摘要：随着发展绿色社会、节能社会理念的不断深化，城市对于集中供热的要求越来越高，集中供热慢慢被广大居民喜爱，通过供热管网、热交换站等向城市用户供上热能，代替了传统的大锅炉，煤炉的取暖方式，不但使得供热效率逐步提高，而且对改善环境有着巨大帮助，对城市的统一建设发展也具有很大推动作用，因此，在供热管网系统的设计中，有效的规划是一项十分重要的工作。
关键词：城市集中供热；管网；优化设计
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。在对城市集中供热管网进行优化设计时，不但要保证较好的安全性与稳定性，而且还要对其科学性与经济性进行全面、充分的考虑。对集中供热管网进行优化设计是保障城市供热质量的重要手段，更是发挥节能减排、降低污染、增强管网可靠性的有效途径。
1城市供热管网的布局及现状
1.1热网的布局
城市热网的布局显然是非常重要的，它涉及多个方面，就布局来说，主要还是根据居民住处，城市的热负荷街道格局，城市的发展规划以及种种地形而定。当有多个热源共同作用时，为了提高供热系统的效率，往往在各输热线之间铺设供热管道。而且城市的供热线居于街道一侧，与其它重要的地下管道并列。因此，管道应当位于热负荷中心，这样才能使供热范围最大，对居民影响最小，同时也便于后期的施工与维护，这才能使热网得到最大程度上的利用。
1.2当今供热管网的现状
当今城市中供热管网的发展比较理想，供热管网铺设的方式主要有隐性铺设和显性铺设。隐性铺设往往是首选方法，其实就是将管道位于地下，不影响城市建设及交通安全，城市供热采取这种方式的比较多。隐性铺设可以将管道位于地下专用通道里，这种方式管道不会受外界影响，也能延长管道寿命。还有一种就是直接将管道埋于泥土之中，不利用专用管道，这样的铺设方式下，管道较容易受外界影响，但是这种造价比较低，施工方便。显性铺设顾名思义就是将管道铺设于地面上，其造价较低，维修方便，多用于郊区、重工业区、地下水位高等地质构造复杂的地区，还有横跨公路、铁路、河道等地段。地上铺设原理是利用管道之间的互相结合性，进行管道的直接铺设，同时和地面保持合适的缝隙方便后期进行排水工作，地面平坦时这种管网铺设方式比较理想。
2目前我国城市集中供热暖管网设计存在的问题
2.1管网布局不合理
对于城市供热系统设计而言，集中供热管网的布局是关键所在。为确保供热质量，对于供热管网的布局必须经过科学的设计，否则在对供热管网铺设时极易出现管路长、管径大、布局乱等不良现象。供热管网布局缺乏科学的设计不但会使供热系统建设费用大大增加，而且会造成热力与动力的白白消耗，导致供热管网远端的用户供热不足，近端供热过剩的供热失调现象。
2.2凝结水问题
通过对多地供热管网设计调查发现，当前应用的集中供热管网蒸汽管道设计对于凝结水回收缺乏必要的考虑。在集中供热过程中，供热凝结水问题一直未得到有效解决。凝结水不但会侵蚀管道，使管道的使用寿命大大缩短，还将对供热管网的整体供热质量造成严重影响，使供热消耗大幅度增加，导致资源浪费，因此凝结水问题也是集中供热管网优化必须考虑解决的问题。设备、管件等材质质量不达标或者管道连接不牢靠、供热溫度等等都是可能导致凝结水的原因。除此之外，在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不彻底，导致送出的蒸汽部分凝结成水，体积突然缩小，造成局部真空，周围介质将高速向此处冲击，也会发出巨大的音响和振动，导致凝结水回收管道产生水击现象，影响供热质量。
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2.3供热管道保温层存在问题
