冯乐
中国市政工程华北设计研究总院有限公司青海分公司 青海西宁 810000
摘要：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。然而，在实际应用中，仍存在很多问题，需要不断对系统进行优化。城市集中供热管网系统可以有效节约能源，减少浪费，提高热量的利用率。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。
关键词：城市集中供热管网；优化设计；管网布局
近年来，国家加快了城市化建设进程，新建了很多民用建筑和工业建筑，再加上对原有建筑物的翻新和改建，新增了很多供热管网。供热管道的敷设也在逐步扩展和延伸，但大多数集中供热管网系统在设计过程中缺少对水力的计算。目前，我国城市集中供热管网系统普遍存在管网复杂、用户分布区域广、分支多、维修时间长、管网系统可靠性差等问题。在对个别小区或厂区进行管网敷设时，甚至存在私自加粗管道的现象，造成了细管道向新管道供热，导致供热压力严重不足。这也使很多建筑物出现供热压力不足、水力失调、管道连接效果差、管道循环速度慢等问题，因此必须对其进行科学合理的优化设计。
1城市集中供热管网系统的优势
1.1供热效果好，节约能源
采用城市集中供热管网系统，可进行有效的统一协调管理，将热量利用率提高到最大，也大大节约了能源。在采用集中供暖之前，很多城市普遍存在单位或小区自己烧煤供热的现象，不仅需要耗费大量的煤炭资源，还造成了严重的污染，热量损失严重。采用集中供热管网系统之后，很多供热的大烟囱被拆毁，大大减少了污染，也提高了热量利用率。在节约资源的同时，也彻底解决了以往单位或小区供暖出现的后半夜供热不足的现象。另外，采用集中供热管网系统，有利于进行集中质量控制，可根据系统要求进行供热温度、流速等参数的调节。可以有效降低管网系统运营成本，减少浪费。通过在城市集中供热管网系统安装流量计，可以对系统数据进行实时监控，以便有针对性的对系统进行调节。
1.2有效减少了污染物的排放
以往，采用小锅炉供暖需要耗费大量的燃煤，产生大量的有害气体和煤渣，对周边环境污染大。采用城市集中供热管网系统，可提高热利用率，减少燃煤的用量，从而也减少了污染物的排放。同时，采用城市集中供热管网系统可对烟囱进行除尘设计，对排放的废气进行处理，减少污染物的排放。近年来，我国将煤渣普遍用于公路、铁路和建筑施工中，变废为宝，减少了对环境的污染。
1.3自动化程度高
城市集中供热管网系统便于事先自动化控制，可根据室外温度设定供热系统温度，实现动态调节，自动化程度高。同时，较高的自动化程度，可以大大降低工人的劳动强度。另外，城市集中供热管网系统具有较好的可靠性，设备运行故障率低，可有效保证城市集中供热管网的运行质量。
2城市集中供热管网的优化设计方法
2.1优化管网布局设计
进行城市集中供热管网系统的管网布局设计优化，需要对施工区域进行准确的现场勘查，研究其可行性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆集中供热管网的布局应结合城市的规划，充分考虑其对电力网络路径和交通路线等的影响。管网布局应结合实际情况进行设计，做好前期调查，以布局区域的供热需求为基础。同时，在进行管网布局时，应充分考虑经济性，应尽可能做好节约，降低施工成本。
2.2优化供热管网的管径
在设计和布置管网时要突出管径的离散性，通过供热管网的特点和管网的实际功能采取区块和组合相结合的方法优化管径。按照上限选择原则及城市的发展需求来优化供热管网，依据流量和实际需求来预测和计算管径的大小。计算管径时要参考热负载的参数，进行负载能力和供热容量的计算，且要根据城市的发展提前预留出供热管网管径的冗余度，取得经济和发展上的平衡，避免供热管网在设计和使用过程中产生重复投资的现象。管网的管径越小，输送阻力就越大，动力消耗费用越大；如果管径越大，输送阻力就越大，而动力消耗的费用就越小，但基础建设投资就越大。
2.3优化供热管网管线
近年来，伴随着城市化进程的不断推进，对城市集中供热管网系统也提出来很多新的更高的要求。随着对环境保护重视程度不断提升，集中供热已成为我国城市供暖的主要形式。对城市集中供热管网管线的投入也逐年增加，同时也出现了很多质量问题，导致后期对供热管网管线工程的返工，造成了很大的浪费。因此，对城市集中供热管网管线进行优化设计，充分保证集中供热系统经济性、合理性、技术可靠性。在进行城市集中供热管网管线优化设计时，应将主干线路布置在热负荷集中区，力求短直，减少前期投入和阻力损失。尽量减少城市集中供热管网管线上的阀门、管道附件以及补偿器等器件的数量，减少不必要的消耗。同时，管线的布置应避开主要交通线路，尽量沿道路的一侧布置，减少对周边交通和道路的影响。
2.4优化供热管网的管道设计
供热管网的管道设计优化主要是减少管道的长度，降低由于管道过长而造成的热量损失和阻力。在设计中，注意对阀门的合理布局，减少管道不必要的热量损耗，提高热传递和热交换的效率。管道优化设计主要使管道避开软土地段、防止生产生活破坏或影响管道、对管道的分布形式和穿行方式进行优化，以保证管道运行的稳定性。
2.5优化供热管网的运行
在实际供热管网运行中由于水力失调而普遍出现冷热不均的现象，使得采暖房间过冷或过热，所以供热调节工作十分重要。由于影响水力平衡的因素较多，有阻力、管网布局形式、管道规格、供热用户数量等，为了保证供热管网的正常运行和稳定供热，要采用动态调控设备控制各环路的运行过程。由于动态系统也存在稳定失调的现象，因此要采取一些防止稳态失调的措施。
3结语
城市集中供热管网系统的运行情况与城市居民的生活质量息息相关。通过对城市集中供热管网系统进行优化，可以使其使用性能得到更好的发挥。可以降低施工成本，提高热量的利用率，减少污染和浪费。随着城市人口的不断增加，对城市集中供热管网系统提出了更高的要求，我们应该不断将新技术应用到管网系统优化中去，以促进其不断发展进步。
参考文献：
［1］丁蕾．城市集中供热管网的优化设计［J］．黑龙江科学，2016，7（16）：40-41．
［2］王明明．城市集中供热管网系统优化［J］．黑龙江科技信息，2014，18（5）：174．
论文作者:冯乐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/29
标签：管网论文; 集中供热论文; 城市论文; 系统论文; 管道论文; 管线论文; 布局论文; 《防护工程》2018年第11期论文;