关于市政供热管网设计的探讨

关于市政供热管网设计的探讨

董亚军

唐山市规划建筑设计研究院， 河北 唐山 063000

【摘要】论文深入分析了市政供热管网设计的管道类型、相关参数管道布局等方面内容，并且对其科学地计算以及论证，包括管道的连接方式、补偿方法、热网设计理念和热力的管道工程优化设计等，力求进一步让市政供热管网设计更加科学。

【Abstract】This paper makes an in-depth analysis of the types of pipes and the layout of pipes related to parameters in the design of municipal heating pipe network, and calculates and demonstrates them scientifically, including the connection mode of pipes, the compensation method, the design concept of thermal network and the optimal design of thermal pipe engineering, strive to further make the design of municipal heating network more scientific. 【关键词】市政供热；供热管网；管网设计

【Keywords】municipal heating; heating pipe network; pipe network design

【中图分类号】TU995.3 【文献标志码】A

1 市政热力管道布置类型

部分供热热网以回收的工业余热为热源，可以采用多热源运行的方式。例如，使用基本热源联网运行，随着采暖季气温的变化，采用解列运行的方式，基本热源投入使用后，分隔出部分的多热源，然后进行尖峰热源的划分。随着气温的变化，进行热源分隔和管网范围设定，在分别运行的状态下，单个热源往往用阀门分隔，可以进行分别供热。市政热力管道的工程设计往往包括管道附件的设计，管件一般分为三通、弯管、变径和直管等类型，采用一次性补偿器、覆土后预热的方式进行长直管段的补偿设计。 市政供热管网的布置，与用热用户、热源以及热煤的种类有一定关系。在进行布置时，要考虑到经济性和安全性，考虑系统的热用户分布区域。

2 市政供热管网设计的相关参数 2.1 集中供热管网输配系统应进行水力计算 水力计算要根据管网管径循环水泵和流量扬程等进行设计。分析管网系统中的压力工况后，要确保用户有足够的压头进行工况分析，必要时还可以采用动态水力工况的分析方式，满足连续性方程和压力降方程的需求，按照小流量进行校核计算，同时对流量进行管线压力和压力允许值的计算。大高差、长距离的热水输送系统中除了进行静态水力计算之外，还应进行动态水力计算^[1]。 2.2 采用弹性分析和极限分析 人们可以采用弹性分析和极限分析的方式，在峰值应力下，对管道局部结构热应力产生的应力增量进行疲劳分析，运用温度计算的方式，在计算管道特殊穿跨越时，要建模计算管件的受力强度。而布置管网时，主干线附近热用户密集，热负荷大，管网要力求短直，尽量利用管道的自然弯角作为管道受热膨胀的补偿。运用补偿器有补偿敷设时，补偿器的布置要充分考虑固定支墩的推力计算，优化选型布置。 2.3 供热管网设计要考虑抗震因素 考虑到抗震的需要，供热管网设计遵循国家有关的供热管网抗震参数规定，详细论证管道设计、管网施工、材料选取等，采用抗震方法，运用先进的管理模式，在抗震指数提升上进行参数计算。 多热源供热系统的突出特点是：多热源分别运行、多热源解列运行、多热源联网运行。多热源分别运行，随着气温变化，基本热源满负荷后，逐步扩大或缩小分隔出的管网范围，采暖期用阀门将供热系统分隔成多个单热源供热系统，并随气温变化，多热源解列运行。采暖期，基本热源首先投入运行，分隔出部分管网划归尖峰热源供热，使基本热源在运行期间接近满负荷运行。

3 市政供热管网的布局及运行

3.1 市政供热管网的基本布局

供热管网在进行整体布局时，需根据现有城市规划情况进行布置。根据城市未来的发展方向，发展定位以及各地块用地布局情况进行统一考虑。不仅要考虑城市当前发展情况，也要对城市未来进行发展进行预测，同时结合道路建设统一规划城市供热管道，做到管网布置符合实际情况。城市规划尤其是控制性详细规划对于城市内地块性质、容积率均有相应布置，能够准确计算得出热用户的热负荷，从而能够准确布置供热管网。 3.2 供热管网智能化改造 供热管网分为一次管网及二次管网，在此之前供暖管网调节一般靠调节阀、压差控制器进行调节，供暖前需要人员手动进行调节，很难实现智能化控制。对于一次管网的调节可通过热源调节及换热站内调节实现，通过热源首站采集外界温度调节热源输出，通过换热站调节热量输入。二次管网调节可在用户端加装温度传感器、电动温控阀、楼栋热力入口传感器等装置，通过网络系统模拟信号进行调节，从而达到智能控制的目的，并可根据不同用户的需求达到节能增效的目的。

3.3 供热管网智慧化运行 当前社会能源高度紧张、供热部门运行费用较高，应积极发展智能热网，实现热网的智能化、自动化。智能热网本质就是热数字化管理，借助于传感控制网内智能热表，通过远程读表技术将所有能源站、二次加压泵站、终端用户的数据上传至数据库。控制系统根据实时监控的数据，实现热网内节点的温度、压力、流量检测，解决热水调配中出现的水力失衡等问题。

智能热网基于有线与无线通讯相结合的通讯的网络，并实现与运营中心内云服务平台的数据共享，并接受运营中心的能源调度指令。

智能热网可实现对公共建筑实现能源时间管理和差异化管理。在用能时间段内无人建筑，如夜间商场、办公场所，停止供能或降低供能要求，根据建筑功能不同，实现差异化供能。

4 结语 在市政供热管网设计中，为了保证供热管网系统运行的可靠性，人们还可以应用新设计理念，运用新材料、新技术。例如，选择变频调速技术，实现补水泵定压，在地下水位较高的区域创新应用喷涂缠绕式预制保温管，使用质量好的板式换热器，在散热器上安装热量分配表和温控阀。人们要综合利用各项科学技术，打破传统的供热系统设计模式，进一步实现供热工程的节能运行和精细化管理。因此，本文深入分析了市政供热管网设计的基本要点，科学地进行计算以及论证设计基本内容，其中含有管道的连接方式、补偿方法、热网设计理念和热力的管道工程优化设计等，力求进一步让市政供热管网设计更加科学。

【参考文献】 【1】张浩.集中供热自动化系统在供热管网中的应用[J].能源与节能,2015(02):127-128+142.