刍议城市集中供冷、供热网管的优化设计有关研究胡强

刍议城市集中供冷、供热网管的优化设计有关研究胡强
发布时间：2023-06-29T12:32:33.537Z 来源：《小城镇建设》2023年5期作者：胡强
[导读] 随着我国城市化建设的不断完善与发展，人们对城市集中供冷、供热的质量要求越来越严格，如何充分满足人们对城市集中供冷、供热需求，落实节能环保要求，有效优化城市集中供冷、供热网管设计对实现城市集中供冷、供热良好发展至关重要。

因此，本文主要内容是分析与研究城市集中供冷、供热网管的优化设计要点，以期为提高新时期城市集中供冷、供热效率和质量提供参考与借鉴。

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摘要：随着我国城市化建设的不断完善与发展，人们对城市集中供冷、供热的质量要求越来越严格，如何充分满足人们对城市集中供冷、供热需求，落实节能环保要求，有效优化城市集中供冷、供热网管设计对实现城市集中供冷、供热良好发展至关重要。

因此，本文主要内容是分析与研究城市集中供冷、供热网管的优化设计要点，以期为提高新时期城市集中供冷、供热效率和质量提供参考与借鉴。

关键词：城市；集中供冷；供热；管网；优化设计
引言：城市集中供冷、供热具有覆盖范围广、节能减排、资源耗费少等特点，优化城市集中供冷、供热网管设计对升级城市供热系统、推动现代化城市建设十分有益。

在新时代发展背景下，传统城市集中供冷、供热网管设计逐渐滞后，无法再充分满足城市供热需求与要求，且现有的城市集中供冷、供热网管在长期运行过程中，运行性能与安全性逐渐降低，为充分保证网管运行的安全性和稳定性，便需要通过优化设计消除网管所存在的安全隐患。

鉴于此，开展对城市集中供冷、供热网管的优化设计有关研究具有一定的现实意义。

一、城市集中供冷、供热网管的相关概述
（一）城市集中供冷、供热网管概述
城市集中供冷、供热原理是由供冷、供热集中源头区向目标范围区域用户进行供热的过程。

此种供热方式主要应用到的设备包含热能输送线路、输配线路以及分支线路。

即若想实现供冷、供热集中化，便需要在工业区域、居民生活区域实施供热热源的集中化操作。

常见的供热热源集中化设备有燃气锅炉、热电联产以及区域性的燃煤锅炉等。

实际上，相比于传统分布式的城市供冷、供热方式而言，城市集中供冷、供热方式能够有效减少资源使用量，避免供热热能生产所造成的空气污染，降低供热所引发的噪声污染，并提高城市供冷、供热效率与质量。

该供冷、供热方式被广泛应用于北方城市。

（二）城市集中供冷、供热网管布局特点
城市集中供冷、供热网管在实际布局设计时，必须根据具体地形、地质条件、城市各功能区域发展规划、设计规范标准以及热负荷分布情况，合理进行布局设计。

通常来说，城市集中供冷、供热网管布局设计主要呈现为枝状，少数情况下会在干线之间进行连通管线设计，或者为了满足热源备用目的，会将干线设计成环状。

枝状与环状城市集中供冷、供热网管布局设计的特点和优缺点如表1 城市集中供冷、供热网管布局设计所示。

表1 城市集中供冷、供热网管布局设计
二、城市集中供冷、供热网管运行的现存问题分析
（一）网管保温问题
城市集中供冷、供热网管主要负责热能的运输，但在较长距离的运输过程中，热能会出现损耗，影响供热效率和质量。

造成热能损耗的主要原因是由于热能在沿着网管内部流动时，网管自身会吸收掉部分热能，并通过管道周边的介质将热能散发到空气中，随着热能的不断运输，热能损耗也就约为明显。

不仅如此，若热能损耗较为严重，换热站便需要加大供热资源的使用量，使其温度参数能够符合相应供
热标准。

因此，需要对网管采取有效的保温处理，减少热能损耗。

另外，网管保温材料性能、保温管道外径、网管顶部覆土埋深等因素也会造成热能损耗。

（二）网管防腐问题
蒸汽供暖是常见的城市供热方式，该供暖方式能够借助蒸汽的汽化潜热，达到供暖目的。

但在实际调查数个城市的蒸汽管网设计中发现，大部分供热网管的设计都欠缺对凝结水的考量，导致凝结水的利用率不高，且凝结水会逐渐侵蚀供热网管，腐蚀管道，进而降低供热网管的使用寿命，若管道腐蚀较为严重，还会进一步影响供热质量与网管运行安全性，同时增加城市供热网管的热能消耗，造成供热资源浪费。

