CN109516004A - 一种用于热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器 - Google Patents

Abstract

一种用于热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器,涉及热电厂设备领域。为解决流体流经斜温层储热罐布水器时，存在流体不能充分发育，布水器内部容易产生漩涡、压阻较大，布水器出口流速高，不利于斜温层的形成且斜温层较厚的问题；布水器包括多流道布水盘、多级降速锥形筒、稳流圆筒和多张扰流网；多级降速锥形筒是由多个锥形筒顺次法兰连接组成；相邻两个锥形筒之间安装有一张扰流网；多级降速锥形筒的入口端至出口端的横截面积逐渐增加；多流道布水盘是由上圆板、下圆板和多个肋板焊接而成；多级降速锥形筒的出水口与上圆板中心处开有的圆口之间通过稳流圆筒连接；多个肋板周向均匀垂直设置在上圆板和下圆板之间。本发明用于调节水流的稳定性。

Description

一种用于热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器

技术领域

本发明涉及热电厂设备领域，尤其涉及一种用于热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器。

背景技术

北方地区风能及太阳能资源丰富，由于存在冬季供暖的刚性需求，弃风弃光现象严重；热电厂供热负荷与供电负荷直接相关，供热负荷与供电负荷昼夜需求相反，往往使得二者无法兼顾，造成了严重的能源浪费。此外，受天气影响，供热负荷往往复杂多变，存在极端情况下超过供热峰值情况。斜温层储罐可以将白天供电负荷大时，产出的盈余热量以高温水的形式进行存储，在夜间供电负荷小，供热需求大时用以补充供热；当受天气影响出现白天供热供电不匹配情况时，也可做为热源的一个有效补充，提高供热峰值，实现热电厂的灵活调峰，也为风能及太阳能的利用创造了条件。

热电厂调峰用斜温层储热罐热水温度高，冷热水温差一般较大，为实现罐内温度梯度层即斜温层的稳定形成，同时也为了最大化利用罐内空间，降低斜温层厚度，为此需要一种新的用于热电厂调峰用斜温层储罐的布水器来满足储罐内斜温层形成及稳定且能够维持最小厚度的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：

1)、流体流经斜温层储热罐布水器时，存在流体不能充分发育，布水器内部容易产生漩涡、压阻较大，布水器出口流速较高，不利于斜温层的形成且斜温层厚度较厚的问题；2)、布水器存在耗材多，造价高，且不便于安装及检修的问题；进而提供一种新型的经实例验证的适用于热水温度高、冷热水温差大、斜温层稳定且较薄的热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

所述的布水器包括多流道布水盘、多级降速锥形筒、稳流圆筒和多张扰流网；

所述的多级降速锥形筒是由多个锥形筒顺次连接组成，且相邻两个锥形筒之间通过法兰连接；相邻两个锥形筒之间安装有一张扰流网，且扰流网位于两个法兰之间；进水管道的出水口与多级降速锥形筒的入水口相连通；多级降速锥形筒的入口端至出口端的横截面积逐渐增加；

所述的多流道布水盘是由上圆板、下圆板和多个肋板焊接而成；所述的上圆板中心部位开有圆口，多级降速锥形筒的出水口与上圆板中心处的圆口之间通过稳流圆筒连接；所述的上圆板与下圆板上下相对设置，且多个肋板周向均匀垂直设置在上圆板和下圆板之间。

本发明的有益效果是：

1、水流通过多级降速锥形筒，截面积逐渐增加，流速降得足够低，并受到相邻两个锥形筒之间的扰流网扰流流体，破碎流动中的大尺度漩涡，使流体流动均匀，减小压阻；流出多级降速锥形筒的流体进入到稳流圆筒稳流，之后进入多流道布水盘，经多流道布水盘进一步的扩张发育布水后，流体沿储罐径向流出，水流稳定、均匀、压阻小且拥有足够低的流速，可实现斜温层的稳定形成，并能实现斜温层厚度的最小化，最终实现斜温层储罐同时存储冷热流体的目的，使储罐可以正常、稳定、安全、高效的工作。

2、每级锥形筒之间通过法兰连接，可在车间加工完成后整体运至现场吊装，极大的减小了安装和后期维护检修的工作量；

3、本发明结构紧凑，体积小，耗材少，加工容易，制造成本低廉。

附图说明

图1为布水器的主视图；

图2为布水器的俯视图；

图3为布水器的立体图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

具体实施方式一：如图1至图3所示：本实施方式所述的布水器包括多流道布水盘1、多级降速锥形筒2、稳流圆筒3和多张扰流网4；

所述的多级降速锥形筒2是由多个锥形筒2-1顺次连接组成，且相邻两个锥形筒2-1之间通过法兰连接；相邻两个锥形筒2-1之间安装有一张扰流网4，扰流网4位于两个法兰之间；进水管道的出水口与多级降速锥形筒2的入水口相连通；多级降速锥形筒2的入口端至出口端的横截面积逐渐增加，水流经过多级降速锥形筒2流速逐级降低，到达扰流网4时，扰流流体，破碎流动中的大尺度漩涡，使流体流动均匀；

