城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計探討

柴海山

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了巨大成功。其中城市集中供熱的問題始終向前發(fā)展，城市集中供熱為廣大居民提供了方便，為我國大多數(shù)家庭送去了溫暖，在之前的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計城市集中供熱管網(wǎng)顯得尤為重要。本文將通過發(fā)現(xiàn)問題，改善設(shè)施，優(yōu)化方案，增加供熱效率，降低工作成本，從而有效的提高城市供熱管網(wǎng)的使用效率。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；施工管理；優(yōu)化方案；未來發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.061

隨著發(fā)展綠色社會、節(jié)能社會理念的不斷深化，城市對于集中供熱的要求越來越高，集中供熱慢慢被廣大居民喜愛，通過供熱管網(wǎng)、熱交換站等向城市用戶供上熱能，代替了傳統(tǒng)的大鍋爐，煤爐的取暖方式，不但使得供熱效率逐步提高，而且對改善環(huán)境有著巨大幫助，對城市的統(tǒng)一建設(shè)發(fā)展也具有很大推動作用，因此，在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計中，有效的規(guī)劃是一項十分重要的工作。

1 城市供熱管網(wǎng)的布局及現(xiàn)狀

1.1 熱網(wǎng)的布局

城市熱網(wǎng)的布局顯然是非常重要的，它涉及多個方面，就布局來說，主要還是根據(jù)居民住處，城市的熱負(fù)荷街道格局，城市的發(fā)展規(guī)劃以及種種地形而定。當(dāng)有多個熱源共同作用時，為了提高供熱系統(tǒng)的效率，往往在各輸熱線之間鋪設(shè)供熱管道。而且城市的供熱線居于街道一側(cè)，與其它重要的地下管道并列。因此，管道應(yīng)當(dāng)位于熱負(fù)荷中心，這樣才能使供熱范圍最大，對居民影響最小，同時也便于后期的施工與維護，這才能使熱網(wǎng)得到最大程度上的利用。

1.2 當(dāng)今供熱管網(wǎng)的現(xiàn)狀

當(dāng)今城市中供熱管網(wǎng)的發(fā)展比較理想，供熱管網(wǎng)鋪設(shè)的方式主要有隱性鋪設(shè)和顯性鋪設(shè)。

隱性鋪設(shè)往往是首選方法，其實就是將管道位于地下，不影響城市建設(shè)及交通安全，城市供熱采取這種方式的比較多。隱性鋪設(shè)可以將管道位于地下專用通道里，這種方式管道不會受外界影響，也能延長管道壽命。還有一種就是直接將管道埋于泥土之中，不利用專用管道，這樣的鋪設(shè)方式下，管道較容易受外界影響，但是這種造價比較低，施工方便。

顯性鋪設(shè)顧名思義就是將管道鋪設(shè)于地面上，其造價較低，維修方便，多用于郊區(qū)、重工業(yè)區(qū)、地下水位高等地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地區(qū)，還有橫跨公路、鐵路、河道等地段。地上鋪設(shè)原理是利用管道之間的互相結(jié)合性，進(jìn)行管道的直接鋪設(shè)，同時和地面保持合適的縫隙方便后期進(jìn)行排水工作，地面平坦時這種管網(wǎng)鋪設(shè)方式比較理想。

2 城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

根據(jù)目前部門城市供熱的現(xiàn)狀，對其實施科學(xué)有效的優(yōu)化設(shè)計方案，對于復(fù)雜的城市供熱網(wǎng)絡(luò)，可針對管線、管徑、管網(wǎng)幾個方面從點線面各個角度進(jìn)行優(yōu)化布局。

2.1 優(yōu)化管線的布局

首先便是對于管線的設(shè)想，不論從哪個方面來說，管線都應(yīng)該始終位于熱量集中的區(qū)域，切忌管線過長，導(dǎo)致施工難度增大，同時這也能使城市的集中供熱源逐漸增大，增強地區(qū)熱輻射能力，改善供熱環(huán)境。關(guān)于供熱管網(wǎng)的布局，本文中主要從以下兩個方面進(jìn)行探討。

