CN214470291U - 旋流式布水装置及蓄能*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋流式布水装置及蓄能***，涉及斜温层储罐技术领域，主要目的是避免进入蓄水罐的水流扰动斜温层。本实用新型的主要技术方案为：旋流式布水装置，该装置包括：进水管、扩散管和导流部；所述进水管的一端连接于布水器；所述扩散管的一端连通于所述进水管的另一端，另一端连接于阻流板，所述扩散管的周侧壁环形均布有多个出水口；所述导流部包括多个弧形导流板，每相邻两个所述弧形导流板构成弧形流道，每一个所述弧形流道对应其中一个所述出水口；其中，所述进水管和所述扩散管分别沿竖直方向延伸。

Description

旋流式布水装置及蓄能***

技术领域

本实用新型涉及斜温层储罐技术领域，尤其涉及一种旋流式布水装置及蓄能***。

背景技术

斜温层热水储罐作为一种典型的蓄热装置，是火电灵活性改造项目中常用的设备。斜温层热水储罐可通过在供暖负荷低时存储能量并在供暖负荷高时参与用户供暖，使热电联产机组在用电负荷低时以低负荷状态运行，对供暖机组进行双向调峰，从而减少能源的浪费，起到削峰填谷的作用，实现电力负荷深度调峰服务。相比于双罐储热，斜温层热水储罐具备单罐同时存储热水和冷水的显著优势，在蓄热、蓄冷领域应用广泛。制约储热水罐的核心技术是利用布水器将罐内冷热水分层，并且使斜温层越小越好。布水器的布置方式常见类型有三种，分别为直列式、径向式、八角式，上述三种布水器上的布水装置，多为孔管式，不能较好的避免布水装置的流出水流扰动斜温层，不能较好的减小斜温层的厚度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种旋流式布水装置及蓄能***，主要目的是避免进入蓄水罐的水流扰动斜温层。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型提供了一种旋流式布水装置，该装置包括：进水管、扩散管和导流部；

所述进水管的一端连接于布水器；

所述扩散管的一端连通于所述进水管的另一端，另一端连接于阻流板，所述扩散管的周侧壁环形均布有多个出水口；

所述导流部包括多个弧形导流板，每相邻两个所述弧形导流板构成弧形流道，每一个所述弧形流道对应其中一个所述出水口；

其中，所述进水管和所述扩散管分别沿竖直方向延伸。

实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，多个所述弧形导流板关于所述扩散管的中轴线中心对称。

可选的，多个所述弧形导流板的外边缘所共在的圆周为第一圆周，所述阻流板的边缘重合于所述第一圆周。

可选的，还包括挡流环板，所述挡流环板的内边缘连接于所述扩散管的一端外侧，所述挡流环板的外边缘重合于所述第一圆周。

另一方面，本实用新型还提供了一种蓄能***，包括：

罐体、第一布水器、第二布水器和多个如前所述的旋流式布水装置，所述第一布水器和所述第二布水器上下排布于所述罐体内，所述第一布水器连接于热水管，所述第二布水器连接于冷水管，其中一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第一布水器，其中另一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第二布水器。

可选的，其中一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第一布水器的上表面，其中另一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第二布水器的下表面。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：

进入罐体内的水流到达水平设置的布水器，并最终依次流经多个旋流式布水装置的进水管和扩散管，由于阻流板的阻挡作用，水流不能从扩散管的另一端竖直流出，在扩散管周侧壁的多个出水口位置，扩散管中的水分别流入弧形流道，水最终沿弧形流道旋转流出(弧形流道呈扩散状，弧形流道的进口尺寸小于弧形流道的出口尺寸)，使水流在离心力作用下，向扩散管四周横向扩容流动，在上述扩容流动的过程中，水流速度迅速降低，水流与罐体内周边的同温水混合，避免进入罐体内水流形成大范围的湍流，避免罐体内斜温层受到扰动，从而使斜温层厚度得到有效控制，提升罐体的储热效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种蓄能***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的布水器和旋流式布水装置的位置关系图；

图3为图2中A-A处的向视图；

图4为图3中B-B处的向视图；

图5为旋流式布水装置的立体图。

说明书附图中的附图标记包括：进水管1、扩散管2、出水口3、弧形导流板4、阻流板5、布水器6、罐体7、挡流环板8、热水管9、冷水管10、旋流式布水装置13。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一方面，本实用新型的一个实施例提供的一种旋流式布水装置，其包括：进水管1、扩散管2和导流部；

