CN103335551B - 分层蓄热水池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层蓄热水池，包括顶部设有维修孔和通气孔的池体，池体内垂直设有隔板将池体内腔分隔为至少两个分池体，分池体的高度与宽度之比等于或大于2；隔板的顶部低于池体工作时的满水位线，隔板的底部开有连通各分池体内腔的通水孔；在池体内位于所述满水位线与隔板顶部之间的区域水平设有上布水器，上布水器进出水口朝上设置；位于池体下部靠近池底位置水平设有进出水口朝下设置的下布水器；池体内壁自下而上垂直间隔设有多个防水耐热型投入式温度变送探头。本发明优点在于实现对热水（或热能）的贮蓄和供取，大幅提高了水池的蓄热能力，很好的解决了热能的实时存取问题。

Description

分层蓄热水池

技术领域

本发明涉及蓄热水池，尤其是涉及分层蓄热水池。

背景技术

在一个循环热水***中，对冷、热水的工作温度都有相应要求，为得到并存储一定体积满足温度要求的热水，需再配备相同容积的冷水池，以备满足循环换热要求，即所需水池的总容积通常是热水体积的两倍。

目前，与电加热锅炉及热交换器配合使用的常压式分层蓄热容器，其结构是在蓄热容器内设有多层进、出水网络导管，导管上分别设有保证层流的进、出水孔。多层进、出水网络导管的设置大大增加了投资费用和维修费用，特别是当其配套用于大水量工业场合时，难于实现大型化，缺乏实用性。同时，理论和试验研究表明，当分层蓄热水池的高径比（水池高度与直径或宽度的比值）不小于2时，分层蓄热才会有显著的效果。但实践中，对一些大型蓄热水池来说，为保证高径比，往往需要将水池做的很深或很高，这都将增加投资，有时甚至还难于实现。

发明内容

本发明目的在于提供一种蓄热效率高、投资小的分层蓄热水池。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的分层蓄热水池，包括顶部设有维修孔和通气孔的池体，所述池体内垂直设有隔板将池体内腔分隔为至少两个分池体，所述分池体的高度与宽度之比等于或大于2；所述隔板的顶部低于池体工作时的满水位线，隔板的底部开有连通各分池体内腔的通水孔；在池体内位于所述满水位线与隔板顶部之间的区域水平设有上布水器，所述上布水器进出水口朝上设置；位于池体下部靠近池底位置水平设有进出水口朝下设置的下布水器；在池体内壁自下而上垂直间隔设有多个防水耐热型投入式温度变送探头；位于满水位线上、下位置处的池体内壁上分别设有上、下限水位传感器。

根据设置要求，所述隔板的断面可以选择为十字形、一字形、Y字形或井字形。

所述池体底部设有集污坑和排污装置；位于所述满水位线上方的池体内壁上设有溢流口。

本发明优点在于利用水在不同温度下密度不同且水是热的不良导体热这一特性，在同一水池内通过自然分层同时贮存冷、热水，并使冷、热水在使用中自适应地调节所占水池内腔比例，从而实现对热水（或热能）的贮蓄和供取，大幅提高了水池的蓄热能力，很好的解决了热能的实时存取问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视结构示意图。

