CN109268909B - 带模块化布水器的蓄热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带模块化布水器的蓄热装置,所述蓄热装置包括:壳体,所述壳体限定出用于容纳蓄热介质的容纳腔;布水器,所述布水器布置在所述容纳腔内,所述布水器包括导流板和多个沿所述壳体的径向间隔开设置的布水管,所述布水管设有朝所述壳体的径向敞开的布水孔,所述导流板的法线沿水平方向,且设有多个通孔,所述导流板设在相邻的两个所述布水管之间,且与所述布水管沿径向间隔开。本发明的蓄热装置,通过重新设计布水孔的方向以及增设导流板,可以确保布水管流量分配均匀、每一布水孔的流速一致,确保蓄热装置进水的流量分配均匀。
Description
技术领域
本发明涉及储热技术领域,尤其是涉及一种带模块化布水器的蓄热装置。
背景技术
水储热技术利用水的显热储存热能,在储热阶段将热量储存在蓄热装置中,在供热阶段向热用户释放热量,可适用于火电灵活性改造、热电联产、消纳弃风弃光等可再生能源、太阳能利用、工业余热利用等储热***,具有提高能源利用效率、平衡热能供求和环境保护的重要意义。
水储热技术中蓄热装置通常采用自然分层的蓄热装置,蓄热装置内冷热水由于密度差而不是惯性作用产生重力流(密度流),形成冷热水混合作用较小和厚度较薄的斜温层(冷热流体之间的过渡层),斜温层上部为热水、斜温层下部为冷水,通过自然分层的热水和冷水的上下平移运动来实现储热和放热。储热时,被热源加热的热水通过上部布水器进入蓄热装置,底部冷水排出至热源加热。放热时,热水通过上部布水器排出至热用户供热,热用户出口的较低温度的回水通过下部布水器进入蓄热装置。
为了降低蓄热装置中进水对自然分层的影响,蓄热装置内通常设置上部和下部布水器,要求水流以较低和均匀的流速流入水罐,降低进水对蓄热装置内水扰动和对斜温层的破坏。
相关技术中的多圈管式布水器,首先,该布水器沿罐体的轴向布水,该布水方式对整个罐体内的扰动较为严重;其次,布水器在布水管上开孔,通过在每一圈布水管开孔间距不相等来确保每一圈布水管的布水面积相等,从而实现布水器出口近似的均匀和低速流动,但是该开孔方式会导致布水管加工困难,难以实现量产,外圈开口间距较大,造成了布水管材料的浪费,在外圈开口间距大于内圈,导致了在内圈和外圈之间孔出口流量局部不均匀,蓄热装置内不能形成上下平移的密度流、斜温层厚度增厚、蓄热装置效率降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种进水流量分配均匀的带模块化布水器的蓄热装置。
根据本发明实施例的带模块化布水器的蓄热装置,所述蓄热装置包括:壳体,所述壳体限定出用于容纳蓄热介质的容纳腔;布水器,所述布水器布置在所述容纳腔内,所述布水器包括导流板和多个沿所述壳体的径向间隔开设置的布水管,所述布水管设有朝所述壳体的径向敞开的布水孔,所述导流板的法线沿水平方向,且设有多个通孔,所述导流板设在相邻的两个所述布水管之间,且与所述布水管沿径向间隔开。
根据本发明实施例的蓄热装置,通过重新设计布水孔的方向以及增设导流板,可以确保布水管流量分配均匀、每一布水孔的流速一致,确保蓄热装置进水的流量分配均匀。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,每个所述布水器的多个所述布水管等高设置,所述导流板的高度大于所述布水管的高度,且所述布水管沿竖直平面的投影位于所述导流板沿竖直平面的投影的中部。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,每个所述布水器包括至少三个沿径向间隔开设置的所述布水管,所述导流板为多个,且任意相邻的两个所述布水管之间均设有所述导流板。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水管朝所述壳体的径向内侧和外侧均设有所述布水孔。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述导流板为环形板状,所述导流板环绕在一个所述布水管外。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水管为环形,每个所述布水器的多个所述布水管同心布置,且每个所述布水器中的任意两个所述布水管围成的环形的大小不同。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水管为正多边形。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水管为环形,且包括多个布水子管,多个所述布水子管首尾相连,每个所述布水子管均设有所述布水孔。