關(guān)于市政供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的探討

摘 要：本文主要就市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)之中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了分析，首先分析了熱負(fù)荷，就熱負(fù)荷的分類以及熱指標(biāo)的確定進(jìn)行了規(guī)范性的探討，然后分析了供熱參數(shù)的選擇以及水壓圖的繪制，最后分析了供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式：連接方式及供回水溫度;架空敷設(shè);地下管溝敷設(shè);地下直埋敷設(shè)。

關(guān)鍵詞：市政供熱;設(shè)計(jì);管網(wǎng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力的不斷發(fā)展以及我國(guó)的城市的快速發(fā)展，我國(guó)的集中供熱成為重點(diǎn)民生項(xiàng)目。目前國(guó)內(nèi)668 個(gè)城市中268 個(gè)城市建設(shè)實(shí)現(xiàn)了基本的集中供熱設(shè)施的建設(shè)，所以我們的任務(wù)還是任重而道遠(yuǎn)。伴隨著城市的基本供熱集中的發(fā)展，熱網(wǎng)的重要性得到了很大的凸顯。但是熱網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模一般比較大、成本較高、并且在城市之中影響范圍比較廣，其中更是牽扯到了城市規(guī)劃建設(shè)和城市的環(huán)境美化問(wèn)題。為了能夠保證城市供熱的最基本的質(zhì)量，需要保證熱網(wǎng)的建設(shè)以及優(yōu)化，將最佳優(yōu)化的方案付諸于實(shí)踐，從而更加滿足用戶需求。

1 熱負(fù)荷

1.1 熱負(fù)荷的分類 熱負(fù)荷分為生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷、熱水供應(yīng)熱負(fù)荷、采暖通風(fēng)熱負(fù)荷以及空調(diào)冷負(fù)荷。其中生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷主要是指因?yàn)楣峁に嚩兴淖兊男枰呢?fù)荷;采暖通風(fēng)的熱負(fù)荷主要是指為了能夠保持室內(nèi)人體所需要的溫度時(shí)候所設(shè)計(jì)供應(yīng)的熱量;熱水供應(yīng)熱負(fù)荷是指民用建筑和工廠中生活用熱。本文之中將會(huì)結(jié)合市政供熱的特點(diǎn)，然后對(duì)于市政供熱的熱網(wǎng)管的設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的分析。

1.2 熱指標(biāo)的確定 在熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)之中，熱指標(biāo)的確定是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，影響著熱網(wǎng)的初步投資和后期的運(yùn)行管理。在實(shí)際的設(shè)計(jì)之中，可能存在著一些地區(qū)的設(shè)計(jì)指標(biāo)不科學(xué)，使得指標(biāo)選擇上略大于需要的指標(biāo)，產(chǎn)生浪費(fèi)。

2 供熱參數(shù)的選擇

水溫的差異以及比摩阻是影響著市政供熱管的設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，其中如若參數(shù)的選擇不當(dāng)，很可能使得運(yùn)行之中耗費(fèi)較多的電量，并且一定程度上影響熱網(wǎng)的平衡以及發(fā)展。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而言，市政供熱的主要管網(wǎng)的供熱干線其中應(yīng)該以比摩阻在30～70Pa/m 為宜，支線大些可有利于調(diào)節(jié)，但不應(yīng)超過(guò)300Pa/m。溫差大循環(huán)量則小，溫差小循環(huán)量則大。

3 水壓圖的繪制

在供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)之中，主要的設(shè)計(jì)程序便是繪制水壓圖，這項(xiàng)過(guò)程不能夠省略。并且尤其是供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行的過(guò)程之中，水壓圖有著重要的作用——能夠隨時(shí)掌握供熱系統(tǒng)是在怎樣的環(huán)境之中運(yùn)行的。一方面，在水壓圖之中，供熱管網(wǎng)之中的各個(gè)壓力點(diǎn)的變化，以及系統(tǒng)能否安全準(zhǔn)確的運(yùn)行都是需要時(shí)刻關(guān)注的問(wèn)題。另一方面，在整個(gè)設(shè)計(jì)之中，用戶對(duì)于入口的選擇是否正確以及合理，在城市之中復(fù)雜地形的用戶入口的選擇十分重要。但是，目前在實(shí)際的市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，并沒(méi)有設(shè)計(jì)水壓圖，給管網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)了一定的麻煩，只有在設(shè)計(jì)之中添加對(duì)于出水壓圖的設(shè)計(jì)，才能夠?qū)崿F(xiàn)管網(wǎng)的水力平衡。

