專利名稱：一種自然分層的開式水蓄冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別是自然分層的開式水蓄冷裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國電力需求量越來越大，電力供應(yīng)高峰不足而低谷過剩 的矛盾日益突出，這個問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了經(jīng)濟的發(fā)展，影響人們的正常生活，造成了巨大 的能源浪費。目前現(xiàn)代城市的用電狀況是，進入夏季電力負(fù)荷急劇增長，大中城市尤為明 顯。究其原因，很大程度上是由于大量空調(diào)系統(tǒng)的運行。據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)系統(tǒng)耗電量占建筑物 總能耗的40% 50%左右，而大中城市空調(diào)用電量占城市總供電的30%以上。因此，空調(diào) 用電負(fù)荷嚴(yán)重影響著城市供電的峰值負(fù)荷。水蓄冷空調(diào)技術(shù)作為平衡電網(wǎng)、移峰填谷的重要手段受到了人們的重視，是空調(diào) 系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。在蓄冷技術(shù)中，水蓄冷技術(shù)由于具有初期投資少、系統(tǒng)簡單、維護方 便等特點，具有很好的應(yīng)用前景。為了提高蓄水槽的蓄冷效果，防止高溫水和低溫水混合， 蓄冷槽的結(jié)構(gòu)形式一般采用自然分層法。自然分層蓄水槽應(yīng)布置上下兩個均勻分配水流的 布水器，利用水的密度差形成高低溫水的分層。為了實現(xiàn)自然分層的目的，在蓄冷和釋冷過 程中，熱水始終從上部布水器流入或流出，而冷水從下部布水器流入或流出，盡可能形成分 層水的上下平移運動。為了使水以重力流或活塞流平穩(wěn)地導(dǎo)入槽內(nèi)或由槽內(nèi)引出，使水按 不同溫度相應(yīng)的密度差異依次分層，形成并維持一個穩(wěn)定的斜溫層，以確保水流在蓄水槽 內(nèi)均勻分配、擾動小?，F(xiàn)有技術(shù)中，自然分層的蓄冷槽主要采用兩種布水方式。一種是如中國專利申 請?zhí)枮?00720052758. 5的“分配散流管同程建模自然分層水蓄冷裝置”所示，其上布水 器的散流孔開孔往下，下布水器的散流孔開孔往上，且開孔呈一直線型。這種布水器散流 孔開口的方式會使出水水流直接對著斜溫層，對分層影響較大；再如中國專利申請?zhí)枮?200820055593. 1的“三次布水水蓄冷裝置”，為了減少出水水流對斜溫層的影響，在其上下 布水器上設(shè)計有布水頭，把水流往橫向引導(dǎo)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。另一種是中國專利申請?zhí)枮?200810183585. X的“自然分層水蓄冷裝置”和中國專利申請?zhí)枮?00720058263. 3的“一種 蓄能系統(tǒng)的集散緩流裝置”，為了解決布水對斜溫層的影響，它們均設(shè)計有均流板，但是它 們的均流板設(shè)計的位置不科學(xué)，在上布水器的上面和下布水器的下面，不能真正起到均勻 布水的作用，而且結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，不實用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種自然分層的開 式水蓄冷裝置。它是一種能高效自然分層的水蓄冷罐，有效減少斜溫層的高度，具有結(jié)構(gòu)簡 單、布水均勻的特點。為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)—種自然分層的開式水蓄冷裝置，它包括蓄冷罐和位于蓄冷罐中心的柱管。柱管的頂端連通水平放置的上布水器，柱管的底端連通水平放置的下布水器。其結(jié)構(gòu)特點是，所 述上布水器和下布水器均為圓形管，各圓形管側(cè)壁上均布多個散流孔。上布水器的下方和 下布水器的上方分別設(shè)有均流板一和均流板二。