本發(fā)明屬于蓄冷罐施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安裝大型蓄冷罐內(nèi)布水系統(tǒng)的模塊化施工方法。

背景技術(shù)：

水蓄冷是利用水的顯熱實(shí)現(xiàn)冷量的儲(chǔ)存。合理的蓄冷系統(tǒng)應(yīng)通過維持盡可能大的蓄水溫差并防止冷水與熱水的混合來獲得最大的蓄冷效率。在水蓄冷技術(shù)中，關(guān)鍵問題是蓄冷罐的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能防止所蓄冷水與回流熱水的混合。

自然分層蓄冷是一種結(jié)構(gòu)簡單、蓄冷效率較高、經(jīng)濟(jì)效益較好的蓄冷方法，其原理為：水的密度與其溫度密切相關(guān)，在水溫大于4℃時(shí),溫度升高密度減小,而在0～4℃范圍內(nèi)，溫度升高密度增大，3.98℃時(shí)水的密度最大。自然分層蓄冷就是依靠密度大的水自然會(huì)聚集在蓄冷槽的下部,形成高密度水層的趨勢進(jìn)行的,在分層蓄冷中使溫度為4～6℃的冷水聚集在蓄冷槽的下部,而10～18℃的熱水自然地聚集在蓄冷槽的上部,來實(shí)現(xiàn)冷熱水的自然分層。

自然分層水蓄冷槽的結(jié)構(gòu)形式如圖6所示，在蓄冷槽中設(shè)置了上下兩個(gè)均勻分配水流散流器，為了實(shí)現(xiàn)自然分層的目的，要求在蓄冷和釋冷過程中，熱水始終是從上部散流器流入或流出，而冷水是從下部散流器流入或流出，應(yīng)盡可能形成分層水的上下平移運(yùn)動(dòng)。在自然分層水蓄冷槽中，斜溫層是一個(gè)影響冷熱分層和蓄冷槽蓄冷效果的重要因素,它是由于冷熱水間自然的導(dǎo)熱作用而形成的一個(gè)冷熱溫度過渡層，它會(huì)由于通過該水層的導(dǎo)熱、水與蓄冷槽壁面和沿槽壁的導(dǎo)熱，并隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長而增厚，從而減少實(shí)際可用蓄冷水的體積，減少可用蓄冷量，明確而穩(wěn)定的斜溫層能防止蓄冷槽下部冷水與上部熱水的混合，蓄冷槽儲(chǔ)存期內(nèi)斜溫層變化是衡量蓄冷槽蓄冷效果的主要考察指標(biāo)。理論計(jì)算，對于高度25～30米，內(nèi)徑25～30米的大型蓄冷槽或罐，斜溫層厚度維持在0.3～1.0m之間具有較佳的蓄冷效果，如圖6所示。然而現(xiàn)有的施工方式中，冷、熱水的流入或流出對蓄冷水產(chǎn)生影響，水流速的均勻性較差，罐內(nèi)管道對該不均勻性的調(diào)節(jié)性較差，使得冷、熱水的流入或流出的擾動(dòng)對斜溫層產(chǎn)生破壞，降低蓄冷罐的蓄冷效果。

現(xiàn)有的水蓄冷系統(tǒng)多采用一個(gè)蓄水槽或蓄水罐，布水方式多采用自然分層布水，布水器設(shè)計(jì)需要根據(jù)蓄冷槽或蓄水罐的外形尺寸不同而進(jìn)行大量的計(jì)算。由于現(xiàn)有的蓄冷槽或蓄水罐內(nèi)的管道非常復(fù)雜，布水器需要根據(jù)管道的不同而進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣一方面會(huì)增加施工的難度和工作量，另一方面管道內(nèi)所存留的冷水不能進(jìn)行冷熱交換，降低了蓄冷槽或蓄水罐的容積系數(shù)。同時(shí)，布水器制作安裝的工程量也非常大，它一方面延長了水蓄冷系統(tǒng)的工程工期，另一方面增加了工程成本，增加了工程的投資回報(bào)年限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工效率高、蓄冷罐蓄冷效果好的蓄冷罐內(nèi)布水系統(tǒng)的模塊化施工方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種蓄冷罐內(nèi)布水系統(tǒng)的模塊化施工方法，包括如下步驟：

