優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)提升供暖效果

成 浩

（長(zhǎng)治市城鎮(zhèn)熱力有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

最近幾年我國(guó)的科學(xué)技術(shù)有了很大進(jìn)步，城市建設(shè)步伐也在不斷加速，城市供暖網(wǎng)覆蓋范圍也在不斷拓展，人們的生活質(zhì)量也因此有了很大改變。之所以要對(duì)城市供熱管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化就是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、降低建設(shè)成本的目的，此外還可以讓供熱管網(wǎng)維護(hù)保養(yǎng)變得更加方便，后期維修困難也能大大降低，維修速度也會(huì)更快，這樣就可以有效避免供暖延誤的出現(xiàn)，人們供暖也不會(huì)受到太大影響。本文主要從管網(wǎng)布局、直徑、運(yùn)行模式等方面對(duì)供熱管網(wǎng)優(yōu)化進(jìn)行了研究，為的就是能夠讓城市供熱管網(wǎng)利用最小的能源發(fā)揮最大的作用。

1 城市建設(shè)供熱管網(wǎng)的概述

在社會(huì)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下人們的生活質(zhì)量有了很大提升，城市規(guī)模也變得越來越大，為了確保人們都可以享受到很好的供暖服務(wù)，就要對(duì)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)不斷的進(jìn)行改進(jìn)，以便讓其發(fā)揮出更大的作用。

城市供暖一般都是集中式供暖，也就是由供熱公司通過供熱管網(wǎng)給每個(gè)范圍內(nèi)的住戶提供熱量，使得住戶室內(nèi)溫度可以保持在一個(gè)比較舒適的值。城市供熱管網(wǎng)是城市供暖的重要組成，其設(shè)計(jì)的是否合理將會(huì)直接關(guān)系到人們的生活舒適度和生活質(zhì)量。以前的供暖工程建設(shè)規(guī)模一般都不會(huì)太小，涉及到的地區(qū)也比較多，所以工程成本也比較高，如若城市供暖缺乏聚集性，那么勢(shì)必會(huì)造成能源浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成損害，而且因?yàn)楣岵粔蚣?，供暖效率也不太好。再加上城市一直在進(jìn)行建設(shè)，建筑工程不斷增加，供熱面積也變得越來越大，供熱距離也變得越來越長(zhǎng)，這都是當(dāng)前城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)急需解決的問題，也是本文的研究重點(diǎn)。

2 城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 城市供熱管網(wǎng)布局缺乏合理性

供熱系統(tǒng)是城市建設(shè)中的重要內(nèi)容，但是很多居民都覺得城市供熱效果還有很大的提升空間，所以就要對(duì)當(dāng)前供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)中不合理的地方進(jìn)行挖掘和分析，對(duì)城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。城市供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中管網(wǎng)布局非常重要，如果管網(wǎng)布局缺乏合理性，會(huì)導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn)，如，管路過長(zhǎng)、管網(wǎng)直徑太大、管線布局缺乏有序性等，這些問題的出現(xiàn)不僅會(huì)對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來不利影響，還會(huì)導(dǎo)致供熱效果下降，供熱管網(wǎng)建設(shè)成本和能源消耗都會(huì)因此有所增加，表現(xiàn)在各個(gè)用戶家中就是離得遠(yuǎn)的用戶室內(nèi)溫度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，離得近的用戶室內(nèi)溫度超出標(biāo)準(zhǔn)很多，這無疑是非常不利于城市發(fā)展的。所以一定要科學(xué)合理的進(jìn)行城市供熱管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)。

2.2 供熱管網(wǎng)保溫層存在問題

保溫層是供熱管網(wǎng)的重要組成，其保溫效果會(huì)對(duì)供熱效果造成極大的影響。目前我國(guó)大多城市供熱管網(wǎng)都會(huì)采用比較軟質(zhì)的巖棉作為保溫層材料，但是這種材料容易出現(xiàn)沉降和上薄下厚等情況。其中上薄下厚的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致保溫效果降低，保溫材料沉降會(huì)致使保溫層和管道之間出現(xiàn)間隙，進(jìn)行供熱時(shí)，間隙中的空氣就會(huì)和管壁發(fā)生對(duì)流，從而導(dǎo)致管道內(nèi)的熱量流失加速?？傊?，巖棉作為供熱管道保溫層存在很多缺陷，供熱企業(yè)需要積極尋找更適合的供熱管道保溫層，以便可以有效降低管道熱量損失，提升管道保溫效果和供暖效果。

