供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式的對(duì)比分析

1、供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式的對(duì)比分析作者：李雅鈴來源：科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2013年第36期李雅鈴(北京藍(lán)圖工程設(shè)計(jì)有限公司北京100089)摘?要：供熱管網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng)中工程量最大、投資最多、施工任務(wù)最重、綜合影響因素 最多的一個(gè)環(huán)節(jié)，選擇合理的敷設(shè)方式對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能具有重要意義。該文對(duì)管網(wǎng)的不同敷 設(shè)方式進(jìn)行對(duì)比分析，并計(jì)算不同方式敷設(shè)方式的管道熱損失。關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng)敷設(shè)方式管道熱損失中圖分類號(hào)：TU995.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X(2013)12(c)-0084-021管網(wǎng)的主要敷設(shè)方式集中供熱系統(tǒng)供熱管網(wǎng)敷設(shè)形式分為地上敷設(shè)和地下敷設(shè)兩種。其中以地下敷設(shè)為主，主 要方式有直埋

2、敷設(shè)和地溝敷設(shè)，地上敷設(shè)主要為架空敷設(shè)。直埋敷設(shè)是指將熱力管道直接敷設(shè) 于土壤中，是目前供熱系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種敷設(shè)方式，工程中直埋敷設(shè)的管道一般選用聚氨 酯預(yù)制直埋保溫管。地溝敷設(shè)是將熱力管道敷設(shè)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)來承受外界的荷 載，并防止水腐蝕熱力管道的保溫材料。架空敷設(shè)是在地面上，利用支架或支墩來敷設(shè)熱力管 線的一種方式。2不同敷設(shè)方式需要注意的問題分析2.1直埋敷設(shè)直埋敷設(shè)管道選擇熱力管線路由力求短直，盡量靠近熱負(fù)荷相對(duì)集中的位置，管道要盡量 利用自然補(bǔ)償，通過合理選擇固定支架的位置來減少固定支架的推力，從而減少管網(wǎng)的危險(xiǎn)點(diǎn) 及初投資。直埋敷設(shè)的管道為了減少摩擦力，管道周圍需要

3、進(jìn)行填沙，填沙量不小于200?mm。2.2 地溝敷設(shè)盡量避免其他管道與熱力管道同溝敷設(shè)，如特殊情況下熱力管道與其他管道同溝敷設(shè)時(shí)， 要做好其他管道的保溫。通行地溝應(yīng)設(shè)置通風(fēng)，使地溝內(nèi)溫度不超過40?C，并按照規(guī)范要求 設(shè)置事故人孔。當(dāng)采用地溝型預(yù)制保溫管道時(shí)，地溝內(nèi)支架處管道的保溫需要做特殊處理，做 好地溝的防水工作。3不同敷設(shè)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析不同敷設(shè)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析表見表1，通過對(duì)比表中各種敷設(shè)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，可以看出 直埋敷設(shè)無論從施工工程量，還是管網(wǎng)的建設(shè)投資都是最優(yōu)選擇方案。4 直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)管道熱損失計(jì)算熱源在輸送過程中，很大一部分熱量損耗在于管道的散熱損失，因此在選擇管網(wǎng)的敷

4、設(shè)方 式時(shí)，管道的熱損失是重要的參考因素。目前城市集中供熱系統(tǒng)中以直埋敷設(shè)和地溝敷設(shè)為主 要方式，因此本文以直埋和地溝敷設(shè)的管道為計(jì)算對(duì)象，分析兩種敷設(shè)方式的管道熱損失情況。4.1埋敷設(shè)管道熱損失計(jì)算如下工程中供、回水管道一般并列敷設(shè)在同一溝槽內(nèi)，需要考慮其相互間傳熱的影響，供水管 道的散熱損失為：(1)回水管道的散熱損失：(2)式中：，一供水管和回水管道單位長(zhǎng)度的散熱損失，W/m； t1，t2-供水管和回水管的熱媒 溫度，C；土壤地表面溫度，C；供水管和回水管的總熱阻，mC/W； Rc-附加熱阻， mC/W，根據(jù)理論分析，其相互傳熱影響可以考慮取一個(gè)假想的附加熱阻R,在雙管直埋情況 下，附加

5、熱阻為：(3)式中：b 供回水管中心間距，m； 土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，W/ (mC)。4.2 溝敷設(shè)管道熱損失計(jì)算如下地溝管道的熱損失的計(jì)算與直埋管道的熱損失計(jì)算方法相同，只是在總的傳熱熱阻中，除 了保溫層熱阻和土壤熱阻外，還包括地溝壁的熱阻以及保溫層表面到地溝空氣的放熱熱阻和地 溝空氣到地溝壁面的放熱熱阻，即：(4)式中：RKg 地溝空氣到地溝壁面的熱阻，mC/W； Rg 地溝壁的熱阻，mC/W； Rb 保 溫材料熱阻，mC/W； Rw 管道保溫外表面到周圍空氣的熱阻，mC/W ；其中，Rkg地溝空 氣到地溝壁面的熱阻計(jì)算公式為：(5)式中：一地空氣到溝內(nèi)壁的放熱系數(shù)，W/(mC)；ddgn 地溝

6、橫斷面內(nèi)表面的當(dāng)量直徑， m；其中，地溝壁熱阻Rg可按下式計(jì)算：(6)式中：一地溝壁材料導(dǎo)熱系數(shù)，W/(mC)；地溝橫斷面外表面的當(dāng)量直徑，m；根據(jù)上述計(jì)算公式，在設(shè)定管網(wǎng)供水溫度為恒定值(130?C)，改變回水溫度的情況下， 分別計(jì)算直埋和地溝敷設(shè)方式兩種形式管道的熱損失，計(jì)算結(jié)果見表2；并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制 不同敷設(shè)方式的管道散熱損失對(duì)比圖，如圖1所示。通過對(duì)以上計(jì)算數(shù)據(jù)和圖表的分析可見，對(duì)于同等供回溫度下，直埋敷設(shè)管道單位管長(zhǎng)熱 損失比地溝敷設(shè)管道單位管長(zhǎng)熱損失減少5%，特別是工程中所采用的直埋敷設(shè)保溫管為聚氨酯 預(yù)制直埋保溫管，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)更低，管道熱損失也越小。在供熱輸送過程中，供熱管 網(wǎng)所散失的總熱量在整個(gè)供熱系統(tǒng)中占較大份額，通過選擇管道熱損小的敷設(shè)方式可有效減少 散熱損失，使更多的熱量充分分配到末端用戶，從而達(dá)到節(jié)能目的。參考文獻(xiàn)王飛.直埋供熱管道工程設(shè)計(jì)M.北京：國(guó)建