所述进水管1的一端连接于布水器6；

所述扩散管2的一端连通于所述进水管1的另一端，另一端连接于阻流板5，所述扩散管2的周侧壁环形均布有多个出水口3；

所述导流部包括多个弧形导流板4，每相邻两个所述弧形导流板4构成弧形流道，每一个所述弧形流道对应其中一个所述出水口3；

其中，所述进水管1和所述扩散管2分别沿竖直方向延伸。

旋流式布水装置的工作过程如下:

进入罐体7内的水流到达水平设置的布水器6，并最终依次流经多个旋流式布水装置13的进水管1和扩散管2，由于阻流板5的阻挡作用，水流不能从扩散管2的另一端竖直流出，在扩散管2周侧壁的多个出水口3位置，扩散管2中的水分别流入弧形流道，水最终沿弧形流道旋转流出(弧形流道呈扩散状，弧形流道的进口尺寸小于弧形流道的出口尺寸)，使水流在离心力作用下，向扩散管2四周横向扩容流动，在上述扩容流动的过程中，水流速度迅速降低，水流与罐体7内周边的同温水混合，避免进入罐体7内水流形成大范围的湍流，避免罐体7内斜温层受到扰动，从而使斜温层厚度得到有效控制，提升罐体7的储热效率。

在本实用新型的技术方案中，通过避免罐体7内竖直方向大范围的湍流，从而避免水流扰动罐体7内的斜温层。

具体的,布水器6水平安装于罐体7内，所述布水器6为直列式布水器6、径向式布水器6或八角式布水器6中的一种。

具体的，多个旋流式布水装置13阵列排布于所述布水器6的表面。

具体的，每一个出水口3的长度方向和扩散管2的轴向平行，多个弧形导流板4分别连接于扩散管2的轴侧，多个出水口3和多个弧形导流板4交替圆周排列于扩散管2的轴侧，从而使每一个弧形流道对应于其中一个出水口3。

在具体实施方式中，多个所述弧形导流板4关于所述扩散管2的中轴线中心对称。

在本实施方式中，具体的，多个弧形导流板4关于扩散管2的中轴线中心对称，多个弧形流道也就关于扩散管2的中轴线中心对称，多个弧形流道的形状一样，以使水流在不同弧形流道中扩容减速的情形趋于一致，这样自扩散管2内流出的水和扩散管2周边的同温水混合的速度趋于一致。

具体的，水流自扩散管2轴侧的出水口3向远离扩散管2的方向运动，相邻两个弧形导流板4之间的间距逐渐增大，水流量保持不变的情况下，水流方向的截面积增大，水流速度就变小了。

如图4和图5所示，在具体实施方式中，多个所述弧形导流板4的外边缘所共在的圆周为第一圆周，所述阻流板5的边缘重合于所述第一圆周。

在本实施方式中，具体的，阻流板5的边缘重合于第一圆周，当扩散管2另一端内部的水经出水口3流出至相邻两个所述弧形导流板4之间时，要沿阻流板5的板面水平流过弧形流道的长度，从而使减速后的水流沿水平方向脱离弧形流道，进一步避免罐体7内的水在竖直方向发生湍流。

如图4和图5所示，在具体实施方式中，还包括挡流环板8，所述挡流环板8的内边缘连接于所述扩散管2的一端外侧，所述挡流环板8的外边缘重合于所述第一圆周。

在本实施方式中，具体的，扩散管2一端内部的水自出水口3流出至弧形流道内，并沿挡流环板8的板面水平流过弧形流道的长度，延长了水流沿水平方向流动的距离，从而避免罐体7内的水在竖直方向上引起湍流的情形。

如图1所示，另一方面，本实用新型的另一个实施例提供的一种蓄能***，包括：

罐体7、第一布水器6、第二布水器6和多个如前所述的旋流式布水装置13，所述第一布水器6和所述第二布水器6上下排布于所述罐体7内，所述第一布水器6连接于热水管9，所述第二布水器6连接于冷水管10，其中一部分所述旋流式布水装置13的所述进水管1的一端连接于所述第一布水器6，其中另一部分所述旋流式布水装置13的所述进水管1的一端连接于所述第二布水器6。

