供热管网(6篇)

供热管网篇1

关键词管网改造；三管制；可靠性；经济性

中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：

0引言

随着热用户的增加，热源容量需要增加，热网也要随之满足新用户入网的需要。近年来城市扩张，热网不满足供热要求的情况越来越多，很多急需进行热网改造，枝状热水供热管网目前应用还是非常普遍。本文针对管网制式对比了两管制改造方案和三管制改造方案在可靠性和经济性方面的差异，所谓三管制改造方案简单说就是将原有的供、回水干线作为三关制热网供热系统的两根回水干管（或供水干管），另外增设管径大于原有管径的供水干管（或回水干管）。算例为简单的五用户枝状管网，经过可靠性指标及事故水力工况、材料特性系数比较后得出三管制方案既满足了扩建需要，又实现了管网的输送备用，大大提高了管网的可靠性，是一种既经济又可靠的枝状热水管网改造方案。

1三管制设计思路

图1为两供一回的三管制供热系统的原理图【1】。其中管线Ⅰ、Ⅱ为供水干管，管线Ⅲ为回水干管。正常工况下，阀门4、7、7’、7’’关闭。

当回水干管Ⅲ上如A点发生故障时，关闭回水干管阀门3、供水干管阀门2、用户支线阀门6、6’、6’’以及8、8’、8’’，打开阀门4、7、7’、7’’，原来的供水干管Ⅱ变成回水干管，干管Ⅰ仍作为供水干管，系统成为一供一回制。

当故障管段发生在供水干管Ⅰ（Ⅱ）上时，只需关闭干管阀门1（2）和用户支线阀门5、5’、5’’、（6、6’、6’’），阀门7、7’、7’’仍处于关闭状态，保留一根供水干管，热网变成一供一回式系统。

对于一根供水干管和两根回水干管的情况与此类似。

图1两供一回三管制系统示意图

2算例分析

根据上述思想，以五个热用户热网为例，每个热用户间隔1000m，第一个热用户与热源距离为5000m。分析三管制在供热改造中的应用。管网原设计热负荷150MW，每个换热站的热负荷为30MW，供、回水温度130/70℃，管网干线阻力损失21.66m。

2.1双管制改造方案

为了满足扩建的需要，管网新增负荷150MW，每个换热站新增30MW，若管网的管径不变，原管网在扩建后负荷下运行，干线阻力损失和为78.15mH2O，个别管段摩阻过大，造成管网压力过高，若仍采用双管制每段管径宜增大一号，增大后管径后管网阻力损失20.57m。

总热负荷增加到300MW的双管扩建方案热网的可靠性采用功能质量热指标【1】【2】评价。若热网在为哈尔滨，供热时间为179d即0.49a。设阀门的故障流参数fa=0.002/a,管道的故障流参数gl=0.05(km·a)【3】，则枝状管网的可靠性指标计算见表1。

表1枝状管网可靠性计算表

供热系统的可靠性水平【2】：由街区锅炉房和区域热力站组成的供热系统应取不低于0.85，由热电厂组成的供热系统应不低于0.90。所以热源若为热电厂则系统需采取结构备用的方案。

2.2三管制改造方案

采用三管制方案其水力计算结果见表2

表1三管制方案热网水力计算表

从表2可以看出，管网干线的阻力损失降低，有利于管网稳定运行。循环水泵恰好不需要增设。

当事故管段发生在回水干管Ⅲ上以及当一根供水干管发生故障时，管网进行限额供热（限额流量系数时当室外温度为-40℃时，（对于典型建筑）故障允许修复时间可达33小时【1】。），事故工况限额供热水力工况计算表明管网干管的压降变化不大。

总热负荷增加到300MW的三管制扩建方案热网的可靠质量热指标评价可靠性以图1为例，与双管制不同，此处管段故障将转入限额供热不造成事故；阀门1、2、3、4故障造成全部用户停止供热；5号阀门故障时第一根供水干管关断转为一供一回限额供热工况，相应用户停止供热；6号和7号阀门故障时第二根供水干管关断转为一供一回限额供热工况，相应用户停止供热；8号阀门故障时回水干管关断转为第一根供水干管供水第二根供水干管变回水干管的限额供热工况，相应用户被关断，计算得三管制热网的可靠性指标为0.992，可见三管制方案可靠性非常高。

