CN111912277A - 一种导流盘式布水器装置 - Google Patents

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姜晓霞
田永兰
赵宇炜
薛英喜
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Abstract

一种导流盘式布水器装置，属于储罐技术领域，本发明解决了现有的布水器存在入口减速段流量分配不均和扰流结构导致局部阻力过大的问题。本发明导流筒位于锥形筒的下侧，且锥形筒与导流筒同轴连接，上布水盘与导流筒的下端口固定连接，导流筒的下端口插设在上布水盘中心的通孔内；分流板设置在锥形筒内，将锥形筒沿周向分为至少4个相等的导流通道；导流锥设置在导流筒的正下方；导流锥的底端边沿与下布水盘的中心圆形通孔对应；上布水盘和下布水盘之间等间隔设置有多个导流板。本发明适用于储罐技术领域使用。

Description

一种导流盘式布水器装置
技术领域
本发明属于储罐技术领域，具体涉及一种导流盘式布水器装置。
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。
布水器装置是斜温层热水储罐中的重要结构，其布水性能直接影响储能能力。布水器与斜温层热水储罐储放热管道相连，水以周向均匀的状态进入斜温层储罐，并在短时间内迅速发展至低速状态，从而避免斜温层热水储罐入口来流对斜温层的扰动，使斜温层厚度得到有效控制，提升蓄热装置的有效储热量。
但是现有的布水器存在入口减速段流量分配不均、扰流结构导致局部阻力过大和布水盘尺寸过大导致结构强度低的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有的布水器存在入口减速段流量分配不均和扰流结构导致局部阻力过大的问题，提出了一种导流盘式布水器装置。
本发明所述的一种导流盘式布水器装置，包括锥形筒1、分流板3、导流锥4、导流筒5、上布水盘6、下布水盘8和导流板9；
锥形筒1的下端口与导流筒5的上端口连接，且二者轴线重合；
上布水盘6与导流筒5的下端口固定连接，且上布水盘6的中心开有圆形通孔，导流筒5的下端口与上布水盘6中心的通孔连接；
分流板3设置在锥形筒1内，将锥形筒1沿周向分为至少4个相等的导流通道；
导流锥4设置在锥形筒1的正下方；
导流锥4的底端与下布水盘8固定连接，所述下布水盘8的中心开有圆形通孔，导流锥4的底端边沿与下布水盘8的中心圆形通孔对应；
上布水盘6和下布水盘8之间等间隔设置有多个导流板9；所述多个导流板9均沿径向设置；
所述导流板9同时垂直于上布水盘6和下布水盘8。
进一步地，本发明中，还包括支撑杆2和支撑板7；多根支撑杆2沿锥形筒1的周向等间隔设置；
每根支撑杆2的一端通过连接件固定在锥形筒1的侧壁上，另一端与一块支撑板7固定连接，每块支撑板7均穿过上布水盘6、导流板9和下布水盘8，且与导流板9固定连接。
进一步地，本发明中，还包括加强圈10，共两个，所述两个加强圈分别设置在上布水盘6的上表面和下布水盘8的下表面，且所述两个加强圈10分别临近上布水盘6和下布水盘8的外边缘设置。
进一步地，本发明中，锥形筒1的锥角α的范围为：0°<α≤8°。
进一步地，本发明中，导流锥4的顶端设有排液孔，排液孔直径D的范围为：15mm≤D≤25mm。
本发明通过使锥形筒扩散角较小来避免锥形筒内漩涡的产生，并通过分流板在布水器入口处将水的流量等分，实现流场结构的控制，提高布水器入口处流量分配的均匀性，有利于增强布水器的周向布水均匀性。通过合理设置导流结构，不采用扰流结构，在保证布水器布水效果的前提下，减小水在布水器中的能量损失，有利于供水系统配置的降低。
附图说明
图1是本发明所述一种导流盘式布水器装置的内部结构示意图；
图2是本发明所述一种导流盘式布水器装置的外部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施方式一：下面结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述一种导流盘式布水器装置，包括锥形筒1、分流板3、导流锥4、导流筒5、上布水盘6、下布水盘8和导流板9；
锥形筒1的下端口与导流筒5的上端口连接，且二者轴线重合；
上布水盘6与导流筒5的下端口固定连接，且上布水盘6的中心开有圆形通孔，导流筒5的下端口与上布水盘6中心的通孔连接；
分流板3设置在锥形筒1内，将锥形筒1沿周向分为至少4个相等的导流通道；
导流锥4设置在锥形筒1的正下方；
导流锥4的底端与下布水盘8固定连接，所述下布水盘8的中心开有圆形通孔，导流锥4的底端边沿与下布水盘8的中心圆形通孔对应；
上布水盘6和下布水盘8之间等间隔设置有多个导流板9；所述多个导流板9均沿径向设置；
所述导流板9同时垂直于上布水盘6和下布水盘8。
本实施方式所述的结构在使用时，水通过入口进出导流盘式布水器后，先被分流板3 分为等流量的4股流体，再进入锥形筒1。由于锥形筒1的结构为扩张结构，因此水在锥形筒1内逐渐减速。低流速的水在经过锥形筒1后接触导流锥4，在导流锥4和导流筒5 中间的区域改变流向，使水的流速产生径向分量，继而冲击下布水盘8。水在流经导流锥4、冲击下布水盘8的过程中被导流板9平分流量，流场结构发展为周向均匀的径向流动。水在经过上布水盘6、下布水盘8、导流板9构成的流道流动的过程中流速继续减小，最终流出布水器。流出布水器的水具有流速低、周向均匀的特点，能够有效避免入口来流对斜温层的扰动，进而控制其厚度。
进一步地，本实施方式，还包括支撑杆2和支撑板7；多根支撑杆2沿锥形筒1的周向等间隔设置；
每根支撑杆2的一端通过连接件固定在锥形筒1的侧壁上，另一端与一块支撑板7固定连接，每块支撑板7均穿过上布水盘6、导流板9和下布水盘8，且与导流板9固定连接。
本实施方式中所述的支撑杆2的数量与支撑板7的数量相同。
本实施方式所述的支撑杆2与支撑板7连成一体，加强环10限制上布水盘6和下布水盘8的轴向位移，有效加强布水器的结构强度，使得布水盘能够进一步增大尺寸，进而减小布水器出口流速，有利于提高布水效果。
本发明为解决布水器布水盘尺寸过大导致结构强度低的问题，通过支撑杆与支撑板加强布水器轴向结构与径向结构之间的连接，将荷载集中于强度较高的支撑杆与支撑板上，避免布水器装置其他结构连接处出现应力过大的情况，同时采用加强环提高上布水盘和下布水盘的结构强度，使布水盘的尺寸在保证整体结构强度的前提下可以进一步增大，有利于提高设备的安全性。
进一步地，本实施方式，还包括加强圈10，共两个，两个加强圈分别设置在上布水盘6的上表面和下布水盘8的下表面，且两个加强圈10分别临近上布水盘6和下布水盘8的外边缘设置。
进一步地，本实施方式，锥形筒1的锥角α的范围为：0°<α≤8°。
本实施方式中，锥形筒1的扩散角为α，0°<α≤8°。通过这种方式限制锥形筒1的扩散角，可有效避免锥形筒内旋涡的产生，进而减小能量损失，且有利于流量的进一步均匀分配。
进一步地，本实施方式，导流锥4的顶端设有排液孔，排液孔直径D的范围为：15mm≤ D≤25mm。
本实施方式中导流锥4尖角处开排液孔。当布水器设置在斜温层热水储罐上部时，布水器的入口朝下，储罐停运放水后，导流锥4处的水将无法排净。通过设置排液孔结构，可以将导流锥4处的水排出。
进一步地，本实施方式，支撑板7与导流板9为一体结构。
本实施方式所述的支撑板7与导流板9的连接可以使上布水盘6和下布水盘8的受力经由导流板9传递至支撑板7上。当布水器设置在斜温层热水储罐上部时，布水器需通过其他支撑结构吊装在斜温层热水储罐的罐顶上。将支撑结构直接与支撑板7连接，吊装时布水器由自重产生的全部荷载直接施加于支撑板7和支撑杆2上，可避免上布水盘6与导流板9或下布水盘8与导流板9连接处承受布水器装置的全部荷载，增强布水器结构可靠性。
本发明为解决布水器入口减速段流量分配不均的问题，通过使锥形筒扩散角较小来避免锥形筒内漩涡的产生，并通过分流板在布水器入口处将水的流量等分，实现流场结构的控制，提高布水器入口处流量分配的均匀性，有利于增强布水器的周向布水均匀性。
本发明为解决扰流结构导致局部阻力过大的问题，通过不采用扰流结构，依靠合理设置导流结构，在保证布水器布水效果的前提下，减小水在布水器中的能量损失，有利于供水系统配置的降低。
本发明为解决布水器布水盘尺寸过大导致结构强度低的问题，通过支撑杆与支撑板加强布水器轴向结构与径向结构之间的连接，将荷载集中于强度较高的支撑杆与支撑板上，避免布水器装置其他结构连接处出现应力过大的情况，同时采用加强环提高上布水盘和下布水盘的结构强度，使布水盘的尺寸在保证整体结构强度的前提下可以进一步增大，有利于提高设备的安全性。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (5)

