[實用新型]二維水流布水裝置

有效

• 申請號: 200820113605.1
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN201322397Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 黃維榮
• 申請（專利權）人: 黃維榮
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本實用新型涉及水蓄能水流分配裝置，尤其是一種用于溫度自然分層型蓄能水池配水的二維水流布水裝置。

背景技術

水蓄冷利用水的顯熱蓄存冷量，是空調蓄冷的重要方式之一。由于水的密度與其溫度密切相關，水溫在0℃到4℃的范圍內，水的密度隨溫度增加而增加，而在大于4℃的范圍內，溫度升高密度減小。在溫度自然分層型水蓄冷池中，冷水、溫水分別自然聚集在蓄冷池的底部與頂部，實現冷熱的自然分層。溫度自然分層型水蓄冷是一種結構簡單、蓄冷效率高、經濟效益較好的蓄冷方式，目前應用也較為廣泛。在運行時，利用不同溫度水的密度不一樣的這一物理特性，溫度自然分層型水蓄能貯存池需要用布水裝置將蓄能介質水平穩地依靠重力流而不是慣性力方式引入或引出，在布水裝置的水口處產生一個沿池底、池頂水平分布的重力流，從而使冷熱水之間生成一個斜溫層，該斜溫層把冷熱水分隔開，避免了冷熱水的混合。這種方式實現了將貯存低溫水或高溫水的裝置與貯集從設備返回的高溫水或低溫水的回水裝置合為一體，相對于其它利用水的顯熱蓄存能量的系統結構大為簡單而有效。

斜溫層的厚度決定水蓄能品質的優劣。為有效防止蓄水池中的冷水與回流熱水的混合，為在蓄能水池中很好的形成薄而有效而穩定斜溫層，布水裝置是溫度自然分層型蓄能水池的核心部件。實際應用中希望形成的斜溫層厚度盡可能薄，因此，在溫度自然分層型水蓄能水池的設計中，布水裝置的設計尤為重要。

目前，實際應用較多的布水裝置類型有同程管網型、帽型、蝸殼變截面型、圓盤型、同心管型等。但這些布水裝置均存在結構較復雜或體積較大，蓄水池容積利用率不夠高、斜溫層厚度不夠薄的缺點。特別是同程管網型在大截面的水池中為達到均勻散水其結構非常復雜和龐大。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，而提供一種結構簡單、體積較小、蓄水池容積利用率高、形成的斜溫層厚度較薄的二維水流布水裝置。

本實用新型是通過下述技術方案來實現的：

一種二維水流布水裝置，包括對稱安裝在蓄水池頂部和底部與總水管聯接的流量分配管網，其特征在于：在蓄水池的頂部和底部設有呈水平陣列排列的、對稱的二維流集散管，二維流集散管中的水流集/分流腔與流量分配管網聯通。

所述的二維流集散管由整流腔、二維水流集散腔和水流集/分流腔三個區域組成，整流腔截面呈梯形，二維水流集散腔截面呈矩形，水流集/分流腔截面呈靴狀自由四邊形，整流腔的一端與二維水流集散腔的一端聯通。

所述的整流腔與水流集/分流腔腔體間設有通孔聯通。

本實用新型的工作過程：

蓄冷過程：蓄水池頂部的二維水流布水裝置把溫水以低速重力流態形式引進二維流集散管的二維流集散腔后，進入整流腔，經水流集/分流腔收集到流量分配管網，從蓄水池上方的總水管引出送至冷水機組降溫成冷凍水，從冷水機組來的冷凍水在蓄冷水池下方的總水管進入蓄冷水池底部的二維流布水裝置，經流量分配管網分配后進入二維流集散管的水流集/分流腔，在水流集/分流腔分流后進入整流腔，過二維水流集散腔以重力流的流態均勻低速的流入蓄水池底部完成蓄冷過程的循環。

釋冷過程：蓄水池底部的二維水流布水裝置把冷水以低速重力流態形式引進二維流集散管的二維流集散腔后，進入整流腔，經水流集/分流腔收集到流量分配管網，從蓄水池下方的總水管引出送至用戶端，從用戶端返回的溫水在蓄冷池上方的總水管進入蓄水池頂部的二維流布水裝置，經流量分配管網分配后進入二維流集散管的水流集/分流腔，在水流集/分流腔分流后進入整流腔，過二維水流集散腔以重力流的流態均勻低速的流入蓄水池頂部完成釋冷過程的循環。

采用上述的技術方案，實例應用效果達到設計預期。對二維水流布水裝置3D建模，經CFD數值模擬計算，CFD的流場圖、溫(密)度場度圖顯示，布水裝置水口處流場均勻，能很好形成溫度斜溫層，生成的溫度斜溫層厚度薄；本實用新型裝置的本體體積相對蓄水池的容積很小，使得蓄水池的容積利用率為99％以上；本實用新型結構簡單，制造和安裝都十分方便。特別適用于矩形與圓形蓄水池。

本實用新型的優點是：結構簡單、體積較小、蓄水池容積利用率高、形成的斜溫層厚度較薄，水蓄能品質較高。

附圖說明

圖1為本實用新型的二維流集散管截面形狀示意圖；

圖2為本實用新型實施例結構示意圖。

圖中：1.二維流集散管??2.整流腔??3.二維水流集散腔??4.水流集/分流腔??5.蓄水池??6.總水管??7.流量分配管網??8.二維流布水裝置

具體實施方式