3方案管网投资概算

管网的材料特性数：（管段的直径与长度乘积）

(1)双管制扩建方案

a不考虑原有旧管道的回收利用

M=0.92×5000×2+0.82×1000×2+0.72×1000×2+0.63×1000×2+0.53×1000×2=14600

b考虑旧管道回收利用

M=0.92×5000×2+0.82×1000×2=10840

(2)三管制扩建方案

M=0.92×5000+0.82×1000+0.72×1000+0.63×1000+0.53×1000=7300

可见三管制管材消耗量小于双管制扩建方案管材消耗量。

4结论

本文以五个用户的枝状管网扩建为例，阐述三管制热网的应用。随着热负荷加倍，管网需要扩建，以管网材料特性系数评价各种方案管材耗费量，得出三管制扩建方案能充分利用原有管网，扩建管材耗费量最少，经济效益最佳。用可靠性理论评价了双管制和三管制改造方案的可靠性，得出以热电厂为热源时，双管制改造方案不满足可靠性要求，而三管制改造方案输送备用能力满足可靠性要求，可靠性高。

参考文献

1王威.基于可靠性的热网结构及输送备用能力的研究.哈尔滨工业大学博士学位论文.2009.1

供热管网篇2

关键词：城市供热；智能化；控制；管理；

中图分类号：TU833文献标识码：A

1、城市供热系统的定义

所谓的城市供热系统一般由3部分组成，即热源、热网和热用户。热源又称热力的生产，主要是指生产和制备一定参数（温度、压力）热媒的锅炉房或热电厂。热网是输送热媒的室外供热管路系统，是热源与热用户连接的纽带，起着输送和分配热源的作用。热用户则是指直接使用或消耗热能的室内采暖、通风空调、热水供应和生产工艺用热系统等。

按照热媒不同，城市供热系统可分为热水供热系统和蒸汽供热系统。不同的城市根据自身的实际情况可以自主选择不同的热媒。按热源不同，分为热电联产系统、锅炉供热系统，另外还有以地源热泵、水源热泵、工业余热、核能、太阳能等作为热源的供热系统。按供热管道的不同，又可分为单管制、双管制和多管制的供热系统。所以供热公司在选择供热方式时，一定不能盲目的依葫芦画瓢，墨守成规，而应在客观的调查后，结合市场经济效益与环境等因素综合选择供暖方式。

2、现阶段城市供暖系统存在的弊端

2.1工艺落后，污染性大

供热企业以往经济发展方式是一种单向流动的线性经济，即“资源-生产-消费-废弃物的排放”。其经济的增长依靠的是大规模的开采和消费资源，这样就极有可能会超过自然所能承受的限度，从而对自然造成不可逆转的伤害。而且，由于工艺的落后，在对自然资源进行加工将其转化成产品的过程中，会释放出数量巨大的污染物。而某些没有道德的公司为了节约成本，不对废弃物进行处理或只是简单处理就将其排放入空气中，这就造成了极大的环境污染。

2.2能源的利用率低下

目前，尽管不少供热企业对于提高利用率给予了一定程度的重视，可是由于公司人员、资金以及科技实力等等因素的限制，利用效率还总是提不上去，这就在无形之中造成了极大的浪费。也就是说，要想达到同样的供暖效果，供暖公司需要使用更多的自然资源，排放更多的废气，从而形成了一个恶性循环。尤其是在以煤炭等不可再生的非清洁资源为能源的不发达国家，这种问题就会更加突出。

3、优化输送配套系统，减少热能损耗

供热输配系统是供热系统的核心，决定着输出热源的利用率。所以只是一味提高燃烧效率而不重视运输环节是很难优化整个供暖系统的。为此，供热企业要以科学的理论来指导自己的工作，以先进的技术和手段，解决好输配范围、输配距离以及结构之间的问题，采取平衡调节装置，设置适当的入口调节装置，保障水力的平衡。从而达到利用率的最大化。

而在某些方面，供热公司也可以灵活机动一些，如可以采用间歇调节的方式，在供水温度和循环水量不变的情况下，用减少每天的供暖时数进行调节。在室外温度达到设计值时，热源连续供暖，随着室外温度的升高，逐渐减少运行时间。这种类似于冰箱制冷的调节机制就可以在保障供暖效果的前提下，尽可能的减少工作能耗，从而实现可持续发展。还有一种是分阶段改变供水温度的量调节，在供暖系统的整个运行期间，随着室外温度的提高，分几个阶段改变供水温度，在同一阶段内供水温度不变，改变流量来进行调节。通俗说来就是，当白天温度的时候适当将水温降低一些，而等到晚上气温下降时，再将温度提高一些。这种调节方式，不仅可以保障用户室内的温度在一个较为恒定的温度，提高其供暖服务的品质，而且适时的降低温度可以有效的节约能源。当然，虽然这两种方法都十分有效，但其对于供暖的传输设备都有较高的要求，因此具有一定的局限性。

4、智能化控制

4.1智能化供热原理

如何在城市供热中实现智能化控制和管理是本文探讨的核心问题，但首先我们得明确一个概念，究竟什么是智能化控制和管理？其实在物理学研究中，智能化控制管理的核心目的就是在运动中保持热量的收支平衡。在智能化控制和管理的过程中，我们要注意两个问题。第一是进行热量平衡控制。这是进行性智能化控制管理的基础条件。它是指各热源和各换热站在一个周期内提供的热量总体平衡。物理学上热平衡的方程式如下所示：