所述的多流道布水盘1是由上圆板1-1、下圆板1-2和多个肋板1-3焊接而成；所述的上圆板1-1中心部位开有圆口，多级降速锥形筒2的出水口与上圆板1-1中心处的圆口之间通过稳流圆筒3连接；所述的上圆板1-1与下圆板1-2上下相对设置，且多个肋板1-3周向均匀垂直设置在上圆板1-1和下圆板1-2之间。水流经过多流道布水盘1后，沿储罐径向流出，可以实现布水稳定、均匀。最终实现斜温层储罐同时存储冷热流体的目的，使其可以正常、稳定、安全的工作。

具体实施方式二：如图1和图2所示：本实施方式所述的多流道布水盘1的流道入口口径小于出口口径。

所述的上圆板1-1为圆锥形板，上圆板中心处到下圆板的距离小于上圆板边缘处到下圆板的距离。采用此种方式，可以使水流流经时，流速降低，流动稳定，易于斜温层的形成。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示：本实施方式所述的上圆板与下圆板之间的夹角为a，0°＜a≤15°。

通过这样的设置可以使水流流速沿径向缓慢变化，流动均匀稳定，压阻小，易于斜温层形成。

其他组成及连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：如图1所示：本实施方式所述的多级降速锥形筒2是由三个锥形筒2-1顺次法兰连接而成，且每个法兰之间装有一张扰流网4。

所述的三个锥形筒分别为第一锥形筒、第二锥形筒和第三锥形筒，进水管道的出水口与第一锥形筒的入水口相连通，第一锥形筒的出水口与第二锥形筒的入水口相连通，第二锥形筒的出水口与第三锥形筒的入水口相连通，第三锥形筒的出水口与稳流圆筒3的入水口相连接，且第三锥形筒通过稳流圆筒3与和多流道布水盘1的流道相通；

水流进入第一锥形筒后，截面积增加，流速降低，到达扰流网4时，扰流流体，破碎流动中的大尺度漩涡，使流体流动均匀，到达第二锥形筒时，截面积进一步增加，流速进一步降低，到达扰流网时，进一步提高流动均匀性，到达第三锥形筒时，继续增大截面积，降低流速，经过多级降速后，使进入多流道布水盘的流体拥有足够低的流速，流动稳定、均匀，为后续斜温层的稳定形成创造条件，并使斜温层厚度的最小化得以实现，最终实现斜温层储罐同时存储冷热流体的目的，使其可以正常、稳定、安全、高效的工作。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至三任一项相同。

具体实施方式五：如图1所示：本实施方式所述的多级降速锥形筒2的母线与轴线之间的夹角为b，0°＜b≤10°。

水流通过三个锥形筒2-1和两张扰流网4，实现水流的多级降速，b的取值范围是大于0°且小于或者等于10°，使流体通道截面积缓慢增加，流速缓慢降低，减小压阻，有助于流动的稳定，不破坏流体流动状态且具有足够低的流速，为后续斜温层稳定形成提供保障。

其他组成及连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图1所示：本实施方式所述的多级降速锥形筒2的高度L与多流道布水盘1的直径D的关系为：L/D的取值范围是1～1.5。

采用此种大锥段结构，是保证流体从布水器流出前充分扩展、尽可能的减小压阻、不破坏流动状态、且拥有足够低的流速的有效措施，更有利于斜温层的形成及斜温层厚度的降低。

其他组成及连接方式与具体实施方式一或三相同。

Claims (6)

1.一种用于热电厂调峰用斜温层储罐的平板式布水器，其特征在于：所述的布水器包括多流道布水盘(1)、多级降速锥形筒(2)、稳流圆筒(3)和多张扰流网(4)；

所述的多级降速锥形筒(2)是由多个锥形筒(2-1)顺次连接组成，且相邻两个锥形筒(2-1)之间通过法兰连接；相邻两个锥形筒(2-1)之间安装有一张扰流网(4)，且扰流网(4)位于两个法兰之间；进水管道的出水口与多级降速锥形筒(2)的入水口相连通；多级降速锥形筒(2)的入口端至出口端的横截面积逐渐增加；

所述的多流道布水盘(1)是由上圆板(1-1)、下圆板(1-2)和多个肋板(1-3)焊接而成；所述的上圆板(1-1)中心部位开有圆口，多级降速锥形筒(2)的出水口与上圆板(1-1)中心处的圆口之间通过稳流圆筒(3)连接；所述的上圆板(1-1)与下圆板(1-2)上下相对设置，且多个肋板(1-3)周向均匀垂直设置在上圆板(1-1)和下圆板(1-2)之间。

2.根据权利要求1所述的布水器，其特征在于：所述的多流道布水盘(1)的流道入口口径小于出口口径。

3.根据权利要求2所述的布水器，其特征在于：所述上圆板与下圆板之间的夹角为a，0°＜a≤15°。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的布水器，其特征在于：所述的多级降速锥形筒(2)是由三个锥形筒(2-1)顺次法兰连接而成，且每个法兰之间装有一张扰流网(4)。

5.根据权利要求4所述的布水器，其特征在于：所述的多级降速锥形筒(2)的母线与轴线之间的夹角为b，0°＜b≤10°。

6.根据权利要求1或3所述的布水器，其特征在于：所述的多级降速锥形筒(2)的高度L与多流道布水盘(1)的外径D的关系为L/D的取值范围是1～1.5。