淺談供熱外網施工設計
摘要:城市化步伐逐步加快,城市的供暖問題變得值得我們關注,本文針對城區供熱的外網設計來進行分析,探討設計過程中容易出現的問題,并且提出相應的解決辦法,這樣才能保障供熱的穩定性和安全性,進而滿足使用者的要求。
中國論
文網 http://www.xzbu.com/1/view-6405160.htm
關鍵詞:供熱外網;施工;設計
引言
隨著人們生活水平的提高,集中供熱被越來越多地采用,采用集中供暖可以減少能量的浪費,提高供熱效率,減少環境污染,利于管理。同時采用集中供熱可提高供熱質量,提高人們的生活質量。但是在以往的設計中,由于外網與內網的配合往往出現縫隙,使得各個建筑物的資用壓頭與實際需要的出現偏差,使系統水力失調,浪費了大量的熱量,而供熱效果卻不甚理想。
1.熱源的選擇問題
對供暖來說熱源的選擇是尤為重要,通常情況下要考慮到中心城市的供熱條件、工程內部的設施情況、投資的情況以及周圍的環境等問題。通常情況下可供選擇的熱源有以下幾種,城市熱網;集中供熱鍋爐房(可分為電熱型、燃氣型、燃油型、燃煤型4種);新型能源(例如太陽能、地熱能、風能等)。
1.1城市熱網供熱的具體情況
如果工程是在城區里面,而且該城區的供熱條件比較好,那么我們一般采用第一種方式,這種方式的優點很多,比如它的熱源比較穩定,投資較小。管理比較容易,而且對環境的污染小。但是它也存在一些缺陷,比如它沒有熱水的供應,只能用于標準低的住宅,一旦住宅標準變高,就要增加熱水供應的設備。
1.2集中供熱鍋爐房的具體情況
若小區距離城區比較遠或者不具有和城市熱網連接的條件,要設置集中供熱鍋爐房。其特點為內部的設置較為靈活,可以供熱水,缺點是初步的投資比較大,運行起來較為復雜。鍋爐房按照燃料的類型分為電熱、燃氣、燃油和燃煤四種,若從環保的角度來看電熱是最好的,其次是燃氣和燃油,燃煤最差,而從投資及運行的費用來看,電熱、燃氣及燃油比較高,燃煤低,所以,一般情況下選擇燃煤型的鍋爐房,來節省初期得投資并降低運行的費用。如在風景名勝區、旅游勝地,應選擇電熱型的鍋爐,污染小,自動化的程度較高,其缺點是受電力條件的限制以及電能不能被儲備,但是在找到新能源前它還是最好的熱源形式。因為燃氣、燃油和燃煤鍋爐房在消防及燃料存儲方面有太多的問題,要盡量較少選擇,非要選擇時要解決消防及燃料存儲的問題,并且要與消防部門進行溝通并簽署相關的協議。
1.3新型能源的具體情況
新能源的使用,我國仍然處在試驗的階段。太陽能、地熱能和風能等都是較為典型的新型能源。在我國西北和西北大部分區域,日照的時間過長,太陽輻射大,對于太陽能的利用有著良好的條件,許多科研機構及高等院校早已對其展開了研究,并且取得了很好進展。這些能源形式因為受到技術、地區、條件及投資條件的極大限制與影響,只能夠在局部地區范圍內進行使用,不能大面積的推廣,但是其環保價值和低運行費用早已得到國家的重視,在不久的未來一定會成為重要的能源形式。
2.管網設計相關問題
2.1網管的熱負荷問題是熱網設計的重要問題,一定要做到合理、全面以及具有前瞻性。
2.1.1合理性:在工作當中要對管網熱負荷的實際情況實行調查研究。通過對民用住宅以及一些企業進行調查,來了解現有的負荷是否能夠滿足供熱的需要,而且要參考實際的情況來確定熱指標和熱負荷;
2.1.2全局性: 在對熱負荷進行確定時,一定要考慮整個城市的熱網。不能只是顧忌到一個城區,也要考慮其他地區的熱負荷的增長問題。