∑Q=∑H出-∑H入

其中，ΣQ代表整个系统与环境的热量交换和，ΣH出代表换热站供给用户的热量总和，ΣH入则代表是供热源提供给换热站的热量总和。

热平衡式属于物理学上能量平衡的特例，在实际的供热过程中，换热站供给的热量与热源供给的热量往往不相等。

第二则是进行无人值守模式。无人值守模式其实是对热量平衡控制的进一步深化，即在无人操作的情况下尽可能地使热源和换热站提供的热量保持相对的平衡，从而维持城市供热系统的正常运作。

4.2智能化控制和管理

4.2.1气候补偿

气候补偿，是智能化控制中常见的方式，即通过控制换热站二次间接供水的温度降低换热站提供的热量，从而既可以减少成本，又可以提高用户在接受供热过程中的舒适度，一举二得。其中最好的做法是在实际的操作中，不直接采用热量平衡方式进行供热控制，而是先建立二次供热温度和室外温度对应曲线，再通过换热站的转换中针对具体情况进行具体调整，按阶段分季节地进行所谓的曲线供热，这样做可以尽量减低供热的复杂性，提高供热的实际效果。

4.2.2无人值守操控

上面讲到无人值守操控是智能化控制和管理的第二种模式，通过在换热站内设置自控设备，进行如自动控制水温、补水、排查故障等作业，而无需操作人员进行值班管理。这种模式的好处之一在于降低了实际操作的劳动强度，既减少了劳动人员的使用成本，又相对地提高了劳动效率。其次由于采用智能化控制管理后，极大地降低了由于人为因素而产生的安全问题，从而增强了城市供热系统的精确性和可靠性。

4.2.3换热站控制

通常情况下，对换热站进行控制的几个方面主要包括调节二次供水温度，控制蒸汽压力，管理换热器水位及保持热网定压稳定等，换热站的主要作用就是用锅炉提供的高温热水或电厂提供的蒸汽转变成可供用户直接使用的二次中、低温水。在整个城市供热过程中，一般会有一个总换热站和好几个可调峰换热站同时对用户进行供热取暖。

5、运用调度管理系统对城市供热进行智能化控制和管理

5.1调度管理系统

调度管理系统是针对大型建设所开发出来的一套管理体系，主要包括调度中心和通讯网。调度中心的主要任务是通过以太网将相关信息提供给用户，用以显示数据、管理资源及内容等。通讯网则主要负责数据的传输。以城市供热系统为例，通过通讯网，可以将锅炉房、电厂及换热站等热源的相关资料传输到调度中心，再由调度中心进行分析，将数据信息等给用户。

5.2智能化控制和管理的基本方式

调度管理系统即是对城市供热进行智能化控制和管理的最好方式之一，但是根据城市及用户的实际情况，我们应综合其他因素总体考察研究最佳的控制模式。不仅要对相关操作人员进行必要的技术培养和指导，还应当对整个供热系统进行科学的分析，通过对各热源和换热站的供热量调整，可以更有效地控制整个城市供热系统，降低投资成本，提高运行效率。

供热管网篇3

关键词：市政；供热管网；设计；探讨

中图分类号：TU99文献标识码：A

1城市集中供热的优势

作为现代化城市的文明标志和发展方向，城市集中供热具有显著的经济效益和社会效益，不仅能为城市提供稳定、可靠的优质热源，而且对于节约能源，改善大气环境，减少城市大气污染，有效利用城市空间等方面都具有重要作用。集中供热与其他供热方式相比，具备以下五大优势：

1.1一次投资，长期受益。采用集中供热不仅可节约市区内宝贵的土地资源，降低人力、物力资源的消耗，更重要的是，还能有效避免其他供热方式因受设备使用年限限制，而周期性地更换供热设施的弊端，真正让用户一次投资，长期受益。

1.2经济实用，效益明显。据专家分析测算，综合考虑初装费和运行费用，集中供热与其他供热方式相比，其经济性、舒适性和室温稳定性明显优于其他供热方式。虽然煤、水、电等原材料价格不断上扬导致了供热价格水涨船高，但是，作为低品位能源，城市集中供热与其他高品位能源相比将长期保持价格上的优势。

1.3用途广泛，使用方便。城市集中供热既可冬季采暖、夏季制冷和常年提供生活热水，又可用于工矿企业的生产运行。同时，也可用蒸汽蒸做食品，为宾馆、饭店、商场、医院、写字楼等提供极其便利的服务条件。

