CN201476204U - 静压布水式水蓄冷装置 - Google Patents

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Abstract

一种静压布水式水蓄冷装置，为自然分层式立罐型水蓄冷装置。在立罐型水蓄冷壳体内的上部及下部设置静压水箱，并在静压水箱上均匀设置布水口，进水主管及出水主管伸入静压水箱，其上均匀开启出水口或吸水口，出水口或吸水口与前述布水口开口方向相反。本实用新型的优点是：水仅靠静压流入或流出蓄冷装置，确保每个布水点的水流量均等，以保证蓄冷装置内的水流流态稳定于层流状态；大大降低出流以及入流对水层的扰动，最大限度地减小斜温层厚度，提高水蓄冷装置的蓄冷效率。

Description

静压布水式水蓄冷装置
技术领域
本实用新型涉及一种应用于水蓄冷空调系统的立罐型水蓄冷装置，特别涉及一种确保立罐型水蓄冷装置内的水流态处于层流状态，以减小斜温层厚度，提高蓄冷效率的静压布水式水蓄冷装置。
背景技术
水蓄冷空调系统是一种调峰节能的空调技术。主要原理是在夜间电价低谷时段开启制冷主机，并将其制取的冷量以4～6℃的冷水储存起来；而在日间电价高峰时段利用蓄存的冷水制冷，而主机避峰运行。而蓄冷水的蓄存与取用，是水蓄冷系统的核心技术。
蓄冷水的蓄存与取用都是在蓄冷装置中进行的。目前常用的水蓄冷装置有混凝土水池型和立罐型。立罐型水蓄冷装置因其蓄冷效率高、占地面积小、制造周期短等特点，而被广泛应用。
目前，常用的立罐型水蓄冷装置的蓄冷方式又分为：自然分层式；隔膜式。
相对而言，自然分层式水蓄冷装置由于结构简单，是水蓄冷系统设计中最常被用到的。自然分层式水蓄冷装置中4℃～6℃的高密度低温水自然聚集在蓄冷装置的下部，形成高密度水层；同时，12℃～20℃的低密度高温水自然聚集在蓄冷罐的上部，形成低密度水层。这就要求蓄冷装置内的水在蓄存与取用过程中，尽可能形成稳定的层流态活塞型运动。
现有绝大部分水蓄冷工程的蓄冷装置采用的是管道式布水系统----即通过钢管布水管道，将水引入或引出蓄冷装置。这种布水方式仅适用于横断面为方形的土建水池型蓄冷装置，而对于横断面为圆形的立罐型蓄冷装置，管道式布水系统往往无法保证每根支管的布水点数量一致，因而各布水点的流量亦无法保证均匀一致。这常常会导致水蓄冷装置内的速度场及温度场分布不均，并影响到蓄冷装置的蓄冷效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种蓄冷效率高的静压布水式水蓄冷装置。
为了解决以上的技术问题，所采用的技术方案是，本实用新型的静压布水式水蓄冷装置，在立罐型水蓄冷壳体内的顶部及底部设置静压水箱，顶部静压水箱的下底面以及底部静压水箱的上底面均匀设置布水口，蓄冷水进水主管和出水主管伸入静压水箱中，其上均匀开启出水口或吸水口，所述出水口或吸水口的开口方向与前述的布水口的开口方向相反，用于消除进水或出水的动压，使水仅靠静压驱动流入或流出蓄冷装置。由于静压水箱内的各点的水静压均一，能确保每个布水口的水流量均等、水流速低、流态稳定于层流状态。
所述的静压水箱是用钢板材质制成的。
所述的蓄冷水进水主管和出水主管在进水罐前各分为两根等径的支管，且每根支管的流量为总流量的50％。所述进水主管及出水主管的支管管内流速不大于2m/S，优选流速V3为0.75m/S～1.5m/S，每根支管做数次变径，确保管内流速处于上述优选流速范围内。
所述布水口的间距，优选为500mm～800mm。
所述出水口或吸水口的间距，优选为1500mm～2000mm。
静压水箱的高度H不小于支管最大管径D1的2.5倍，保证完全消除出水口或吸水口处动压，进而确保静压水箱内部各点的静压均匀一致，这样可保证上水层和下水层都处于层流流态，减少了上、下水层之间的扰动与对流传热，从而减小上、下水层之间的斜温层的厚度。
本实用新型的优越功效在于：
1)水仅靠静压流入或流出蓄冷装置，因此可确保每个布水点的水流量均等、以保证蓄冷装置内的水流流态稳定于层流状态；
2)大大降低出流以及入流对水层的扰动，最大限度地减小斜温层厚度，斜温层的厚度控制在400mm以下；
3)温度分布均匀，提高了水蓄冷装置蓄的冷效率。
附图说明
图1是本实用新型的立面结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是本实用新型的静压水箱剖面图；
附图中标号说明：
1-水蓄冷壳体；                    2-静压水箱；
3-进水主管；                      4-出水主管；
5-出水口；                        6-吸水口；
7-布水口；                        8-上水层；
9-下水层；                        10-斜温层；
11-支管；
具体实施方式
请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，本实用新型提供了一种静压布水式水蓄冷装置，在立罐型水蓄冷壳体1内的顶部及底部设置静压水箱2，顶部静压水箱2的下底面以及底部静压水箱2的上底面均匀设置布水口7，使蓄冷水均匀流入或流出水蓄冷壳体1；所述的蓄冷水进水主管3和出水主管4在进水罐前各分为两根等径的支管11，且每根支管11的流量为总流量的50％。支管伸入静压水箱2中，其上均匀开启出水口5或吸水口6，所述出水口5或吸水口6的开口方向与前述的布水口7的开口方向相反，用于消除进水或出水的动压，使水仅靠静压驱动流入或流出水蓄冷壳体1。由于静压水箱2内的各点的水静压均一，能确保每个布水口7的水流量均等、水流速低、流态稳定于层流状态。
所述的静压水箱2是用镀锌钢板材质制成的。
所述布水口7的间距，优选为500mm～800mm。布水口7处的水流流速V1优选为0.1m/S～0.2m/S，布水口7的开口直径Φ根据前述优选流速V1确定。
所述出水口5或吸水口6的间距，优选为1500mm～2000mm。出水口5或吸水口6处的水流流速V2优选为0.15m/S～0.3m/S，出水口5或吸水口6的开口直径d根据前述优选流速V2确定。
所述进水主管及出水主管的支管11管内流速不大于2m/S，优选流速V3为0.75m/S～1.5m/S，每根支管11做数次变径，确保管内流速处于上述优选流速范围内。支管11的管径D1、D2、D3根据前述优选流速V3确定。
静压水箱2的高度H不小于支管11最大管径D1的2.5倍，保证完全消除出水口或吸水口处动压，进而确保静压水箱内部各点的静压均匀一致，这样可保证上水层8和下水层9都处于层流流态，减少了上水层8和下水层9之间的扰动与对流传热，从而减小上水层8和下水层9之间的斜温层10的厚度。

