【摘要】随着我国人口密度越来越大，城市化进程不断深入，对供热管网的供热性能有提出了更高要求，尤其是要保证供热的连续性、可靠性，这对于城市供热系统建设而言是一项极为复杂、繁重的工程。与此同时，因为城市集中供热的房屋取暖选择热计量体系造成了一些问题，这些问题给城市集中供热网管的设计施工提出了新的任务。
【关键词】城市;集中供热管网;优化设计；热计量体系;
引言
进入二十一世纪以来，我国的经济水平不断提高，居民的生活质量也随之提升，同时城市热能的消费群体也越来越庞大，这为设计落实管网提供了新的机遇和任务，也给合理调配管网的运转提出了新的目标。城市基础设施建设取得了巨大成功。其中城市集中供热的问题始终向前发展，城市集中供热为广大居民提供了方便，为我国大多数家庭送去了温暖，在之前的基础上，优化设计城市集中供热管网显得尤为重要。 随着城市的快速发展，城市集中供热管网也得到了很大的发展和优化。尤其是新城区的居民，或者近些年改造的城区，均摒弃过去旧式供暖方式，实现城市集中供暖管网化。这种集中供暖管网化受益范围广、效用高、操控方便，省时省力。在未来的新城区开发和旧城区改造中，集中供热管网将实现全面普及，造福广大民众。
1 城市集中供热管网的类型
随着城市建设的不断发展，城市集中供热系统也在不断发展，当前城市供热管网建设必须体现其安全性和经济性，还必须考虑地方特点，采取因地制宜、因户制宜的设计理念，使得每个城市住户都能够享受同样的供热效果。并且城市集中供热系统的安全性主要体现在供热系统的持续稳定性方面，一旦系统出现故障，则应该迅速反应，排查漏洞，进行修缮，保障整个供热系统不受影响。城市集中供热系统的经济性主要体现在分担到每位住户身上的取暖费要价格合理，价格合理才是民众最关心的话题。供热管网类型采用多条枝状管网放射型布置是最经济的类型之一。主干线的配置根据城市特点进行因地制宜，分支管网则根据住户类型进行合理分配，主管道与分管道相互配合，如果一个出现故障，则其余管道也能够代替其进行工作，避免住户突然断供造成不良影响。并且该方式能够节约管道，充分体现其经济性的特点。
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2 热力管道直埋敷设
供热管网直埋敷设由于占地面积小,工程造价低,施工周期短,保温性能好等特点,在实际工程中得到了广泛应用.正确认识热力管道直埋原理,合理选择敷设方式是很关键的.热水管道直埋与架空或管沟敷设主要不同之处在于直埋敷设的供热管道保温结构与周围土壤直接接触,管道热胀冷缩的过程受到土壤摩擦力约束,此时管道处于锚固状态,在热胀冷缩过程中产生的位移势能,被储存在管道壁上,使管道受力复杂化.管道直埋敷设方式可分为:无补偿直埋敷设,一次性补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设三大类.
热力管道的敞开预热无补偿直埋敷设是一种"冷紧"式直埋.工艺过程是在管道焊接完毕后 ,对一定长度管道进行预热,管道受热产生变形,释放一部分热应力,同时对管沟进行回填夯实,利用土壤摩擦力将管道嵌固.这种敷设方式不需要设补偿器和固定支墩,其工程造价最低.但这种方法不仅施工复杂,而且管线预热只能改变管线的热态应力水平,而不能改变它的全补偿值,从管材疲劳的角度来看,在实际采用时应仔细斟酌.
3 城市集中供热管网的主要措施
3.1供热管道进行保温
为了降低城市供热管道的热损失率和供热管道烫伤人的事件，在管道安装过程中，工作人员必须采取有效的保温手段。对供热管道采取保温手段主要是针对降低供热管道等相关设施在传输过程中向周围环境产生的不必要的散热而施加的措施。保温的主要目的是为了降低供热介质在运输途中的热损耗，提高燃料的有效利用率，维持理想的供热质量，保障客户的供热温度。值得注意的是，热管道保温的另外一个关键目的就是控制管道外表面的温度低于六十摄氏度，为了保障相关工作人员的安全。因此，保温材料应当为低的吸水性、热导率，以及比较强的机械强度，在一定温度中具有无腐蚀性、不易燃、成本小以及不易变形等优点。在操作过程中，工人应当在管网的恰当位置将阀门关闭，如此一来可以缩小发生事故造成的影响区域，可以让管网更高效地恢复正常工作状态。管道的铺设过程中，应当事先测定好所需的坡度，设定好高点以及低点，同时需要设置配套的排气和放水阀门，使管道里面多余的空气以及水分及时清除。其次为了工人操作施工的快捷与安全，应当将管网与其他管线之间隔开一定的空间。在部分维护频率较高的管道附近，应当配备进行检查操作的区域。
3.2 配备管道热补偿装置
由于管道周围的构造物普遍会遭受热网输送的供热物质的高温，倘若温度差异较大，会造成管道因热产生变形现象，一般在该阶段就需要配備特定的热补偿装置，也可以叫作管道热补偿。配备热补偿装置的意义是：防止管道因为温度提高，产生热伸长现象，造成应力，造成管道损害等其他损失。配备管道热补偿装置的关键点就是依赖管道中的弯曲区域所包含的弹性形变性质，也可以是通过在管道上面配备恰当的补偿器，凭借管道的弯曲区域的弹性形变对管道产生的热伸长进行补充，可以叫作自然补偿，不过这种方法也存在一定弊端，就是可以补偿的管道相对较短。
4 讨论
城市集中供热管网系统是我国现阶段最常见的城市供暖方式，已普遍为广大城市居民所接受。这些年来国内集中供热的发展日益壮大，而与之相关的设计以及建设工作也越来越被重视，城市供热管网的设计施工的合理性与广大居民的生活品质息息相关，高效的设计能够大大提高供热管网的使用效用，能够极大程度地降低施工过程不必要的困难，缩减工程造价。在上述工作开展进程中，基于城市集中供热管网的优化设计，一方面可以有效的减少供热管网运行耗用的经费，另一方面可以极大程度的提高供热管网的节能环保性。在设计城市供热网管的时候，应当仔细全面地思考，尽可能地设计出一套安全高效、经济稳定的供热管网体系。在城市化进程的不断推进的前提下，对城市供暖提出了更高的要求，应不断对城市集中供暖系统进行优化，以满足日益增长的供热需要，促进我国经济的发展。
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论文作者:康朋杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6