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摘要：随着我国基础建筑规模的不断扩大，集中供热管网的优化设计越来越受到人们的重视，集中供热管网的优化设计具有节约成本、安全性强等的重要意义。但是，由于城市集中供热管网工程规模大，影响因素多，导致出现了一系列问题，严重影响了城市的空气质量。这也给工作人员带来了新的挑战，对供热管网的设计提出了更高的要求。本文首先分析了我国城市集中供暖管网的现状，针对城市集中供热管网的优化设计进行探析。
关键词：城市集中供热；管网系统；优化设计
中图分类号： B834 文献标识码： A
引言
随着城市规模不断扩大，我国城市供暖机制的改革和供热管网的改造受到越来越多的关注。这不仅有重要的意义，能够节省投资，降低能耗，提高企业的效率，同时也是供热安全可靠的重要环节。城市供热管网系统的优化具有显著的社会效益。由于供热管网的优化在供热工程中占有重要地位，现阶段很多企事业单位都提出了多种优化方法，但这些方法在实际应用中有一定的局限性。
一、我国城市集中供暖管网的现状
随着国民经济的快速发展，节能环保，节能减排日益受到重视。随着我国一系列节能减排政策的提出，又给城市集中供热系统提出了更高的要求和新的发展方向，无论在规模和加热技术上，都做出了明确的要求。近年来，随着改革开放的深入，国民经济的发展和人们生活生活水平的提高，人们越来越关注于生活环境。由此我国集中供热业务得到了迅速发展。国内很多大城市每年要改造和建设大量的住宅区来满足日益增长的人口住房需求，城市建设水平和生活水平改善和提高。为了相应国家号召都采用集中供暖的供热模式。随着城市的不断发展，出现了许多新的供热管网，然而，这些新的供热管网，在管道铺设施工期间，出现了很多管道延伸的单枝。有些供热管道建设单位为了满足新的用户供热需求，采取不合理的管道。供热管网的合理布局是城市建设和发展的前提，这样的设计和施工严重影响了城市地下管道的布局和分布。因此，必须进行合理的管道优化设计。中国的城市集中供热管网的特点是广泛分布，大量分支。在当一户发生问题时，就会造成大面积的停止运行。
二、城市集中供熱管网的优化设计分析
1、集中供热管网系统的优点
暖气加热模式已经被许多城市所接受。集中供热是指运用热水作为加热介质，使用或通过多个热交换站提供热能。随着社会要求的不断提高中央供暖系统得到了迅速的发展，中央供暖系统主要有以下优点：
1.1、提高供热质量，由于中央供暖系统是间歇性的。当暖气连续加热时，当系统达到设定的温度时，会自动暂时停止工作。并根据室内室外温度如何变化，始终保持一定的。同时，中央集中供暖设备具有低噪音，不干扰的独特优势。由于附近的居民区供热点分散，这就对周围居民产生了噪音影响了居民的生活。然而集中供热源点远离居民区，可以有效减小噪音。
1.2、减少空气污染。与热电厂或供热锅炉房相比，中央供暖方式比较集中而不是许多零散的锅炉，同时在烟囱设计上，通过采用不同高度的设计方法，增加了排放点源排放，大大减少了对环境的污染。同时中央供暖方式可以节约能源，由于锅炉容量大，发电效率高，进而可以起到节省能源的目的。
1.3、中央供暖形式自动化程度高。采用自动化控制，根据与室外温度作出动态调整，以满足用户的需求，而且还可以降低工人的劳动强度。设备故障率低，由于中央加热的加热设备，设备质量高于一般的工业设备，因此安全可靠，故障率低。城市集中供热是节能、环保的重要途径，是城市现代化建设的重要基础设施，也是经济发展的需要。
2、 供热管网直径的优化设计
