CN107144164A - 一种斜温层储水罐布水装置 - Google Patents

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刘克为
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Abstract

一种斜温层储水罐布水装置，它涉及一种储水罐布水装置。本发明是为了解决现有的塑型布水器存在无法满足高温蓄热罐的设计温度以及设计压力要求的问题。本发明包括母管(3)、多根分配管(4)、多根连通管(2)和多个八角形支管(1)，母管(3)竖直设置，多根分配管(4)的一端与母管(3)连接，多个八角形支管(1)由内至外依次排列，且多个八角形支管(1)之间通过多根连通管(2)与多根分配管(4)连通，多个八角形支管(1)上开设多个布水孔(5)。本发明对于高温热水、大直径储罐设备的发展，对于积极响应火电灵活性改造市场，发挥热水储能实现电站调峰都有着积极的意义。本发明用于汽轮机储热调峰***改造中。

Description

一种斜温层储水罐布水装置
技术领域
本发明涉及一种储水罐布水装置，具体涉及一种斜温层储水罐布水装置。
背景技术
我国随着新能源电力所占比例不断加大，对燃煤机组的运行灵活性和深度调峰能力提出了越来越高的要求。汽轮机厂针对目前国家政策以及市场需求自2016年开始对储热调峰***进行相关研发工作。储热调峰***可以扩大热电联产的运行负荷变化范围，使机组在用电负荷高供暖负荷低的白天进行热水储能，夜间用电负荷低供热负荷高时由储能***进行供热调峰，可以在保证供热能力满足要求的基础上提高机组运行的灵活度，使热电联产机组参与调峰成为可能。
斜温层储存罐布液装置依据斜温层罐内储存介质的性质以及介质的温度分为多种形式。常用的有径向布置与周向布置布液装置。而针对水介质，目前常用的是蓄冷罐的塑型材料布水器。而塑型布水器无法满足高温蓄热罐的设计温度以及设计压力要求。达不到使用条件。
综上所述，现有的塑型布水器存在无法满足高温蓄热罐的设计温度以及设计压力要求的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的塑型布水器存在无法满足高温蓄热罐的设计温度以及设计压力要求的问题。进而提供一种斜温层储水罐布水装置。为了尽可能降低湍流，水的注入和出料结构即布水器要求比较高。本布水装置位于储罐上部，形成两个流程，分别供蓄热和放热工作状态使用。斜温层效率要靠合理的布水器结构来保证。布水器结构包括径向布水分配管，母管以及八角布水管，可依据不同罐体大小选择合适的布水结构。
本发明的技术方案是：一种斜温层储水罐布水装置包括母管、多根分配管、多根连通管和多个八角形支管，母管竖直设置，多根分配管的一端与母管连接，多个八角形支管由内至外依次排列，且多个八角形支管之间通过多根连通管与多根分配管连通，多个八角形支管上开设多个布水孔。
进一步地，八角形支管的横截面形状为圆形。
进一步地，八角形支管的下端面上依次开设有多个方形布水孔。
更进一步地，一种斜温层储水罐布水装置还包括连通管，多根分配管的一端通过连通管与母管连接。
进一步地，连通管为三通管、四通管或五通管。
进一步地，相邻两根分配管的另一端之间的夹角相同。
进一步地，八角形支管的管径小于分配管的管径。
进一步地，多个八角形支管之间在同一水平面上且由内至外依次等间距排列。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的斜温层储水罐布水装置对于高温热水、大直径储罐设备的发展，对于积极响应火电灵活性改造市场，发挥热水储能实现电站调峰都有着积极的意义。本发明通过八角形的液体分布结构以及液体进出口结构设计严格控制斜温层储水罐的进液和出液的层流特性，保证斜温层在0.5-0.7米之间，有效提升热水储罐斜温层的效率，结构简单，生产制造工艺简单，利于推广。
2、本发明采用不锈钢材质，采用合适的管路壁厚，解决和适应高温蓄热罐的设计温度以及设计压力要求的问题。
3、本发明的布水器支管分布均匀，支撑均匀，可靠性强；
4、本发明的八角形支管圈数设计灵活，筒径变化适应性强；
5、本发明采用八角形支管分配，水流分配均匀，液面扰动小，从而保证斜温层的形成效率和稳定性。
6、本发明的八角形支管上采用方孔密排设计，保证出水及进液的层流特性；
7、本发明整体设备控制简化，提升***经济性及安全性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是图1的侧视图；
图4是八角形支管的横截面示意图，其中箭头表示水流的方向；
图5的八角形支管的部分仰视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式包括母管3、多根分配管4、多根连通管2和多个八角形支管1，母管3竖直设置，多根分配管4的一端与母管3连接，多个八角形支管1由内至外依次排列，且多个八角形支管1之间通过多根连通管2与多根分配管4连通，多个八角形支管1上开设多个布水孔5。
