[發明專利]一種多級可調面域式布水裝置及布水方法

有效

• 申請號: 202210190648.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114632373B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 張勇;叢琳;張文旭;金保昇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 郝雅潔

本發明涉及一種多級可調面域式布水裝置及布水方法，裝置包括一級分流器、二級分流器和三級分流器；一級分流器包括進水管、分水管、沉降槽和一級出水管；二級分流器包括若干二級出水管和若干三級出水管，每根二級出水管的出口與若干三級出水管的入口分別連接，三級出水管的入口處設置調壓螺栓；每根三級出水管上間隔設置有若干三級分流器。利用分水管將水均勻分流至各一級出水管，并導入對應的二級出水管，二級出水管沿程依次將水等量分配至各三級出水管，經三級分流器整流后，將水呈面域式而非點狀射流式引入與托盤相連的儲水罐，完成布水過程。本發明實現了均勻布水，通過面域進水方式，降低了斜溫層厚度，保證了布水器的長期安全運行。

技術領域

本發明涉及布水器技術領域，尤其是一種多級可調面域式布水裝置及布水方法。

背景技術

布水器是將能源站多余的熱水或冷水均勻引入儲水罐的裝置，布水器的布水均勻性直接決定了儲水罐斜溫層的厚度，是影響儲熱或儲冷效率的關鍵部件。目前，國內外研究者已基于不同原理開發出多種類型的布水器，廣泛應用于各個儲能項目的儲水罐中。

現有儲能工程中最常用的布水器通常為H型結構，即通過“一分二”的管路布置方式將水流均分為若干等分，從而實現點狀分流，將水流均勻分配至儲水罐入口的整個截面上。為了布置盡可能多的支管，這種布水方式通常需要在儲水罐的進出口設置多層復雜管路結構，這樣會嚴重縮小儲水罐的有效儲水高度。此外，H型布水方式雖然在理論上能實現出流的均勻，但實際上由于管道加工、設備安裝、流體腐蝕等原因，幾何對稱的流道往往會存在一些人為偏差，從而引起沿程阻力和局部阻力的不同，進而影響水流的均勻分配，尤其是隨著運行時間的推移，腐蝕質和水垢會改變管路的流通結構，由于傳統的布水器通常沒有布置過濾裝置，這種現象會變得更為明顯。再者，傳統的布水器通常在末級支路開設小孔使水流入儲水罐，這種點狀入流方式一般會形成射流流動結構，即使射流速度低也會卷吸周圍流體，從而促發冷熱水的摻混，導致斜溫層厚度增加，這是需要竭力避免的現象。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種多級可調面域式布水裝置及布水方法，解決現有布水裝置布水不均的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種多級可調面域式布水裝置，包括一級分流器、二級分流器和三級分流器；

所述一級分流器包括進水管、上分水盒、下分水盒、分水管、沉降槽和一級出水管；所述上分水盒與所述下分水盒可拆卸式連接形成盒體；所述沉降槽底部與下分水盒連接、頂部與上分水盒之間形成間隙，沉降槽將所述盒體分成中心部和外圍部；所述進水管與上分水盒連接，進水管伸入至所述中心部內；所述分水管呈圓環形，并置于所述外圍部中，分水管內側設有若干小孔、外側與若干根一級出水管的進口連通，若干根一級出水管呈射線狀沿圓周均布；

所述二級分流器包括若干二級出水管和若干三級出水管，若干二級出水管的進口與所述若干根一級出水管的出口分別連通，每根二級出水管的出口沿長度方向等間距設置有多個，每根二級出水管的出口與若干三級出水管的入口分別連通，若干根三級出水管沿二級出水管長度方向間隔分布；所述三級出水管的入口處設置調壓螺栓，所述調壓螺栓進入三級出水管的距離可調；

每根三級出水管上間隔設置有若干所述三級分流器；

所述三級分流器包括散流罩和托盤，散流罩入口與三級出水管的出口連接，散流罩出口與托盤可拆卸連接，散流罩內部沿流動方向依次設置導流板和多孔板，托盤內設置有篩網，篩網上設置有聚氨酯海綿。

進一步技術方案為：

所述三級出水管為圓弧形，各三級出水管的圓心角相等，圓心角范圍為30～60°；三級出水管在圓弧形的中心點位置與所述二級出水管連通，三級出水管的通流面積沿圓弧形的外法線方向逐漸增加。

與二級出水管相連的各三級出水管沿二級出水管長度方向等間距布置，相鄰的三級出水管之間的間距為80～200mm。