城镇供热长输管线优化设计研究

城镇供热长输管线优化设计研究

刘文王伟

济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司山东省济南市250000

摘要：随着中国社会的不断进步和发展，中国在改革开放的政策指导下打开国门逐与世界接轨走上现代化建设之路。而城镇化建设是现代化建设的重要组成部分，同时与人们的日常生活和工作息息相关。在城镇建设中，供热长输管线的不断优化对降低供热能耗、保证供热质量和效益、节约成本，提高经济效益有着至关重要的作用。基于此，本文从城镇供热网的整体规划、城镇供热长输管线的铺设方式、城镇供热长输管线的优化设计三个方面进行论述。以此供相关人士交流参考。

关键词：城镇；供热体系；长输管线设计

中国是人口大国，对能源的需求量越来越大，近年来，更是出现了部分能源紧缺的危机，正因如此，中国政府根据我国国情提出了可持续发展的政策。城镇化建设体现在社会发展的方方面面，为了保证城镇化建设的持续发展，降低能源消耗，保证城镇供热系统的经济、稳定和合理运行，城镇供热长输管线的优化就显得至关重要。

一、城镇供热管网的整体规划

随着我国现代化建设的发展，中国人口的不断增加，加上城镇建设基础设施的完善，使得大批人口流向城镇，城镇供热管网分布呈现范围大、分支广的特点。所以当城镇供热管网出现故障时只能选择停供抢修。很多城市冬季气温较低，为了保证供热效果，去除供热过程中的不确定因素，确保供热的稳定性、可靠性，在设计城镇供热管网时，参照排水管线分布，将城镇供热管网按网格状布置。但是这种照搬照抄式设计，使得城镇供热管网系统缺少自身特点和针对性，为供热系统的运行埋下隐患。而且城镇供热管网网格状系统在前期材料采买和施工上存在成本高、能源消耗大等弊端，不利于城镇现代化持续发展[1]。这就要求供热设计工作人员在设计城镇供热管网系统时，要对该城镇进行深入的实地考察，综合考虑该城镇冬季气温、城市人口分布特点等条件，设计出更具针对性、合理性、科学性的城镇供热管网体系。

二、城镇长输供热管线的铺设方式

（一）供热管线的连接和进出水温度

城镇供热管网系统是一个规模很大的工程，并且城镇环境复杂，在建设中施工难度大、工作量大。在这种情况下，直接衔接法既能保证工程质量和效率又能降低供热成本，保证水利的平衡，保障供热系统的稳定性。同时，减少各住户间的相互打扰。进出水的温度会对长输供热工程的成本产生影响，很多城市在工程建设中将一次网进出水温度设成130/70摄氏度，二次网供回水温度设成85/60摄氏度。长输供热管线敷设方式包括：架空铺设和地下直埋敷设。

（二）架空铺设方式

不同的区域采取的供热管线敷设方式不同，架空敷设方式主要适用于工厂、公司等，工厂厂房内有许多设备和机械，架空敷设方式可以充分利用空间，减少对其他管道造成不必要的影响。而架空敷设的方式在居民住宅和共建单位的区域不够实用。长输供热管线的敷设在保证供热质量和效率的前提下，在经过居民住宅是还要看对城市面貌建设和整体规划是否有影响，所以说住宅区不适合架空敷设的方式[2]。

（三）地下直埋铺设方式

长输供热管线中地下直埋敷设是最常用的铺设方式，应用范围也最广。在供热管网直埋敷设方式中，最重要的是要保证长输管线的防水性和防腐性，所以地下直埋敷设需要用到聚氨酯夹克等防腐保温材料。其中聚氨酯为保温的主要材料，发泡以后包裹在管道的外边，并且聚氨酯具有导热系数小、吸水性好、重量轻的特点。还有一种防腐材料氰聚素，将其涂抹在管道的表层，起到防腐防水的作用，保温层包裹聚氨酯的同时再加玻璃钢做保护，接口处使用聚乙烯和缩短套，保护层通常采用聚乙烯，因为其有着很高的强度和耐久性，地下直埋敷设方式主要采用这两种保温管。