具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式的八角形支管1的横截面形状为圆形。便于保证水的快速流动，减小阻力。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式八角形支管1的下端面上依次开设有多个方形布水孔5。如此设置，可保证液体流动的均衡性，切可以保证小出口液体流动的层流性，保证尽可能小的液面波动。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式还包括连通管6，多根分配管4的一端通过连通管6与母管3连接。如此设置，便于对母管中水流的均匀分配，保证布水效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的连通管6为三通管、四通管或五通管。如此设置，便于根据不同数量的分配管选择合适通数的连通管。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的相邻两根分配管4的另一端之间的夹角相同。如此设置，水流分配均匀。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的八角形支管1的管径小于分配管4的管径。如此设置，均衡流量和流速的分配，同时考虑延程压损，保证每个支管流量的均衡。。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的多个八角形支管1之间在同一水平面上且由内至外依次等间距排列。便于保证布水效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
本发明的工作原理及过程为：
本发明在实际使用过程中，与其他现有技术有机结合，参照图1，给水经母管进入，流经一段长度在管内达到均匀流速后，经分配管分流，母管尽头有分配器，均匀流速的水经分配器后均匀分配到各分配管，分配管经连通管将流体分配入每一圈八角形支管管路中。每一圈流量依据压损及流速计算，保证流体分配量的均衡性。
母管通过钢架与罐体的支撑槽钢焊接，已固定母管的位置，使母管始终保持垂直状态。而支管通过罐顶拉筋以及焊接在母管上的槽钢，固定在水平位置上。多条对称拉筋及多个对称支撑槽钢，保证了整个八角面的水平度，保证了出水及进水的性能，不产生周向的扰动。以便达到安全稳定的效果。
参照图2，在八角管路内的水经八角管上密排的方形小孔流出管路，进入液面。布水器布置时上布水器的小孔对着上方，下布水器的孔对着罐底。
本发明的母管、分配管、八角形支管和连通管均采用不锈钢材质，共同制成斜温层储水罐布水装置。
本发明采用八角形支管，满排方形开孔结构，保证布液的层流特性。
本发明母管上分配管的排布以及根据罐径确定的圈数。
本发明分配管个数与八角圈数与进液量以及罐径关系密切。由于八角支管的出口液体必须是层流，因此每个八角支管的进液量与分配管的直径、分配管开孔个数以及分配管的实际长度直接相关。计算一个储罐的八角支管的个数，首先根据储罐的进液量进行试算。调整八角支管的直径，开孔个数等参数，保证出口的层流特性。然后根据八角支管的总长度，均匀排布八角圈数，保证合理的支管间间距。保证液体进入整个罐体上液面时尽可能的均匀。

Claims (8)

1.一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：它包括母管(3)、多根分配管(4)、多根连通管(2)和多个八角形支管(1)，母管(3)竖直设置，多根分配管(4)的一端与母管(3)连接，多个八角形支管(1)由内至外依次排列，且多个八角形支管(1)之间通过多根连通管(2)与多根分配管(4)连通，多个八角形支管(1)上开设多个布水孔(5)。
2.根据权利要求1所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：八角形支管(1)的横截面形状为圆形。
3.根据权利要求2所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：八角形支管(1)的下端面上依次开设有多个方形布水孔(5)。
4.根据权利要求3所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：它还包括连通管(6)，多根分配管(4)的一端通过连通管(6)与母管(3)连接。
5.根据权利要求4所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：连通管(6)为三通管、四通管或五通管。
6.根据权利要求1或5所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：相邻两根分配管(4)的另一端之间的夹角相同。
7.根据权利要求6所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：八角形支管(1)的管径小于分配管(4)的管径。
8.根据权利要求7所述的一种斜温层储水罐布水装置，其特征在于：多个八角形支管(1)之间在同一水平面上且由内至外依次等间距排列。
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