城市供熱管網的優化設計策略研究

史慶祥（中交煤氣熱力研究設計院有限公司，沈陽鐵西110026）

0 引言

近年來，隨著我國的科學技術的不斷發展，以及城市的建設的不斷加快，我國的供暖網也在不斷的推進。這對于人們的生活質量的提升有很大的幫助。通過對城市供熱網進行一系列的優化，可以更好的減少資源的浪費，節約建設的成本。除此之外，對于供熱管網的優化還可以更好的便于管理和維修，良好的結構的布置可以更好的方便后期維修，減少維修出現供暖延誤，影響人們的生活。在本文中主要探索的是距離對供熱管網的影響，因為這是最為直觀的影響，所以，解決距離的影響可以更加有效的減少優化設計所出現的難題。

1 城市建設供熱管網的概述

隨著現在社會技術的不斷發展，人們的生活水平也在不斷的提高。我國的高層建筑也在不斷的建設。所以，為了可以更好的提升人們的生活水平，我國對于城市的供熱管網也在不斷的設計建設和完善。

城市的供暖主要是通過蒸汽或高溫熱水來為住戶提供熱量，讓室內的溫度可以更好的維持在一個穩定的值，為人們提供更加舒適的住處[1]。城市供熱管網的建設是為了可以讓城市的住戶們在冬天的時候擁有一個較為溫暖的環境，提高人們的生活質量。

在傳統的供暖的建設中，由于建設規模較大，需要供暖的面積較多，對于工程的價格要求過高，并且，如果城市的供暖較為分散，會產生較多的粉塵，對環境有一定的影響。除此之外，還存在著因為供熱面積大，造成供暖效率低下，能源浪費大等問題。并且，由于城市化的進程不斷加快，我國城市的規模不斷擴大，供暖面臨著不斷增加和距離的問題，為了可以更好的解決供暖所產生的問題，本文主要是針對城市的供熱管網的建設和優化進行研究和探討。

2 城市集中建設供暖的優勢

2.1 提高供暖的質量，為居民更好的服務

對于城市進行供暖網系統的建設和控制是為了可以更好的通過統一的中心來進行供暖系統的控制，有效的保證居民的供暖可以得到準確的提供。并且，供暖網的建設還可以通過系統來進行供暖的控制，在達到合適的溫度之后，系統會自動的停止供暖的控制，更好的調節室內的溫度。這樣可以更好的保護環境，節約資源，減少對人們的生活的影響。并且，由于供熱管網的集中，熱源廠占地面積過大，所以建設的地方都會選擇在較為空曠的地方，對于人們的生活影響也較小，保證了人們正常的生活和休息。

2.2 集中建設更好的保護環境

建設供熱管網需要有地方進行散熱和排放，集中的進行建設可以更好的保證對需要排放的氣體等物質的處理，集中進行處理可以更好的避免胡亂排放對環境造成的污染。并且，集中供熱管網有著良好的集中性，設計的煙囪有著不同的高度，可以有效減少環境污染。

2.3 實現集中建設的自動化

在當前，城市中的供暖系統主要是采取自動化控制的系統[2]，這樣的系統可以更好的減少工作人員的工作強度。將系統進行合理的設計和控制建設可以更好的通過對周圍環境的溫度的監測[3]，合理的調整室內的溫度，避免出現溫度過高或者溫度過低等情況。

自動化的系統再出現問題時會及時的停止運行，避免出現不可控的事件的發生，也適應了現代化的發展。

3 如何進行城市供熱管網的優化設計

3.1 在供水管和回水管中間增設中繼泵

由于現在需要供暖的范圍逐漸擴大，供熱的控制區域需要建設到地域寬闊的地方，這也就導致了控制區域距離城市較遠，在熱水不斷輸送的過程中管道的各個部分的壓力是不一樣的，如果壓力過大，很容易導師管道破裂，影響供暖。管道的不同部分的壓力都是不一樣的。為了可以更好的解決壓力的問題，在供水管和回水管之中建設中繼泵，可以有效的改善壓力，避免出現壓力過大，造成管道破裂等事件。對于中繼泵的建設有三種情形：在送水管上建設，在回水管上建設，在送水管和回水管上都建設，在比較合適研究后可以發現，在送水管和回水管上都建設中繼泵可以有效的降低管網的壓力水平，但是和其余兩種情況相比，其壓力水平高于在回水管上建設中繼泵，還需要耐高溫的材料進行泵的建設，這樣不僅消耗大量成本，功率也較大，效率還較低。所以，對于中繼泵的建設的選擇，更加適合建設在回水管的部分，因為送水管的水溫較高，需要中繼泵的耐高溫的條件也較為嚴格，這樣的材料較為昂貴和稀少，所以，在回水管上建設中繼泵可以降低紅機泵對耐高溫的要求，也可以保證水泵有一個良好的工作環境。

3.2 中繼泵的位置的選擇

中繼泵建設在回水管上更有效率，但是在回水管上的哪個位置建設也是十分重要的[4]。不同的位置，對于泵的工作的功率也是不一樣的。為了選擇總功率較少的地方，可以對其進行一定的計算。

對于中繼泵的設置需要考慮到功率的大小的問題，并且最適合的距離為流量等于或者接近于管網總循環流量與末端熱力站流量之和的一般的回水管處，這樣的位置時總功率較小的地方。

3.3 對于管道的直徑的選擇

對于管道的建設，不僅要建設中繼泵，還要考慮到管道直徑的選擇。由于城市的供暖網的建設有一定的集中性，在建設時需要保證不對人們的日常生活造成影響，這就需要讓管道在有限的空間內進行更為合理的排列，以保證為更多戶人家供暖，節省面積。所以，在管網的設計過程中，根據管網以及相關直徑的流量來進行設計，保證在有限的空間內讓管道更為合理的排列，更有效的為各戶人家進行供暖。除此之外，對于管道進行只經的最優化的選擇還可以保證經濟的節約，減少投資利用，提升管道網的經濟性和適用性，保證利益最大化。

3.4 優化供熱管網的運行

在我國的許多供熱管網的運行過程中，通常存在著大量資源浪費的情況，這對于管網的經濟性有著很大的影響。所以，為了可以更好的對供熱管網進行優化，對于供熱管網的優化可以更好的保證供熱管網的調節能力滿足相關的需求。

3.5 對于城市的供熱管網系統進行全面優化

對于城市的發展和相關的供暖工作需要有一定的全局性的思想。所以，將城市的供熱管網的系統和城市的整體建設相結合，可以更好的幫助城市的供熱網的優化設計。對于其優化最重要的就是要對其蒸汽系統的設計進行適當的優化以及排列布置也要有一定的優化，避免在后期的維修過程中出現維修困難等問題。

4 結語

綜上所述，在對城市的供熱管網的系統的優化設計過程中，需要解決的問題不僅僅是城市化的逐漸擴大，還需要考慮到系統的建設需要較為寬廣的地區，這樣的地區距離城市較遠，需要用管道進行連接，但是由于壓力的問題，對于管道的鋪設也有一定的影響，如果壓力過大很容易導致管道破裂。所以為了可以更好的進行管道的建設，在其中建設中繼泵，可以更好的調節壓力的問題，延長管道的使用壽命。除此之外，對于管道直徑的選擇和運行都需要進行仔細的考量。對于這些問題的仔細研究，可以更好的提升優化的設計的質量，為人們的生活質量提升而努力，也可以最大化的提升經濟效率。