關(guān)于市政供熱管網(wǎng)設(shè)計的探討

摘 要：本文主要就市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計之中的關(guān)鍵點進(jìn)行了分析，首先分析了熱負(fù)荷，就熱負(fù)荷的分類以及熱指標(biāo)的確定進(jìn)行了規(guī)范性的探討，然后分析了供熱參數(shù)的選擇以及水壓圖的繪制，最后分析了供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式：連接方式及供回水溫度;架空敷設(shè);地下管溝敷設(shè);地下直埋敷設(shè)。

關(guān)鍵詞：市政供熱;設(shè)計;管網(wǎng)

隨著我國經(jīng)濟(jì)綜合實力的不斷發(fā)展以及我國的城市的快速發(fā)展，我國的集中供熱成為重點民生項目。目前國內(nèi)668 個城市中268 個城市建設(shè)實現(xiàn)了基本的集中供熱設(shè)施的建設(shè)，所以我們的任務(wù)還是任重而道遠(yuǎn)。伴隨著城市的基本供熱集中的發(fā)展，熱網(wǎng)的重要性得到了很大的凸顯。但是熱網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模一般比較大、成本較高、并且在城市之中影響范圍比較廣，其中更是牽扯到了城市規(guī)劃建設(shè)和城市的環(huán)境美化問題。為了能夠保證城市供熱的最基本的質(zhì)量，需要保證熱網(wǎng)的建設(shè)以及優(yōu)化，將最佳優(yōu)化的方案付諸于實踐，從而更加滿足用戶需求。

1 熱負(fù)荷

1.1 熱負(fù)荷的分類 熱負(fù)荷分為生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷、熱水供應(yīng)熱負(fù)荷、采暖通風(fēng)熱負(fù)荷以及空調(diào)冷負(fù)荷。其中生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷主要是指因為供熱工藝而有所改變的需要的負(fù)荷;采暖通風(fēng)的熱負(fù)荷主要是指為了能夠保持室內(nèi)人體所需要的溫度時候所設(shè)計供應(yīng)的熱量;熱水供應(yīng)熱負(fù)荷是指民用建筑和工廠中生活用熱。本文之中將會結(jié)合市政供熱的特點，然后對于市政供熱的熱網(wǎng)管的設(shè)計做出相應(yīng)的分析。

1.2 熱指標(biāo)的確定 在熱網(wǎng)的設(shè)計之中，熱指標(biāo)的確定是設(shè)計的關(guān)鍵因素，影響著熱網(wǎng)的初步投資和后期的運(yùn)行管理。在實際的設(shè)計之中，可能存在著一些地區(qū)的設(shè)計指標(biāo)不科學(xué)，使得指標(biāo)選擇上略大于需要的指標(biāo)，產(chǎn)生浪費(fèi)。

2 供熱參數(shù)的選擇

水溫的差異以及比摩阻是影響著市政供熱管的設(shè)計的重要參數(shù)，其中如若參數(shù)的選擇不當(dāng)，很可能使得運(yùn)行之中耗費(fèi)較多的電量，并且一定程度上影響熱網(wǎng)的平衡以及發(fā)展。筆者結(jié)合實際經(jīng)驗而言，市政供熱的主要管網(wǎng)的供熱干線其中應(yīng)該以比摩阻在30～70Pa/m 為宜，支線大些可有利于調(diào)節(jié)，但不應(yīng)超過300Pa/m。溫差大循環(huán)量則小，溫差小循環(huán)量則大。

3 水壓圖的繪制

在供熱管網(wǎng)的設(shè)計之中，主要的設(shè)計程序便是繪制水壓圖，這項過程不能夠省略。并且尤其是供熱管網(wǎng)的設(shè)計以及運(yùn)行的過程之中，水壓圖有著重要的作用——能夠隨時掌握供熱系統(tǒng)是在怎樣的環(huán)境之中運(yùn)行的。一方面，在水壓圖之中，供熱管網(wǎng)之中的各個壓力點的變化，以及系統(tǒng)能否安全準(zhǔn)確的運(yùn)行都是需要時刻關(guān)注的問題。另一方面，在整個設(shè)計之中，用戶對于入口的選擇是否正確以及合理，在城市之中復(fù)雜地形的用戶入口的選擇十分重要。但是，目前在實際的市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計過程之中，并沒有設(shè)計水壓圖，給管網(wǎng)的運(yùn)行帶來了一定的麻煩，只有在設(shè)計之中添加對于出水壓圖的設(shè)計，才能夠?qū)崿F(xiàn)管網(wǎng)的水力平衡。

