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摘要：这些年来国内集中供暖模式的发展日益壮大，而与之相关的设计以及建设工作也越来越被重视，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。
关键词：城市，集中供热，管网，设计
1城市集中供热现状
由于我国北方地区经济水平落后，所以一直到上世纪80年代左右，都是采用分散式供热方式。随着改革开放的不断深入，城市建设速度加快，为了促进供热事业的发展，政府颁布了一系列政策。上世纪90年代起来，受到了国家的重视，先后发布了通知和要求，为供热事业发展指明了前进方向，对于提升整体水平有着重要意义。进入21世纪以来，人们物质生活水平大大提高，环境保护成为社会热点，对供热产生了深刻影响。城市供热处于不断发展之中，要对方式进行优化，才能满足实际需求，为居民提供更好的供热服务。城市供热要消耗大量能源，因此要坚持可持续发展理念，倡导节能减排理念，不断提高资源利用率。未来供热要采用可再生和清洁能源，减少对自然环境污染，符合实际发展的需求，实现人与自然和谐相处，推动生态文明城市建设。
2城市集中供热管网的优势
2.1供热质量高
在城市基本都是采用集中供热的形式，在冬季，气温极低，运用集中质量并调的方式来调节供热介质的温度、流速等方面，保证供热参数在合理范围之内，确保正常供暖。这种模式具有明显优势，不仅可以减少资源浪费，还能够降低成本，实现资源优化配置。另外在管网系统中设置计量表，利用计算机来进行调节，对实际运行情况有全面了解。管网设计减少铺设面积，对城市情况实地考察，设计出合理方案，有利于降低建设成本。
2.2减少空气污染
在传统模式下，采用煤炭取暖方式，燃烧后会造成环境污染，导致空气质量下降。为了体现出城市集中供热管网的优势，要尽量避免建设分散的小锅炉房，有助于集中利用热能、另外对于环境保护有很大的帮助，集中供热管网系统用的锅炉容量比较大，能够最大限度节约燃料。在现代社会中，要不断引入先进技术，可以提高资源利用率。有效减少固体污染物排放量，不会对自然环境造成太大的影响。环保已经成为了新时代的主题，国家大力倡导节能减排，所以城市供热要顺应发展要求，通过对供热工程进行优化设计，就可以实现预期目标。在供热过程中，要重视环境保护，将污染降到最低，提高资源利用率，符合可持续发展理念。
2.3自动化程度高
在快速发展的今天，人们已经进入到信息化时代，先进技术被应用在各个领域，城市集中供热也不例外。从目前情况来看，集中供热管网系统已经实现了自动化控制，能够根据室外温度变化情况做出调整，大大提高了工作效率。人员劳动强度会降低，只需要对设备进行操作就可以了，非常的快捷方便。采用中央加热设备，可以有效提高集中供热管网的运行质量，降低系统故障发生几率，确保始终处于正常运转之中。
3 市政热力工程设计示例
下面以某市政工程供热管网工程设计为例进行具体分析。设计期间，要估算和统计各类热负荷的耗热指标，公共建筑和居住区域采暖热负荷较大，考虑到公共建筑和居住区内综合建筑混合的实际情况，设计时计算了混合区域的采热热负荷，得到了本采暖设计的最大热负荷、最小热负荷以及平均热负荷。根据年供热需求，进行供热介质和热力网形式的设计。根据城镇供热管网设计规范要求，将蒸汽和高温热水方案进行比对，决定采用高温热水方案，参照可行性研究报告，减少管网一次性投资，预制聚氨酯直埋保温管道。热力网选用支状布置和环状布置方式。供热管网支状布置造价低，运行简单，随着热源距离的增加和用户的减少，在不具备互补供热性能的前提下，对供热点的热用户进行供热，要求建筑物有一定的蓄热能力，同时能够迅速消除热网故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而环状布置则采用环状的主干线布置方式，在城市多热源联合供热时，将热源连接到主管网上，这种布置运行安全、管理可靠。设计阀门时，分段阀门可以采用焊接蝶阀与焊接球阀，泄水和放气阀则采用焊接球阀，以提高系统运行的安全性。为了防止室外管道输送效率低，集中供热管网按照设计要求进行均衡的流量设计，避免用户损失较多热能，从而保持管网系统的水力平衡。在实际运行中，往往管道中流动的水力工况十分复杂，因此设计阶段要利用调节阀门对各支线进行流量调节，以达到系统的整体平衡。