2.3 太過重視靜態(tài)運(yùn)行

現(xiàn)在很多城市的供熱管網(wǎng)運(yùn)行都比較重視靜態(tài)，調(diào)節(jié)模式也多是采用的固定形式，并沒有考慮到因?yàn)楣芫W(wǎng)熱惰性而導(dǎo)致的熱能損失問題，這也是當(dāng)前城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)中存在的一個(gè)重要問題。

3 城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

3.1 對(duì)管網(wǎng)直徑進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)

管網(wǎng)直徑在管網(wǎng)設(shè)計(jì)中占據(jù)重要位置，因?yàn)楣芫W(wǎng)直徑具有一定的特殊性，所以進(jìn)行城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)需要科學(xué)合理的設(shè)置管網(wǎng)直徑，而且盡量不要設(shè)計(jì)一種直徑，盡量要設(shè)計(jì)多種直徑，而且進(jìn)行管網(wǎng)直徑設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到經(jīng)過管網(wǎng)的流量大小和管道熱力承載值，一般情況下，設(shè)計(jì)的管網(wǎng)直徑應(yīng)稍微超過熱力承載值，這種設(shè)計(jì)不僅符合經(jīng)濟(jì)性原則，還可以更好的滿足供熱需要，同時(shí)可以有效防止管網(wǎng)受到損壞。

3.2 合理設(shè)計(jì)供熱管網(wǎng)布局

供熱管網(wǎng)是城市供熱系統(tǒng)的重要組成，但也是最容易造成熱量耗損的位置，所以需要合理的布置供熱管網(wǎng)，盡量不要使用太多的供熱管網(wǎng)，以免造成太大的熱量耗損。進(jìn)行城市供熱管網(wǎng)布局是，不僅要考慮是否可以滿足人們的供暖需要，還要考慮建造成本，通過對(duì)兩者進(jìn)行有效協(xié)調(diào)讓城市供暖效果變得更好。另外，進(jìn)行布局設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮短期效益，還要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，也就要既要確保短期效益能夠滿足要求，又要符合長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，這樣的供熱管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)才是城市持續(xù)發(fā)展需要的，才是人們?nèi)∨枰模簿褪遣粌H具備科學(xué)合理性，還具有先見之明的特點(diǎn)。此外，進(jìn)行供熱管網(wǎng)布局時(shí)還需要考慮到施工技術(shù)和設(shè)計(jì)思路，這樣才能更好的控制供熱過程中出現(xiàn)的熱量浪費(fèi)。進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量做到不同管路熱量負(fù)荷的平衡性，這樣就可以預(yù)防因?yàn)楣苈坟?fù)荷過大而導(dǎo)致熱量出現(xiàn)浪費(fèi)，也可以預(yù)防因?yàn)楣苈房罩枚l(fā)熱量浪費(fèi)等情況的發(fā)生。

另外，進(jìn)行管路設(shè)計(jì)時(shí)一定要注意細(xì)節(jié)問題，例如，管線類型、閥門數(shù)量等，只有做好細(xì)節(jié)問題才能確保最終的設(shè)計(jì)可以滿足人們需要。進(jìn)行安裝時(shí)一定要考慮到各種因素的干擾，安裝好的供熱管網(wǎng)不僅要具有穩(wěn)固性和安全性，還要具有美觀性。供熱管線需要連接很多用戶，所以會(huì)分布在很多區(qū)域，而且為了美觀和減少破壞都會(huì)安裝在比較隱秘的地方，這就導(dǎo)致供熱管線存在一些安全隱患，為此就需要科學(xué)合理的進(jìn)行安裝布局，以便可以將安全隱患降到最低，這樣后期維護(hù)也會(huì)變得比較輕松容易。管線長(zhǎng)度也是供熱管網(wǎng)布局中需要重視的一個(gè)問題，如果管線長(zhǎng)度太長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致熱量在輸送過程中出現(xiàn)浪費(fèi)，而且管線太長(zhǎng)還會(huì)導(dǎo)致不可控因素增加。所以進(jìn)行供熱管網(wǎng)布局時(shí)一定要遵循化繁為簡(jiǎn)原則，不要過于追求美觀，在確保供熱效率可以滿足人們?nèi)∨蟮幕A(chǔ)上還要合理設(shè)計(jì)管線長(zhǎng)度。