直径的优选优化设计问题是核心问题。工程的直径是离散的，所以在优化设计时，对于每一种管道布置，注意管径优化不同的组合。在设计优化过程中，根据给定的上限，使管道的直径能值是在合理的范围内。在管网设计中，保证各管段直径是根据供热管网和各管段的流量设计决定的。计算管道直径，确定管道上热负荷的准确值，对于未来的负载能力进行合理的预测。当管径较小时会产生运送阻力大，动力消耗成本大的问题。因此，在供热管网布某些情况下，我们要设计一个最佳的直径，即最经济的管的直径，在这种情况下，投资于基础设施和电力总消耗费用最小。管径的选择满足一定的技术条件，并能达到最优的经济。关注于对城市集中供热管道的管径的设计和研究，通过设计出具有经济性、合理性、适应性的合理直径，不仅可以充分发挥城市集中供暖的优势，满足城市的供暖需求，还能从根本上促进管道生产企业的生产，提高生产施工行业的经济效益。
3、供热管网的管线的布局设计
供热管网的管线设计应本着经济合理性、技术可靠性进行设计，主干线尽量走热负荷集中区，力求短直，以免造成阻力损失或是投资过大。合理布置管线上的阀门、管道附件以及补偿器等，数量尽可能的减小。管线在设置时应尽量避免土质松软、滑坡危险地带或是容易发生地震的区域，还需要注意尽量不穿主要交通线，最好沿着街道的一侧，以免影响美观性，协调安排管道间与建筑的布置，保证维修施工等都比较方便。
4、供热管网管道的优化设计
随着我国城市集中供热热源点降低，供热管网建设投资增加，在热负荷集中的地区，以避免管道太长。管网布局必须实现两个目标。首先，管道应在主要交通线路上，一般平行于道路中心线，沿着街道两侧铺设。如果有更多的管道铺设，要以达到不影响城市环境美观，不妨碍交通的目标。其次，管道铺设避免在软土地区，山体滑坡的危险带和地下水位较高的不利位置。加热管和各种管道，和建筑物应相互协调，保证操作的安全性，建设和维护方便。最后，应注意对管线阀门的支付门的布局合理。应遵循热负荷集中地区，尽可能使在数量上的减少。只有关注于对城市集中供暖管道进行合理的优化，才会从根本上完成对城市集中供暖系统的良好优化，才能整整落实我国关于节能环保的一系列政策。
5、供热管网运行的优化设计
我国集中供热管网在运行过程中出现资源严重浪费现象，经济性非常的差。随着科技的发展，不断有新型的供热系统被建立，因此供热管网的调节作用显得越发重要。目前集中式供热管网由于供热管网水力失调，普遍存在冷热不均的现象。管网的水力平衡是管网运行效果的决定性因素，因此在设计时必须利用技术选择最佳设计方案，保证先进性和积极性，实现集中供热管网正常运行。集中供热管网在运行期间需要及时调节，确保用户的热负荷保持在正常水平，如在用户热负荷过大时，需要进行调节以加强热负荷的波动与后期的调节难度。
6、采用先进技术，完善供热管网系统的设计
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，完善供热系统。如在蒸汽系统的使用方面，由于蒸汽使用不连贯的特点，容易造成管路的气击、水击现象，造成对管路的破坏。因此，应尽可能地减少蒸汽管路的附件数量，可不设套筒补偿器及波纹补偿器，减少管路的维修，减少管路故障造成的停气，使供气得到保证。
结束语
综上所述，作为整体的基本工业，城市集中供暖系统对国民经济发展起到了主导作用，与人们的生活密切相关。目前，城市供热的要求不仅在于规模上不断扩大，供暖系统的合理性，经济性逐渐受到人们的关注。特别是对可靠性和成熟率较高的供热系统要求其能对能源进行有效的利用。暖气加热模式逐渐被许多城市所接受，节能环保、节能减排等一系列国家政策已经深入人心，大力发展具有资源节约环境友好的城市集中供热的管网系统优化，着力提高城市集中供热管网的供热效率，对于推进我国经济发展模式的改变具有重要意义。
参考文献
[1]安雷.城市集中供热管网优化[J].中国新技术新产品,2011,20(19)：48-49.