（1）技術(shù)是直接因素。首先應(yīng)該牢牢掌握鋪設(shè)管線工程技術(shù)，主要還是避開交通要道，在公路的中心線附近及車輛行駛較少的地方鋪設(shè)供熱管道，這實際上也是為了不對城市產(chǎn)生影響，對交通環(huán)境避免產(chǎn)生不必要的麻煩。另外，管線的位置還需要慎重考慮，避免在泥土容易塌陷的區(qū)域，易發(fā)生危險的區(qū)域，總之就是盡量避免風(fēng)險區(qū)，選擇合適的地下或地上區(qū)域。還有就是管道應(yīng)當(dāng)避免與高大建筑物和其它城市管道直接接觸，保證能夠安全運行、便于施工以及修復(fù)。

（2）施工經(jīng)濟上應(yīng)當(dāng)科學(xué)。首先，各種管道周圍的輔助設(shè)備一方面要選取質(zhì)量過關(guān)的，另一方面也要盡量減少多余的設(shè)備出現(xiàn)，合理布置管道附加設(shè)備。然后就是主要管道的鋪設(shè)路線應(yīng)當(dāng)集中在熱源處，這能夠?qū)艿缹嵤┳畲蠡?，選擇合理的布局，減少管線的同時也減去了很多不必要的麻煩。

2.2 管徑的優(yōu)化設(shè)計

在管線、管徑、管網(wǎng)的三部分中最重要的便是對于管徑的優(yōu)化設(shè)計，這是供熱管網(wǎng)的關(guān)鍵部分所在，管徑對于大多數(shù)建筑工程來說實乃重中之重，管徑布置科學(xué)合理，管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計也就水到渠成。所以，管徑的合適大小取決于工程的具體情況，管徑的選取通常按照不同管道之間的熱流量以及管道壓力的多少進(jìn)行合理分配。先對不同管道的熱負(fù)荷進(jìn)行仔細(xì)核算，因為熱流量范圍是由熱負(fù)荷決定的。管徑的大小影響著熱量的傳輸，管徑越小，其熱量輸送就越困難，隨之成本也會加大。但是管徑越寬的話投資資金比較多，占用地面空間也會較多。所以，確定熱網(wǎng)布局之后，需要選擇最佳的管徑設(shè)計方案，也就是最科學(xué)合理的管徑，這時，建設(shè)投入和總的費用才能夠?qū)崿F(xiàn)最少。只有進(jìn)行管徑的優(yōu)化設(shè)計工作，所選取的管徑才能符合相應(yīng)的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時又可以實現(xiàn)經(jīng)濟最優(yōu)化。

2.3 優(yōu)化管網(wǎng)的運行

各種管線交叉分布構(gòu)成了供熱管網(wǎng)，大多數(shù)供熱管網(wǎng)能源利用率很低。隨著不同類型的供熱管網(wǎng)的發(fā)展，對供熱管網(wǎng)的運行進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計越來越受到重視。其中，有一個比較突出的問題，那就是管網(wǎng)的冷熱不均。綜合多方面考慮造成此問題的原因就在于供熱管網(wǎng)的水力不平衡。所以，熱網(wǎng)的水力平衡就顯得尤為重要，它直接控制著管網(wǎng)的工作。主要方法就是選取合適的動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備解決管網(wǎng)的水力不調(diào)當(dāng)用戶采取此措施時，動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備不僅不會對各個分路的熱量散失產(chǎn)生影響而且會使減輕振動降低工作噪聲。但是，在實際使用過程中，可能會出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)失調(diào)的問題，所以需要提前預(yù)防由于水利失調(diào)造成工作穩(wěn)態(tài)失調(diào)?？傊?，供熱管網(wǎng)的水力不平衡是目前城市供熱管網(wǎng)中存在的普遍問題，它會導(dǎo)致部分用熱戶和各個取暖房間出現(xiàn)過熱和過冷的問題，需要結(jié)合先進(jìn)技術(shù)的合理性以及經(jīng)濟建設(shè)上的可行性，進(jìn)一步優(yōu)化管網(wǎng)供熱方案，進(jìn)一步改善供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中存在的水力不平衡現(xiàn)象，從而提高熱網(wǎng)的質(zhì)量，使城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)能夠高效，合理的運行。

3 結(jié)束語

城市供熱管網(wǎng)設(shè)計的改善任重而道遠(yuǎn)，優(yōu)化的意義非常重大，只有把城市基礎(chǔ)建設(shè)實施完善，人民群眾生活才能得到改善，建立城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)并不斷優(yōu)化設(shè)計，讓我們?yōu)榱酥袊玫拿魈炫Α?/p>

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