3.3 科學(xué)設(shè)計(jì)供熱管網(wǎng)運(yùn)行模式

在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的帶動(dòng)下出現(xiàn)了很多新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，智能監(jiān)控系統(tǒng)就是其中的一種，其對(duì)于管網(wǎng)運(yùn)行可以起到很大的促進(jìn)作用。通常情況下，熱量在管網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)一定程度的浪費(fèi)，但是由于城市管網(wǎng)采用的是集中供熱形式，再加上科學(xué)合理的管網(wǎng)設(shè)計(jì)，如果能夠?qū)⒅悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用到管網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中就可以有效降低熱量浪費(fèi)。此外，如果可以將熱工工藝合理的運(yùn)用到其中，并和現(xiàn)代化控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，不僅可以提高供熱管網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)確性，還可以有效降低誤差的出現(xiàn)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)高效運(yùn)行目的。另外，進(jìn)行供熱管網(wǎng)運(yùn)行模式設(shè)計(jì)之前需要先制定操作標(biāo)準(zhǔn)，還要制定管控機(jī)制，這樣就可以按照規(guī)定合理利用軟硬件實(shí)現(xiàn)城市供熱管網(wǎng)的高效運(yùn)行。

3.4 合理設(shè)計(jì)供熱調(diào)節(jié)

城市供熱管網(wǎng)需要持續(xù)的進(jìn)行供熱以滿足人們的取暖需要。為了能夠讓每個(gè)用戶都能感受到更好的體驗(yàn)，就需要合理的設(shè)計(jì)供熱調(diào)節(jié)，這樣就可以有效防止供熱管網(wǎng)出現(xiàn)供熱不足或過量問題，用戶也可以享受到比較舒適的溫度。通過對(duì)供熱調(diào)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，供熱調(diào)節(jié)中最為重要的環(huán)節(jié)就是水力調(diào)節(jié)，只有將水力調(diào)節(jié)到均衡狀態(tài)才能確保供熱管網(wǎng)可以發(fā)揮出更大作用。水力均衡會(huì)受到管道規(guī)格的影響，也會(huì)受到管網(wǎng)布局的影響，用戶數(shù)量也會(huì)對(duì)其造成干擾，所以，進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行全面考慮，以便導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)缺乏實(shí)用性和有效性。

3.5 使用聚氨酯作為保溫材料

上文已經(jīng)提到巖棉作為供熱管網(wǎng)保溫層存在很多缺陷，所以有些供熱企業(yè)用聚氨酯替代了巖棉。和巖棉相比聚氨酯不僅有著更好的保溫效果，而且因?yàn)槠涫怯残圆牧纤钥梢杂行浹a(bǔ)巖棉容易出現(xiàn)下沉和上薄下厚等情況的缺陷。聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.021左右，相比巖棉的0.04左右，顯然這個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)更低。對(duì)聚氨酯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用其也不會(huì)出現(xiàn)變形，而且其出現(xiàn)損壞的概率比較小，抗腐蝕性也比較高，抗?jié)B透性也比較好，將其用作供熱管道保溫材料可以有效減少熱量損失。

3.6 優(yōu)化設(shè)計(jì)整個(gè)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)

城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)需要充分考慮城市供暖需要，還要考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，供熱管網(wǎng)布局同樣要考慮這兩方面因素。進(jìn)行供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)比較重要的一項(xiàng)工作就是協(xié)調(diào)好這兩方面因素的關(guān)系，確保供熱管網(wǎng)既可以滿足人們?nèi)∨枰?，又符合?dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況。進(jìn)行供熱管網(wǎng)建設(shè)時(shí)需要站在全局角度進(jìn)行考慮，不僅要確保管網(wǎng)體系的科學(xué)合理性，還要確保供熱管網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，將其中潛藏的安全隱患進(jìn)行有效清除，為減少返工返修次數(shù)提供助力，為供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的平穩(wěn)、順暢運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，作為城市供暖主要方式的供熱管網(wǎng)還存在一些問題，如，管網(wǎng)布局缺乏合理性、凝結(jié)水問題凸顯等，所以需要對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，為的就是能夠讓供熱管網(wǎng)可以在減少熱量浪費(fèi)的同時(shí)能夠發(fā)揮出更大的作用。為此，需要不僅要對(duì)管網(wǎng)直徑進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，還要合理設(shè)計(jì)供熱管網(wǎng)布局，同時(shí)要科學(xué)設(shè)計(jì)供熱管網(wǎng)運(yùn)行模式、供熱調(diào)節(jié)等，基于凝結(jié)水具有的嚴(yán)重破壞性，還要處理好凝結(jié)水問題，通過對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，可以讓供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)變得更加科學(xué)合理，設(shè)計(jì)質(zhì)量也能得到提升，用戶也可以享受到更舒適的室內(nèi)溫度，供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率也能因此變得更高，可以說是一項(xiàng)可以起到多種有利作用的做法，所以一定要認(rèn)真對(duì)待該項(xiàng)工作，努力將該項(xiàng)工作做到最好。