在本实施方式中，具体的，热水管9的一端连接于第一布水器6的中心，另一端贯通至罐体7的外部，并连接热水供应设备；冷水管10的一端连接于第二布水器6的中心，另一端贯通至罐体7的外部，并连接冷水供应设备。

具体的，热水依次通过热水管9、第一布水器6和一部分旋流式布水装置13的扩散管2向扩散管2四周横向扩容流动；冷水依次通过冷水管10、第二布水器6和一部分旋流式布水装置13的扩散管2向扩散管2四周横向扩容流动。由于不同水温的水密度不同，利用自然分层的原理，罐体7中温度较高的水自然浮升起来，温度较低的水下沉至罐体7底部。在上述过程中，冷水和热水分别向扩散管2四周横向旋转扩容流动，同时避免热水和冷水发生竖直方向的湍流，从而避免斜温层受到扰动，从而使斜温层厚度得到有效控制。

如图1所示，在具体实施方式中，其中一部分所述旋流式布水装置13的所述进水管1的一端连接于所述第一布水器6的上表面，其中另一部分所述旋流式布水装置13的所述进水管1的一端连接于所述第二布水器6的下表面。

在本实施方式中，具体的，其中一部分旋流式布水装置13位于第一布水器6的上方，以使第一布水器6的热水布水层位于第一布水器6的上方；同时，其中另一部分旋流式布水装置13位于第二布水器6的下方，以使第二布水器6的冷水布水层位于第二布水器6的下方。通过上述方式，拉大冷水布水层和热水布水层之间的距离，进一步避免布水器6的布水层出水时所产生的扰动振荡影响到斜温层，避免斜温层的厚度增大，提高罐体7的储热效率。

具体的，使用本蓄能***时，罐体7初始为充满水状态。当罐体7需要蓄冷时，冷水经冷水管10和第二布水器6进入罐体7底部，由于不同水温的水密度不同，利用自然分层的原理，罐体7中温度较高的水自然浮升起来，温度较低的水下沉至罐体7底部，当水量达到一定高度后，温度较高的水自热水管9流出罐体7，直至冷水蓄满罐体7。

当罐体7需要释冷时，热水经热水管9和第一布水器6进入罐体7顶部，由于不同水温的水密度不同，利用自然分层的原理，罐体7中温度较高的水自然浮升起来，温度较低的水下沉至罐体7底部，冷水经第二布水器6和冷水管10流出罐体7。

具体的，热水管9、冷水管10分别安装有阀门，用于控制热水管9、冷水管10内流体的流通。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种旋流式布水装置，其特征在于，包括：

进水管，所述进水管的一端连接于布水器；

扩散管，所述扩散管的一端连通于所述进水管的另一端，另一端连接于阻流板，所述扩散管的周侧壁环形均布有多个出水口；

导流部，所述导流部包括多个弧形导流板，每相邻两个所述弧形导流板构成弧形流道，每一个所述弧形流道对应其中一个所述出水口；

其中，所述进水管和所述扩散管分别沿竖直方向延伸。

2.根据权利要求1所述的旋流式布水装置，其特征在于，

多个所述弧形导流板关于所述扩散管的中轴线中心对称。

3.根据权利要求1所述的旋流式布水装置，其特征在于，

多个所述弧形导流板的外边缘所共在的圆周为第一圆周，所述阻流板的边缘重合于所述第一圆周。

4.根据权利要求3所述的旋流式布水装置，其特征在于，

还包括挡流环板，所述挡流环板的内边缘连接于所述扩散管的一端外侧，所述挡流环板的外边缘重合于所述第一圆周。

5.一种蓄能***，其特征在于，包括：

罐体、第一布水器、第二布水器和多个如权利要求1至4任一项所述的旋流式布水装置，所述第一布水器和所述第二布水器上下排布于所述罐体内，所述第一布水器连接于热水管，所述第二布水器连接于冷水管，其中一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第一布水器，其中另一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第二布水器。

6.根据权利要求5所述的蓄能***，其特征在于，

其中一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第一布水器的上表面，其中另一部分所述旋流式布水装置的所述进水管的一端连接于所述第二布水器的下表面。

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