CN201093647Y - 分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽(1)、进出水管(3)和若干个稳流散流器，所述的稳流散流器为“H”型的散流分配管模块(2)，其布置在蓄冷槽(1)的上、下部；且每个“H”型的散流分配管模块(2)与进出水管(3)的水口同程连接；所述的“H”型的散流分配管模块(2)开有若干个进出水圆孔(4)。本实用新型采用模块化散流管，可在平面上进行均布，延长配水长度，单位长度上布水的水流速度大为降低；模块的同程和模块的开孔特性，决定了布水的均匀性，从而可使斜温层(用冷期)厚度降低至0.9m以下，提高了储槽的容积效率。

Description

分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置
技术领域
本实用新型涉及一种水蓄冷装置，特别是一种分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置。
背景技术
通过水蓄冷方法利用低谷电力来转移用电高峰负荷，不仅可以起到均衡电网负荷的作用，还可以提高电网运行的经济性，同时也增加了系统的备用容量。为进一步推动电力蓄能技术的运用，电力部门积极实施峰谷电价政策，以经济杠杆来调整电力负荷，鼓励用户多用廉价的低谷电，一方面缓解用电紧张的局面，另一方面也可以为用户带来可观的经济效益。以水作为蓄冷介质的水蓄冷技术是蓄冷空调和工艺用冷的重要方式之一，其核心技术是提高蓄冷装置的蓄冷和释冷能力。
将储冷装置与储存从用冷设备返回的温度较高的回水的装置合并为一体，是各类冷水储存装置的共同特点，在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷水槽的结构形式应能防止所蓄冷水与回流热水的混合，降低槽内高低温水的混合冷损失，以提高蓄冷水槽的蓄冷效率，增加蓄存冷水的可利用能量。
水蓄冷储槽按结构分为多槽混合型(水平流向型)、空、实槽多槽切换型、温度分层型(垂直流向型)等。
多槽混合型又称迷宫型。是将蓄水储槽分隔成多个单元槽，单元槽间有序地采用堰或连通管连接，迂回曲折的流道减少回流热水和冷水的界面面积，以此减少斜温层体积。但其结构复杂、耗材多，热工性能也并不理想。该槽型为利用建筑物地下结构时较常用的方式。
空、实槽多槽切换型由两个以上储槽组成，一个储存冷水，一个储存回流热水，可确保冷温水不混合，由于该型式必须设置一个空水槽，增加一次投资及维护费用，管理及运行控制较为复杂，其应用范围较窄。
温度自然分层型(垂直流向型)借助于水的密度差异实现回流热水与槽内冷水的分隔，其结构简单，无须人工建造的隔离设施。水的导热系数(λ＝0.59W/m.k)低于常用建材(如混凝土，其λ＝0.98W/m.k)，因此，只要蓄冷槽内水温分层稳定，其冷热水的混合将受到很大程度的限制，是目前应用较多的一种。在分层型水蓄冷储槽中，为使水以重力流或活塞流平稳地导入槽内(或由槽内引出)，其关键是需在储槽的冷温水进出口处设置稳流散流器，使水按不同温度相应的密度差异依次分层，形成并维持一个稳定的斜温层，以确保水流在储槽内均匀分配，扰动小。此斜温层流体力学特性可由Frande准数所决定，同时也受Renolds准数的影响。目前，自然分层散流分配管布水设置多为八角型、连续水平缝隙型、辐射圆盘型、条形等。以上各种方法的布水设置，有的由于布水管较长，布水强度受沿程阻力影响，均匀性欠佳。有的(如条形布水)由于单位长度流量过大不能满足雷诺数(Re)的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种布水均匀、减少斜温层，提高蓄冷槽容积效率的水蓄冷装置。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案来实现的：分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽、进出水管和若干个稳流散流器，其特征在于：所述的稳流散流器为“H”型的散流分配管模块，其布置在蓄冷槽的上、下部；且每个“H”型的散流分配管模块与进出水管的水口同程连接；所述的“H”型的散流分配管模块开有若干个进出水圆孔。
本实用新型所述的“H”型的散流分配管模块由两根散流管经桥接管连接而成，其中，散流管开有若干的进出水圆孔。
本实用新型所述的散流管的进出水圆孔的孔径沿桥接点向远端由小到大排列；设计时，散流管内最大流速要求在0.3m/s左右，这样减少了散流管内动压头，就能使开孔处的静压保持均等，各孔的流量保持一致。
