新型同程布水自然分层水蓄冷装置

摘要

本发明公开的一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置，包括多级均匀分布的同程布水系统，其中，所述装置水平布置在蓄水池内，在蓄水池的上下水层内各设有一套同程布水系统，所述同程布水系统由用于进水和出水的主管道、多级H型同程分支、直线型分支和布水头组成。其可控制布水头末端的流速为0.1~0.3m/s，使蓄水池的上下水层实现稳定均匀分布，将斜温层的厚度控制在0.5m以内，实现优良的温度自然分层水蓄冷效果。并且本装置结构简单，加工方便，可靠性高，造价较低，并可避免在蓄水池几乎全封闭的环境中进行大量焊接施工带来的身体伤害。

说明书

技术领域

本发明涉及水蓄冷空调技术领域，尤其涉及一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置。

背景技术

水蓄冷空调系统主要的原理是，在用电低谷时段运行制冷主机，将4~6℃的冷冻水蓄存起来，并在用电高峰时段将蓄存的冷水抽出来供空调使用，从而实现电力移峰填谷，利用峰谷电价差，降低空调运行费用。

目前常用的水蓄冷装置主要分为：自然分层式、多槽式、迷宫式、隔膜式，其中自然分层式水蓄冷依靠不同温度的水的密度差形成自然分层，因其结构简单、安装简易、维护方便，受到大面积的推广应用。而布水装置作为自然分层水蓄冷装置的核心，又分为H型、八角型、连续水平缝隙型、辐射圆盘型、均匀布孔长条型等。前述各种方法的布水装置，有的由于布水装置存在外形结构限制，导致存在面积较大的布水死角、死区；有的由于布水管较长，布水强度受沿程阻力影响，均匀性较差；有的由于单位长度水流量过大，不能满足自然分层的雷诺数（Re）要求。

现有技术中的分层水蓄冷装置都存在不同的缺点：中国专利号ZL 200720052758.5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、进出水管和若干个H型模块化稳流散流器。每个H型模块化稳流散流器与进出水管的水口同程连接，每个H型模块的散流管开有若干个进出水圆孔。此装置虽然在一定程度上使水流分布到每个区域，但是由于H型外形的限制，仍然存在布水死角和死区，不能实现精细化均匀布水。中国专利号ZL 200820055593.1公开了一种三次布水水蓄冷装置，在蓄水槽上下水层各有一套三次布水装置；其中布水主管通入水槽中，与H型的区域布水管道联通，实现一次布水；H型区域布水管道再与直线型单元布水管道联通，实现二次布水；每个直线型单元布水管道有多个布水点，每个布水点设有布水头，实现三次布水。此装置虽然理论上水平布水比较均匀，但是实际上对于面积较大的蓄水槽，由于各布水区域和布水单元管路太长，受沿程阻力的影响，各布水点流速并不能达到比较均匀。上述布水装置不但布水均匀性仍然欠佳，而且存在钻孔数量多、焊接工程量大、布管支架承重大、施工环境恶劣、工程造价较高的问题。

有鉴于此，自然分层水蓄冷装置有必要作进一步改进和完善。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术的缺陷和不足，提出一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置，以克服现有技术中的不足之处，使蓄水池上部及下部水层的水流稳定均匀，实现优良的温度自然分层效果。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下： 

一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置，包括多级均匀分布的同程布水系统，其中，所述装置水平布置在蓄水池内，在蓄水池的上下水层内各设有一套同程布水系统，所述同程布水系统由用于进水和出水的主管道、多级H型同程分支、直线型分支和布水头组成；

其中，所述布水头为条缝型或微孔型。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，所述主管道水平通入蓄水池中，与多级水平分布的H型同程分支联通，将水流均匀分布到蓄水池中各个区域；每个区域的最末一级H型同程分支连接多条相互平行的直线型分支，每条直线型分支上均匀分布有多个布水点。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，每个布水点采用条缝型或微孔型布水头，每一水层的布水头分别处于同一水平高度，均匀密布于蓄水池内，实现水平均匀布水。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，每个H型同程分支由一根主管两端对称垂直连接两根支管构成，每个H型同程分支构成一级同程分支，H型分支中的管路为钢管或PVC管。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，每同程布水系统至少应有两级H型同程分支，根据水池截面积大小同程对称扩展到三级、四级或五级，其中与主管道连接的称为第一级H型同程分支，与直线型分支连接的称为最末一级H型同程分支，各级H型同程分支管径从第一级起依次递减，通过异径接头实现管径变化连接。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，最末一级H型同程分支采用PVC管与相互平行的直线型分支垂直连接，直线型分支与各布水点之间采用PVC管和PVC管接件相互连接。