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水子管的第一端设有内螺纹,所述布水子管的第二端设有外螺纹,所述布水子管的第一端与相邻的另一个所述布水子管的第二端螺纹连接。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水管为正多边形,相邻的两条边上的相邻的两个所述布水子管通过二通管接头相连。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水器包括分流管,所述分流管用于与外界管路连接,所述布水管与所述分流管相连。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述布水器包括布置在所述容纳腔顶端的第一布水器和布置在所述容纳腔底端的第二布水器,所述第一布水器用于与热水管连通,所述第二布水器用于与冷水管连通。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述第一布水器的布水管设置在所述第一布水器的分流管的上方,所述第二布水器的布水管设置在所述第二布水器的分流管的下方。
根据本发明一个实施例的蓄热装置,所述壳体包括:外保温层和内壁层,所述外保温层覆盖于所述内壁层外,所述内壁层限定出容纳腔。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的储热装置连通在蓄热***的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的储热装置在布水器处的轴向视图;
图3是根据本发明实施例的布水管的局部结构示意图;
图4是根据本发明实施例的布水子管的结构示意图;
图5是根据本发明实施例的导流板的结构示意图;
附图标记:
热源1,容纳腔2,热源出口阀3,热水阀4,热水管5,第一布水器6a,第二布水器6b,内壁层8,外保温层9,冷水管10,冷水阀11,储热循环泵12,热用户13,放热循环泵14,蒸汽阀15,安全阀16,溢流阀17,排污阀18,分流管61,布水管62,布水子管63,布水孔631,外螺纹632,内螺纹633,导流板64,通孔641。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的蓄热***。
如图1所示,本发明实施例的蓄热***包括:热源1、热源出口阀3、热水阀4、热水管5、冷水管10、冷水阀11、储热循环泵12、热用户13、放热循环泵14、蒸汽阀15、安全阀16、溢流阀17、排污阀18、蓄热装置。
其中,热源1的出水端与蓄热装置的第一布水器6a相连,热源1的回水端与蓄热装置的第二布水器6b相连,热用户13的进水端与热源1的出水端相连,热用户13的出水端与热源1的回水端相连。换言之,蓄热装置和热用户13并联在热源1的出水端与回水端之间。第一布水器6a可选择性地与热源1的出水端相连,第二布水器6b可选择性地与热源1的回水端相连,热用户13的进水端可选择性地与热源1的出水端相连,热用户13的出水端可选择性地与热源1的回水端相连,热用户13的进水端可选择性地与第一布水器6a相连,热用户13的出水端可选择性地与第二布水器6b相连。
热源1可以加热回水以向出水端供应热水,热源1将电能、电厂蒸汽的热能或太阳能转换为水的热能。热源1可包括锅炉、太阳能集热器等加热装置,也可包括蒸汽-水换热装置,也可以来源于火电的谷电、热电联产、消纳弃风弃光等可再生能源、太阳能利用、工业余热等。热用户13可以为供暖用户等。
在一些实施例中,热源1的出水端设有热源出口阀3,热源出口阀3可以为电动调节阀,调节从热源1出口的热水总流量,热源1的回水端设有储热循环泵12,储热循环泵12用于给回水加压,蓄热装置和热用户13并联在热源出口阀3与储热循环泵12之间。第一布水器6a通过热水管5与热源出口阀3相连,热水管5设有热水阀4,热水阀4为电动调节阀,根据所要求的蓄热装置的储热量/储热功率,调节进入蓄热装置的热水流量。第二布水器6b通过冷水管10与储热循环泵12的进水口相连,冷水管10设有冷水阀11,冷水阀11为电动调节阀,根据蓄热量和蓄热功率的需求,热源出口阀3和热水阀4控制热水流量及液位。蓄热装置内储满热水时,液位最大高度不超过限制。热用户13的出水端可以设有放热循环泵14,热水经热用户换热后,成为回水,回水通过放热循环泵14加压。
储热装置顶部设置蒸汽阀15,蒸汽阀15用于控制进入储热装置的蒸汽流量和罐内压力;储热装置顶部设置安全阀16,安全阀16用于储热装置内压力超过限值则向大气自动排放;储热装置上部设置溢流阀17,当液位超过限值则溢流;储热装置底部设置排污阀18,用于启动前和运行过程中排污。
在蓄热装置的储热阶段,水被热源1加热,流经热水管道5、热水阀4和第一布水器6a流入蓄热装置,随着储热阶段热水的流入,蓄热装置内的高温热水区增厚、斜温层向下运动,蓄热装置底部冷水流出,经过冷水管10和储热循环泵12加压后流回热源1继续加热。