[2] 张晓松. 城市集中供热系统现状和问题分析 [J]. 煤气与热力,2011,21(11)：68-69.
[3]吴宏伟.城市集中供热管网的设计施工及优化[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,12(21)：49-50.
关键词：城市集中供热；管网系统；优化设计
中图分类号： B834 文献标识码： A
引言
随着城市规模不断扩大，我国城市供暖机制的改革和供热管网的改造受到越来越多的关注。这不仅有重要的意义，能够节省投资，降低能耗，提高企业的效率，同时也是供热安全可靠的重要环节。城市供热管网系统的优化具有显著的社会效益。由于供热管网的优化在供热工程中占有重要地位，现阶段很多企事业单位都提出了多种优化方法，但这些方法在实际应用中有一定的局限性。
一、我国城市集中供暖管网的现状
随着国民经济的快速发展，节能环保，节能减排日益受到重视。随着我国一系列节能减排政策的提出，又给城市集中供热系统提出了更高的要求和新的发展方向，无论在规模和加热技术上，都做出了明确的要求。近年来，随着改革开放的深入，国民经济的发展和人们生活生活水平的提高，人们越来越关注于生活环境。由此我国集中供热业务得到了迅速发展。国内很多大城市每年要改造和建设大量的住宅区来满足日益增长的人口住房需求，城市建设水平和生活水平改善和提高。为了相应国家号召都采用集中供暖的供热模式。随着城市的不断发展，出现了许多新的供热管网，然而，这些新的供热管网，在管道铺设施工期间，出现了很多管道延伸的单枝。有些供热管道建设单位为了满足新的用户供热需求，采取不合理的管道。供热管网的合理布局是城市建设和发展的前提，这样的设计和施工严重影响了城市地下管道的布局和分布。因此，必须进行合理的管道优化设计。中国的城市集中供热管网的特点是广泛分布，大量分支。在当一户发生问题时，就会造成大面积的停止运行。
二、城市集中供熱管网的优化设计分析
1、集中供热管网系统的优点
暖气加热模式已经被许多城市所接受。集中供热是指运用热水作为加热介质，使用或通过多个热交换站提供热能。随着社会要求的不断提高中央供暖系统得到了迅速的发展，中央供暖系统主要有以下优点：
1.1、提高供热质量，由于中央供暖系统是间歇性的。当暖气连续加热时，当系统达到设定的温度时，会自动暂时停止工作。并根据室内室外温度如何变化，始终保持一定的。同时，中央集中供暖设备具有低噪音，不干扰的独特优势。由于附近的居民区供热点分散，这就对周围居民产生了噪音影响了居民的生活。然而集中供热源点远离居民区，可以有效减小噪音。
1.2、减少空气污染。与热电厂或供热锅炉房相比，中央供暖方式比较集中而不是许多零散的锅炉，同时在烟囱设计上，通过采用不同高度的设计方法，增加了排放点源排放，大大减少了对环境的污染。同时中央供暖方式可以节约能源，由于锅炉容量大，发电效率高，进而可以起到节省能源的目的。
1.3、中央供暖形式自动化程度高。采用自动化控制，根据与室外温度作出动态调整，以满足用户的需求，而且还可以降低工人的劳动强度。设备故障率低，由于中央加热的加热设备，设备质量高于一般的工业设备，因此安全可靠，故障率低。城市集中供热是节能、环保的重要途径，是城市现代化建设的重要基础设施，也是经济发展的需要。
2、 供热管网直径的优化设计
直径的优选优化设计问题是核心问题。工程的直径是离散的，所以在优化设计时，对于每一种管道布置，注意管径优化不同的组合。在设计优化过程中，根据给定的上限，使管道的直径能值是在合理的范围内。在管网设计中，保证各管段直径是根据供热管网和各管段的流量设计决定的。计算管道直径，确定管道上热负荷的准确值，对于未来的负载能力进行合理的预测。当管径较小时会产生运送阻力大，动力消耗成本大的问题。因此，在供热管网布某些情况下，我们要设计一个最佳的直径，即最经济的管的直径，在这种情况下，投资于基础设施和电力总消耗费用最小。管径的选择满足一定的技术条件，并能达到最优的经济。关注于对城市集中供热管道的管径的设计和研究，通过设计出具有经济性、合理性、适应性的合理直径，不仅可以充分发挥城市集中供暖的优势，满足城市的供暖需求，还能从根本上促进管道生产企业的生产，提高生产施工行业的经济效益。