本实用新型所述的位于桥接点同一侧的每根散流管的进出水圆孔间的距离相等；进出水圆孔中心间距大于其直径的两倍，以确保孔间水的混合可能性降到最低限度。
本实用新型所述的布置在蓄冷槽下部的“H”型的散流分配管模块的进出水圆孔向上开设；所述的布置在蓄冷槽上部的“H”型的散流分配管模块的进出水圆孔向下开设；这样，下部散流器进(出)水时，水流不会形成向上的扰动，在上部散流器进(出)水时不会产生向下的扰动。
本实用新型的有益效果是：采用模块化散流管，可在平面上进行均布，延长配水长度，单位长度上布水的水流速度大为降低；模块的同程连接使得每一个模块的流量保持一致，同时也保证了每根散流管内的流量保持一致；模块的开孔特性，既减少了散流管内动压头，使开孔处的静压保持均等，各孔的流量保持一致，也保证了水流不会形成向进水反方向的扰动，决定了布水的均匀性，从而可使斜温层(用冷期)厚度降低至0.9m以下，提高了储槽的容积效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是沿图1A-A线的剖视示意图；
图3是图1的“H”型的散流分配管模块的结构示意图；
图4是图1的B向视图。
具体实施方式
如图1～4所示的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其包括蓄冷槽1、两条进出水管3和稳流散流器；其中，每个稳流散流器为由两根散流管5经桥接管6连接而成“H”型的散流分配管模块2。两条进出水管3分别设置在蓄冷槽1的上部和下部，每条进出水管3的进水口都同程连接有八个“H”型的散流分配管模块2；这样保证了单位长度流量处于合适的范围，容易满足雷诺数(Re)的要求。每个“H”型的散流分配管模块2的散流管5均开有若干个进出水圆孔4；其中布置在蓄冷槽1上部的“H”型的散流分配管模块2的进出水圆孔4向下开设，布置在蓄冷槽1下部的“H”型的散流分配管模块2的进出水圆孔4向上开设；这样，下部散流器进/出水时，水流不会形成向上的扰动，在上部散流器进/出/水时不会产生向下的扰动。
散流管5的进出水圆孔4的孔径沿桥接点向远端由小到大排列，位于桥接点同一侧的每根散流管5的进出水圆孔4间的距离相等；设计时，散流管5管内最大流速要求在0.3m/s左右，这样可减少了散流管内动压头，就能使开孔处的静压保持均等，各孔的流量保持一致。
由于必须限制通过开孔的水流速度，一般要求在0.3-0.6m/s范围内，进出水圆孔4中心间距大于其直径的2倍，以确保孔间水的混合可能性降到最低限度。

Claims (7)

1.分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽(1)、进出水管(3)和若干个稳流散流器，其特征在于：所述的稳流散流器为“H”型的散流分配管模块(2)，其布置在蓄冷槽(1)的上、下部；且每个“H”型的散流分配管模块(2)与进出水管(3)的水口同程连接；所述的“H”型的散流分配管模块(2)开有若干个进出水圆孔(4)。
2.根据权利要求1所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的“H”型的散流分配管模块(2)由两根散流管(5)经桥接管(6)连接而成，其中，散流管(5)开有进出水圆孔(4)。
3.根据权利要求2所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的散流管(5)的进出水圆孔(4)的孔径沿桥接点向远端由小到大排列。
4.根据权利要求3所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的位于桥接点同一侧的每根散流管(5)的进出水圆孔(4)间的距离相等。
5.根据权利要求4所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的进出水圆孔(4)中心间距大于其直径的两倍。
6.根据权利要求1至4任一项所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的布置在蓄冷槽(1)上部的“H”型的散流分配管模块(2)的进出水圆孔(4)向下开设。
7.根据权利要求1至4任一项所述的分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置，其特征在于：所述的布置在蓄冷槽(1)下部的“H”型的散流分配管模块(2)的进出水圆孔(4)向上开设。
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