在蓄热装置的放热阶段,热水流经热水管5和热水阀4流入热用户13,热用户13的换热器可为水-水换热器或水-空气换热器等。热水经热用户换热后,成为回水,回水通过放热循环泵14加压,经冷水管10、冷水阀11和第二布水器6b流入蓄热装置,冷水阀11调节回水流量。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的带模块化布水器的蓄热装置。
如图1所示,蓄热装置包括:壳体和布水器。
壳体限定出用于容纳蓄热介质的容纳腔2,蓄热介质可以为水,壳体可以包括:外保温层9和内壁层8,外保温层9覆盖于内壁层8外,内壁层8限定出容纳腔2,内壁层8的材料可以为不锈钢;外保温层9的材料为使用上限温度高于110°C,导热系数小于0.05W/(mK)且热稳定性较高的保温材料。
如图1和图2所示,布水器布置在容纳腔2内,布水器包括布置在容纳腔2顶端的第一布水器6a和布置在容纳腔2底端的第二布水器6b,第一布水器6a用于与热水管5连通,第二布水器6b用于与冷水管10连通。
该蓄热装置是以自然分层原理为基础的储热装置,在储热阶段储存热水,热水通过蓄热装置第一布水器6a以密度流的方式进入蓄热装置进行储热,蓄热装置内热水区域增厚,热水和冷水之间形成过渡层(斜温层)且向下平移,底部冷水通过第二布水器6b排出至热源加热;在放热阶段,热水通过蓄热装置第一布水器6a流出,与热用户换热,放热后的低温回水通过第二布水器6b流入蓄热装置,蓄热装置内冷水区域增厚、斜温层向上平移。
蓄热装置在储热阶段用于储存热水,热源1加热生成的热水通过热水管5和第一布水器6a进入蓄热装置进行储热,底部冷水通过第二布水器6b和冷水管10流出至热源1加热;在放热阶段,热水通过第一布水器6a和热水管5流出,至热用户13进行换热,放热后的低温回水通过冷水管10和第二布水器6b流入蓄热装置。
布水器(第一布水器6a和第二布水器6b各自)包括导流板64和多个布水管62,多个布水管62沿壳体的径向间隔开设置,布水管62设有朝壳体的径向敞开的布水孔631,也就是说,布水孔631水平敞开,导流板64的法线沿水平方向,导流板64设有多个通孔641,导流板64设在相邻的两个布水管62之间,且导流板64与布水管62沿径向间隔开。
可以理解的是,如图5所示,导流板64为带通孔641的板体,导流板64位于两圈布水管62之间,由于导流板64与布水管62沿径向间隔开,这样导流板64与布水管62的布水孔631正对设置,布水孔631喷出的水流或者吸入的水流要经过导流板64的通孔641,导流板64可以对布水孔631处的流量进行分配和对布水孔631水流整流,使得每一圈布水管62的流量与布水面积之比为常数,确保了第一布水器6a和第二布水器6b的每一圈布水管62流量分配均匀、每一布水孔631的流速一致,确保了蓄热装置进水的流量分配均匀。
需要说明的是,由于将布水孔631设在水平方向,可以防止极大地减小水流扰动,且结合导流板64,可以消除不同的布水管62之间的布水流量的差距。
蓄热装置内部设置上述结构形式的布水器,确保在储热和放热过程中,进口水的流量分配均匀、流速均匀且流速较低,降低了进口水导致的扰动、减少热水和冷水交混,降低了对斜温层的破坏、维持了蓄热装置内良好的自然分层。
根据本发明实施例的蓄热装置,通过重新设计布水孔631的方向以及增设导流板64,可以确保布水管62流量分配均匀、每一布水孔631的流速一致,确保蓄热装置进水的流量分配均匀。
如图1和图2所示,每个布水器的多个布水管62等高设置,导流板64的高度大于布水管62的高度,且布水管62沿竖直平面的投影位于导流板64沿竖直平面的投影的中部。这样,可以提高导流板64的均流效果。
布水管62朝壳体的径向内侧和外侧均设有布水孔631。导流板64到该导流板64径向内外侧的布水管62均具有均流作用。
每个布水器包括至少三个沿径向间隔开设置的布水管62,导流板64为多个,且任意相邻的两个布水管62之间均设有导流板64,每个布水器中,导流板64的数目比布水管62的数目少1个。在图1和图2所示的实施例中,每个布水器(第一布水器6a和第二布水器6b)各自包括三个布水管62,三个布水管62沿径向由内向外间隔开分分布,即第二圈布水管62套设在第一圈布水管62外,第三圈布水管62套设在第二圈布水管62外,第二圈布水管62与第一圈布水管62之间设有一个导流板64,第三圈布水管62与第二圈布水管62之间设有另一个导流板64。
如图1和图2所示,布水器包括分流管61,分流管61用于与外界管路连接,布水管62与分流管61相连。布水器包括布置在容纳腔2顶端的第一布水器6a和布置在容纳腔2底端的第二布水器6b,第一布水器6a用于与热水管5连通,第二布水器6b用于与冷水管10连通。第一布水器6a的布水管62设置在第一布水器6a的分流管61的上方,第二布水器6b的布水管62设置在第二布水器6b的分流管61的下方。这样可以减少布水过程中对斜温层的影响。