1、无抵偿直埋铺设

无抵偿直埋方式要求长输供热管线埋到一定深度，热力管道的热延长通过土壤摩擦的方式降低，首先进行预热，然后再往管道沟槽内填土，预热时的温度标准是达到装置的温度和运行温度之间差值的一半无抵偿直埋方式主要用于热媒为热水的供热管道，而且需要控制好管径，防治管径太大。

2、增加一次性抵偿器使用

为了使装置温度和预热温度的管道热延长得到满足必须增加抵偿器的使用。长输管道供热施工完成后，首先温度预热，其次，管道延长后增加一次性的抵偿器，最后再填土。一次性抵偿器多用于车辆较多的公路，预热前就填土，保证不对交通产生影响。

3、热力管道抵偿器的增加

热力管道抵偿器的增设首先要设置好固定墩，并测量好每个蹲之间的距离，抵偿器本身有抵偿功能，这就要求两个固定蹲之间的热伸长量要满足条件，不管选择那种热力管道，都需要对管道预热时产生的推力进行计算，推算出的力应该小于运转时钢材的应力。

三、城镇供热长输管线的优化设计

（一）城镇供热管网的优势

中国的气候环境决定了我国冬季气温较低，现在不仅北方城市需要冬季供暖，越来越多的城市加入到供热队伍中来，城市供热体系有助于节约点能，保证居民供热的稳定性和安全性。随着社会的不断进步，人们的需求越来越高，所以城镇供热长输管线的优化是发展的必然结果，这样才能节约能源，保障人们生活工作需求。城镇供热长输管线系统较传统热电厂、锅炉房存在明显优势：节约能源消耗、废气排放、减少环境污染。城镇供热体系统一供热，对锅炉进行特殊设计，增设排放点，提高燃料的燃烧率，进而达到用最少的能源获取最大热能的目的。城镇供热体系在工作中有一定的间歇性，容量大的锅炉效率高，在连续加热时提前进行温度预设，不受外界温度的影响[3]。对比传统供热系统噪音大的缺陷城镇供热长输管网采用分散的散热方式，减少对周围居民的噪音污染。城镇供热系统拥有智能化水平，可以根据室外的温度对自身进行随时调整，以此满足用户的实际需求，而且可以减少人工的工作量，综合看来，城镇化供热长输管线系统更符合城镇发展的需要。

（二）供热管道的优化

供热管道的铺设应遵循不影响城市环境面貌和不妨碍交通的原则下进行，应在主要交通道路上沿着大街两头平行于路基石。而且管道铺设应避开软土区域和山体滑坡，施工中确保加热管和各种管道、建筑物的协调性、安全性，保证管线阀门的合理性。对城镇和区域供热管道进行优化是城镇供热管道优化的根本。

（三）城镇供热长输管线优化设计的核心

管线直径的优选优化问题无疑是供热设计的核心，直径都是离散的，在施工中要对每一处管道安置、每一处管径进行不同组合[4]。挑选管径的技术条件能够使供热体系达到最优的经济效益，所以要从根本上促进管道出产企业的进步。

四、结束语

综上所述，城镇供热长输管线的优化是确保城镇供热系统安全运行的根本，供热长输管线的稳定性和安全性满足了城镇人们的实际需求。并且城镇供热长输管线的优化提升了城镇供热系统的节能性和稳定性。符合当代城镇化发展的趋势，有利于实现城镇现代化建设的目标，有利于构建环境生态友好型社会，长输供热管线包括架空敷设和地下直埋敷设两种方式。根据城镇的实际情况如人口对热能的需求量、城市的整体规划等因素采取不同的敷设方式，并在此基础上进行优化研究。这样设计出来的供热系统才根据有针对性、科学性、合理性，符合实际情况，有效的保证供热系统的安全运行，促进中国城镇化建设集中供热的不断进步和持续发展。

参考文献：

[1]王鹏.城镇供热长输管线优化设计研究[J].科学技术创新,2018(21):124-125.

[2]邓志丹,左明月.浅谈城市供热管网的优化设计[J].化工设计通讯,2017(02):145-146.

[3]刘兰萍.城市集中供热管网系统优化设计研究[J].山西建筑,2017(32):107-108.

[4]谢国华.当前形势下优化供热企业全面预算管理的建议[J].会计师,No.259(04):29-30.