1.4运行科学，安全可靠。随着集中供热技术上的不断成熟、完善，越来越多的新材料、新技术、新工艺被广泛应用，其安全可靠性大大提高。

1.5环保节能，净化大气。由于集中供热作为国家大力倡导的环保型供热方式，对控制大气环境污染能起到积极的作用，环境效益明显，所以，市政府近年来始终重视城市集中供热事业的发展，在实施“蓝天工程”和创建国家环保模范城市工作中，坚决取缔10吨以下燃煤锅炉，积极提倡和推行集中供热。

2城市集中供热管网布置的类型

城市集中供热管网的布置与热媒种类、热源与热用户的相互位置有一定的关系，其布置应考虑系统的安全性和经济性。城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时，通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网像市政给水管网一样成网格状布置，但这样存在一定的问题，热网水力工况和控制十分复杂，同时网格状管网投资非常高。在城市多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制比较复杂，投资很高。

在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。在规划设计时，根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线，在实施过程中根据供热能力和热用户情况，逐步完善不同的主干线。

当城市供热主干线骨架形成后，适当敷设连通管，正常工作时关闭连通管上的阀门，而当主干线某段出事故时，又可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展，如果一条干管供热能力不够，敷设相邻干管时加大其供热能力就可以解决，以达到供热管网输配能力最优化，不必像环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。

随着经济的发展和居民生活质量的提高，城市集中供热因其易控制、能源利用率高、供热范围广和环境影响较低等优势得到迅速发展。但随着城市集中供热的推广和室内采暖系统采用热计量，也产生了一系列的问题，对城市集中供热管网的设计也提出了更高的要求。

3市政集中供热管网的优化设计策略

供热网的设计需考虑它的技术性、初投资和运行中的能量输送损失这三个方面，对于一个布局已定的供热网的设计，存在着寻求这三个目标综合起来的优化问题，然而技术、经济和能量这三个目标之间是矛盾的。追求高的经济目标，将导致降低热网运行的能量目标，如何将这三个目标统一起来，形成一个综合的目标，是解决布局已定的树状热网设计最优化的关键问题。因此有必要对供热管网的优化设计进行理论分析，逐步引申和发展，以解决热网系统问题。在具体的设计供热管网过程中可以从以下方面出发来优化供热管网的设计。

3.1优化供热网网路

室外供热管网是供热系统中投资最多、施工最繁重的部分，供热外网的网路形式对于供热的可靠性、系统的机动性、运行是否方便以及经济效益有着很大的影响。合理地确定供热管网平面的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠地运行和施工维修方便等，都具有重要的意义。

供热管网布置原则是应在城市建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。供热管线平面位置的确定应遵守如下基本原则。

3.1.1经济上合理：主干线力求最直，主干线尽量走热负荷集中区。

3.1.2技术上可靠：线路应尽可能走过地势平坦、土质好、水位低的地区。尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。

3.1.3管线应少穿主要交通线：一般平行于道路中心线并尽量铺设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧铺设。地上铺设的管道，不影响城市环境美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。

3.2采用先进技术进行供热设计

节约能源已经成为当前的社会性主题之一，与此同时有很多公司都生产节能产品，可以在施工过程中有选择的采用先进的节能技术，例如：伟业供热管道节能设备有限公司的直埋预制保温管，该产品能做到防水，防腐，防老化，抗冲击等，同时也具有高强度，高韧性，易焊接等特点，已经被广泛的采用。

集中供热这种供热模式逐渐为许多城市所接受。集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，利用一个或多个热源通过供热管网、热交换站等，向一个城市或城市中较大区域的各热用户提供热能的方式。文章对供热管道热损失的影响因素作了系统分析，说明了保温层厚度、保温材料的热导率、埋深等因素是影响供热管道热损失的主要因素，并在此基础上提出了优化供热网设计的相关策略。

总之，城市供热管网的设计合理与否直接关系到居民生活质量，一项好的设计可以使产品的性能得以充分发挥，可以最大限度地减少施工中的困难，降低工程造价。在设计过程中我们应遵循技术先进、经济合理、安全适用的原则进行合理设计。随着生产的发展，人们生活水平的提高，城市热能的消费量将愈来愈大，它给管网的设计和施工带来了新的挑战，也给管网正常运行的合理调节提出了新的课题，相信随着供热设计技术的不断提高，这些问题都能迎刃而解。

参考文献：

[1]李翠梅，刘遂庆，陶涛.给水管网设计与运行评价的价值工程方法[N].同济大学学报，2010,（05）.

[2]李莉，刘中良，员东照.热水供热管网的水力工况及失调分析[J].山西建筑，2012，（09）.

[3]刘颖.集中供热管网的设计及优化浅谈[J].科技创新导报，2010，（08）.

[4]刘治华.集中供热设计的问题探讨[J].中国科技财富，2011，（04）.

