摘要：本文主要针对集中供热管网设计和施工工作展开探讨，分析了集中供热管网的设计施工方法，以及需要注意的问题，并对运行调节问题进行了探讨，希望能够为今后集中供热管网的设计施工和运行工作提供借鉴。
关键词：集中供热管网；设计；施工；运行
1 引言
在集中供热管网的设计和施工过程中，如果稍有不当，就很容易导致施工出现问题，甚至影响整个工程的质量，所以我们在设计和施工的过程中必须要把握好每一个环节的质量，同时在施工完毕以后要进行运行条件，保证集中供热管网后期运行可靠。
2 城市集中供热管网优化设计的特点
2.1 供热效果好，节约能源
城市集中供热管网是热网的一大创新进步。供热管理集中、方便。并符合国家环保的意识，以及节约资源，可持续发展的道路。传统的供暖方式，大多数自家采买煤炭资源，自行进行供暖。比较浪费煤炭资源，同时，会产生大量的气体，对环境、空气质量产生不好的影响。城市集中供热弥补这些缺陷，供热集中，管理集中，煤炭利用率提高，减少环境的污染，空气质量保持良好，管理的集中同时也降低了供热的成本，提高了供热的效率。
2.2 有效降低空气污染
城市集中供热管网的实施，提高了能源的使用率，减少了各种有害气体的排放，为环境保护作出了极大的贡献。传统的供热方式就是在自家有小炉子，烧煤炭进行取暖，虽然供暖的效果还行，但是在供暖的过程中，会产生许多有害的气体，破坏环境，污染空气质量。采用集中供暖的模式，能够有效的集中的进行管理，节约了成本，提高了资源的使用率，减少了有毒的气体的排放，优势非常明显。
2.3 自动化程度高
自动化运行已经成为科技发展的趋势，城市集中供热管网系统自动化水平高。操作方便。节约人力、时间成本。还能够根据气候的变化调整室内的温度，间接的对人们的身体健康提供了保障。同时更好的满足了人们的需要。自动化运行还能够从很大程度上规避风险并且提高供热管网的效率。
3 合理设计供热管网
3.1 准确计算热负荷
热负荷的计算是供热管网设计的主要依据，准确地计算热负荷可以恰当地选择热网布局，做到热负荷与供热能力达到最佳的匹配，使建设投资得到有效地发挥效益、降低工程成本，降低运行维护法用，保证供暖质量。要考虑地区供热负荷属季节性热负荷，与冬季室内外温差有密切关系。计算过程中要考虑地区10年内冬季气温平均值和最低值，保证室内供热温度达到18℃。计算时要考虑到近年来冬季气温走高的因素，合理计算热负荷，要做到细致、准确，必要时要反复核定。
3.2 恰当选择供热参数
热网设计的主要参数是供回水温差、比摩阻。温差大则循环量小，温差小则循环量大；摩阻小，水利条件好，压力损失小，有利于提高循环质量。因此恰当选择供热参数可以节约运行能耗，减轻管网供热失调。有学者曾对某分配站运行情况进行了分析，在水泵转速适当降低后，外网压差降低到0.07MPa，总水量降低到310m3/h，供回水温差提高了1℃，耗热量降低到49W/h?m2。同比电耗下降了55%，热耗降低了17%。通过以往工程经验，我认为供热干线比摩阻选在30~90Pa/m为宜，支线可稍大些，但不宜过高。
3.3 采取适当的敷设方法、规划好管网布局
管网材料一般采用保温效果较好的聚氨脂保温管，敷设方法宜采取直埋方式。从近几年实际应用情况看，直埋具有施工维护方便、占地面积小、施工速度快等有点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆供热管网布局设计要供热管网的形式和布局要符合总体设计规划，要有超前意识，预留一定的发展空间。考虑到供热可靠性和供热发展的不确定性，热网主干线宜设计成环管网环状布置，用户管网可设成从大环网上接出的枝状管网，这种方式后备性能好，运行安全可靠，投资稍高。
4 集中供热管网的施工要点
4.1 供热管网的施工原则
在集中供热管网布局形式的选择方面，必须严格遵循国家相关规定和标准，具体而言，应该遵循以下几点施工原则:
