集中供暖調節(jié)分析系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

馮國會 韓旸祎

摘 要：集中供暖已經成為當前城市供暖的主要形式，其供熱管網的設計和每一位居民的生活息息相關。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入人心，管網的設計和運行也應當逐漸向著綠色發(fā)展、節(jié)能降耗的方向邁進。通過對城市供熱管網的優(yōu)化設計，可以大大地節(jié)省自然資源，實現(xiàn)節(jié)能降耗的功效，但是在這樣的設計環(huán)節(jié)中，必須綜合考慮管網的經濟效益、環(huán)境效益以及安全效益，提高其可行性。隨著人們供暖需求的不斷增加，進一步要求設計人員創(chuàng)新和改革管網的設計，進一步推動城市供熱管網設計工作的向前發(fā)展。

關鍵詞：集中供暖；調節(jié)；分析

1 城市供熱管網的優(yōu)勢分析

1.1 提升供熱質量，實現(xiàn)節(jié)能降耗

從城市供熱管網的運行模式來看，其主要是采用集中供熱的方式進行的，在這樣的模式下，熱網的控制系統(tǒng)可以根據室外的溫度變化合理地調整供熱介質的溫度以及流速，從而確保其溫度合乎標準。這樣的運行模式不但能夠準確地掌握用戶的采熱需求，而且還能實現(xiàn)資源的有效配置，對于熱網的運行也起到了良好的經濟性效果。當然，熱網系統(tǒng)還能根據實際需要設置計量表，可以對相關數據進行詳細而又準確的監(jiān)控，提高了對熱網運行的控制能力。

1.2 降低污染

集中供暖有著非常好的環(huán)保作用，其熱源相對比較集中，運行也較為科學，其鍋爐的利用率比較高，余熱的利用效果明顯，有著非常好的環(huán)保作用。集中供熱管網的系統(tǒng)鍋爐容量要比小鍋爐房的鍋爐大很多，這樣有助于資源的充分利用，在新的科學技術的背景下，一些余渣、余煙的利用也逐漸被利用，不但能夠很大程度地減少污染物的排放量，而且還節(jié)約了大量的能源。

1.3 智能化、自動化性能較強

隨著人工智能的逐漸普及，城市供熱管網的自動化程度也越來越高。在集中供暖的整個過程中，自動化的設備可以根據室外溫度的變化對設備進行動態(tài)的調節(jié)，這樣不但能夠及時節(jié)省資源，還大大減輕了工作人員的工作強度。同時，自動化、智能化的設備還被運用到了管網的監(jiān)控設施中，它們可以對設備進行全天候的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，可以將發(fā)生故障的準確位置以及故障類型迅速地反饋給工作人員，縮減了故障檢修的時間。

2 供熱管網的優(yōu)化設計分析

2.1 對管線的布局進行合理規(guī)劃設計

工作人員應當保證管線布局工作具有高度的可行性，這也是城市供熱管網設計的關鍵性所在。設計人員應當深入考察和勘測施工區(qū)域的地質特點與環(huán)境特點，根據情況進行管線的布局規(guī)劃工作。在此項工作中，設計人員還需將管網布局的影響考慮在內，例如，要深入分析和假設管網布局對周圍施工區(qū)域的基礎設施的不良影響，是否對周圍的交通布局、電力網路產生影響。此外，同時也要將管線布局的經濟性考慮在內。可行性的分析固然重要，但是經濟性分析也具有相當重要的地位，設計人員要在保證管線布局的可行性基礎上近最大可能地做到節(jié)約成本。

2.2 管網的管線布局設計

隨著社會各界對集中供暖工作的重視，其經濟投入的力度也就越來越大。因此，對于供熱管網的管線設計也應當秉承著經濟性優(yōu)先的原則，堅持技術可靠性、先進性的要求，對于管線的布局進行科學、合理地設計。從細節(jié)上來說，主干線的設計應當走熱負荷集中的區(qū)域，盡量縮短線路的長度，避免阻力過大的現(xiàn)象。同時，對于管道上的閥門設計，也應當遵守經濟性和科學性的原則。與此同時，布局設計前的地質勘測工作一定要細致和完善，盡量避免在土質松軟、穩(wěn)定性較差的地域施工，還需盡量地避開交通干線以及電力網線，在這些條件滿足的基礎上，還應盡量滿證線路設計的美觀性，方便以后工作人員的維修和檢測工作。

2.3 選擇雙管采暖系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國仍有部分城市小區(qū)內采用單管順序式管網，由于其供熱半徑較大，管網結構過于復雜，調節(jié)和控制困難。而采用雙管采暖系統(tǒng)，可大大降低管網系統(tǒng)的調節(jié)和控制難度，而其擁有必備的調節(jié)功能。該系統(tǒng)內配備有熱量計、流量控制閥或壓差控制閥，可采用熱量計—流量控制閥或熱量計—壓差控制閥兩種模式對管路系統(tǒng)進行調節(jié)，效果較單管順序式管網得到大幅度提升。大量實踐證明，在集中供暖中采用雙管采暖系統(tǒng)，可有效消除或降低剩余壓頭。然而，對于已有集中供暖供熱管網系統(tǒng)來說，其本身如不具備調節(jié)功能，進行管網改造需花費大量的時間和費用。

2.4 選擇“大流量、小溫差”的運行模式

“大流量、小溫差”的運行模式主要是針對集中供熱管網中出現(xiàn)的個別用戶過熱或過冷的問題，其對溫度過低的用戶調節(jié)效果較好。所謂“大流量”就是增加供熱管網的流量，增加循環(huán)速度，使用戶得到更多的熱量，因此對溫度過低的用戶效果明顯，而對于溫度過高的用戶效果不佳。另外，循環(huán)速度加快將會浪費更多的能源。因此，這種模式不能得到大范圍的推廣，只在特殊情形下被采用。

2.5 增加系統(tǒng)自用壓頭的數量

集中供熱管網系統(tǒng)水力失調的一個主要原因就是系統(tǒng)循環(huán)能力不足，而這與循環(huán)水泵之間的流量與揚程不相匹配直接相關。結合供熱管網實際的供熱循環(huán)問題進行分析，應采用大功率、大揚程循環(huán)水泵來解決管網循環(huán)慢的問題。同時，采用大功率、大揚程循環(huán)水泵也可以對整個集中供熱管網系統(tǒng)進行調節(jié)，增大循環(huán)流量，提高循環(huán)效果，有效解決水力失調問題。在增加集中供暖供熱管網系統(tǒng)自用壓頭數量前，應全面調查管網系統(tǒng)存在的問題及其準確部位。應該從用戶的需要出發(fā)，綜合考慮系統(tǒng)內部阻力和熱量平衡的影響，合理選擇水泵的數量、功率和揚程，以達到預期的供熱效果。對于過冷用戶，應適當增加自用壓頭，提高局部管網的供熱效率，提高用戶的供熱溫度，進而解決水力失調問題。同時，也應該控制不合理的加壓水泵，合理調整附加壓頭的數量和位置，力求使整個集中供熱管網系統(tǒng)的水力達到平衡，防止出現(xiàn)水力失調的情況。

3 結束語

隨著我國經濟實力的不斷增長，城市化的進程也越來越快，各行各業(yè)對節(jié)能降耗工作也越來越重視。近年來，我國逐步實現(xiàn)了集中供暖，城市的供暖管網的建設和設計工作越來越多，在這些工程中，通過對城市的供熱管網進行有針對性的優(yōu)化設計，可以很大程度地降低成本，節(jié)約能源，還能有效地提升供熱效率，為人們帶來優(yōu)質的服務。

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