供热管网篇4

关键词：室内供暖系统；供热管网；调节；影响

中图分类号：TU99文献标识码：A

对室内进行供暖是人们生活中最基本的需求，尤其是位于寒冷地区的社会群体，对于室内供暖的实际质量有着更为严格的要求，从整体情况来看，室内供暖系统的实际运行效果与集中供热管网之间存在着密切的联系，直接关系着社会群体的实际生活质量，因而加强室内供暖系统调节的研究具有一定的现实意义。就当前我国室内供暖系统的实际情况来看，传统的供热质量差的问题已然得到有效的解决，供暖技术有了明显的改善和提升，此种情况下却导致室内供暖系统温度较高，市民体感过热不得不开窗放热，这是明显的能源浪费现象，也体现了相关部门没有调节和控制好的供暖系统所导致，所以这种现象是亟需更改的，让用户的生活质量得到提升。

一、供暖系统中的调节控制装置

在供暖系统安装中，为了能对用户系统的供热量进行调节和控制，从而实现用户自主用热的模式，应该在用户供暖系统中装置一个散热器，让用户能够自主去控制温度，也就是安装一个恒温控制阀。该恒温控制阀的组成构件具有特殊性，并且各构件彼此之间相互协调作用，任何一个构件出现问题，都会对恒温控制阀的实际散热效果产生重要的影响。通过对散热恒温控制阀进行观察和研究可以发现，其主要有温包内置以及温包外置两种形式，而温度设定装置也可以分为两种形式，即内置式以及远程式，这样能够根据窗口的显示数据对要求的温度进行控制和设定，还可以对温度进行合理的控制。恒温控制阀的合理应用，能够在一定程度上对温度进行调节和自动控制，从整体上提高了供暖系统的实际使用性能，得到社会群体的广泛关注。恒温控制阀内部设有温度传感器，属于比较灵敏的感温介质，能够对周围环境进行准确且灵敏的感应，随着环境温度的变化而变化，通过内部构造的稳定运行，对散热器的实际散热情况进行合理的调节，从而室内温度进行控制。在室内温度降低的时候，感温介质在放热之后会收缩，可以利用阀芯推回弹簧，让阀门开度有所增大，这样能让散热器的水量有所增加，并让室内温度恢复到正常，恒温阀的设定温度是能够人为去调节的，而且恒温阀还会依据设定要求对散热器的热水供应以及自动控制进行调节。

散热器恒温控制阀主要是依据用户室内供暖系统形式进行安装的，在每个房间散热设备上的支管上面都可以安装一个温度控制阀，这样各个房间都可以独立控制温度；也可以只在主要的房间安装温度控制阀，其所在房间中的室温控制装置是能对用户供暖系统中的热水流量进行控制的，因为温度阀没有在每组散热器上都安装，所以是不能单独调节每组散热器的，这种设置也不能对分室的温度的调节要求有所满足。在温控装置安装之后，用户是可以依据室内的供暖温度和自己所需求的温度去调节供暖温度，自主选择性比较大面；而且温控装置已经让用户供暖系统成为变流量系统，不再单纯的时代供暖系统，但这样会让供暖系统中的水利工况更加复杂，整个供热管网也会有所变化，还能通过热网对其他用户热力工况带来影响。所以说对室内供暖系统的调节系统应该做出细致分析，主要分析水利工况影响到集中供热管网的实际情况。

二、供暖系统与集中供热管网连接的主要形式

从整体情况来看，当前我国大部分供暖系统与集中供热管网之间的连接形式主要以之间连接和间接连接形式为主，在实际应用过程中，通常会结合我国城市供暖系统以及集中供热管网的实际运行情况而进行统筹分析，采取适宜的且合理的连接形式，来保障我国城市供暖系统的稳定运行，保证城市居民生产生活的顺利进行，从而提高社会群体的生活质量。

相关人员应当注意的是，在对间接连接方式进行应用的过程中，应当结合供暖系统以及集中供热管网的实际运行情况，在此基础上进行统筹安排和规划，根据实际需要设置间壁式水系统换热器以及其他的一些设备，促进供暖系统以及集中供热管网的稳定运行，并从整体上提高城市供暖效果，提高社会群体的生活质量和满意度。就间接连接形式的实际情况来看，需要在实际耗电以及耗水方面进行单独管理，实际运行程度比较复杂，与直接连接方式相比，实际供热成本要远远高于直接连接。

就整体情况来看，近年来我国城市供热系统在热用户与热水管网之间进行连接的过程中，主要采用直接连接方式，一旦遇到压力状况不相适应的情况下，会考虑对间接连接方式进行应用。相关研究人员进行调查研究显示，直接连接方式虽程序上比较简便，但是实际应用中受到多种因素的影响，会导致热源水处理量过大，从而对供热系统的供热能力和经济性产生严重的影响。而间接连接方式尽管成本较高，程序较复杂，但是热源的补水率较小，实际运行中不用考虑用户过多时对热网压力以及流量工况的影响，具有良好的适用性，实际使用价值较高。