本工程设计具体勘测了老旧供热管网存在的具体问题。结果发现，部分市政供热管网由于架空敷设，缺少必要的维护，已经出现保温结构严重破损、管件及支架锈蚀的情况，部分支架出现倾斜、错位；供热管网和户内采暖系统年久失修，各种原因致使供热管沟常年积水，造成管网保温脱落、阀门锈蚀渗漏、补偿器和支架腐蚀失效等，特别是在严寒期，供热设施难以达到温度要求，居民反应强烈；供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段，造成水力工况失调，冷热不均，而且没有计量造成粗放运行、浪费严重。各个供热单位自行管理，对供热初调节不是很重视，约有70%的管网没有设置调节装置和计量装置，水力失调现象十分普遍。根据勘测结果，设计中进行了供热管网总体方案的论证。
3.1供热管网总体布局
供热管网在进行布局时，要按照热负荷情况进行总体规划，不仅要考虑当前情况，也要对未来进行预测和规划，所以实际设计既要符合实际情况，也要留下发展余地。
3.2改变管网敷设方式
以前，供暖管道敷设主要采用地沟敷设和架空敷设方式，但是二者存在较多问题。管网敷设改造要考虑到降低造价、节约能源和保护环境，最终对地沟敷设供热管道进行改造。供热管道可以应用预制直埋保温管，将聚氨酯硬质泡沫保温材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密地粘合，其社会效益和经济效益突出。
3.3管道保温材料和外保护壳改造
目前，直埋热水管道大多采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，它的保温效果较好，还具有一定的抗压强度。改造供热管道时，人们一般选择高密聚乙烯套管作为外保护壳，其抗老化和防水效果较好。
3.4热力站改造、供热计量及节能改造
为了调节供热工况，每个热力站的一次网侧应装设电动调节阀、差压控制器和热量表。每户室内重新敷设能实现分户控制的室内供热管网，与楼道的单元供回水立管并联，在连接每个用户的供回水管线上加装锁闭阀。
3.5水力失调的解决方法
集中供热管网工作期间，当集中供热系统无法满足用户热量需求时，便会出现供热的水力失调现象，使得管道初端和末端出现远冷近热现象。为了解决水力失调，首先设计人员要认真核算热负荷，缩小理论值与实际值的差距；在进行设备选型和管径计算时，以实际的水温和温差为依据，选择换热设备，进行系统主干管和立管的水力计算；在设计系统走向时，应尽量缩短供热主干管、支管的长度，减少沿程阻力。其次要把握好供热管道的联网工作。要严格检查建筑结构和建筑设备的构成和质量，排除建筑结构中可能存在的安全隐患；供热设备的施工要严格按照规范的施工工序一步步实施，施工期间要严格控制施工质量，施工技术要合理、规范；对于热力站、供水管网等核心部件的压力情况，要进行系统、全面的管理和控制，及时有效地预防和处理其中存在的问题。
结语
综上所述，关于城市集中供热管网的优化设计分析具有重要意义，可以取得显著成效。要制定出一套完善的方案，不断提升供热效率和质量，适应城市发展的需要。
参考文献：
[1]柴海山.城市集中供热管网的优化设计探讨[J].山东工业技术,2018(24):70.
[2]葛普.城市集中供热管网系统的优化设计研究[J].商品与质量,2018(46):135.
论文作者:贾玮
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第08期
论文发表时间:2019/7/15
标签：管网论文; 集中供热论文; 城市论文; 水力论文; 管道论文; 负荷论文; 系统论文; 《城镇建设》2019年第08期论文;