岩棉材料是目前我国集中供热管道保温层普遍使用的材料，它属于质地较软的材料，在使用过程中容易发生沉降现象，导致上薄下厚的现象出现。作为供热管道设计中的重要部分之一，保温层的厚度对保温效果有直接的影响作用，一旦岩棉保温层的上部分发生沉降而变薄，保温效果就会大打折扣。而保温层的下半部分发生下沉使得管道与保温层间产生缝隙，在供热过程中，空气通过缝隙与管壁内发生对流换热，供热管网的热量损失将大大增加。
3集中供热管网优化设计
3.1对管网布局和管线走向进行合理的设计
在集中供热的管线与管道设置过程中，管道布局和管线走向作为整个管网系统是核心内容，其合理性对供热效果有着直接的影响作用。因此在对管网系统进行设计时，必须提前做好实地考察，根据实际情况进行科学的设计，并在此基础上做好图纸的分析工作，确保管道布局走向的合理性。管网布局与管线走向的合理优化、安排，必须基于整个供暖系统的角度考虑，才能保障整个集中供热管网设计的合理性，实现远端客户与近端客户的供热标准一致。
3.2提高对凝结水问题的重视并采取强化解决措施
在集中供热管网系统中，凝结水问题是其中存在的较为突出的问题，因此必须对此问题予以高度重视并采取强化措施有效避免凝结水对集中供热产生影响。首先，应提高对保温材料的选材和检查工作，可通过加强对新型管材的利用来尽可能避免凝结水产生，但所使用的管材及保温材料等必须经过严格的实验测试。另外，如果产生凝结水，应该避免凝结水回收管道尺寸过小，弯头设置太多的问题；疏水阀的疏水排入凝结水总管要在疏水阀与总管间设置止回阀；管道运行中，供气开始时务必做好暖管不能马上开启供气阀；还要注意管径设计时在变径处不要突然缩小管径，以上这些都是避免蒸汽管道凝结水回收管道产生水击的措施。
3.3加强聚氨酯保温材料的应用
与岩棉材质的保温材料相比，聚氨酯更适合作为集中供热管网的保温材料。聚氨酯不易发生沉降，很好的弥补了岩棉材质的不足。聚氨酯的导热系数稳定在0.021左右，而岩棉材质的导热系数一般在0.03～0.05左右，可见聚氨酯的保温性能也是相对突出。经过多地的实践对比，聚氨酯的保温效果要远远优于岩棉，而且硬质的聚氨酯保温材料可在长时间的使用过程中保持原有形状，也不会因为因温度变化而发生形变，同时具备较好的抗腐蚀性与抗渗透能力。聚氨酯材料的稳定性较强，可以有效降低管网的散热损失。
3.4确保管道畅通无阻
若是集中供热管网内存在异物将会对供热管网的水循环系统造成严重影响，大大降低供热质量。所以在进行管道设计安装过程中，除了要检查管道内部有无裂缝之外还要对管道内的异物、锈垢等清理干净，在确保管道内壁清洁之后才能进行封装。管内存在大量的锈迹、污垢以及其他异物就会出现管网供热无效的现象，使大量能源白白浪费，也对用户带来很大困扰，因此在对集中供热管网进行优化设计时，必须确保管道的清洁、畅通。
4结论
集中供热问题是社会各界广泛关注的焦点问题，为确保供热质量，给社会民众提供优质的供热服务，供热企业必须对集中供热管网进行设计优化。而且随着我国城市化进程的不断加快，城市的建筑规模不断加大，对于城市集中供暖的要求也越来越高，因此供热企业必须高度重视集中供热管网优化设计，切实采取有效措施提高集中供热管网的设计质量。
参考文献
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[4]周磊.城市集中供热管道无补偿直埋敷设浅析[J].建材发展导向,2017,15(20):46-47.
论文作者:闫靖菁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/19
标签：管网论文; 集中供热论文; 管道论文; 凝结水论文; 城市论文; 布局论文; 聚氨酯论文; 《基层建设》2019年第3期论文;