1、浅析城市供热管网优化设计 【摘要】供热工程作为市政公共服务功能中的重要一项工作，其施工质量水平事关到居民的日常生产和生活水平。而影响供热工程质量的主要因素就是供热管网的设计问题。基于此，笔者重点论述了城市供热管网的优化设计，以期作为参考。 【关键词】浅析；城市供热管网；优化设计 在我国北方地区多采用集中供热的方式进行冬季取暖。通过优化设计集中供热管网，不能够有效提高供热质量，还能实现节约成本，减小能耗以及降低污染的重要作用。在当前市场经济条件之下，各行各业之间的竞争日趋激烈，作为供热企业而言，要想提高其市场占有率，最为重要的手段之一就是不断优化集中供热管网。同时城市集中供热管网也是市政公共服务
2、功能中的重要工作内容，其设计水平如何事关到政府的外在形象。所以不管是对政府、企业、还是对居民来说，优化集中供热管网都是十分必要的。 一、城市集中供热管网的现状 （一） 管网缺乏总体设计 我国城市飞速发展，城市规模越来越大，城市人口也越来越多，城市对供热的需求增加，管网铺设也相应地增加。但是在近些年，管网铺设缺乏总体考虑，管网建设中没有进行认真详细设计，管道的敷设存在一段一段的施工，管线呈现枝状延伸。一些城市建设中在施工时，由于管网规划不合理，管网会遭到破坏，没有能及时采取补救措施，导致管网再行维护时遇到很大的困难，人们对供热的需要就不能得到保障。 （二）管网材质差 新中国成立后快速发展起来的城
3、市集中供热系统中，因资金短缺和当时技术低下等原因， 敷设的管道普遍材质较差，大多采用的是普通碳素钢管。这种管材在传热保温方面不好，维护成本也很高。同时，散热器以铸铁为主，阀门设计落后，没有安装温度、压力、流量、热量表等设备，不能随时掌握、调节温度，影响总体供热的需求。 二、城市集中供热管网系统的主要特点 集中供热主要是指利用热水作为加热的介质使用或者是通过多个热交换站来提供热能。随着社会的不断发展以及新技术的不断涌现，中央供暖系统得到了快速的发展，中央供暖系统的主要特点如下：第一，集中供热能够有效减少空气的污染，和热电厂以及供热锅炉相比较 ，中央供暖方式较为集中而不是众多零散的锅炉，同时在烟囱
4、的设计上，一般采用不同高度的设计方法来增加排放点源，从而大大降低了对环境的污染。此外中央集中供热方式还能够有效节约能源；第二，能够提供高质量的供热效果。中央供暖系统属于间歇性的，当暖气被连续加热的时候，系统达到预先设定好的温度之后就会自动停止工作，并且能够依据室内外的温度变化情况，始终保持恒温状态。同时集中供热设备噪音较小，不影响居民的日常工作生活；第三，中央集中供暖形式自动化程度较高。采用自动化控制能够依据室外的温度做出动态的调整，以便于满足用户的日常 需求。同时还能够降低工人劳动强度，设备的故障率相对较低。 三、城市集中供热管网的优化设计 （一）合理设计管网布局和管线走向 管线与管道设置是
5、整个管网系统的核心内容，管道布局和管线走向是否合理直接影响着供热效果。在进行管网系统设计时必须认真考察、科学设计，做好图纸的分析，充分理解设计意图，合理布局管道走向，从整个供暖系统角度来考虑进行合理优化和安排，确保整个集中供热管网的合理性，达到不论是远近端用户都可享受标准供热服务的标准。 （二）供热管网的敷设方式 1.连 接方式及供回水温度 由于城市中的供热管网工程量比较大，因此我们建议采取间接连接的方式，以便于降低工程的造价，避免水利失调，同时能够有效降低用户之间的互相干扰，并且提高供热的质量效果，有利于后期的运行维护管理。同时，一次网供回水温度的高低将事关工程的造价成本，从减小供回水管径来