柱管的中部設(shè)有隔板將柱管分隔為上、下 兩段，柱管的上段與水平通向蓄冷罐外的高溫水管相連通，柱管的下段與水平通向蓄冷罐 外的低溫水管相連通。在上述水蓄冷裝置中，所述上布水器和下布水器的散流孔呈扇形分布，各側(cè)壁的 散流孔與中心位置的散流孔間隔角度為30° -60°。在上述水蓄冷裝置中，所述均流板一與上布水器以及均流板二和下布水器之間的 距離為20-200mm。均流板一和均流板二上分別開有直徑Φ 6-Φ 50mm均勻分布的通孔，各通 孔之間的間距為10-200mm。在上述水蓄冷裝置中，所述均流板一和均流板二的外邊沿與內(nèi)邊沿分別與蓄冷罐 的罐內(nèi)壁和柱管的外壁相連，柱管的上、下兩段分別設(shè)有斜撐將均流板一和均流板二支撐 固定。在上述水蓄冷裝置中，所述蓄冷罐的頂部橢圓型封頭。頂部開有上人孔，蓄冷罐的 罐體下部側(cè)壁開有下人孔。在上述水蓄冷裝置中，所述蓄冷罐的外表面設(shè)有整體發(fā)泡方式的保溫層，保溫層 的厚度為50-150mm。本實用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，蓄冷罐內(nèi)設(shè)置了均流板，有效降低斜溫層的高 度，提高蓄冷水槽的蓄冷率。布水器上的散流孔從多個方向逆向斜溫層噴水，可使出水對斜 溫層的影響達到最小。在布水器和均流板的共同作用下，整個蓄冷罐斷面的布水流速非常 緩慢而均勻，斷面各處的斜溫層厚度也一樣。在蓄冷和放冷的過程中，斜溫層形成一個活塞 流，在水的自然重力作用下，平穩(wěn)地完成蓄冷和放冷的循環(huán)。蓄冷罐頂部采用橢圓型封頭， 節(jié)省材料、結(jié)構(gòu)簡單、不易變形。罐體上開設(shè)的上、下人孔，可使施工和維修方便。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型均流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型上、下布水器橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A向旋轉(zhuǎn)示意圖。
具體實施方式
參看圖1至圖4，本實用新型包括蓄冷罐1和位于蓄冷罐1中心的柱管7。柱管7 的頂端連通水平放置的上布水器3-1，柱管7的底端連通水平放置的下布水器3-2。上布水 器3-1和下布水器3-2均為圓形管，各圓形管側(cè)壁上均布多個呈扇形分布的散流孔，各側(cè)壁 的散流孔與中心位置的散流孔間隔角度為30° -60°。上布水器3-1的下方和下布水器 3-2的上方相距20-200mm的位置分別設(shè)有均流板一 4_1和均流板二 4_2，均流板一 4_1和 均流板二 4-2上分別開有直徑Φ 6-Φ 50mm的均勻分布、間距為10_200mm的通孔。均流板 一 4-1和均流板二 4-2的外邊沿與內(nèi)邊沿分別與蓄冷罐1的罐內(nèi)壁和柱管7的外壁相連，
4柱管7的上、下兩段分別設(shè)有斜撐8將均流板一 4-1和均流板二 4-2支撐固定。柱管7的 空腔中部設(shè)有隔板6將柱管7分隔為上、下兩段，柱管7的上段與水平通向蓄冷罐1外的高 溫水管5-1相連通，柱管7的下段與水平通向蓄冷罐1外的低溫水管5-2相連通。蓄冷罐1 的頂部2為橢圓型封頭，頂部2開有上人孔9-1，蓄冷罐1的罐體下部側(cè)壁開有下人孔9-2。 蓄冷罐1的外表面設(shè)有整體發(fā)泡方式的厚度為50-150mm的保溫層10。本實用新型蓄冷過程的步驟為蓄冷泵抽水時，蓄冷罐1中高溫水通過均流板一
4-1上的通孔流出，再通過上布水器3-1的散流孔流入上布水器3-1的管道中，再經(jīng)過柱管 7的上段和高溫水管5-1進入外部制冷系統(tǒng)。降溫后的低溫水流經(jīng)低溫水管5-2和柱管7 的下段后，自下布水器3-2的散流孔流出。低溫水通過均流板二 4-2上的通孔沿蓄冷罐1 底部緩慢流入蓄冷罐1內(nèi)，在不同水溫導(dǎo)致的密度差作用下，蓄冷罐1底部的原高溫水不斷 自然上浮，直至整個蓄冷罐1內(nèi)的高溫水全部被抽出，整個蓄冷罐1充滿低溫水為止，完成 一個蓄冷循環(huán)。本實用新型放冷過程的步驟為與蓄冷時的流程相反，低溫水從蓄冷罐1的均流 板二 4-2的通孔經(jīng)下布水器3-2的散流孔流入下布水器3-2的管道中，再經(jīng)過柱管7的下 段和低溫水管5-2流出蓄冷罐1去與用戶系統(tǒng)的冷凍水換熱，溫度升高的回水經(jīng)高溫水管
