一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水蓄冷/蓄熱技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器。
【背景技術(shù)】
[0002]在水蓄冷及水蓄熱技術(shù)領(lǐng)域，為了確保蓄冷/蓄熱的效果，以最大限度地利用有限的水池來蓄存最多的冷/熱能，所采用的水蓄冷/蓄熱裝置必須能夠有效地將冷熱兩種不同溫度的液體進(jìn)行隔離，在多種隔離方式之中，溫差分層技術(shù)是當(dāng)前使用得最多的一種技術(shù)。為了方便陳述，以下將以水蓄冷技術(shù)為例進(jìn)行說明，針對水蓄冷技術(shù)所做的陳述同樣適用于水蓄熱技術(shù)。
[0003]溫差分層蓄冷技術(shù)即是利用水在不同溫度下具有不同的密度，從而在冷熱水之間產(chǎn)生自然分層原理，在一定的流動條件之下，使冷熱水能夠維持穩(wěn)定的分層結(jié)構(gòu)的技術(shù)。據(jù)相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)研究，影響溫差分層效果的因素有三個，一個是布水器的總長度L，L要足夠長，其二是噴孔的噴流速度V，V要足夠低，一般不超過0.5m/s，其三是噴孔距離池底或者水面距離h，h足夠小。對于圓柱狀結(jié)構(gòu)的蓄水池，傳統(tǒng)的布水器做法為八角形結(jié)構(gòu)(參見附圖1)，該種結(jié)構(gòu)的布水器具有如下的缺陷:
1、布水器結(jié)構(gòu)為內(nèi)外兩圈，其最大布水長度L與水罐的直徑D具有固定的比例關(guān)系，也即對于確定的水罐直徑D，其布水器長度L也是確定的，可調(diào)整的空間非常小。然而，對于一定直徑的水罐，其高度卻可以根據(jù)需要而做一定范圍的變化。當(dāng)直徑不變而高度增加時，意味著蓄水量增加，相應(yīng)的蓄冷量也會增加，具體有如下公式:
Qs=PCVAtn(I)
=PCJiR2HAtn
式中:Qs:蓄冷量，kj，P:水的密度，kg/m3’C:水的比熱，kj/kg.°C,V:水罐總蓄水容積，m3’At:蓄冷溫差，°C，n:蓄冷效率，％(與斜溫層厚度有關(guān)以及布水器安裝高度有關(guān));R:水罐半徑，m，H:水罐蓄水高度，m;
由上式可以看出，在直徑與蓄冷溫差一定的情況下，蓄冷量與水罐高度成正比。也即隨著高度的增加，蓄冷量也成比例增加，這就意味著在確定的蓄冷時間(一般為可資利用的低谷電價時間，正常情況下為8小時)和蓄冷溫差下，單位時間的蓄冷流量將會增加，從而導(dǎo)致布水器的線流量增大。這并不利于確保溫差分層的效果。以下為線流量的計算公式:q=M/L(2)
=nv/T/L =TpR2H /T/L
式中:q:布水器線流量，m3/m.s，M:蓄冷流量，m3/s，L:布水器總長度，m，T:總蓄冷時間，小時，其他符號含義同式(I)。
[0004]線流量增大的直接結(jié)果就是布水雷諾數(shù)的增加，這對于確保溫差分層效果是極為不利的。該種結(jié)構(gòu)的布水器的另一個缺陷是內(nèi)外圈布水器所承擔(dān)的布水面積不同，布水管長度不同，其每根布水管的流量也不相同，而這種流量差異很難通過分流管的設(shè)計來保證。這種缺陷將會導(dǎo)致布水均勻性的降低，也就相應(yīng)降低了斜溫層的質(zhì)量，特別在斜溫層鄰近布水器的時候，其受到的擾動是非常大的?？偟慕Y(jié)果就是降低了蓄冷的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，采用輻射網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得布水總長度可根據(jù)需要任意增減，并不受水罐直徑的限制，同時，每個布水支管具有相同的長度，并承擔(dān)相同面積的布水任務(wù)，能夠很好地確保布水的均勻性，提高了蓄冷/蓄熱的效率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，包括一級分流器、若干分流管、二級分流器和若干布水管;一級分流器整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在一級分流器的頂端設(shè)有一級進(jìn)水口，在一級進(jìn)水口處設(shè)置連接法蘭，一級分流器的底端側(cè)壁上均勻環(huán)繞分布有若干個一級出水口，每個一級出水口上連接一根分流管，分流管的外端連接二級分流器，二級分流器的整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在二級分流器的頂部設(shè)置二級進(jìn)水口，在二級分流器的底端側(cè)壁上環(huán)繞分布有4個二級出水口，二級進(jìn)水口通過分流管與一級分流器的一級出水口連接，每個二級出水口連接一根布水管。
[0007]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，二級出水口上連接的布水管呈散射狀分布。
[0008]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，一級分流器設(shè)置有個一級進(jìn)水口。
[0009]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，一級分流器的一級進(jìn)水口與外部的進(jìn)水源連接。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以根據(jù)需要任意調(diào)整布水長度，通過增加布水組件的組數(shù)，可以根據(jù)需要延長布水器的總長度，其組數(shù)可以無限增加，直至覆蓋整個水罐的圓截面。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要安排組數(shù)，對比傳統(tǒng)的8邊形布水器，本發(fā)明在布水管總長度的增加方面具有明顯的改進(jìn)，大大提高了有效布水效率。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)布水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為圖2中一級分流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5為圖2中二級分流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6為圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7為本發(fā)明一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-布水管，2-分流管，3-—級分流器，4-二級分流器，100-上布水器，200-上循環(huán)管道，300-蓄冷罐，400-下布水器，500-下循環(huán)管路。