4 供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式

供熱管網(wǎng)敷設(shè)一般采用地上敷設(shè)、地下管溝敷設(shè)和地下直埋敷設(shè)三種方式。

4.1 地上敷設(shè) 地上敷設(shè)是將管線架空，即架空鋪設(shè)，其鋪設(shè)過程中不需要進(jìn)行土建工程，通過基礎(chǔ)支撐架構(gòu)即可進(jìn)行施工。架空敷設(shè)需要一定的空間且由于管道錯綜復(fù)雜會影響美觀，這種方式在民用的住宅、公建的企業(yè)單位需要考慮到市政供熱管總體規(guī)劃設(shè)計，所以集中供熱管線敷設(shè)中很少應(yīng)用。但是在工業(yè)區(qū)內(nèi)很多熱力管道基本會采用架空敷設(shè)，熱力管道經(jīng)過拋光、上漆可以成為藝術(shù)元素，熱力管道亦與工藝管道同架敷設(shè)，不僅便于設(shè)計增加美感，減少工藝管道的數(shù)量，減少工藝園區(qū)裝修的開支，還可以縮減熱力管道的施工費(fèi)用，所以工業(yè)園區(qū)可以考慮此種工藝的應(yīng)用。

4.2 地下管溝敷設(shè) 在敷設(shè)地下管溝時，熱力管道與其他管道同時敷設(shè)時，有可能對其他管道造成損傷，所以敷設(shè)管道時要求避免其他管道與熱力管道同溝敷設(shè)，在敷設(shè)時盡量超過地下水位。采用地溝型預(yù)制保溫管道時，要增設(shè)地溝通風(fēng)，地溝內(nèi)溫度不超過40 ℃;并按規(guī)定設(shè)置事故人孔，保障施工人員的安全;做好地下管溝的防水工作，若地下水會通過溝壁縫隙滲到管溝里，管道會浸泡在水中，保溫層會起不到保溫的作用，管道不能正常使用，造成不可挽回的損失，此外，地下水將會腐蝕熱管網(wǎng)，從而降低管道的使用壽命，還有可能造成漏水事故。

4.3 地下直埋敷設(shè) 供熱管道直埋敷設(shè)具有占地少、造價低、 施工技術(shù)簡單、 工期短等特點，其保溫防腐方式有氰聚塑保溫防腐和聚氨酯夾克保溫防腐。這兩種保溫管道工作原理相近，都是采用了重度小、吸水少，防腐性強(qiáng)的聚氨酯材料作為保溫材料，不僅起到防腐的作用，還不會對管道的重量造成二次影響，再經(jīng)過發(fā)泡的工藝的處理將管道包裹起來，避免地下土壤吸收過多熱量，起到保溫的作用。熱力管道直埋的方式主要有兩種：第一種是無補(bǔ)償直埋敷設(shè)。此種敷設(shè)方式對管道的穩(wěn)定性要求較高，所以需要較深的埋深。當(dāng)采用不預(yù)熱的無補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道時，主要與覆土厚度有關(guān)，覆土厚度應(yīng)與管徑大小成正比。這種敷設(shè)方式的原理是靠土壤與管道的靜摩擦力和動摩擦力一同限制熱力管道的伸長量和收縮量。當(dāng)采用預(yù)熱無補(bǔ)償直埋敷設(shè)時，預(yù)熱溫度取安裝溫度與運(yùn)行溫度差的一半，以減少不必要的工作和資源，預(yù)熱無補(bǔ)償直埋敷設(shè)適用于以熱水為媒介的供熱管道，常見于熱水供應(yīng)熱負(fù)荷，采用管徑半徑不宜過大。第二種方式是有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式。這種敷設(shè)方式管道與地表的距離大于0.6m即可，這種敷設(shè)方式屬于淺埋方式，其中管道半徑?jīng)]有要求。這種敷設(shè)的工作流程是在熱力管道施工安裝后，回填土壤，再進(jìn)行預(yù)熱，待管道伸長至一定長度且不再伸長時采用一次性補(bǔ)償器焊牢。這種敷設(shè)方式的優(yōu)點是在管道預(yù)熱前可還土，不影響正常的交通秩序。

地下直埋敷設(shè)熱力管道兩種方式都需要計算管道熱態(tài)產(chǎn)生的推力、伸縮量、管道斷面的許用應(yīng)力，保障熱力管道在使用期限內(nèi)正常使用和施工人員的施工安全。

5 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得城市不斷走向成熟。城市之中的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要不斷進(jìn)行更新以及建設(shè)，市政建設(shè)之中的供熱是否合理，將會影響居民的生活質(zhì)量的提升。

市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計工作需要規(guī)范的操作，跟上時代的步伐，不斷改革制度，創(chuàng)新設(shè)計理念，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的思想和借鑒國內(nèi)外成功的經(jīng)驗案例。在綜合改進(jìn)后，設(shè)計符合客戶需求的市政供熱管網(wǎng)，解決民生問題。因此，筆者認(rèn)為要有創(chuàng)新的勇氣和遠(yuǎn)見的目光，堅持以人為本的理念，才能保證我國供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的實用性和先進(jìn)性。

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