如图2和图5所示,导流板64为环形板状,导流板64环绕在一个布水管62外。每个导流板64上的通孔641可以成点阵型或错开的点阵型分布。通孔641可以为圆形。
如图1和图2所示,布水管62为环形,环形包括圆环形和多边形环形。每个布水器的多个布水管62同心布置,且每个布水器中的任意两个布水管62围成的环形的大小不同。布水管62可以为正多边形,在图2所示的实施例中,布水管62可以为正八边形,多边形环便于装配。
如图2和图3所示,布水管62为环形,且布水管62包括多个布水子管63,多个布水子管63首尾相连,每个布水子管63均设有布水孔631。可以理解的是,每个布水子管63的结构可以相同,这样实现模块化制作,每个布水子管63上的布水孔631的形状、大小和分布方式也相同,由于设计了导流板64,依然能实现每一圈布水管62的布水面积相等,从而实现布水器出口近似的均匀和低速流动,且这种模块化的结构便于量产加工。另一方面,外圈的布水管62的布水孔631的分布密集度与内圈相同,布水管62的布水效率更高。
如图4所示,布水子管63的第一端设有内螺纹633,布水子管63的第二端设有外螺纹632,布水子管63的第一端与相邻的另一个布水子管63的第二端螺纹连接。当布水管62为正多边形,相邻的两条边上的相邻的两个布水子管63通过二通管接头相连。
上述布水器包括模块化布水管62和流量分配结构组成。具体地,布水器包括多圈八边形布水管62,进水经分流管61分流后进入每一圈布水管62内,每一圈布水管62包括8条边,每条边包括n个(n>1)独立的布水子管63。每个布水子管63的内径和长度相等,其上设计m个形状和尺寸相等的(m>1)布水孔631,布水子管63之间采用螺纹连接后再焊接固定。该模块化布水管62的布水器确保了布水器每一孔口的流速一致、布水器任何局部位置的流速均匀、以及加工制造工艺的标准化。
在本发明的一个具体的实施例中,第一布水器6a和第二布水器6b均包括三圈八边形的布水管62。热水管5连接第一布水器6a的分流管61,经该分流管61分流,水进入每一圈布水管62内,每一圈布水管62包括8条边,表1示出了布水器的各个零部件的数目和参数。
第一圈布水管62的每条边包括6个布水子管63,即第一圈布水管62包括48个独立的布水子管63;第二圈布水管62的每条边包括9个布水子管63,即第二圈布水管62包括72个独立的布水子管63;第三圈布水管62的每条边包括13个布水子管63,即第三圈布水管62包括104个独立的布水子管63。
每个布水子管63的内径和长度相等,内径为0.63m,长度为1m。布水子管63中间开尺寸相等的10个布水孔631。布水子管63之间采用螺纹连接后再焊接固定,布水子管63的第一端有外螺纹632,第二端有内螺纹633,每个布水子管63的螺纹形式和尺寸一致。第二布水器6b与第一布水器6a形状一致。以上参数仅作为示例。
表1 蓄热装置的主要参数
第一圈布水管62和第二圈布水管62之间的导流板64的直径为9.18m,第二圈布水管62和第三圈布水管62之间的导流板64直径为11.24m,均为环形孔板,导流板64用于每圈支管之间出口水的再次流量分配和对布水管62出口水整流,使得每一圈支管的布水器流量与布水面积之比为常数,确保了第一布水器6a和第二布水器6b的每一圈布水管62流量分配均匀、每一布水孔631的流速一致。以上参数仅作为示例。
热源出口阀3为电动调节阀,调节从热源1出口的热水总流量。
热水阀4为电动调节阀,根据所要求的蓄热装置的储热量/储热功率,调节进入蓄热装置的热水流量。根据蓄热量和蓄热功率的需求,热源出口阀3和热水阀4控制热水流量及液位。蓄热装置内储满热水时,液位最大高度不超过限制。
蓄热装置壁面为8,壁面8材料为不锈钢;外部外保温层99材料使用上限温度高于110°C,导热系数小于0.05W/(mK),可采用硬质聚氨酯泡沫、橡塑保温板、岩棉或其他材料。
蓄热装置顶部设置蒸汽阀15,控制进入蓄热装置的蒸汽流量和罐内压力;蓄热装置顶部设置安全阀16,蓄热装置内压力超过限值则向大气自动排放;设置溢流阀17,当液位超过限值则溢流;蓄热装置底部设置排污阀18,用于启动前和运行过程中排污。
上述实施例的蓄热装置,其布水器采用模块化结构,确保了布水器的每一孔口的流速一致、布水器任何局部位置的流速均匀;蓄热装置内设置了导流板64,确保蓄热装置进口水的整体流量分配均匀,每一圈布水管62的布水流量与布水面积之比为常数;布水器模块化结构能够标准化设计和制造、实现量产、安装方便、降低了成本;蓄热装置基于储热介质自然分层原理设计,采用模块化结构的八角形布水器和和流量分配结构,确保了进水流速的缓慢、流量分配的均匀性、降低了蓄热装置进水扰动、抑制了冷热水混合,满足蓄热装置自然分层的设计准则、提高了蓄热装置效率,提供了一种普遍适用于热电联产、火电调峰、谷电利用等区域供热***的高效节能储热方式;该装置无需能动设备,运行稳定可靠,减少了后续维护成本。
