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摘要:老旧供热管网的改造牵扯到许多因素和环节,良好的改造能够带来更多的经济型和舒适性。本文首先对老旧供热管网存在的问题做了介绍,随后笔者结合自身工作实践对老旧供热管网改造做了简要探讨。
关键词:老旧问题;供热管网;改造分析
1导言
集中供热系统是一个复杂的综合工程,它是由一个热源、管网和热用户将整个系统有机地联系起来,它们之间是相互依存的。在集中供热系统管网的节能改造过程中,我们需要引起足够的重视,保障各个环节都能够做到安全可靠,有效防止能源的浪费,提高能源的利用效率。
2老旧供热管网存在的问题
2.1老旧管网问题
部分小区管网由于架空敷设、缺少必要的维护,已经出现保温结构严重破损、管件及支架锈蚀的情况,部分支架出现倾斜、错位。小区管网并没有改造,架空热水管道有保温材料破损现象。小区二次管网混乱,改造实施难度比较大。供热管网建设中存在设计不合理,在施工过程中,施工单位偷工减料,造成施工质量差,未老先衰,存在隐患。
2.2运行、管理问题
①供热管网及户内采暖系统年久失修,各种原因致使供热管沟长年积水,造成管网保温脱落、阀门锈蚀渗漏、补偿器及支架腐蚀失效等,特别是在严寒期,供热设施难以达到温度要求,居民反映强烈。②一次网供回水温差小,管网运行中动力消耗大。③供热管网缺乏质量调节和能耗计量手段,不仅造成水力工况失调,冷热不均,而且由于没有计量造成粗放运行浪费严重。各个供热单位自行管理,对供热初调节不是很重视,约有70%以上的管网没有设置调节装置及计量装置,水力失调现象十分普遍严重。
2.3热网失水
管网中一旦产生失水现象,会导致能量出现严重的浪费。造成热网失水的主要原因包括以下几种:①施工单位没有做好管段接口焊接,导致管网内部的水出现严重的泄漏。②换热站在未经允许的情况下,导致漏损系数增大,在二次网补水过程中,引发严重的冒、滴、漏现象。③管网中的设备过于陈旧,引发了严重的失水现象,严重影响热网的维修和处理工作,热网渗漏现象严重。
2.4水力失调
供热管网中的水力失调现象,受管网阻力影响较大,阻力的不平衡,严重影响管网的特性,管网能效会出现环路阻力等情况。造成水力失调现象主要包括以下几方面内容:①循环水泵的选择不合理,管网中循环水泵的过大或过小,都会导致水泵出现偏离现象。②管网中的用户在发生变化时,进而会导致管网中的流量发生变化,会引发严重的水力失调现象。③管网中用热量会发生明显的变化,进而对管网中的流量产生较大的影响,会引发严重的水利失衡现象。
3老旧供热管网改造技术方案
3.1供热管网布局
供热管网在进行布局的时候,要按照热负荷的情况进行总体规划,在规划过程中不仅要对当前的情况进行考虑,同时要对未来进行预算和规划,所以在实际设计中要符合实际情况,但是也要给将来留下发展的余地。在供热管网的建设过程中,应该选择土质及地势条件符合要求的位置,并且在建设过程中选择地理位置较低的地方进行。在设计供热管网路线的时候,要对周围其他的管线进行查看,尽量减少管线交叉部分,在管网交错的地方要进行合理、科学的设计,避免出现冲突,而影响管道安全。从造价的角度来看,尽量设计为直线,尽量少走弯路。
3.2改变管网敷设方式
在以前的供暖管道敷设中,主要是采用地沟敷设和直埋敷设方式,但是该种敷设方式存在较多问题。其中地沟敷设管道主要是使用岩棉保温材料,此材料的防水性能及保温性能较大,增加了管道的维修时间,导致管道长期处于湿热的环境中,供热成本较大。管道保温外护结构,主要是采用缠绕包折方式,接缝较多,会导致热效应遭受严重的损失。因此,在对管网敷设方式进行改造,需要从降低造价、节约能源及保护环境的角度出发,对地沟敷设供热管道进行改造。将预制管埋在敷设热水管道中,将聚氨酯硬质泡沫保温材料、聚乙烯保护壳和钢管紧密的粘合在一起,表现出了较强的社会效益和经济效益。