除此之外，设计方案的匹配性也会造成网管防腐问题，若设计人员在进行供热网管防腐设计方案时，没有综合考量工程情况、环境因素以及施工成本等，也会导致管网防腐层和和管道之间不匹配，或者导致防腐设计性能不达标等现象出现，影响网管防腐效果。

三、城市集中供冷、供热网管的优化设计要点
（一）优化管网保温设计
对于管网保温设计的优化而言，需结合实际做好保温材料的选择，如预制直埋保温管的材料可选择由输送介质的钢管、高密度聚乙烯外护管和聚氨基甲酸酯（以下简称聚氨酯）硬质泡沫塑料组成，如图一预制直埋保温管产品结构所示[1]。

与此同时，相关设计人员需要根据实际工程情况，做好现场接头保温质量控制，其质量控制点需包含以下五个方面，一是确保保温管、管件、热熔套袖、灌注孔排气孔封堵所用的高密度聚乙烯为相同厂家生产，保证原料溶解指数一致。

二是确保保温层粘贴的牢固性，即电热熔套内壁必须进行电晕处理。

三是确保发泡密度符合标准要求，需注意直径较大的保温管应使用机械灌注高压发泡设备，用以保证发泡密度[2]。

四是气密性试验合格后才能进行机械灌注发泡，即电热熔套焊接后必须进行相关气密性试验。

五是必须应用热熔对发泡孔和排气孔进行封堵。

图一预制直埋保温管产品结构
（二）优化管网防腐设计
对于城市集中供冷、供热的管网防腐设计优化而言，可采用如二所示的电热熔套式接头现场保温防腐结构，用以提高管网防腐效果。

在实际预制直埋保温管中，虽然聚氨酯的吸水率极低，但其也不能被水浸泡，因此，需设置排水沟和集水井，同时利用排水泵及时抽走积水，保证管道安装时干槽作业。

需注意，排水要有专人全天候管理，防止管材被水浸泡[3]。

在实际安装作业中，按照接头补口的预制直埋保温管道的规格，准备电热熔套筒，同时对内表面和焊接部位进行清洁。

而后，利用相关工具清洁钢管裸露段和外护管待焊处，并用铜刷打毛，确保焊接质量。

其次，结合具体气候气温，选取合适的工艺对钢管和电热熔套筒进行加热，根据待焊的电热熔套筒的规格大小，调整并预置电流和焊接时间等参数，进行焊接。

需要注意的是，应借助电热熔套筒的观察孔查看是否有聚乙烯熔体溢出，判断焊接质量[4]。

最后，要进行气密性试验，并完成后续灌注发泡、封堵注料孔与排气孔等作业，对灌注孔和排气孔进行双重密封和焊接。

图二电热熔套式接头现场保温防腐结构
结束语：
综上所述，在新时代发展背景下，人们对城市集中供冷、供热质量要求越来越严格。

现有的城市集中供冷、供热网管在经过长期运行后，普遍存在运行性能降低、安全问题凸显等情况，且原有的城市集中供冷、供热网管在运行过程中会消耗大量资源，存在资源浪费等问题，并不符合新时期节能减排环保要求。

因此，十分有必要进行城市集中供冷、供热网管的优化设计，结合实际情况，有针对性的制定优化设计方案，进而提高城市集中供热系统性能，确保城市集中供热系统运行的安全性与稳定性。

参考文献：
[1]张冬至.解决供热管网末端用户不热问题的方法研究[J].中国住宅设施，2020（1）：98-99.
[2]孟丽丽.城市集中供热管网优化概论[J].建筑与装饰，2020（1）：133.
[3]曲琪.城市集中供热管网改造优化分析[J].门窗，2022（16）：205-207.
[4]陈善堂.城市集中供热管网中存在的问题及优化设计[J].工程建设与设计，2022（4）：20-22.。