流體輸配管網(wǎng)4.2

工作高度：橫支管與立管連接處至排除管中心的距離。通氣情況立管工作高度(m)管徑（mm）5075100125150普通伸頂通氣—1.02.54.57.010.0設(shè)有專用通氣立管通氣——5.09.014.025.0特制配件伸頂通氣———6.09.013.0無通氣≤21.001.703.8030.641.352.4040.500.921.7650.400.701.3660.400.501.0070.400.500.76≥80.400.500.64排水立管最大允許排水流量(L/s)表4-1-94.1.1.5影響立管內(nèi)壓力波動(dòng)的因素及防止措施

(1)影響排水立管內(nèi)部壓力的因素確保立管內(nèi)通水能力和防止水封破壞是建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)中兩個(gè)最重要的問題，這兩個(gè)問題都與立管內(nèi)壓力有關(guān)。最大負(fù)壓：〔2〕穩(wěn)定立管壓力增大通水能力的措施減小終限流速減小水舌阻力系數(shù)K4.1.2建筑排水管網(wǎng)的水力計(jì)算

4.1.2.1橫管的水力計(jì)算〔1〕設(shè)計(jì)規(guī)定：1〕充滿度—規(guī)定最大計(jì)算充滿度2〕自凈流速—規(guī)定的最小流速3〕管道坡度—通用坡度，最小坡度4〕最小管徑—防止堵塞的最小管徑〔2〕橫管水力計(jì)算方法對(duì)于橫干管和連接多個(gè)衛(wèi)生用水器具的橫支管，逐段計(jì)算各排水設(shè)計(jì)秒流量，通過水力計(jì)算確定各管段的管徑和坡度。建筑內(nèi)部橫向管道按明渠均勻流公式計(jì)算。水力計(jì)算表見《建筑給水排水工程》〔第五版〕附錄6-1和6-24.1.2.2立管水力計(jì)算

排水立管按通氣方式分為普通伸頂通氣、專用通氣立管通氣、特制配件伸頂通氣和無通氣四種情況。

四種情況的排水立管最大允許通水能力見表4-1-9，設(shè)計(jì)時(shí)先計(jì)算立管的設(shè)計(jì)秒流量，然后查表4-1-9確定管徑。

4.1.2.3通氣管道計(jì)算

按工程實(shí)際情況，查取有關(guān)手冊(cè)、參考資料，確定通氣管。通氣立管：一般不小于排水立管1/2高度大于50米時(shí)一般與排水管同徑共用通氣管按排水管大管徑確定，且不小于任何排水管結(jié)合通氣管不小于通氣立管集合通氣管按公式計(jì)算管徑自學(xué)【例4-1】

參考書：《建筑給水排水工程》〔第五版〕4.1.3空調(diào)凝結(jié)水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

各種空調(diào)設(shè)備〔例如風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，柜式空調(diào)機(jī)，新風(fēng)機(jī)組，組合式空調(diào)箱等〕在運(yùn)行過程中產(chǎn)生凝結(jié)水。較之建筑排水管網(wǎng)，凝結(jié)水管網(wǎng)內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定性要好得多，氣壓波動(dòng)小。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：管材；坡度；水封；通氣；保溫；沖洗的可能性。4.1.3空調(diào)凝結(jié)水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：管材：塑料管或鍍鋅管〔無縫〕，不宜用焊接鋼管坡度：凝水盤泄水>=0.01，其他水平支干管>=0.002；無坡敷設(shè)流速>=0.25m/s水封：高度比凝水盤處負(fù)壓大50%通氣；出口與大氣相通保溫：對(duì)鍍鋅管要保溫〔防結(jié)露〕立管頂部通大氣考慮定期沖洗的可能性。通常根據(jù)機(jī)組的冷負(fù)荷Q〔kW〕近似選定冷凝水管的公稱直徑：Q≤7kW時(shí)，DN=20mmQ=7.1～17.6kW時(shí)，DN=25mmQ=17.7～100kW時(shí)，DN=32mmQ=101～176kW時(shí)，DN=40mmQ=177～598kW時(shí)，DN=50mmQ=599～1055kW時(shí)，DN=80mmQ=1056～1512kW時(shí)，DN100mmQ=1513～12462kW時(shí)，DN=125mQ＞12462kW時(shí)，DN=150mm4.2汽液兩相流管網(wǎng)