三、间接连接供暖系统的水力工况对供热管网带来的影响

在供热管网间接连接到的供暖用户系统的时候，用户可以依据实际的需要或者是室外温度情况去操作，人工去调节阀门或者是自动调节阀门的开启度，也就是对供暖系统水流量进行调节，让散热设备提供的热量有所改变，从而让室内温度和预想的设计值完全相符，这种主要就是在用户内部供暖系统供水温度不发生改变的情况下，让系统流量局部的流量调节方式有所改变，这个时候的集中供热管网工况是不会改变的，其供水温度也是不变的，主要就是利用回水温度变化情况对供热管网的供热量进行调整，以此对用户供暖系统所产生的负荷变化有所适应。利用相关软件拟合出供暖用户系统流量与热负荷比的对应关系如图1，水温调节曲线如图2。

结语

综上所述，室内供暖系统和供热管网之间具有密切的联系，不管两者的练连接方式呈现何种状态，在用户对流量进行自主调节的过程中，用户的室内供暖系统的热力情况和水力情况的变化频率始终都是保持一致的，当流量被调小时，供暖回水的温度就会下降，如果供暖回水的温差逐渐扩大的话，室内供暖系统的热量就会越来越小。在用户对室内供暖系统与供热管网采取直接的连接方式时，用户的室内供暖系统的热力情况和水力情况的变化频率还是保持一致的状态，但是这个时候，热网的流量是处于变化当中，因此变速泵是热源采用的主要设备。因此需要处理好室内供暖系统和供热管网之间的关系。

参考文献

[1]王宏伟，李善可，郭海丰，郝红.室内供暖系统调节对集中供热管网的影响[J].市政环境与工程，2010（02）.

[2]刘永鑫，邹平华，周志刚，雷翠红，王M.基于方程组极小范数解的供热管网阻抗辨识方法[J].暖通空调，2011（02）.

[3]刘庆堂，潘继红，于晓明，李明，王淑莲.以热电厂为热源的集中供热系统集成节能技术研究[J].暖通空调，2010（07）.

[4]赵晓刚.直埋供热管网工程设计两种计算方法对比分析[J].山西建筑，2010（16）.

供热管网篇5

关键词：城市集中供热管网设计

随着经济的发展和居民生活质量的提高，城市集中供热因其易控制、能源利用率高、供热范围广和环境影响较低等优势得到迅速发展。但随着城市集中供热的推广和室内采暖系统采用热计量，也产生了一系列的问题，对城市集中供热管网的设计也提出了更高的要求[1]。

1.我国城市供热管网的特点与常用设计技术

城市供热管网的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时，通常允许有若干小时的停供修复时间。同时有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网像市政给水管网一样成网格状布置，但这样存在一定的问题，热水力工况和控制十分复杂，同时网格状管网投资非常高。在现阶段，我国城市供热管网优化设计的研究一般是先建立数学模型，以投资、运行和维护的总和最小为目标函数，把实际工程的要求作为约束条件，然后用某种最优化方法，求出实际问题的最优解。最早的管网优化设计模型仅是针对树状管网建立的，后来发现这些模型不能广泛应用于实际的管网优化设计中，无法取得很好的结果。在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。在规划设计时，根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线，在实施过程中根据供热能力和热用户情况，逐步完善不同的主干线[2]。

2.城市集中供热管网布置的类型

城市集中供热管网的布置与热媒种类、热源与热用户的相互位置有一定的关系，其布置应考虑系统的安全性和经济性。城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时，通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网像市政给水管网一样成网格状布置，但这样存在一定的问题，热网水力工况和控制十分复杂，同时网格状管网投资非常高。在城市多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制比较复杂，投资很高。

在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。在规划设计时，根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线，在实施过程中根据供热能力和热用户情况，逐步完善不同的主干线。

当城市供热主干线骨架形成后，适当敷设连通管，正常工作时关闭连通管上的阀门，而当主干线某段出事故时，又可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展，如果一条干管供热能力不够，敷设相邻干管时加大其供热能力就可以解决，以达到供热管网输配能力最优化，不必像环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。

3.集中供热管网的优化设计策略

供热网的设计需考虑它的技术性、初投资和运行中的能量输送损失这三个方面，对于一个布局已定的供热网的设计，存在着寻求这三个目标综合起来的优化问题，然而技术、经济和能量这三个目标之间是矛盾的。追求高的经济目标，将导致降低热网运行的能量目标，如何将这三个目标统一起来，形成一个综合的目标，是解决布局已定的树状热网设计最优化的关键问题。因此有必要对供热管网的优化设计进行理论分析，逐步引申和发展，以解决热网系统问题。在具体的设计供热管网过程中可以从以下方面出发来优化供热管网的设计。

