CN202284919U - 多方向布水的温度分层型水蓄能装置 - Google Patents

多方向布水的温度分层型水蓄能装置 Download PDF

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赵新红
陈雷田
徐新恒
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Abstract

一种多方向布水的温度分层型水蓄能装置，涉及水蓄能技术领域，所解决的是保证布水均匀的同时提高蓄能效率的技术问题。该装置包括蓄能水槽，及分别安装在蓄能水槽内的上下各一个布水器，上下各一块多孔均流板，每块均流板的周边均与蓄能水槽的内壁接合；上布水器位于上均流板的上方，下布水器位于下均流板的下方；每个布水器均由一根进出水管及多根布水管组成，同一布水器中的各布水管绕蓄能水槽的中心轴线轴对称布设；每根布水管均为上下管壁平、两侧管壁斜的四边形管，上布水器中各布水管的径向截面呈正梯形，下布水器中各布水管的径向截面呈倒梯形，每根布水管的两侧斜管壁上均设有多个布水孔。本实用新型提供的装置，布水均匀且蓄能效率高。

Description

多方向布水的温度分层型水蓄能装置
技术领域
本实用新型涉及水蓄能技术，特别是涉及一种多方向布水的温度分层型水蓄能装置的技术。
背景技术
蓄能技术是伴随着电力供应紧张应运而生的一项新技术。目前的电网负荷具有白天用电负荷高、夜间用电负荷低的特点，使得电网侧的发电效率很低，而蓄能技术能有效的解决这一问题。在蓄能技术中，水蓄能技术具有初投资少，***简单、维修方便的特点，其应用范围非常广泛。
水蓄能装置是以水作为蓄能介质夜间制取冷量储存，白天释放冷量的装置，能减少了用户侧机组的白天开启时间，有利于提高电网侧发电效率。现有水蓄能装置的蓄水槽结构主要有温度分层型、迷宫式、多槽式和隔膜式。其中，温度分层型蓄水槽具有高效、低投入的特点，得到了广泛应用。
温度分层型蓄水槽是利用水在不同温度时密度不同这一特性，依靠密度差使温水和冷水之间保持分隔，避免温水和冷水混合造成的热量损失，水在4℃左右时的密度最大，随着水温的升高密度逐渐减小，利用这一特性，使温度低的水储存在蓄能水槽下部，温度高的水储存在蓄能水槽上部。设计良好的温度分层型蓄能水槽在上部温水区与下部冷水区之间形成并保持一个斜温层，一个稳定而厚度适宜的斜温层是提高蓄冷效率的关键。
现有温度分层型蓄水槽为了使水平稳导入槽内，都在槽内布设有用于均匀分配水流的上下各一个布水器，布水器的设计决定了蓄能水槽的有效蓄能容积，设计的关键主要体现在斜温层厚度和布水器布水高度导致的不可利用空间。斜温层越小，蓄能的有效容积越大，而且在保证水流均匀的前提下，布水器的布水高度（即上布水器与上部水面之间的间距及下布水器与槽体底部之间的间距）越小，蓄能的有效容积也越大。但是现有温度分层型蓄水槽在布水时，其布水器的射流均为垂直流或水平流，因此布水射流对槽内水体的冲击较大，使得现有温度分层型蓄水槽的斜温层厚度较大，而且布水器需要较大的布水高度才能保证水流均匀，使得现有温度分层型蓄能水槽的实际蓄能量较低。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种布水均匀且蓄能效率高的多方向布水的温度分层型水蓄能装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种多方向布水的温度分层型水蓄能装置，包括蓄能水槽和管式布水器，其特征在于：
所述蓄能水槽内设有上下各一块渗水的平板型多孔均流板，每块均流板的周边均与蓄能水槽的内壁接合并防水密封，且两块均流板之间留有蓄水空间；
所述布水器有两个，均安装在蓄能水槽内，其中一个布水器位于上均流板的上方，另一布水器位于下均流板的下方；
每个布水器均由一根进出水管及多根布水管组成，每个布水器的进出水管均通至蓄能水槽外部，同一布水器中的进出水管及各布水管相互连通，且同一布水器中的各布水管绕蓄能水槽的中心轴线轴对称布设；
每根布水管均为上下管壁平、两侧管壁斜的四边形管，上布水器中各布水管的径向截面呈正梯形，下布水器中各布水管的径向截面呈倒梯形，每根布水管的两侧斜管壁上均沿该布水管的轴向均布有多个贯通其管壁的布水孔。
进一步的，每个布水孔的孔心轴线与水平面之间的夹角均在45°～60°之间。
进一步的，每个布水孔的截面积，均小于其所在布水管径向截面积的一半。
进一步的，每个布水孔均为圆孔。
进一步的，每块均流板上都均布有孔径小于10mm的多个渗流孔。
本实用新型提供的多方向布水的温度分层型水蓄能装置，由于布水孔都设置在布水管的斜管壁上，因此布水器布水时会从多个方向喷水，从而增大了出流覆盖面，减少射流在水平和垂直方向的冲击性，仅需较小的布水高度即可保证布水均匀，而且在均流板的渗流作用下能进行二次布水，从而确保了蓄能水槽整个断面流速缓慢均匀的效果，形成稳定的活塞流，避免了温水和冷水的掺混，能形成一个稳定且厚度较小的斜温层，具有蓄能量高的特点。
附图说明
图1是本实用新型实施例的多方向布水的温度分层型水蓄能装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的多方向布水的温度分层型水蓄能装置中的布水器的安装示意图；