1.一种导流盘式布水器装置，其特征在于，包括锥形筒(1)、分流板(3)、导流锥(4)、导流筒(5)、上布水盘(6)、下布水盘(8)和导流板(9)；
锥形筒(1)的下端口与导流筒(5)的上端口连接，且二者轴线重合；
上布水盘(6)与导流筒(5)的下端口固定连接，且上布水盘(6)的中心开有圆形通孔，导流筒(5)的下端口与上布水盘(6)中心的通孔连接；
分流板(3)设置在锥形筒(1)内，将锥形筒(1)沿周向分为至少4个相等的导流通道；
导流锥(4)设置在锥形筒(1)的正下方；
导流锥(4)的底端与下布水盘(8)固定连接，所述下布水盘(8)的中心开有圆形通孔，导流锥(4)的底端边沿与下布水盘(8)的中心圆形通孔对应；
上布水盘(6)和下布水盘(8)之间等间隔设置有多个导流板(9)；所述多个导流板(9)均沿径向设置；
所述导流板(9)同时垂直于上布水盘(6)和下布水盘(8)。
2.根据权利要求1所述的一种导流盘式布水器装置，其特征在于，还包括支撑杆(2)和支撑板(7)；多根支撑杆(2)沿锥形筒(1)的周向等间隔设置；
每根支撑杆(2)的一端通过连接件固定在锥形筒(1)的侧壁上，另一端与一块支撑板(7)固定连接，每块支撑板(7)均穿过上布水盘(6)、导流板(9)和下布水盘(8)，且与导流板(9)固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种导流盘式布水器装置，其特征在于，还包括加强圈(10)，共两个，两个加强圈分别设置在上布水盘(6)的上表面和下布水盘(8)的下表面，且所述两个加强圈(10)分别临近上布水盘(6)和下布水盘(8)的外边缘设置。
4.根据权利要求1或2所述的一种导流盘式布水器装置，其特征在于，锥形筒(1)的锥角α的范围为：0°<α≤8°。
5.根据权利要求1或2所述的一种导流盘式布水器装置，其特征在于，导流锥(4)的顶端设有排液孔，排液孔直径D的范围为：15mm≤D≤25mm。
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