3.1优化供热网网路

室外供热管网是供热系统中投资最多、施工最繁重的部分，供热外网的网路形式对于供热的可靠性、系统的机动性、运行是否方便以及经济效益有着很大的影响。合理地确定供热管网平面的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠地运行和施工维修方便等，都具有重要的意义。

供热管网布置原则是应在城市建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。供热管线平面位置的确定应遵守如下基本原则。

（1）经济上合理：主干线力求最直，主干线尽量走热负荷集中区。

（2）技术上可靠：线路应尽可能走过地势平坦、土质好、水位低的地区。尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。

（3）管线应少穿主要交通线：一般平行于道路中心线并尽量铺设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧铺设。地上铺设的管道，不影响城市环境美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。

3.2采用先进技术进行供热设计

节约能源已经成为当前的社会性主题之一，与此同时有很多公司都生产节能产品，可以在施工过程中有选择的采用先进的节能技术，例如：伟业供热管道节能设备有限公司的直埋预制保温管，该产品能做到防水，防腐，防老化，抗冲击等，同时也具有高强度，高韧性，易焊接等特点，已经被广泛的采用。

集中供热这种供热模式逐渐为许多城市所接受。集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，利用一个或多个热源通过供热管网、热交换站等，向一个城市或城市中较大区域的各热用户提供热能的方式。文章对供热管道热损失的影响因素作了系统分析，说明了保温层厚度、保温材料的热导率、埋深等因素是影响供热管道热损失的主要因素，并在此基础上提出了优化供热网设计的相关策略。

总之，城市供热管网的设计合理与否正常直接关系到居民生活质量，一项好的设计可以使产品的性能得以充分发挥，可以最大限度地减少施工中的困难，降低工程造价。在设计过程中我们应遵循技术先进、经济合理、安全适用的原则进行合理设计。随着生产的发展，人们生活水平的提高，城市热能的消费量将愈来愈大，它给管网的设计和施工带来了新的挑战，也给管网正常运行的合理调节提出了新的课题，相信随着供热设计技术的不断提高，这些问题都能迎刃而解。

参考文献：

供热管网篇6

关键词：供热管网水力平衡调节方法

中图分类号：TU833文献标识码：A

目前，国家对节能问题越来越重视，供热系统的节能运行受到更多的关注。

供热管网是一个复杂的流体网络系统，它的运行工况受工作条件、环境、时间、制造和施工等多方面的影响。供暖系统通常希望热网系统中的流量能按设计要求在各热用户之间进行合理分配，在用户系统内希望流量能按规定值在各散热设备之间进行正确分配，一般来说不论设计多么细致，在水力计算时也进行了水力平衡工作，但在建成投入运行后总有一些用户的流量达不到要求，流量偏大或偏小，某些用户的室温不符合规定值，室温过高或过低，即所谓冷热不均的热力失调现象，特别是扩建或改建系统施工后，在系统运行初期也不进行重新调整，热力失调现象更为严重。

供热管网在实际运行中往往存在水力失调问题。在热水供热系统中各热用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值X来衡量，X称水力失调度。X=QS/QJ。其中,QS为用户的实际流量，QJ为用户的设计要求流量。

造成水力失调的主要原因有：一，工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据，而实际管材的数值与标准是有差别的；二，由于施工条件的限制，使管路的实际情况与设计情况有很大不同，供热管网在实际运行中不能达到平衡；三，管网建成后的新用户增加，使原有的水力平衡遭到破坏；四，管网维护不当，使管网水力平衡受到影响。

水力工况失调是供热管网普遍存在的现象，如何克服水力失调，实现供热管网的水力平衡，提高管网的经济性、安全性和可靠性，改善供热质量，是供热行业所面临的问题。

水力平衡是指网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力，通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。r=1/Xmax=3.2。其中，QJ为用户的设计要求流量，Qmax为用户出现的最大流量。

供热管网水力平衡常用调节装置有平衡阀和自力式流量控制阀。

平衡阀是一次性手动调节的，不能够自动地随系统工况变化而变化阻力系数，所以称静态平衡阀。平衡阀作用对象是阻力，能够起到手动可调孔板的作用来平衡管网系统的阻力，达到各个环路的阻力平衡的作用。自力式流量控制阀又称作定流量阀或称作最大流量限制器。自力式流量控制阀作用对象是流量。从机理上看，在一定的工作差压范围内，它可以有效地控制通过的流量。当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，保持流量不增大；反之，当压差减小时，阀门自动开大，以保持流量恒定。