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0020]請參閱圖2?7，一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，包括一級分流器3、若干分流管2、二級分流器4和若干布水管I; 一級分流器3整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在一級分流器3的頂端設(shè)有一級進(jìn)水口 31，在一級進(jìn)水口處設(shè)置連接法蘭，一級分流器3的底端側(cè)壁上均勻環(huán)繞分布有若干個一級出水口 32，每個一級出水口 32上連接一根分流管2，分流管2的外端連接二級分流器4，二級分流器4的整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在二級分流器4的頂部設(shè)置二級進(jìn)水口41，在二級分流器4的底端側(cè)壁上環(huán)繞分布有4個二級出水口 42，二級進(jìn)水口 41通過分流管2與一級分流器3的一級出水口 32連接，每個二級出水口 42連接一根布水管I，二級出水口 42上連接的布水管I呈散射狀分布。
[0021 ]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，一級分流器3設(shè)置有8個一級出水口 32，一級分流器3的一級進(jìn)水口 31與外部的進(jìn)水源連接。
[0022]在此我們以8組布水管的布水器為例說明整個具體實(shí)施例的系統(tǒng)工作過程。在蓄冷時，下布水器400負(fù)責(zé)進(jìn)水，上布水器100負(fù)責(zé)出水，放冷時則相反。在蓄冷模式下，蓄冷水由下循環(huán)管路500進(jìn)入一級分流器3，分流后經(jīng)分流管進(jìn)入二級分流器4，再經(jīng)二級分流器4進(jìn)行分流，將流量均勻分配給各個布水管I。上布水器100則是由布水支管收集高溫水后，在二級分流器4進(jìn)行匯集，再經(jīng)由分流管匯集到一級分流器3內(nèi)，并最終經(jīng)由上循環(huán)管道200流出，完成整個蓄冷循環(huán)。
[0023]由于分流器以及分流管幾何尺寸相同，長度相同，可以確保每組布水器的流量的均勻性。而由于二級分流器位于水罐半徑的中點(diǎn)，其內(nèi)部圓面積為整個蓄冷罐300面積的四分之一，每組由一根布水支管負(fù)責(zé)內(nèi)圈布水，而其外部圓環(huán)面積為整個蓄冷罐面積的四分之三，每組由三根布水支管負(fù)責(zé)布水，每根布水支管承擔(dān)的面積相同并與內(nèi)圈的布水面積也相同，從而從幾何結(jié)構(gòu)上保證了布水的均勻性。
[0024]在布水器總長度方面，傳統(tǒng)8邊形布水器一般僅能做到直徑的4倍，并且不能再增加，而本發(fā)明則可以根據(jù)需要任意調(diào)整。以八組布水組件為例，其布水器總長度約為水罐直徑的8倍。此外，本發(fā)明還可以通過增加布水組件的組數(shù)，可以根據(jù)需要延長布水器的總長度，理論上，其組數(shù)可以無限增加，直至覆蓋整個水罐的圓截面。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要安排組數(shù)，一般為6?16組為宜。對比傳統(tǒng)的8邊形布水器，其在布水管總長度的增加方面具有明顯的改進(jìn)。
[0025]上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，其特征在于，包括一級分流器、若干分流管、二級分流器和若干布水管;一級分流器整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在一級分流器的頂端設(shè)有一級進(jìn)水口，在一級進(jìn)水口處設(shè)置連接法蘭，一級分流器的底端側(cè)壁上均勻環(huán)繞分布有若干個一級出水口，每個一級出水口上連接一根分流管，分流管的外端連接二級分流器，二級分流器的整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在二級分流器的頂部設(shè)置二級進(jìn)水口，在二級分流器的底端側(cè)壁上環(huán)繞分布有4個二級出水口，二級進(jìn)水口通過分流管與一級分流器的一級出水口連接，每個二級出水口連接一根布水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，其特征在于，二級布水口上連接的布水管呈散射狀分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，其特征在于，一級分流器設(shè)置有一個一級進(jìn)水口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，其特征在于，一級分流器的一級進(jìn)水口與外部的進(jìn)水源連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于圓柱罐的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布水器，包括一級分流器、若干分流管、二級分流器和若干布水管；一級分流器整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在一級分流器的頂端設(shè)有一級進(jìn)水口，在一級進(jìn)水口處設(shè)置連接法蘭，一級分流器的底端側(cè)壁上均勻環(huán)繞分布有若干個一級出水口，每個一級出水口上連接一根分流管，分流管的外端連接二級分流器，二級分流器的整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在二級分流器的頂部設(shè)置二級進(jìn)水口，在二級分流器的底端側(cè)壁上環(huán)繞分布有4個二級出水口，二級進(jìn)水口通過分流管與一級分流器的一級出水口連接，每個二級出水口連接一根布水管。本發(fā)明大大提高了有效布水效率。
【IPC分類】F24F5/00, F24F13/00
【公開號】CN105444315
【申請?zhí)枴緾N201610016045
【發(fā)明人】李新利
【申請人】上海瀚顯空調(diào)節(jié)能技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月12日