图3是本实用新型实施例的多方向布水的温度分层型水蓄能装置中，上布水器的布水管径向截面图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种多方向布水的温度分层型水蓄能装置，包括蓄能水槽1和管式布水器3，其特征在于：
所述蓄能水槽1内设有上下各一块渗水的平板型多孔均流板2，每块均流板的周边均与蓄能水槽1的内壁接合并防水密封，且两块均流板2之间留有蓄水空间；
所述布水器3有两个，均安装在蓄能水槽1内，其中一个布水器3位于上均流板2的上方，另一布水器3位于下均流板2的下方；
如图2所示，每个布水器均由一根进出水管32及多根布水管31组成，每个布水器的进出水管32均通至蓄能水槽1外部（参见图1），同一布水器中的进出水管32及各布水管31相互连通，且同一布水器中的各布水管31绕蓄能水槽1的中心轴线轴对称布设；
每根布水管31均为上下管壁平、两侧管壁斜的四边形管，上布水器中各布水管31的径向截面呈正梯形（参见图3），下布水器中各布水管31的径向截面呈倒梯形，每根布水管31的两侧斜管壁上均沿该布水管31的轴向均布有多个贯通其管壁的布水孔33。
本实用新型实施例中，每个布水孔33均为圆孔，且每个布水孔33的孔心轴线与水平面之间的夹角均在45°～60°之间，每个布水孔33的截面积均小于其所在布水管31径向截面积的一半。
本实用新型实施例中，每块均流板2上都均布有孔径小于10mm的多个渗流孔，所述蓄能水槽1的底部设有一排污口，其顶部设有一溢流口、一补水口、一通气口、一液位测量孔、一检修人孔，其排污口接有一排污管4，其溢流口接有一溢流管5，其补水口接有一补水管6，其通气口上盖有一通气帽7，其外壁设有笼式直梯8。
本实用新型实施例的工作原理如下：
蓄冷时，蓄能水槽1外部制冷循环***中制取的冷水通过下布水器的进出水管32流入下布水器的各布水管31，再经下布水器各布水管上均布的布水孔33斜向向下流出，然后再在下均流板2的作用下缓慢均匀的渗流入两块均流板之间的蓄水空间下部，该蓄水空间上部的温水则通过上均流板2渗流至上均流板上方，再经上布水器各布水管上均布的布水孔流入上布水器的各布水管内，然后再通过上布水器的进出水管32流入蓄能水槽1外部的制冷循环***中，在不同水温导致的密度差作用下，蓄能水槽1下部的温水不断自然上浮，并在布水器和均流板的共同作用下，形成稳定的活塞流，至整个蓄能水槽1 充满冷水即完成一个蓄冷循环。
放冷时，蓄能水槽1内两块均流板之间的蓄水空间所储存的冷水通过下均流板2流出，再经下布水器各布水管上均布的布水孔33流入下布水器的各布水管31内，然后再通过下布水器的进出水管32流入蓄能水槽1外部的制冷循环***中，与用户***换热后温度较高的温水则通过上布水器的进出水管32流入上布水器的各布水管31中，再经上布水器各布水管上均布的布水孔斜向向上流出，然后再在上均流板的作用下缓慢均匀流入两块均流板之间的蓄水空间上部，在布水器和均流板的共同作用下，流入该蓄水空间内的水在水平和垂直方向的紊流大大减小，从而减少了温水与冷水的掺混，有效减少了斜温层的厚度，随着流入的温水逐渐增多，斜温层也缓慢均匀下降，蓄能水槽内的冷水也越来越少，至斜温层降至蓄能水槽1的底部即完成一个放冷循环。
本实用新型实施例中，为了使注入蓄能水槽1内的水体能均匀进出蓄能水槽，同一布水器中的各布水管绕蓄能水槽的中心轴线轴对称布设成八角形。

Claims (5)

1.一种多方向布水的温度分层型水蓄能装置，包括蓄能水槽和管式布水器，其特征在于：
所述蓄能水槽内设有上下各一块渗水的平板型多孔均流板，每块均流板的周边均与蓄能水槽的内壁接合并防水密封，且两块均流板之间留有蓄水空间；
所述布水器有两个，均安装在蓄能水槽内，其中一个布水器位于上均流板的上方，另一布水器位于下均流板的下方；
每个布水器均由一根进出水管及多根布水管组成，每个布水器的进出水管均通至蓄能水槽外部，同一布水器中的进出水管及各布水管相互连通，且同一布水器中的各布水管绕蓄能水槽的中心轴线轴对称布设；
每根布水管均为上下管壁平、两侧管壁斜的四边形管，上布水器中各布水管的径向截面呈正梯形，下布水器中各布水管的径向截面呈倒梯形，每根布水管的两侧斜管壁上均沿该布水管的轴向均布有多个贯通其管壁的布水孔。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每个布水孔的孔心轴线与水平面之间的夹角均在45°～60°之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每个布水孔的截面积，均小于其所在布水管径向截面积的一半。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每个布水孔均为圆孔。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每块均流板上都均布有孔径小于10mm的多个渗流孔。
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