目前，供热管网（主要为二次供热管网）的热力平衡措施，主要有装设孔板，普通截止阀、平衡阀及自力式平衡阀几种，因为平衡阀及自力式平衡阀造价较高，并且也需要一定的人工调节，所以采用较少，孔板平衡措施由于管网实际安装与计算工况很难相同，所以会有一定的误差，在实际使用中有一定的困难。而装设具有一定调节能力的截止阀进行管网的水力平衡调节，由于其成本低，且管网具有可调性，得到了广泛的应用。

近年来，国内一些单位为解决系统的水力平衡调节问题采用的主要调节方法有温差法、比例法以及CCR法。

温差法利用在用户引入口安装压力表温度计，对系统进行初调节。使整个系统首先达以热力稳定。使网路供水温度保持60℃以上的某个温度不变化，若热源的总回水温度不再变化就可以认为整个系统已达到热力稳定。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度，然后按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小，确定初调节次序。先对规模较大且温差的偏离也较大的热用户进行调节。待第一轮次调节完毕系统稳定运行几小时后，重新记录总供水温差及各用户入口处供回水压力及温度进行下一轮的调节。如此反复进行，直到水力平衡。

比例法的基本原理是如果两条并联管路中的水流量以某比例流动（例如1：2），那么当总流量在+30%范围内变化时，它们之间的流量比仍然保持不变（1：2）。具体操作为利用两台便携工超声波流量计，测得流量的阀门（如平衡阀新型入口装置）及步话机（用于调节时人员之间的联系）来完成。比例法调节对操作人员素质要求较高，并需要两台相同的流量计，初投入较大。

CCR法由采集数据，计算机计算和现场调整三步构成，是在严格的对全系统刊物阻力分析计算的基础上，对全系统实行一次调整的新方法。CCR法的基本思路是先测出被测管网现状的各管段阻力数S值，再根据所要求的各支路流量计算出各调节阀所相应的开度，最后根据计算结果一次将各调节阀调节到所计算的开度，使系统这到所要求的分配流量。此方法降低了运行费用，是未来发展的方向。

上述方法在使用中各有优缺点，综合分析如上各调节方法的优缺点，有研究者提出了一种新的调节方法，此方法具有比例法和CCR法的一些特点，因此称为综合调节法。

“综合调节法”有别于现行的调节方法。与其它方法比较而言，这种方法管路系统投资较少，比较容易操作，简单易行，对目前解决供热管网水力平衡调节问题，具有很大的应用价值，较适合中国国情。

综合调节法有两种调节形式，一种为动态平衡阀调节法，另一种为利用简易快速法与温度调节法相结合来进行调节。

供热管网中使用的动态平衡法分为自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。自力式流量控制阀作用对象是流量，能够保持流量恒定，所以使用自力式流量控制阀的关键是设定流量的确定，设定流量可根据供热系统总循环量和各建筑的热负荷分别计算出各建筑的相应流量，这种方法简便易行，适用于定流量系统，不适用于变流量系统。自力式压差控制阀作用对象是压差，可以使供回水压差维持在设定压差值附近，设定压差可取设计流量下该分支处的供回水压差，主要适应变流量系统，调试简单，但必须准确计算系统压降。

由调节原理知，并联支路的任一支路阻力改变必然引起整个供热管网流量的重新分配，某一支路阀门关小，流量减少时必引起其他支路流量的增大。简易快速法就利用了这个原理。在进行初调节前，系统的阀门处于全开状态，初调节应在关小阀门的过程中进行。用上述调节方法调节后，在供热阶段可采用温度调节法进一步调节。温度调节法的原理步骤如下：由于建筑室内温度与供回水平均温度之间存在简单的对应关系。当供回水平均温度相同时，室内温度必然相等。所以，温度调节法就是通过调节各用户流量，使各热用户的供、回水平均温度达到一致，从而实现各热用户室内温度彼此相同的目的。由于供热管网中各用户的供水温度一般相等，可采用回水温度调节法来简化操作。回水温度法可采用如下操作方法：以各用户回水温度的平均值或粗略的以热源的总回水温度作为基准温度，然后逐个调节各个分支的阀门，当某分支的回水温度高于基准温度时，关小阀门；反之，开大阀门，使该分支的回水温度等于基准温度。

供热管网的水力平衡调试既需要准确的计算，也需要有一定实践经验的专业技术人员去分析解决调试过程中遇到的一些问题，专业性强，技术要求非常高。随着对管网水力平衡调试工作的重视和调试经验的不断积累，达到供热管网的水力平衡是完全可以实现的。

参考文献：

[1]张立勇.供热管网的流体网络分析及水力平衡研究.天津大学.2004年

[2]张庆.供热管网水力平衡调节方法的研究.内蒙古石油化工.2011.12期

[3]贺平孙刚.试析供热管网水力平衡调节的措施.华东科技.2013.05期