水力特征與水力計(jì)算4.2.1汽液兩相流管網(wǎng)水力特征

與保障正常流動(dòng)的技術(shù)措施汽、液相的相互轉(zhuǎn)變：蒸汽－－凝水；凝結(jié)水－－二次汽化。形成流動(dòng)阻礙。水擊產(chǎn)生及防止蒸汽管路中的凝水不能順利排走，遇到阻礙，在高速下〔>20m/s)與管壁、管件撞擊。盡量汽、水同向流，設(shè)置坡度；逆向流時(shí)采用低流速；及時(shí)排除凝水。系統(tǒng)中引入和排除空氣停止運(yùn)行時(shí)，引入空氣以排除凝水；開始運(yùn)行，排除空氣。凝結(jié)水回收重力回水余壓回水機(jī)械回水二次蒸汽利用4.2.1汽液兩相流管網(wǎng)水力特征

與保障正常流動(dòng)的技術(shù)措施散熱器上自動(dòng)排氣閥的設(shè)置？4.2.2室內(nèi)低壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算〔1〕蒸汽管路資用壓力鍋爐出口〔或建筑物采暖管網(wǎng)入口〕蒸汽壓力。密度：近似為常數(shù)。計(jì)算方法壓損平均法－－平均比摩阻P0一般取2000Pa；Pg較大時(shí)，Rm可能很大，可能導(dǎo)致流速過大。這時(shí)，控制比摩阻<100Pa/m。表壓力<=70kPa計(jì)算次序：最不利管路－－其他管路流速限制汽水同向：<30m/s汽水逆向：<20m/s實(shí)際采用更低。蒸汽供暖管網(wǎng)的“周期性〞和“自調(diào)節(jié)性〞原因：疏水器的作用。室內(nèi)低壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算〔2〕凝水管路干凝水管路非滿管流。按負(fù)擔(dān)的熱負(fù)荷查表確定管徑。前提：保證坡度>=0.005。濕凝水管路按負(fù)擔(dān)的熱負(fù)荷查表確定管徑。計(jì)算表參考《簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè)》4.2.3室內(nèi)高壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算原理與低壓蒸汽管網(wǎng)相同。室內(nèi)系統(tǒng)作用范圍不大，蒸汽密度仍視為常數(shù)，不考慮沿途凝結(jié)水使蒸汽流量減小。K=0.2mm局部阻力換算成當(dāng)量長(zhǎng)度。上下壓的界定？4.2.3室內(nèi)高壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算〔1〕蒸汽管道壓損平均法：最不利管路的總壓力損失不超過起始?jí)毫Φ?5%。4.2.3室內(nèi)高壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算假定流速法汽、水同向流動(dòng)時(shí)<80m/s汽、水逆向流動(dòng)時(shí)<60m/s推薦采用15～40m/s〔小管徑取低值〕限制平均比摩阻法〔限制干管總壓降〕高壓蒸汽供暖的干管總壓降不應(yīng)超過凝水干管總壓降的1.2～1.5倍。結(jié)果是選用管徑較粗，但工作可靠?！?〕凝水管道散熱設(shè)備——疏水器非滿管流〔干式〕，保證坡降I>0.005，查表選用管徑。疏水器以后：余壓回水，在室外凝水管網(wǎng)中介紹。計(jì)算公式：同室外供熱管網(wǎng)。注意：管網(wǎng)較長(zhǎng)，考慮密度變化。采用圖表計(jì)算要注意修正：密度修正；粗糙度修正。4.2.4室外蒸汽管網(wǎng)的水力計(jì)算4.2.5凝結(jié)水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法