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，钢管之间采用焊接连接，钢管与PVC管之间采用法兰连接，PVC管之间套入PVC管接件并采用胶水粘接。 

优选地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其中，所述各布水点处的布水头通过螺纹拧紧于直线型分支的PVC三通或PVC弯头，其中直线型分支的两端采用PVC弯头。

有益效果：

与现有技术相比较，本发明的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，可控制布水头末端的流速为0.1~0.3m/s，使蓄水池的上下水层实现稳定均匀分布，将斜温层的厚度控制在0.5m以内，实现优良的温度自然分层水蓄冷效果。并且本装置结构简单，加工方便，可靠性高，造价较低，并可避免在蓄水池几乎全封闭的环境中进行大量焊接施工带来的身体伤害。 

附图说明

图1为本发明的新型同程布水自然分层水蓄冷装置的第一实施例的结构示意图。

图2为本发明的新型同程布水自然分层水蓄冷装置的第二实施例的结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了便于理解，先介绍图中所示标号的含义：1为蓄水池，2为主管道，3为钢管，4为法兰，5为PVC管，6为PVC直线型分支，7为布水头。

实施例一

参见图1，一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置，该装置水平布置在蓄水池1内，在蓄水池1的上下水层（当然，蓄水池1也可以有更多的水层）各有一套同程布水系统（由于上下层布水装置结构完全相同，图中仅显示其中一层同程布水系统），所述同程布水系统由用于进出水的主管道2、由H型同程分支的钢管3和H型同程分支的PVC管5组成的多级H型同程分支（2~5级，下面会介绍）、相互平行的直线型分支6和条缝型或微孔型布水头7组成。

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其主管道2水平通入蓄水池1中，与由钢管3和PVC管5组成的多级水平分布的H型同程分支联通，将水流均匀分布到水池中各个区域；每个区域的最末一级H型同程分支连接多条相互平行的直线型分支6，每条直线型分支上均匀分布有多个布水点。每个布水点采用条缝型或微孔型布水头7，上下水层的布水头分别处于同一水平高度，均匀密布于蓄水池1内，实现水平均匀布水。

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，每个H型同程分支，由一根主管两端对称垂直连接两根支管构成，每个H型同程分支构成一级同程分支，H型分支中的管路可选择钢管3或PVC管5，大管径优先采用钢管，小管径优先采用PVC管。

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，每套同程布水系统至少应有两级H型同程分支，可根据水池截面积大小同程对称扩展到三级、四级、五级，本实施例采用四级H型同程分支，各级H型同程分支管径从第一级起依次递减，通过异径接头实现管径变化连接。

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其主管道2采用钢管，多级H型同程分支可选择采用钢管3或PVC管5相互连接，最末一级H型同程分支采用PVC管5与相互平行的直线型分支6垂直连接，直线型分支6与各布水点之间采用PVC管和PVC管接件相互连接。

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，其主管道2与钢管3之间采用焊接连接，钢管3与PVC管5之间采用法兰4连接，PVC管之间套入PVC管接件并采用胶水粘接。 

进一步地，所述的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，各布水点处的布水头7通过螺纹拧紧于直线型分支6的PVC三通或PVC弯头，其中直线型分支6的两端采用PVC弯头。

实施例二

参见图2，一种新型同程布水自然分层水蓄冷装置，该装置水平布置在蓄水池内，在水池上下水层各有一套同程布水系统（由于上下层布水装置结构完全相同，图中仅显示其中一层布水装置），所述同程布水系统与第一实施例结构类似，其区别是H型同程分支的钢管3与PVC管5连接的法兰4位置不同（该位置可根据管径大小和工程造价做出选择，大管径H型同程分支优先采用钢管，小管径H型同程分支优先采用PVC管），本实施例采用了较多的PVC管和PVC管接件，其材料成本和工程造价会有所不同，但其水流均匀稳定性和自然分层布水效果保持一致。

其它未述部分可参见实施例一。

综上所述，本发明的新型同程布水自然分层水蓄冷装置，包括多级均匀分布的同程布水系统，其中，所述装置水平布置在蓄水池内，在蓄水池的上下水层内各设有一套同程布水系统，所述同程布水系统由用于进水和出水的主管道、多级H型同程分支、直线型分支和布水头组成。其可控制布水头末端的流速为0.1~0.3m/s，使蓄水池的上下水层实现稳定均匀分布，将斜温层的厚度控制在0.5m以内，实现优良的温度自然分层水蓄冷效果。并且本装置结构简单，加工方便，可靠性高，造价较低，并可避免在蓄水池几乎全封闭的环境中进行大量焊接施工带来的身体伤害。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。