(1)对于热网主干线，应该敷设在热负荷比较集中的施工区域内，而分支管线应该敷设在靠近热用户的区域中。(2)对于管线布置形式设计，应该坚持在城镇化发展的指导下，综合考虑热源分布情况、地质条件、水文条件等因素进行考虑。(3)如果集中供热管网需要穿过厂区，则应该尽量敷设在便于后期维护和检修的区域范围内。
4.2 供热管网的敷设方式
在集中供热管网敷设施工中，可以采用地下敷设或者地上敷设的形式，其中，地下敷设又可以被分为管沟敷设和直埋敷设两种，其中，直埋敷设的应用优势在于施工成本较低，而且管道绝缘性能好，使用寿命较长，在实际使用过程中，热能损失量较小，有利于节约能源，除此以外，该施工方法施工速度较快，占地面积小，不会对周围居民的日常生产生活造成不良影响。由此可见，与地沟敷设形式相比，直埋敷设方式经济效益和社会效益都比较高，而且在节能环保方面优势明显，因此已经逐渐发展成为集中供热管网施工中最为常见的敷设方式。
直埋敷设方式可以被分为有偿敷设方式以及无偿补偿方式：
有补偿直埋敷设管道可以依据传统的管道强度验算方法进行计算，对于各种载荷所产生的应力，可以使用不同的极限分析理论进行控制，另外，还可以应用补偿器吸收热位移有效降低直管段温度应力。通过上述操作，能够有效避免管网中产生二次应力。然而，在管网中，补偿器比较容易发生故障，对此，应该定期进行维护和检修。
对于无补偿直埋敷设管道的强度验算，可以采用应力分类方法，通过对应力进行合理分类便于后期采用不同的强度条件进行控制。其中，一次压力即为工作压力，其是一种管道中所产生的压力形式，对于一次压力，可以采用极限分析方法；另外，二次压力指的是热胀冷缩受到外力约束时在管道中产生的应力，对此，可以采用安定性分析方法；除此以外，为了保证管段符合应力分析强度条件，对于峰值应力，可以采用疲劳分析方法。
无补偿预热安装方式指的是在管道进行回填施工前，首先进行预热，当管道被加热到一定温度时，再对管线进行焊接，然后再将管道进行回填处理。在敞沟预热的条件下，可以在管段中直接形成预应力效果。综合考虑施工质量、施工速度、施工成本的因素，无补偿预热安装形式最为经济合理。
5 集中供热管网运行调节措施
（1）优化集中供热管网用户系统设计形式，尽量采用间接供热形式。过去，城市供热一般采用直接供热的形式，但是这一供热形式不仅无法有效控制水质和水量，而且用户系统启动速度较慢，供热效果较差，因此已经很难适应新时期集中供热需要。现如今，间接式供热系统应用较为广泛，其能够将主网络与用户网络分开，对于用户系统，可以采用分户垂直供热的形式，因此，不仅能够有效增强系统调节和控制能力，而且供热效果比较好。
（2）为了节约能源，提高热源利用效率，应该尽量使用节能设备，合理利用热源，联合运行多个热源。另外，还可以合理应用变频循环泵和补水泵，结合热负荷变化实际情况，合理调节热负荷。
（3）对集中供热管网加强运行维护和管理，集中用户随意放水，私自改装散热器，另外，还应该建立并完善全值班检查制度，对集中供热关键部位重点检查和维护，及时发现漏水问题，并采取有效措施妥善解决质量问题，保证供热效果。
6 结语
综上所述，本文探讨了集中供热管网的设计和施工的方法，以及需要注意的关键性的问题，并论述了运行调节的方法和技术，可以为今后集中供热管网的相关工作提供借鉴和参考。
参考文献：
[1]刘奇.城市集中供热管网的施工技术经验[J].丝路视野，2017(16):181.58
[2]王玲.城市集中供热管网的优化设计[J].装饰装修天地，2017(4).12
论文作者:徐伟元
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/5
标签：管网论文; 集中供热论文; 应力论文; 负荷论文; 形式论文; 方式论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;