室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

韋方亮 張鵬

【摘要】城市的各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)城市來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。為了保證城市健康地發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的關(guān)鍵部分——市政工程管線，受到了人們的高度重視。尤其是小區(qū)室外供熱管線網(wǎng)的設(shè)計(jì)與施工，我國(guó)多個(gè)省市都在積極地進(jìn)行綜合整治，保證小區(qū)供熱的安全。因此，技術(shù)人員應(yīng)該不斷提高設(shè)計(jì)技術(shù)，深入研究管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)發(fā)展進(jìn)步。

【關(guān)鍵詞】室外；城市供熱；管網(wǎng)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式與城市居民生活質(zhì)量有很大的關(guān)聯(lián)，通過(guò)對(duì)城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠充分發(fā)揮供熱管網(wǎng)使用性能，便于施工，降低施工成本。因此要注意如下問(wèn)題。

1、科學(xué)計(jì)算與控制設(shè)計(jì)指標(biāo)

（1）采暖全年耗熱量計(jì)算方面

依據(jù)供熱行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)，可以得到采熱全年耗熱量的計(jì)算公式：

Qα h=0.0864NQh（ti-ta）/（ti-to.h）

公式中所有技術(shù)參數(shù)對(duì)應(yīng)的含義分別是：Qα h——全年耗熱量（GJ）；Qh——設(shè)計(jì)采暖熱負(fù)荷（kW）；N——采暖期總計(jì)劃的天數(shù)（d）；ti——采暖過(guò)程中室內(nèi)的溫度（℃）；ta——采暖期室外平均氣溫（℃）；to.h——采暖室外的計(jì)算溫度（℃）。有關(guān)溫度的技術(shù)指標(biāo)全部依照當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)的相關(guān)條例制定標(biāo)準(zhǔn)。但是，在一般情況下采暖室內(nèi)的計(jì)算溫度主要采用的是18℃。

（2）采暖供回水溫度選擇方面

在采暖供回水溫度相關(guān)的管理?xiàng)l例中，對(duì)于溫度的變化范圍沒(méi)有做出明確的規(guī)定。以熱電廠或大型區(qū)域鍋爐房為熱源時(shí)，設(shè)計(jì)供水溫度溫度范圍可選取110～150℃，而回水溫度最大不超過(guò)70℃。以小型區(qū)域鍋爐房為熱源時(shí)，設(shè)計(jì)供回水溫度可采用戶(hù)內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度。多熱源串聯(lián)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的供熱系統(tǒng)中，各熱源的設(shè)計(jì)供回水溫度應(yīng)一致。

（3）熱網(wǎng)補(bǔ)給水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方面

一般情況下，水質(zhì)的參考標(biāo)準(zhǔn)與鍋爐房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基本吻合。由于這是國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，任何人都必須依照條例規(guī)定逐步執(zhí)行，也間接地反映了執(zhí)行過(guò)程中的強(qiáng)制性。熱力網(wǎng)中水質(zhì)的相關(guān)組成成分必須符合國(guó)家的相關(guān)條例。這些技術(shù)指標(biāo)包括水質(zhì)中的單位體積內(nèi)濁度最大不超過(guò)5；水質(zhì)的硬度最大不超過(guò)0.6mmol/L；溶解氧最大不超過(guò)0.10mg/L；pH值7.0～11.0。

2、優(yōu)化城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)方式

（1）管線布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)與熱網(wǎng)主干線的布置

確保管線布局的可行性，在城市集中供熱管網(wǎng)管線布局設(shè)計(jì)方面，最為重要的就是保障管線布局形式的可行性。因此，在管線布局設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，然后結(jié)合實(shí)際情況合理布局管網(wǎng)，確保管網(wǎng)布局形式能夠符合城市集中供熱實(shí)際需要。值得注意的是，在可行性研究方面，還應(yīng)該考慮管網(wǎng)布局是否會(huì)對(duì)施工區(qū)域范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施造成不良影響，包括電力網(wǎng)絡(luò)路徑以及交通線路布局等等。合理控制管線布局經(jīng)濟(jì)效益，在管線布局設(shè)計(jì)中，不僅需要注重可行性分析，而且還應(yīng)該綜合考慮管線布局的經(jīng)濟(jì)性，確保設(shè)計(jì)結(jié)果能夠有效節(jié)約施工成本。