3、供热管网的管线的布局设计
供热管网的管线设计应本着经济合理性、技术可靠性进行设计，主干线尽量走热负荷集中区，力求短直，以免造成阻力损失或是投资过大。合理布置管线上的阀门、管道附件以及补偿器等，数量尽可能的减小。管线在设置时应尽量避免土质松软、滑坡危险地带或是容易发生地震的区域，还需要注意尽量不穿主要交通线，最好沿着街道的一侧，以免影响美观性，协调安排管道间与建筑的布置，保证维修施工等都比较方便。
4、供热管网管道的优化设计
随着我国城市集中供热热源点降低，供热管网建设投资增加，在热负荷集中的地区，以避免管道太长。管网布局必须实现两个目标。首先，管道应在主要交通线路上，一般平行于道路中心线，沿着街道两侧铺设。如果有更多的管道铺设，要以达到不影响城市环境美观，不妨碍交通的目标。其次，管道铺设避免在软土地区，山体滑坡的危险带和地下水位较高的不利位置。加热管和各种管道，和建筑物应相互协调，保证操作的安全性，建设和维护方便。最后，应注意对管线阀门的支付门的布局合理。应遵循热负荷集中地区，尽可能使在数量上的减少。只有关注于对城市集中供暖管道进行合理的优化，才会从根本上完成对城市集中供暖系统的良好优化，才能整整落实我国关于节能环保的一系列政策。
5、供热管网运行的优化设计
我国集中供热管网在运行过程中出现资源严重浪费现象，经济性非常的差。随着科技的发展，不断有新型的供热系统被建立，因此供热管网的调节作用显得越发重要。目前集中式供热管网由于供热管网水力失调，普遍存在冷热不均的现象。管网的水力平衡是管网运行效果的决定性因素，因此在设计时必须利用技术选择最佳设计方案，保证先进性和积极性，实现集中供热管网正常运行。集中供热管网在运行期间需要及时调节，确保用户的热负荷保持在正常水平，如在用户热负荷过大时，需要进行调节以加强热负荷的波动与后期的调节难度。
6、采用先进技术，完善供热管网系统的设计
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，完善供热系统。如在蒸汽系统的使用方面，由于蒸汽使用不连贯的特点，容易造成管路的气击、水击现象，造成对管路的破坏。因此，应尽可能地减少蒸汽管路的附件数量，可不设套筒补偿器及波纹补偿器，减少管路的维修，减少管路故障造成的停气，使供气得到保证。
结束语
综上所述，作为整体的基本工业，城市集中供暖系统对国民经济发展起到了主导作用，与人们的生活密切相关。目前，城市供热的要求不仅在于规模上不断扩大，供暖系统的合理性，经济性逐渐受到人们的关注。特别是对可靠性和成熟率较高的供热系统要求其能对能源进行有效的利用。暖气加热模式逐渐被许多城市所接受，节能环保、节能减排等一系列国家政策已经深入人心，大力发展具有资源节约环境友好的城市集中供热的管网系统优化，着力提高城市集中供热管网的供热效率，对于推进我国经济发展模式的改变具有重要意义。
参考文献
[1]安雷.城市集中供热管网优化[J].中国新技术新产品,2011,20(19)：48-49.
[2] 张晓松. 城市集中供热系统现状和问题分析 [J]. 煤气与热力,2011,21(11)：68-69.
[3]吴宏伟.城市集中供热管网的设计施工及优化[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,12(21)：49-50.