[实用新型]一种用于圆柱罐的网状结构布水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水蓄冷/蓄热技术领域，具体为一种用于圆柱罐的网状结构布水 器。

背景技术

在水蓄冷及水蓄热技术领域，为了确保蓄冷/蓄热的效果，以最大限度地利用有限 的水池来蓄存最多的冷/热能，所采用的水蓄冷/蓄热装置必须能够有效地将冷热两种不同 温度的液体进行隔离，在多种隔离方式之中，温差分层技术是当前使用得最多的一种技术。 为了方便陈述，以下将以水蓄冷技术为例进行说明，针对水蓄冷技术所做的陈述同样适用 于水蓄热技术。

温差分层蓄冷技术即是利用水在不同温度下具有不同的密度，从而在冷热水之间 产生自然分层原理，在一定的流动条件之下，使冷热水能够维持稳定的分层结构的技术。据 相关的理论及实验研究，影响温差分层效果的因素有三个，一个是布水器的总长度L，L要足 够长，其二是喷孔的喷流速度V，V要足够低，一般不超过0.5m/s，其三是喷孔距离池底或者 水面距离h，h足够小。对于圆柱状结构的蓄水池，传统的布水器做法为八角形结构（参见附 图1），该种结构的布水器具有如下的缺陷：

1、布水器结构为内外两圈，其最大布水长度L与水罐的直径D具有固定的比例关 系，也即对于确定的水罐直径D，其布水器长度L也是确定的，可调整的空间非常小。然而，对 于一定直径的水罐，其高度却可以根据需要而做一定范围的变化。当直径不变而高度增加 时，意味着蓄水量增加，相应的蓄冷量也会增加，具体有如下公式：

Qs=ρCV△tη（1）

=ρCπR²H△tη

式中：Qs：蓄冷量，kJ，ρ：水的密度，kg/m^3，C：水的比热，kJ/kg.℃，V：水罐总蓄水容 积，m^3，△t：蓄冷温差，℃，η：蓄冷效率，%（与斜温层厚度有关以及布水器安装高度有关）；R： 水罐半径，m，H：水罐蓄水高度，m；

由上式可以看出，在直径与蓄冷温差一定的情况下，蓄冷量与水罐高度成正比。也 即随着高度的增加，蓄冷量也成比例增加，这就意味着在确定的蓄冷时间（一般为可资利用 的低谷电价时间，正常情况下为8小时）和蓄冷温差下，单位时间的蓄冷流量将会增加，从而 导致布水器的线流量增大。这并不利于确保温差分层的效果。以下为线流量的计算公式：

q=M/L（2）

=ηV/T/L

=ηπR²H/T/L

式中：q：布水器线流量，m³/m.s，M：蓄冷流量，m3/s，L：布水器总长度，m，T：总蓄冷 时间，小时，其他符号含义同式（1）。

线流量增大的直接结果就是布水雷诺数的增加，这对于确保温差分层效果是极为 不利的。该种结构的布水器的另一个缺陷是内外圈布水器所承担的布水面积不同，布水管 长度不同，其每根布水管的流量也不相同，而这种流量差异很难通过分流管的设计来保证。 这种缺陷将会导致布水均匀性的降低，也就相应降低了斜温层的质量，特别在斜温层邻近 布水器的时候，其受到的扰动是非常大的。总的结果就是降低了蓄冷的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于圆柱罐的网状结构布水器，采用辐射网状结 构，使得布水总长度可根据需要任意增减，并不受水罐直径的限制，同时，每个布水支管具 有相同的长度，并承担相同面积的布水任务，能够很好地确保布水的均匀性，提高了蓄冷/ 蓄热的效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于圆柱罐的网状结构布水器，包括一级分流器、若干分流管、二级分流器和 若干布水管；一级分流器整体为圆柱状结构，在一级分流器的顶端设有一级进水口，在一级 进水口处设置连接法兰，一级分流器的底端侧壁上均匀环绕分布有若干个一级出水口，每 个一级出水口上连接一根分流管，分流管的外端连接二级分流器，二级分流器的整体为圆 柱状结构，在二级分流器的顶部设置二级进水口，在二级分流器的底端侧壁上均匀环绕分 布有4个二级出水口，二级进水口通过分流管与一级分流器的一级出水口连接，每个二级出 水口连接一根布水管。

作为本实用新型更进一步的技术方案，二级出水口上连接的布水管呈散射状分 布。

作为本实用新型更进一步的技术方案，一级分流器设置有个一级进水口。

作为本实用新型更进一步的技术方案，一级分流器的一级进水口与外部的进水源 连接。