當(dāng)集中供熱熱源點(diǎn)逐漸減少時(shí)，供熱半徑則逐漸加大，供熱管網(wǎng)的建設(shè)需要投入很多的資金，通常要占到供熱工程總投資的一半以上。需要保持熱網(wǎng)主干線與熱負(fù)荷密集區(qū)較為接近，這樣可將管線長(zhǎng)度控制在一定范圍內(nèi)，避免給建筑施工帶來(lái)嚴(yán)重的影響。通常情況下供熱管網(wǎng)的主管線是平均比壓降最小的環(huán)路，其給熱水供熱管網(wǎng)，以及用戶(hù)系統(tǒng)的阻力損失不會(huì)造成太大的影響，主要是將熱源傳到最遠(yuǎn)的熱用戶(hù)的環(huán)路中來(lái)當(dāng)成供熱管網(wǎng)的主干線。

（2）熱網(wǎng)工程中供熱管網(wǎng)的具體敷設(shè)方法

關(guān)于熱網(wǎng)工程中供熱管網(wǎng)的具體敷設(shè)方法的闡述，文章從四個(gè)方面闡述。一個(gè)方面闡述具體的應(yīng)用，另外的三個(gè)方面闡述具體的方式。第一個(gè)方面是供熱管網(wǎng)的連接方式和供熱管網(wǎng)的供回水溫度。第二個(gè)方面是供熱管網(wǎng)的架空敷設(shè)。第三個(gè)方面是供熱管網(wǎng)的地下管溝敷設(shè)。第四個(gè)方面是供熱管網(wǎng)的地下直埋敷設(shè)。下面進(jìn)行詳細(xì)的敘述和闡述。城市的熱網(wǎng)工程，其工程量十分巨大，因此，我們?cè)谶M(jìn)行管網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，建議采用間接連接的方式，這樣做主要有五個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以降低熱網(wǎng)工程中的總造價(jià)；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有效的避免管網(wǎng)的運(yùn)行失調(diào)；第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低了熱網(wǎng)用戶(hù)的互相之間的干擾；第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提升了熱網(wǎng)工程的供熱質(zhì)量；第五個(gè)優(yōu)點(diǎn)是便于熱網(wǎng)系統(tǒng)中的運(yùn)行和維護(hù)。熱網(wǎng)中的一次供水的水溫的高低直接影響了熱網(wǎng)工程的工程造價(jià)，我們要盡量從供水管徑的角度來(lái)進(jìn)行分析。我們?cè)跓峋W(wǎng)工程的運(yùn)行過(guò)程中的一次供回水溫度和二次供回水溫度有相應(yīng)的建議值。一次供水的溫度為130攝氏度，回水溫度為70攝氏度；二次供水的溫度為85攝氏度，回水的溫度為60攝氏度。供熱系統(tǒng)中的管網(wǎng)的敷設(shè)有以下三種形式：架空敷設(shè)、地下管溝敷設(shè)或地下直埋敷設(shè)。

（3）保溫設(shè)計(jì)與熱網(wǎng)循環(huán)水泵的選擇

這些要求主要體現(xiàn)在：不同溫度下的保溫系數(shù)具有一定的區(qū)別，將所有在使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)繪制成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圖表；最大的密度不超過(guò)350kg/m3；硬質(zhì)較好的產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度必須保持在一定的范圍內(nèi)，半硬質(zhì)的保溫材料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)該維持在0.2MPa，選擇保溫特性?xún)?yōu)良的材料，對(duì)相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)效率的提高具有積極的影響。

熱網(wǎng)循環(huán)水泵選擇時(shí)主要考慮經(jīng)濟(jì)性和適用性。一般情況下，熱網(wǎng)水泵數(shù)量的確定需要結(jié)合實(shí)際的施工項(xiàng)目。不同的項(xiàng)目對(duì)于熱網(wǎng)水泵的數(shù)量要求不同。在國(guó)家相關(guān)條例規(guī)范中明確規(guī)定：多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中循環(huán)水泵應(yīng)采用調(diào)速泵。熱力網(wǎng)循環(huán)泵與中繼泵吸入側(cè)的壓力應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)，防止意外事故發(fā)生。

結(jié)論：

總之，一般城市供熱管網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)主要是從其管徑方面入手：管徑小，投資小，溫度高；管徑大，溫度低，投資高，耗電量大。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一般選用前者。在實(shí)際的工作過(guò)程中，由于工業(yè)方面設(shè)備的抽氣能力有限，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，必須通過(guò)相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)滿(mǎn)足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

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