室外供熱管網工程設計要點分析

韋方亮 張鵬

【摘要】城市的各類基礎設施建設是保證社會經濟發展的一項重要內容，對城市來說至關重要。為了保證城市健康地發展，作為基礎設施建設中的關鍵部分——市政工程管線，受到了人們的高度重視。尤其是小區室外供熱管線網的設計與施工，我國多個省市都在積極地進行綜合整治，保證小區供熱的安全。因此，技術人員應該不斷提高設計技術，深入研究管網優化設計方案，促進城市集中供熱管網設計發展進步。

【關鍵詞】室外；城市供熱；管網設計；要點

城市供熱管網系統設計形式與城市居民生活質量有很大的關聯，通過對城市供熱管網系統進行優化設計，能夠充分發揮供熱管網使用性能，便于施工，降低施工成本。因此要注意如下問題。

1、科學計算與控制設計指標

（1）采暖全年耗熱量計算方面

依據供熱行業參考標準，可以得到采熱全年耗熱量的計算公式：

Qα h=0.0864NQh（ti-ta）/（ti-to.h）

公式中所有技術參數對應的含義分別是：Qα h——全年耗熱量（GJ）；Qh——設計采暖熱負荷（kW）；N——采暖期總計劃的天數（d）；ti——采暖過程中室內的溫度（℃）；ta——采暖期室外平均氣溫（℃）；to.h——采暖室外的計算溫度（℃）。有關溫度的技術指標全部依照當地氣象部門的相關條例制定標準。但是，在一般情況下采暖室內的計算溫度主要采用的是18℃。

（2）采暖供回水溫度選擇方面

在采暖供回水溫度相關的管理條例中，對于溫度的變化范圍沒有做出明確的規定。以熱電廠或大型區域鍋爐房為熱源時，設計供水溫度溫度范圍可選取110～150℃，而回水溫度最大不超過70℃。以小型區域鍋爐房為熱源時，設計供回水溫度可采用戶內采暖系統的設計溫度。多熱源串聯聯網運行的供熱系統中，各熱源的設計供回水溫度應一致。

（3）熱網補給水的水質標準方面

一般情況下，水質的參考標準與鍋爐房的設計標準基本吻合。由于這是國家的行業標準，任何人都必須依照條例規定逐步執行，也間接地反映了執行過程中的強制性。熱力網中水質的相關組成成分必須符合國家的相關條例。這些技術指標包括水質中的單位體積內濁度最大不超過5；水質的硬度最大不超過0.6mmol/L；溶解氧最大不超過0.10mg/L；pH值7.0～11.0。

2、優化城市集中供熱管網設計方式

（1）管線布局的優化設計與熱網主干線的布置

確保管線布局的可行性，在城市集中供熱管網管線布局設計方面，最為重要的就是保障管線布局形式的可行性。因此，在管線布局設計方面，設計人員應該對施工區域進行現場勘察，然后結合實際情況合理布局管網，確保管網布局形式能夠符合城市集中供熱實際需要。值得注意的是，在可行性研究方面，還應該考慮管網布局是否會對施工區域范圍內的基礎設施造成不良影響，包括電力網絡路徑以及交通線路布局等等。合理控制管線布局經濟效益，在管線布局設計中，不僅需要注重可行性分析，而且還應該綜合考慮管線布局的經濟性，確保設計結果能夠有效節約施工成本。

當集中供熱熱源點逐漸減少時，供熱半徑則逐漸加大，供熱管網的建設需要投入很多的資金，通常要占到供熱工程總投資的一半以上。需要保持熱網主干線與熱負荷密集區較為接近，這樣可將管線長度控制在一定范圍內，避免給建筑施工帶來嚴重的影響。通常情況下供熱管網的主管線是平均比壓降最小的環路，其給熱水供熱管網，以及用戶系統的阻力損失不會造成太大的影響，主要是將熱源傳到最遠的熱用戶的環路中來當成供熱管網的主干線。

（2）熱網工程中供熱管網的具體敷設方法

關于熱網工程中供熱管網的具體敷設方法的闡述，文章從四個方面闡述。一個方面闡述具體的應用，另外的三個方面闡述具體的方式。第一個方面是供熱管網的連接方式和供熱管網的供回水溫度。第二個方面是供熱管網的架空敷設。第三個方面是供熱管網的地下管溝敷設。第四個方面是供熱管網的地下直埋敷設。下面進行詳細的敘述和闡述。城市的熱網工程，其工程量十分巨大，因此，我們在進行管網的設計過程中，建議采用間接連接的方式，這樣做主要有五個優點：第一個優點是可以降低熱網工程中的總造價；第二個優點是可以有效的避免管網的運行失調；第三個優點是降低了熱網用戶的互相之間的干擾；第四個優點是提升了熱網工程的供熱質量；第五個優點是便于熱網系統中的運行和維護。熱網中的一次供水的水溫的高低直接影響了熱網工程的工程造價，我們要盡量從供水管徑的角度來進行分析。我們在熱網工程的運行過程中的一次供回水溫度和二次供回水溫度有相應的建議值。一次供水的溫度為130攝氏度，回水溫度為70攝氏度；二次供水的溫度為85攝氏度，回水的溫度為60攝氏度。供熱系統中的管網的敷設有以下三種形式：架空敷設、地下管溝敷設或地下直埋敷設。

（3）保溫設計與熱網循環水泵的選擇

這些要求主要體現在：不同溫度下的保溫系數具有一定的區別，將所有在使用密度下的導熱系數繪制成一個標準的圖表；最大的密度不超過350kg/m3；硬質較好的產品抗壓強度必須保持在一定的范圍內，半硬質的保溫材料的抗壓強度應該維持在0.2MPa，選擇保溫特性優良的材料，對相關設備生產效率的提高具有積極的影響。

熱網循環水泵選擇時主要考慮經濟性和適用性。一般情況下，熱網水泵數量的確定需要結合實際的施工項目。不同的項目對于熱網水泵的數量要求不同。在國家相關條例規范中明確規定：多熱源聯網運行過程中循環水泵應采用調速泵。熱力網循環泵與中繼泵吸入側的壓力應該控制在一定的范圍內，防止意外事故發生。

結論：

總之，一般城市供熱管網技術的改進主要是從其管徑方面入手：管徑小，投資小，溫度高；管徑大，溫度低，投資高，耗電量大。在實際的工業生產過程中，一般選用前者。在實際的工作過程中，由于工業方面設備的抽氣能力有限，無法達到設計的要求，必須通過相關的技術改進滿足實際的生產需求。

參考文獻：

[1]李震.供熱管網節能改造及輸熱能效初探[J].門窗，2017（06）.

[2]付長江.供熱管網的科學管理[J].黑龍江科技信息，2012（01） .

[3]本刊通訊員.《城鎮供熱管網設計規范》行業標準發布[J].煤氣與熱力，2011（01） .