3.3管道保温材料及外保护壳改造
①保温材料的选定。目前,直埋热水管道保温材料大多采用聚氨酯硬质泡沫塑料,它的保温效果较好,还具有一定的抗压强度。②外保护壳的选定。外保护壳一般有三种形式:a.硬聚氯乙烯保护壳;b.高密聚乙烯套管保护壳;c.玻璃钢保护壳。其中,硬聚氯乙烯保护壳和高密聚乙烯套管保护壳造价相近,玻璃钢保护壳造价较低;在性能上,前两种保护壳强度高、耐久性较长,使用寿命更长。供热管道改造我们一般选择高密聚乙烯套管保护壳。
3.4热力站改造、供热计量及节能改造
汽水换热站改为分配站,为利于供热工况调节和运行,每个分配站的一次网侧应装设手动调节阀、差压(流量)控制器和热量表。每栋楼新敷设进楼的主供回水管线,每楼道新敷设单元供回水管线,拆除每户室内旧供热管线,每户室内重新敷设能实现分户控制的室内供热管网,与楼道的单元供回水立管并联,在连接每个用户的供回水管线上加装锁闭阀。在独立建筑物入口处设置热表或流量计、供回水温度计等检测计量仪表,达到节能目的。
3.5水利垂直失调的原因及解决办法
集中供热管网在工作时,当集中供热系统无法满足其用户所需的热源量时,便会出现供热的入不敷出现象,从而使得管道初端和末端出现远冷热近热现象,这便造成了水暖管道的水力失调。当水利失调现象严重时,有可能会使连接管道末端的,散热器被冻坏,达不到预计热量,无法给用户供暖,甚至还可能造成相关设备的破损和毁坏。
①设计方面的误差:设计人员在计算建筑物基本耗热量时,常常忽略供热主干管的热量损失以及热压作用等因素。供热主干管在沿程存在热量损失,供热主干管的管径均大于DN50,其在竖向、横向经过每个房间时,存在一定的热量损失。供热立管、支管在各个房间所散发的热量也不容忽视,越是顶层,供热的立、支管水温越高,向房间散热量越多。此外,热压作用使得顶层住户实际热负荷减少,而计算热负荷值不变。因为现在一般民用住宅,均为楼梯间不设采暖设施的单元式结构,单元门经常开启,使得低层住宅室内、外温差大,冷、热空气密度差加大,热气流上升,顶层的实际热负荷小于理论热负荷,底层的实际热负荷大于理论热负荷。②外网供热压力低于设计压力:这种情况下,只有建筑物高层房间的散热器满足设计要求的水力工况,高层房间内的温度适宜,而低层建筑物房间的供回水立、支管是热的,而散热器却是凉的。
为了解决垂直失调,设计者在计算热负荷时要认真核算,缩小理论值与实际值之间的差距;在进行管道水温变化计算时,应逐段进行,以实际的水温进行系统主干管和立管的水力计算,这样才能有效地减少误差;在设计系统走向时,应尽量缩短供热主干管、支管的长度,减少沿程阻力,裸漏在楼梯间的主干管应作好保温,降低热消耗。
3.6技术创新,不断突破
①供热管网的规划设计要与整体的规划设计相结合,协调统一,在进行管线设计时要尽量使管线走向节约而且合理;②注重热力站的选址、分布以及管道材料的质量。在敷设时选用有效的管道敷设方式,这样就可以大大地减小能源损耗,延长管道的使用寿命,增强供热的稳定性。除此之外,为了保证管网系统运行的可靠性,应该选择变频调速技术,实现补水泵定压,还应该使用质量好的板式换热器,且在散热器上安装热量分配表和温控阀。通过以上各项科学技术的综合利用,打破传统的供热系统模式,进一步实现能源损耗的降低。
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