4 供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式

供熱管網(wǎng)敷設(shè)一般采用地上敷設(shè)、地下管溝敷設(shè)和地下直埋敷設(shè)三種方式。

4.1 地上敷設(shè) 地上敷設(shè)是將管線架空，即架空鋪設(shè)，其鋪設(shè)過(guò)程中不需要進(jìn)行土建工程，通過(guò)基礎(chǔ)支撐架構(gòu)即可進(jìn)行施工。架空敷設(shè)需要一定的空間且由于管道錯(cuò)綜復(fù)雜會(huì)影響美觀，這種方式在民用的住宅、公建的企業(yè)單位需要考慮到市政供熱管總體規(guī)劃設(shè)計(jì)，所以集中供熱管線敷設(shè)中很少應(yīng)用。但是在工業(yè)區(qū)內(nèi)很多熱力管道基本會(huì)采用架空敷設(shè)，熱力管道經(jīng)過(guò)拋光、上漆可以成為藝術(shù)元素，熱力管道亦與工藝管道同架敷設(shè)，不僅便于設(shè)計(jì)增加美感，減少工藝管道的數(shù)量，減少工藝園區(qū)裝修的開(kāi)支，還可以縮減熱力管道的施工費(fèi)用，所以工業(yè)園區(qū)可以考慮此種工藝的應(yīng)用。

4.2 地下管溝敷設(shè) 在敷設(shè)地下管溝時(shí)，熱力管道與其他管道同時(shí)敷設(shè)時(shí)，有可能對(duì)其他管道造成損傷，所以敷設(shè)管道時(shí)要求避免其他管道與熱力管道同溝敷設(shè)，在敷設(shè)時(shí)盡量超過(guò)地下水位。采用地溝型預(yù)制保溫管道時(shí)，要增設(shè)地溝通風(fēng)，地溝內(nèi)溫度不超過(guò)40 ℃;并按規(guī)定設(shè)置事故人孔，保障施工人員的安全;做好地下管溝的防水工作，若地下水會(huì)通過(guò)溝壁縫隙滲到管溝里，管道會(huì)浸泡在水中，保溫層會(huì)起不到保溫的作用，管道不能正常使用，造成不可挽回的損失，此外，地下水將會(huì)腐蝕熱管網(wǎng)，從而降低管道的使用壽命，還有可能造成漏水事故。

4.3 地下直埋敷設(shè) 供熱管道直埋敷設(shè)具有占地少、造價(jià)低、 施工技術(shù)簡(jiǎn)單、 工期短等特點(diǎn)，其保溫防腐方式有氰聚塑保溫防腐和聚氨酯夾克保溫防腐。這兩種保溫管道工作原理相近，都是采用了重度小、吸水少，防腐性強(qiáng)的聚氨酯材料作為保溫材料，不僅起到防腐的作用，還不會(huì)對(duì)管道的重量造成二次影響，再經(jīng)過(guò)發(fā)泡的工藝的處理將管道包裹起來(lái)，避免地下土壤吸收過(guò)多熱量，起到保溫的作用。熱力管道直埋的方式主要有兩種：第一種是無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)。此種敷設(shè)方式對(duì)管道的穩(wěn)定性要求較高，所以需要較深的埋深。當(dāng)采用不預(yù)熱的無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道時(shí)，主要與覆土厚度有關(guān)，覆土厚度應(yīng)與管徑大小成正比。這種敷設(shè)方式的原理是靠土壤與管道的靜摩擦力和動(dòng)摩擦力一同限制熱力管道的伸長(zhǎng)量和收縮量。當(dāng)采用預(yù)熱無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)時(shí)，預(yù)熱溫度取安裝溫度與運(yùn)行溫度差的一半，以減少不必要的工作和資源，預(yù)熱無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)適用于以熱水為媒介的供熱管道，常見(jiàn)于熱水供應(yīng)熱負(fù)荷，采用管徑半徑不宜過(guò)大。第二種方式是有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式。這種敷設(shè)方式管道與地表的距離大于0.6m即可，這種敷設(shè)方式屬于淺埋方式，其中管道半徑?jīng)]有要求。這種敷設(shè)的工作流程是在熱力管道施工安裝后，回填土壤，再進(jìn)行預(yù)熱，待管道伸長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度且不再伸長(zhǎng)時(shí)采用一次性補(bǔ)償器焊牢。這種敷設(shè)方式的優(yōu)點(diǎn)是在管道預(yù)熱前可還土，不影響正常的交通秩序。

地下直埋敷設(shè)熱力管道兩種方式都需要計(jì)算管道熱態(tài)產(chǎn)生的推力、伸縮量、管道斷面的許用應(yīng)力，保障熱力管道在使用期限內(nèi)正常使用和施工人員的施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得城市不斷走向成熟。城市之中的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要不斷進(jìn)行更新以及建設(shè)，市政建設(shè)之中的供熱是否合理，將會(huì)影響居民的生活質(zhì)量的提升。

市政供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)工作需要規(guī)范的操作，跟上時(shí)代的步伐，不斷改革制度，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的思想和借鑒國(guó)內(nèi)外成功的經(jīng)驗(yàn)案例。在綜合改進(jìn)后，設(shè)計(jì)符合客戶需求的市政供熱管網(wǎng)，解決民生問(wèn)題。因此，筆者認(rèn)為要有創(chuàng)新的勇氣和遠(yuǎn)見(jiàn)的目光，堅(jiān)持以人為本的理念，才能保證我國(guó)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)用性和先進(jìn)性。

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