0??
式中
Rm---工作低人工煤气的单位长度摩擦阻力（ Pa/m)
Rm0---计算表中 ?=1kg/m3时给出的低压人工煤气的单
位长度的摩擦阻力 （ Pa/m)
?---工作低压人工煤气密度（ kg/Nm3）,
3
62
0,7 3 /
1 4,3 1 0 /
2 7 3 1 5 2 8 8
k g N m
ms
TK
?
? ?
?
??
? ? ?
（ 2-3-29）
No162
(2)中压燃气管道摩擦阻力计算公式及计算
表
? 根据我国, 城镇燃气设计规范, （ GB 50028-93)
? 5.2.5规定，中压燃气管道的单位长度摩擦阻
力，宜按下式计算。
? 式中 p1----燃气管道起点的绝对压力,kPa;
? p2----燃气管道起点的绝对压力,kPa;
? - --燃气管道的计算长度,km.
22 2
1012
5
0
1, 2 7 1 0
pp LT
l d T
??
?
??
（ 2-3-30）
l
No163
根据燃气管道不同材质，其摩擦阻力 系数
??可按下列各式计算：
1)钢管
2)铸铁管
按（ 2-3-30） ~（ 23-32）用计算机制成中压燃
气管道单位长度摩擦阻力计算表，其制表与
压燃气管道相同。使用时，根据流量径从表
0,2 5
68
0, 1 1
Re
K
d
? ???? ??
??
0,2 8 4
1
0,1 0 2 2 3 6 5 1 5 8
d
dL
?
? ???? ??
??
(2-3-31)
(2-3-32)
No164
中查出 值，若是人工煤气，用下式
? 修正：
? 燃气管道的终点压力为：
0
22
2 12
p
ppR
l
???? ??
??
2 2 2 2
2 1 2 1 2
0
p
p p p pR
ll
?
????
?? ??
??
(2-3-33)
22
21 pp p R l??
(kPa) (2-3-34)
No165
[例 2-5] 试作 5层住宅楼一单元的燃气管道
的水力计算
? 每户装双眼灶一台，额定用气量为 1.4Nm3/h;
使用人工煤气，燃气密度为 0.46kg/Nm3,运动
粘度为 24.76× 10-6-m2/s.
?[解 ]计算按下列程序进行：
?1）确定计算流量
? 画出管道系统图，在系统图上对计算管段进
行编号，凡管径变化或流量变化处均应编号。
第 j管道计算流量用下式计算：
j i iL K L N??
(2-3-35)
No166
式中
? Lj----j管道计算流量,Nm3/h;
? K----燃气的同时工作系数，可从燃气工
程设计手册查取 ;
? Li- -- 第 i种燃具的额定流量,Nm3/h.
? Ni---管道担的 I种燃具数目。
? 计算结果列于表 2-3-7。
? `
No167
表 2-3-7 流量计算表
`
管段
号
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 14-
13
13-
12
12-
11
11-6
燃具
数 N
1 1 1 2 6 5 8 9 10 1 1 1 2
额定
流量
?LiNi
1.4 1.4 1.4 2.8 4.2 7.0 11.2 12.6 14 1.4 1.4 1.4 2.8
同时
工作
系数
K
1 1 1 1 0.85 0.68 0.58 0.55 0.54 1 1 1 1
计算
流量
Lj
1.4 1.4 1.4 2.8 3.57 4.76 6.5 6.93 7.56 1.4 1.4 1.4 2.8
No168
2）确定各管段长度，标在图 2-3-11上。
? 3） 根据计算流量,初步确定流量,并标在
系统图上（用户支管最小管径为 DN15）。
? 4）算出各管段的 局部阻力系数, 求出其当
量长度,即可得管段的计算长度。
? 以管段 1~2为例进行以下计算。
? 局部阻力系数查表 2-3-8。
? 直角弯头 5个,??=2.2
? 旋塞 1个,?=4
? ??=2.2× 5+4 × 1=15
No169
2-3-11室内燃气管道系统图
`
14
1
2
3
4
5
6
12
11
7
8
9
10?2-3-11室内燃气管道系统图
No170
计算雷诺数 Re
`
计算摩擦阻力系数
当量长度
管段计算长度
3
26
6
1, 4
1 5, 7 5 1 0
3600R e 1 2 7 0
1 5, 7 5 1 0
2 4, 7 6 1 0
4
dV
??
?
?
?
??
? ? ?
?
??
6 4 R e 0,0 5 0 4? ??
3
2
1 5, 7 5 1 01 5 4, 7
0, 0 5 0 4
dlm?
?
??
? ? ? ? ?
??
12 2,5 4,7 7,2lm? ? ? ?
No171
5）计算单位管长摩擦阻力（ 2-3-24）式
或下式
`
6)管段阻力
7）管段位压,即附加压头按（ 2-1-1）式计算：
? ?
10
4
0
1 0 6
4
1,1 3 1 0
1,4 2 7 3 1 5
1,1 3 1 0 2 4,7 6 1 0 0,4 6
1 5,7 5 2 7 3
3,0 9 /
m
LT
RV
dT
P a m
??
?
??
?
? ? ? ? ? ?
?
? ?12 3, 0 9 7, 2 2 2, 2mp R l P a?? ? ? ? ?
? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
21
9,8 1,2 0,4 6 1,2 8,7
Hah g H H
Pa
??? ? ? ?
? ? ? ? ?
No172
8)管段实际压力损失
`
重复 3-8步，即可计算出各管管径和实际压力损
失。其计算结果列于表 2-3-9中（ P66）。
上述计算用燃气管道摩擦阻力计算表更直捷。
各种燃气工程设计手册中都有这类计算表。
求出室内燃气管道的总压降后，与允许的管道
阻力比较，若超过允许值，可改变个别管段管
径，再次计算。低压管道允许阻力见表 2-3-10。
以上是燃气枝状管网的水力计算，燃气环状管
网的计算在第 8章讲述。
? ? ? ?2 2, 2 8, 7 3 0, 9Hp h P a? ? ? ? ? ? ?
No173