管段A—B散熱設(shè)備—疏水器。凝結(jié)水非滿管流。已在前面“室內(nèi)高壓蒸汽供暖管網(wǎng)水力計(jì)算〞中介紹。4.2.5凝結(jié)水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法管段B—C乳狀混合物的兩相流。要計(jì)算混合物的密度。按〔4-2-13〕〔4-2-14〕。1〕疏水器—二次蒸發(fā)箱2〕疏水器—凝結(jié)水箱〔沿圖中蘭色管道路徑〕對(duì)于1〕，距離較短，按余壓凝水管道計(jì)算表計(jì)算、修正；對(duì)于2〕按室外熱水管網(wǎng)水力計(jì)算表計(jì)算、修正。局部阻力按百分?jǐn)?shù)估計(jì)。4.2.5凝結(jié)水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法管段C—D飽和凝水。按資用動(dòng)力確定平均比摩阻，利用室外供熱管道計(jì)算表確定管徑。管段D—E凝水泵輸送凝水，滿管流。按流速1~2m/s，用室外供熱管道計(jì)算表確定管徑并計(jì)算阻力、確定水泵所需揚(yáng)程。注意修正。4.2.5凝結(jié)水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法如圖是某建筑雨水及陽臺(tái)地漏排水系統(tǒng)圖。屋頂雨水經(jīng)雨水收集口流入排水立管，陽臺(tái)積水經(jīng)陽臺(tái)地漏也流入該排水立管，地漏與排水立管間設(shè)置水封，排水在A點(diǎn)以后排入市政下水道。問：地漏與排水立管間設(shè)置水封有什么作用？下雨時(shí)，排水立管內(nèi)水流可能經(jīng)歷哪些流動(dòng)狀態(tài)？夏天暴雨時(shí)，局部陽臺(tái)地漏出現(xiàn)“漲水〞現(xiàn)象。問上部樓層還是下部樓層容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象并解釋出現(xiàn)“漲水〞的原因。提出改進(jìn)該排水系統(tǒng)的可行措施。案例討論案例討論4.3氣固兩相流管網(wǎng)

水力特征與水力計(jì)算4.3.1氣固兩相流水力特征4.3.1氣固兩相流水力特征4.3.1氣固兩相流水力特征4.3.1氣固兩相流水力特征4.3.1氣固兩相流水力特征4.3.1氣固兩相流水力特征〔1〕物料的沉降速度和懸浮速度粉狀物料與粒狀物料，根據(jù)不同的雷諾數(shù)，阻力系數(shù)CR有不同的計(jì)算公式。假設(shè)氣體處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么vf是顆粒的沉降速度；假設(shè)顆粒處于懸浮狀態(tài)，那么vf是使顆粒處于懸浮狀態(tài)的豎直向上的氣流速度，稱為顆粒的懸浮速度?！?〕氣固兩相流中物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)際的豎直管道中，要使物料懸浮，所需速度比理論懸浮速度大得多；水平管中，氣流速度不是使物料懸浮的直接動(dòng)力，所需速度更大。——紊流垂直方向上分速度產(chǎn)生的力；——顆粒旋轉(zhuǎn)，上部與底部速度不同，產(chǎn)生靜壓差；——形狀不規(guī)那么引起垂直方向的空氣作用力；——與管壁碰撞產(chǎn)生的反作用力?！?〕氣固兩相流中物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸料管內(nèi)氣固兩相流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，隨氣流速度和料氣比的不同而改變：分別呈懸浮流、底密流、疏密流、停滯流、局部流、柱塞流狀態(tài)。懸浮流：料氣比<10，根本上是懸浮流?！?〕氣固兩相流的阻力特征c點(diǎn)是臨界狀態(tài)點(diǎn)，此時(shí)顆粒群剛處于完全懸浮狀態(tài)，阻力最小。臨界狀態(tài)的流速稱為臨界流速。

圖4-3-3兩相流阻力與流速的關(guān)系1——單相氣流阻力與流速的關(guān)系〔4〕氣固兩相流管網(wǎng)的主要參數(shù)1〕料氣比：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過管道的物料量與空氣量的比值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般低壓吸送式系統(tǒng)μ1=1～4，低壓壓送式系統(tǒng)μ1=1～10，循環(huán)式系統(tǒng)μ1=1左右，高真空吸送式系統(tǒng)μ1=20～70?！?〕氣固兩相流管網(wǎng)的主要參數(shù)2〕輸送風(fēng)速：可以按懸浮速度的某一倍數(shù)來定，一般取2.4～4.0倍，對(duì)大密度粘結(jié)性物料取5～10倍。輸送風(fēng)速也可按臨界風(fēng)速來定，例如砂子等粒狀物料，其輸送風(fēng)速為臨界風(fēng)速的1.2～2.0倍。通常參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見表4-3-1。3〕物料速度和速比：物料速度指管道中顆粒群的最大速度。氣流必須用一局部能量使物料顆粒懸浮，然后再推動(dòng)顆粒運(yùn)動(dòng)，因此，物料速度v1小于輸送風(fēng)速v。物料速度與輸送風(fēng)速之比稱為速比?！?〕氣固兩相流管網(wǎng)的主