2.1.3前瞻性:一般的大型供熱外網工程的設計使用壽命在15-20年之間,而要對城市的發展實行規劃和預測是一件十分困難的事。因此,不但要依據現有的城市總體規劃以及城市的熱力規劃來確定民用采暖和生活熱負荷的逐年增長量,更要與城市日新月異的發展結合起來,作出方向性的待發展負荷遠景的分布規劃,以便設計的時候能夠確定負荷以及進行管徑的計算。
2.2管網的敷設、補償方式的確定
熱網的設置有架空、地溝和直埋等方式,對應的管道補償有自然補償、方脹、波紋管及套筒等,及目前所推廣的無補償式直埋的方式。對大型的供熱外網設計時需要充分分析各階段管網敷設路由的不同現狀,對改造工程,先要充分地利用好原來的土建結構,然后再對各敷設的方式保溫、補償器及土建等各個方面進行經濟和技術的分析,針對于不同管徑的管段,靈活選擇技術上可行、投資上經濟的敷設和補償的方式。
2.3保溫和保護層決定管道的壽命
管道保溫的目的主要是減少在輸送的過程中的冷損失,并且讓冷媒保持在一定參數上,來滿足住戶的需求,依照外網的運行經驗,當管道具有良好的保溫性能時,它的損失大約占總損失的5%到8%。
2.3.1確定好管材設計所采用的壁厚,用理論計算出的壁厚作為基礎,還要注意管道壁厚附加值的計算。
2.3.2管道保溫及保護層的取用及計算對于管道壽命起到決定性的作用。通常管道的保溫壽命是15到18年,當前,直埋管道通常使用的保護殼為聚氨酯保溫外罩高密度聚乙烯。如果在工程的設計過程中解決了管道保溫及保護層的問題,盡量地減少了管道的外腐蝕,不但可以滿足管網的使用壽命要求,還可以大幅度地延長管網運行的壽命。
2.3.3按實際運行的年限來折算管網運行壽命
對于上面的三方面分析可知,對于管網最終運行壽命起到關鍵作用的應該是保溫結構,即保溫和保護層材料以及厚度。因此,在實際設計過程中不但要計算出各種保溫的經濟性能,更要關注管網運行的安全性。
2.4系統水力平衡決定供暖效果
在熱網中許多熱用戶相互連接,它們對于供水溫度以及壓力有可能存在不同的要求,同時它們所處的地勢不同,在設計中要對整個網路壓力狀態整體進行考慮,而水力的計算一般只確定了管道中各個管段壓降,不能確定熱水供暖系統中管道各點的壓力,因此在設計中要繪制熱水網路的水壓圖,用來全面反映熱網和各熱用戶壓力的情況狀況,并確保能夠使其實現技術措施。與此同時,實際的運行之中,還可按照網路實際水壓圖來全面了解整個系統的壓力的情況,分析解決運行過程中的問題,保證系統安全的運行。
3.設計中應注意的其它問題
供暖熱網是建筑工程的配套輔助工程之一,做好與其它的專業和系統的協調與配合也是一項重要的工作。同時供熱外網的設計也要求工程的設計人員必須要具有較高的整體素質、扎實的理論基礎、豐富的平面設計經驗以及勇于創新的精神。比如:在進行鍋爐房選址的時候,如果規劃方案沒有選在下風向時,應當建議對鍋爐房的位置進行重新確定,無法改變時應當采取合適的措施;外網敷設的時候應當仔細的征求建筑規劃、結構、地質勘探、電力以及通信等部門的專業意見,來確保管路敷設的暢通;進行架空敷設時應當注意架空高度是否能夠滿足河流、道路通行的要求,在有輸配電線路時,管道是否應當加設防護設施;排水與供熱地溝是否存在碰撞、交叉等問題。外網工程時常會碰到一些不能夠預見的實際問題,例如:地下管線,電纜、不明建筑物等,所以對于可能出現的問題要有一定的心理準備,一旦發生問題便要拿出相應的解決方案。
4.結語:通過本文我們對城區供暖外網的設計有了一定的了解,在設計過程中我們應該注意要提高設計的專業行,并且要和其他的設備相互配合。使設計的外網可以滿足需求,布局合理。這樣才能滿足對城市居民的供熱,更好地為人民服務。