城市集中供熱管網的優化設計探討

柴海山

摘 要：隨著社會經濟的發展，我國城市基礎設施建設取得了巨大成功。其中城市集中供熱的問題始終向前發展，城市集中供熱為廣大居民提供了方便，為我國大多數家庭送去了溫暖，在之前的基礎上，優化設計城市集中供熱管網顯得尤為重要。本文將通過發現問題，改善設施，優化方案，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的使用效率。

關鍵詞：城市建設；施工管理；優化方案；未來發展

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

隨著發展綠色社會、節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、熱交換站等向城市用戶供上熱能，代替了傳統的大鍋爐，煤爐的取暖方式，不但使得供熱效率逐步提高，而且對改善環境有著巨大幫助，對城市的統一建設發展也具有很大推動作用，因此，在供熱管網系統的設計中，有效的規劃是一項十分重要的工作。

1 城市供熱管網的布局及現狀

1.1 熱網的布局

城市熱網的布局顯然是非常重要的，它涉及多個方面，就布局來說，主要還是根據居民住處，城市的熱負荷街道格局，城市的發展規劃以及種種地形而定。當有多個熱源共同作用時，為了提高供熱系統的效率，往往在各輸熱線之間鋪設供熱管道。而且城市的供熱線居于街道一側，與其它重要的地下管道并列。因此，管道應當位于熱負荷中心，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，這才能使熱網得到最大程度上的利用。

1.2 當今供熱管網的現狀

當今城市中供熱管網的發展比較理想，供熱管網鋪設的方式主要有隱性鋪設和顯性鋪設。

隱性鋪設往往是首選方法，其實就是將管道位于地下，不影響城市建設及交通安全，城市供熱采取這種方式的比較多。隱性鋪設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。

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

2 城市供熱管網的優化設計

根據目前部門城市供熱的現狀，對其實施科學有效的優化設計方案，對于復雜的城市供熱網絡，可針對管線、管徑、管網幾個方面從點線面各個角度進行優化布局。

2.1 優化管線的布局

首先便是對于管線的設想，不論從哪個方面來說，管線都應該始終位于熱量集中的區域，切忌管線過長，導致施工難度增大，同時這也能使城市的集中供熱源逐漸增大，增強地區熱輻射能力，改善供熱環境。關于供熱管網的布局，本文中主要從以下兩個方面進行探討。

（1）技術是直接因素。首先應該牢牢掌握鋪設管線工程技術，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供熱管道，這實際上也是為了不對城市產生影響，對交通環境避免產生不必要的麻煩。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域，易發生危險的區域，總之就是盡量避免風險區，選擇合適的地下或地上區域。還有就是管道應當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。

（2）施工經濟上應當科學。首先，各種管道周圍的輔助設備一方面要選取質量過關的，另一方面也要盡量減少多余的設備出現，合理布置管道附加設備。然后就是主要管道的鋪設路線應當集中在熱源處，這能夠對管道實施最大化利用，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 管徑的優化設計

在管線、管徑、管網的三部分中最重要的便是對于管徑的優化設計，這是供熱管網的關鍵部分所在，管徑對于大多數建筑工程來說實乃重中之重，管徑布置科學合理，管網的優化設計也就水到渠成。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行合理分配。先對不同管道的熱負荷進行仔細核算，因為熱流量范圍是由熱負荷決定的。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，確定熱網布局之后，需要選擇最佳的管徑設計方案，也就是最科學合理的管徑，這時，建設投入和總的費用才能夠實現最少。只有進行管徑的優化設計工作，所選取的管徑才能符合相應的工程技術標準，同時又可以實現經濟最優化。

2.3 優化管網的運行

各種管線交叉分布構成了供熱管網，大多數供熱管網能源利用率很低。隨著不同類型的供熱管網的發展，對供熱管網的運行進行優化設計越來越受到重視。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的水力不平衡。所以，熱網的水力平衡就顯得尤為重要，它直接控制著管網的工作。主要方法就是選取合適的動態調節設備解決管網的水力不調當用戶采取此措施時，動態調節設備不僅不會對各個分路的熱量散失產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，可能會出現穩態失調的問題，所以需要提前預防由于水利失調造成工作穩態失調?？傊?，供熱管網的水力不平衡是目前城市供熱管網中存在的普遍問題，它會導致部分用熱戶和各個取暖房間出現過熱和過冷的問題，需要結合先進技術的合理性以及經濟建設上的可行性，進一步優化管網供熱方案，進一步改善供熱管網系統中存在的水力不平衡現象，從而提高熱網的質量，使城市集中供熱管網系統能夠高效，合理的運行。

3 結束語

城市供熱管網設計的改善任重而道遠，優化的意義非常重大，只有把城市基礎建設實施完善，人民群眾生活才能得到改善，建立城市供熱管網系統并不斷優化設計，讓我們為了中國更好的明天努力。

參考文獻：

[1]郝雪梅.城市集中供熱管網的設計優化探討[J].潔凈煤技術（問題探討），2007（03）.

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