城市集中供热管网优化设计探讨

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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。

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城市供热管网的优化设计

根据目前部门城市供热的现状，对其实施科学有效的优化设计方案，对于复杂的城市供热网络，可针对管线、管径、管网几个方面从点线面各个角度进行优化布局。

2.1优化管线的布局

首先便是对于管线的设想，不论从哪个方面来说，管线都应该始终位于热量集中的区域，切忌管线过长，导致施工难度增大，同时这也能使城市的集中供热源逐渐增大，增强地区热辐射能力，改善供热环境。关于供热管网的布局，本文中主要从以下两个方面进行探讨。

（1）技术是直接因素。首先应该牢牢掌握铺设管线工程技术，主要还是避开交通要道，在公路的中心线附近及车辆行驶较少的地方铺设供热管道，这实际上也是为了不对城市产生影响，对交通环境避免产生不必要的麻烦。另外，管线的位置还需要慎重考虑，避免在泥土容易塌陷的区域，易发生危险的区域，总之就是尽量避免风险区，选择合适的地下或地上区域。还有就是管道应当避免与高大建筑物和其它城市管道直接接触，保证能够安全运行、便于施工以及修复。

（2）施工经济上应当科学。首先，各种管道周围的辅助设备一方面要选取质量过关的，另一方面也要尽量减少多余的设备出现，合理布置管道附加设备。然后就是主要管道的铺设路线应当集中在热源处，这能够对管道实施最大化利用，选择合理的布局，减少管线的同时也减去了很多不必要的麻烦。

2.2管径的优化设计

在管线、管径、管网的三部分中最重要的便是对于管径的优化设计，这是供热管网的关键部分所在，管径对于大多数建筑工程来说实乃重中之重，管径布置科学合理，管网的优化设计也就水到渠成。所以，管径的合适大小取决于工程的具体情况，管径的选取通常按照不同管道之间的热流量以及管道压力的多少进行合理分配。先对不同管道的热负荷进行仔细核算，因为热流量范围是由热负荷决定的。管径的大小影响着热量的传输，管径越小，其热量输送就越困难，随之成本也会加大。但是管径越宽的话投资资金比较多，占用地面空间也会较多。所以，确定热网布局之后，需要选择最佳的管径设计方案，也就是最科学合理的管径，这时，建设投入和总的费用才能够实现最少。只有进行管径的优化设计工作，所选取的管径才能符合相应的工程技术标准，同时又可以实现经济最优化。

2.3优化管网的运行

各种管线交叉分布构成了供热管网，大多数供热管网能源利用率很低。随着不同类型的供热管网的发展，对供热管网的运行进行优化设计越来越受到重视。其中，有一个比较突出的问题，那就是管网的冷热不均。综合多方面考虑造成此问题的原因就在于供热管网的水力不平衡。所以，热网的水力平衡就显得尤为重要，它直接控制着管网的工作。主要方法就是选取合适的动态调节设备解决管网的水力不调当用户采取此措施时，动态调节设备不仅不会对各个分路的热量散失产生影响而且会使减轻振动降低工作噪声。但是，在实际使用过程中，可能会出现稳态失调的问题，所以需要提前预防由于水利失调造成工作稳态失调。总之，供热管网的水力不平衡是目前城市供热管网中存在的普遍问题，它会导致部分用热户和各个取暖房间出现过热和过冷的问题，需要结合先进技术的合理性以及经济建设上的可行性，进一步优化管网供热方案，进一步改善供热管网系统中存在的水力不平衡现象，从而提高热网的质量，使城市集中供热管网系统能够高效，合理的运行。

3结束语

城市供热管网设计的改善任重而道远，优化的意义非常重大，只有把城市基础建设实施完善，人民群众生活才能得到改善，建立城市供热管网系统并不断优化设计，让我们为了中国更好的明天努力。