Claims (6)

1.一种静压布水式水蓄冷装置，为自然分层式水蓄冷装置，其特征在于：
在立罐型水蓄冷壳体内的顶部及底部设置静压水箱，顶部静压水箱的下底面以及底部静压水箱的上底面均匀设置布水口，蓄冷水进水主管和出水主管伸入静压水箱中，其上均匀开启出水口或吸水口，所述出水口或吸水口的开口方向与前述的布水口的开口方向相反，用于消除进水或出水的动压。
2.按权利要求1所述的静压布水式水蓄冷装置，其特征在于：
所述的静压水箱是用钢板材质制成的。
3.按权利要求1所述的静压布水式水蓄冷装置，其特征在于：
所述的蓄冷水进水主管和出水主管在进水罐前各分为两根等径的支管，且每根支管的流量为总流量的50％，每根支管做数次变径。
4.按权利要求1所述的静压布水式水蓄冷装置，其特征在于：
所述布水口的间距，优选为500mm～800mm。
5.按权利要求1所述的静压布水式水蓄冷装置，其特征在于：
所述出水口或吸水口的间距，优选为1500mm～2000mm。
6.按权利要求1所述的静压布水式水蓄冷装置，其特征在于：
静压水箱的高度H不小于支管最大管径D1的2.5倍。
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