图3是本发明的工作状态原理图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明所述的分层蓄热水池，包括顶部设有维修孔1和通气孔2的保温池体3，所述池体3为矩形体钢筋混凝土结构，设于地下，应同时满足耐温、耐压、防渗漏等要求。池体3底部设有集污坑和排污装置，用于水池清洗或换水时排出污水。位于池体3工作时满水位线6上方的池壁上设有溢流口15，防止当液位控制***失效或有其他意外状况发生时，多余的水从溢流口15溢出，避免意外事故发生。池体3内垂直设有断面形状为十字形结构的隔板4将池体内腔分隔为四个分池体5，目的是将池体3合理分隔，以利于增大分池体5的高径比，提高分层蓄热效果，本分池体5的高度与宽度之比大于2。隔板4的顶部低于池体工作时的满水位线6，以保证各分池体5上部通过水面相互联通，隔板4的底部开有连通各分池体5内腔的通水孔7，以保证各分池体5下部相互联通，这样，可以有效平衡因水的密度差而引起的水压差，均衡各分池体5冷热水分配，达到统一过渡层16的高度和厚度，保证最终的分层蓄热效果。在池体3内位于满水位线6与隔板4顶部之间的区域水平设有上布水器8，上布水器进出水口9朝上设置，上布水器8位于池体3工作液面以下，更利于均匀的向蓄热水池上水面送入热水和均匀的从水池上水面汲取热水。位于池体3下部靠近池底位置水平设有进出水口10朝下设置的下布水器11，用于均匀的从池底汲取冷水和均匀的向池底送入冷水。上布水器进出水口9朝上、下布水器进出水口10朝下设置，保证了布水时的均匀性并最大限度的减少对池水的扰动。由于上布水器进出水口9、下布水器进出水口10在进、出水时分别共用，因此，不需要单独设置热水、冷水进水布水器和出水布水器，保证分层蓄热效果的同时，有效降低了成本和工程实施难度。在池体3内壁自下而上垂直间隔设有多个防水耐热型投入式温度变送探头12以构成测温带，达到及时、全方位的反应蓄热水池冷、热水层17、18和过渡层16的温度梯度变化状况，同时，还可向水池控制***输出电子信号，以实现自动化控制。位于满水位线6上、下位置处的池体3内壁上分别设有上、下限水位传感器13、14，以保证液面稳定的保持在满水位高度，当水位超出设定的上、下水位时及时向水池控制***发出电子信号，使水池控制***做出反应，自动控制液位至要求高度。

本发明工作原理简述如下：

    如图3所示，本发明的分层蓄热水池工作时，当过渡层16被压至水池底部时，水池内几乎全部充满热水，即水池的容积基本等同于热水体积。那么对于相同总容积的水池而言，采用了分层蓄热技术相当于成倍的增加了水池的蓄热水量或是说蓄热能力。

本分层蓄热水池通过在水池内增设分隔板4，将一个高径比较小的“粗矮”的池体3分隔成若干高径比较大的相对“细高”的分池体5并联使用，这样，相当于提高了水池的高径比，既很好的保障了分层蓄热效果，又有效地降低了水池的工程施工难度和成本。

本分层蓄热水池不单独的设置热水进水布水器和热水出水布水器，而是共用一个上布水器8，热水进水管19和出水管20合并后再接入上布水器8；同理冷水进水管21和出水管22合并后再接入下布水器11，这在保证分层蓄热效果的同时，还可有效的降低成本和工程实施难度。

Claims (3)

1.一种分层蓄热水池，包括顶部设有维修孔（1）和通气孔（2）的池体（3），其特征在于：所述池体（3）内垂直设有隔板（4）将池体内腔分隔为至少两个分池体（5），所述分池体（5）的高度与宽度之比等于或大于2；所述隔板（4）的顶部低于池体工作时的满水位线（6），隔板（4）的底部开有连通各分池体（5）内腔的通水孔（7）；在池体（3）内位于所述满水位线（6）与隔板（4）顶部之间的区域水平设有上布水器（8），所述上布水器进出水口（9）朝上设置；位于池体（3）下部靠近池底位置水平设有进出水口（10）朝下设置的下布水器（11）；在池体（3）内壁自下而上垂直间隔设有多个防水耐热型投入式温度变送探头（12）；位于满水位线（6）上、下位置处的池体（3）内壁上分别设有上、下限水位传感器（13、14）。

2.根据权利要求1所述的分层蓄热水池，其特征在于：所述隔板（4）的断面为十字形、一字形、Y字形或井字形。

3.根据权利要求1或2所述的分层蓄热水池，其特征在于：所述池体（3）底部设有集污坑和排污装置；位于所述满水位线（6）上方的池体（3）内壁上设有溢流口（15）。