6、看，有较大的供回水温差，可以缩小管径。我们建议在大多数城市中，一、二次网的供水温度应设置为一次网 130/70 ；二次网 85/60 。供热管网敷设一般采用架空敷设、地下管沟敷设和地下直埋敷设 3 种方式。 2.架空敷设 架空敷设管道适宜于工厂企业，如果工厂区内部存在很多工艺管道需要进行架空敷设，则热力管道可以和工艺管道同 +进行敷设。但是管道架空敷设有一定的局限性，针对民用住宅、公建单位等，需要考虑到整体的市容市貌，一般不采用架空敷设的方式。 3.地下管沟敷设 管沟敷设方式在地下水较低的地区采用的较为普遍。但是如果地下水位比较高的地区就不太适宜，因为地表水会通过管沟盖板流入到沟中，很难进行防
7、水处理。地下水会通过沟壁缝隙渗到沟里，管沟内热力管道泡在水中，使保温层失去作用，增大热力管道的热损失，且地下 水腐蚀管道表面，缩短供热管道使用寿命。 4.地下直埋敷设 供热管道的直埋敷设保温防腐主要有氰聚塑保温防腐和聚暗酯夹克保温防腐两种。这两种保温管都运用聚暗酯来作保温层，且利用发泡的方式将聚暗酯包在供热管道的外面。聚氨酯材料具有导热系数小，具备一定的强度，重度小，吸收小等特点，是一种较好的保温材料。氰聚塑保温管作法：先将一层氰凝涂在保温管道的外表上，以实现防腐和防水的效果，然后在作聚氨酯保温层，外表面包玻璃钢，起到防水、防腐作用，管道保温防腐接头处，采用现场发泡，外表面作玻璃钢保护层。聚暗
8、酯 夹克保温管在聚暗酯保温层外包聚乙烯套管作保护层。接头作法有的采用焊接聚乙烯套管，有的采用收缩套。聚乙烯套管较玻璃钢保护层坚固耐用，强度高。上述两种保温管在集中供热区域，不允许架空敷设的环境下，可采用直埋方式敷设热力管道。热力管道直埋的方式主要有三种： 第一种方式为无补偿直埋敷设，该敷设方式的热力管道具备一定的埋深，而且依靠土壤和管道之间的摩擦力来阻止热力管道的热伸长。在管道沟槽进行敷土之前应先进行预热，预热的温度一般安装安装温度和运行温度差的一半即可。该敷设方法适用于以热水为热媒的供热管道中，且不 宜采用过大的管径。 第二种敷设方式是增设一次性的补偿器，补偿器的补偿能力必须满足安装温度至预
9、热温度管道的热伸长量。在施工安装完毕热力管道之后开始进行预热，待整个管道伸长之后将一次性的补偿器活动处焊接牢固，然后再还土。该敷设方式可以运用在公路上，在管道预热之前进行还土，不影响正常交通。 第三种敷设方式是增设直埋式热力管道补偿器。该敷设方法需要首先设置固定墩，固定墩之间的间距需要通过计算来进行确定。直埋式的热力管道补偿器的补偿能力要求能够满足两固定点管道的热伸长量。直埋敷设的热力管道不管是采 取何种方式都需要计算管道的热态时产生的推力，并且核算热力管道断面上的应力，且该应力不能够超过运行温度下的钢材的许用应力。 （三）保障管道畅通 如果集中供热管网内存在异物，就会影响供热管网的水循环系统
10、，严重影响供热质量。因此在进行管道安装设计时必须认真检查确保管道内没有异物，对管壁进行除垢和锈斑，保障管道内壁清洁后，在进行封闭待装。管内存在异物就会导致，怎么供热都热不起来的现象，不仅加大了供热能源消耗，更给用户造成了困扰，所以在进行集中供热管网优化设计时，必须将其考虑其中。 总之 ，集中供热问题是一件关系到民生的重大工程项目，为了有效提高供热质量，应合理优化供热管网设计，从而为居民提供一个良好的生活和工作环境。 【参考文献】 李芳华 .论集中供暖管网设计中常见问题与解决措施 J.上海工程技术学院， 2012（ 13） 张晓松 .城市集中供热系统现状和问题分析 J.煤气与热力， 2011（ 21） 刘启发 .论我国集中供暖管网施工中存在的问题与解决措施 J.浙江技术工程学院， 2011（ 11）