综上所述,本发明实施例的蓄热装置基于储热介质自然分层原理设计,采用模块化结构的八角形布水器和和流量分配结构,确保了进水流速缓慢、流量分配均匀、降低了蓄热装置进水扰动、抑制了冷热水混合,满足蓄热装置自然分层的设计准则、提高了蓄热装置效率,提供了一种普遍适用于热电联产、火电调峰、谷电利用等区域供热***的高效节能储热方式。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述蓄热装置包括:
壳体,所述壳体限定出用于容纳蓄热介质的容纳腔;
布水器,所述布水器布置在所述容纳腔内,所述布水器包括导流板和多个沿所述壳体的径向间隔开设置的布水管,所述布水管设有朝所述壳体的径向敞开的布水孔,所述导流板的法线沿水平方向,且设有多个通孔,所述导流板设在相邻的两个所述布水管之间,且与所述布水管沿径向间隔开,每个所述布水器包括至少三个沿径向间隔开设置的所述布水管,所述导流板为多个,且任意相邻的两个所述布水管之间均设有所述导流板,所述导流板为环形板状,所述导流板环绕在一个所述布水管外;所述布水管为环形,每个所述布水器的多个所述布水管同心布置,且每个所述布水器中的任意两个所述布水管围成的环形的大小不同,所述导流板与所述布水管的所述布水孔正对设置,所述布水孔喷出的水流或者吸入的水流要经过所述导流板的所述通孔,所述导流板对所述布水孔处的流量进行分配和对所述布水孔水流整流,使得每一圈所述布水管的流量与布水面积之比为常数。
2.根据权利要求1所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,每个所述布水器的多个所述布水管等高设置,所述导流板的高度大于所述布水管的高度,且所述布水管沿竖直平面的投影位于所述导流板沿竖直平面的投影的中部。
3.根据权利要求1所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水管朝所述壳体的径向内侧和外侧均设有所述布水孔。
4.根据权利要求1所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水管为正多边形。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水管为环形,且包括多个布水子管,多个所述布水子管首尾相连,每个所述布水子管均设有所述布水孔。
6.根据权利要求5所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水子管的第一端设有内螺纹,所述布水子管的第二端设有外螺纹,所述布水子管的第一端与相邻的另一个所述布水子管的第二端螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水管为正多边形,相邻的两条边上的相邻的两个所述布水子管通过二通管接头相连。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水器包括分流管,所述分流管用于与外界管路连接,所述布水管与所述分流管相连。
9.根据权利要求8所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述布水器包括布置在所述容纳腔顶端的第一布水器和布置在所述容纳腔底端的第二布水器,所述第一布水器用于与热水管连通,所述第二布水器用于与冷水管连通。
10.根据权利要求9所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述第一布水器的布水管设置在所述第一布水器的分流管的上方,所述第二布水器的布水管设置在所述第二布水器的分流管的下方。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的带模块化布水器的蓄热装置,其特征在于,所述壳体包括:外保温层和内壁层,所述外保温层覆盖于所述内壁层外,所述内壁层限定出容纳腔。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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CN209084873U (zh) * | 2018-10-15 | 2019-07-09 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 带模块化布水器的蓄热装置 |
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