5-1和柱管7的上段后，自上布水器3-1的散流孔流出?；厮诰靼逡?-1的作用下，沿 蓄冷罐1的斷面均勻布開，高低溫水相交處形成活塞流斜溫層。斜溫層在重力作用下，緩慢 下降，低溫水越來越少，直至斜溫層下降到蓄冷罐1的底部為止。此時整個蓄冷罐1內(nèi)全部 成為高溫水，完成一個放冷循環(huán)。
權(quán)利要求一種自然分層的開式水蓄冷裝置，它包括蓄冷罐(1)和位于蓄冷罐(1)中心的柱管(7)，柱管(7)的頂端連通水平放置的上布水器(3 1)，柱管(7)的底端連通水平放置的下布水器(3 2)，其特征在于，所述上布水器(3 1)和下布水器(3 2)均為圓形管，各圓形管側(cè)壁上均布多個散流孔，上布水器(3 1)的下方和下布水器(3 2)的上方分別設(shè)有均流板一(4 1)和均流板二(4 2)，柱管(7)的中部設(shè)有隔板(6)將柱管(7)分隔為上、下兩段，柱管(7)的上段與水平通向蓄冷罐(1)外的高溫水管(5 1)相連通，柱管(7)的下段與水平通向蓄冷罐(1)外的低溫水管(5 2)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式自然分層的水蓄冷裝置，其特征在于，所述上布水器 (3-1)和下布水器(3-2)的散流孔呈扇形分布，各側(cè)壁的散流孔與中心位置的散流孔間隔 角度為30° -60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開式自然分層的水蓄冷裝置，其特征在于，所述均流板一 (4-1)與上布水器(3-1)以及均流板二(4-2)和下布水器(3-2)之間的距離為20_200mm， 均流板一(4-1)和均流板二(4-2)上分別開有直徑Φ 6-Φ 50mm均勻分布的通孔，各通孔之 間的間距為10-200mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自然分層的開式水蓄冷裝置，其特征在于，所述均流板一 (4-1)和均流板二(4-2)的外邊沿與內(nèi)邊沿分別與蓄冷罐(1)的罐內(nèi)壁和柱管(7)的外壁 相連，柱管(7)的上、下兩段分別設(shè)有斜撐(8)將均流板一(4-1)和均流板二(4-2)支撐固 定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自然分層的開式水蓄冷裝置，其特征在于，所述蓄冷罐(1)的 頂部(2)為橢圓型封頭，頂部(2)開有上人孔(9-1)，蓄冷罐(1)的罐體下部側(cè)壁開有下人 孔(9-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自然分層的開式水蓄冷裝置，其特征在于，所述蓄冷罐(1)的 外表面設(shè)有整體發(fā)泡方式的保溫層(10)，保溫層(10)的厚度為50-150mm。
專利摘要一種自然分層的開式水蓄冷裝置，涉及空調(diào)制冷技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括蓄冷罐和位于蓄冷罐中心的柱管。柱管的頂端連通水平放置的上布水器，柱管的底端連通水平放置的下布水器。其結(jié)構(gòu)特點是，所述上布水器和下布水器均為圓形管，各圓形管側(cè)壁上均布多個散流孔。上布水器的下方和下布水器的上方分別設(shè)有均流板一和均流板二。柱管的中部設(shè)有隔板將柱管分隔為上、下兩段，柱管的上段與水平通向蓄冷罐外的高溫水管相連通，柱管的下段與水平通向蓄冷罐外的低溫水管相連通。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型是一種能高效自然分層的水蓄冷罐，有效減少斜溫層的高度，具有結(jié)構(gòu)簡單、布水均勻的特點。
文檔編號F24F5/00GK201697250SQ20102014072
公開日2011年1月5日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者張士新, 徐齊越, 范新 申請人:同方節(jié)能工程技術(shù)有限公司