(1)采集布水構(gòu)件的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，所述布水構(gòu)件包括布水管道、布水器以及配水帽，采用采集到的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模擬排列布水管道，得到布水系統(tǒng)整體模型，對布水系統(tǒng)整體模型中的布水構(gòu)件設(shè)置唯一的RIFD編碼，依據(jù)該編碼對布水構(gòu)件實(shí)物對應(yīng)編碼；

(2)在蓄冷罐的物料輸送口搭建布水構(gòu)件傳輸裝置；

(3)灌頂布水系統(tǒng)搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌頂布水系統(tǒng)所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，先完成灌頂布水主管的安裝，然后在灌頂布水主管上安裝布水器，最后在灌頂布水器上裝設(shè)配水帽；

(4)灌內(nèi)主立管搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌內(nèi)主立管所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，由下至上完成主立管的搭設(shè)；

(5)灌底布水系統(tǒng)搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌底布水系統(tǒng)所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，先完成灌底布水主管的安裝，然后在灌底布水主管上安裝布水器，最后在灌頂布水器上裝設(shè)配水帽；

(6)對布水系統(tǒng)管道以及蓄冷罐外部包覆保溫層，完成模塊化布水施工。

進(jìn)一步地，步驟(3)中所述灌頂布水主管以及步驟(5)中所述灌底布水主管采用內(nèi)雙環(huán)布水格局，包括兩個(gè)獨(dú)立的半圓布水系統(tǒng)，每個(gè)布水系統(tǒng)包括環(huán)形布水主管和若干根相互平行的直形布水主管，所述直形布水主管等間距固定于所述環(huán)形布水主管內(nèi)部。

進(jìn)一步地，每根直形布水主管上等間距設(shè)有布水穩(wěn)壓器，布水穩(wěn)壓器的每個(gè)端部均連接多出口配水帽。

進(jìn)一步地，所述的灌頂布水系統(tǒng)中環(huán)形布水主管內(nèi)相鄰兩根直形布水主管的間距為50～200mm,進(jìn)一步優(yōu)選為60～100mm；每根直形布水主管上布水穩(wěn)壓器的間距為10～100mm,進(jìn)一步優(yōu)選為30～50mm；

所述的灌底布水系統(tǒng)中環(huán)形布水主管內(nèi)相鄰兩根直形布水主管的間距為50～200mm,進(jìn)一步優(yōu)選為60～100mm；每根直形布水主管上布水穩(wěn)壓器的間距為10～100mm,進(jìn)一步優(yōu)選為30～50mm。

進(jìn)一步地，所述布水穩(wěn)壓器為四口布水穩(wěn)壓器，所述布水穩(wěn)壓器與配水帽連接的端口設(shè)有收縮式接頭，通過所述收縮式接頭將布水穩(wěn)壓器與配水帽連接。

進(jìn)一步地，所述多出口配水帽包括配水接頭和防湍帽，所述防湍帽固定于所述配水接頭頂部，所述配水接頭根部靠近防湍帽一端設(shè)有一組出水口，所述防湍帽上對應(yīng)每個(gè)出水口設(shè)有導(dǎo)水槽。

進(jìn)一步地，為起到較好的水流調(diào)節(jié)作用，步驟(2)以及步驟(5)中灌頂布水主管以及灌底布水主管下方距離50～200mm m處設(shè)有帶整流格柵的篩漏板，整流格柵為矩形，每個(gè)整流格柵占篩漏板面積的1/30～1/20，篩漏板上的隔板高度為防湍帽上出水口內(nèi)徑的2～8倍，篩漏板上的水孔為防湍帽上出水口內(nèi)徑的0.5～3倍。

進(jìn)一步地，為更好的穩(wěn)定水流，防止蓄冷罐進(jìn)出水破壞罐內(nèi)斜溫層的穩(wěn)定性，所述防湍帽上的導(dǎo)水槽呈發(fā)射狀延伸至防湍帽邊緣，且每個(gè)導(dǎo)水槽的形狀一致。

進(jìn)一步地，所述防湍帽呈方形或圓形。

進(jìn)一步地，所述防湍帽與出水口均為圓形，且出水口與防湍帽的內(nèi)徑比為10～15:1。

進(jìn)一步地，為便于布水構(gòu)件的傳輸，避免對布水構(gòu)件造成損傷，步驟(2)中所述布水構(gòu)件傳輸裝置包括第一傳輸體和第二傳輸體，所述第一傳輸體置于蓄冷罐物料輸送口的外側(cè)，所述第二傳輸體位于蓄冷罐物料輸送口的內(nèi)側(cè)；所述第一傳輸體包括第一支架、第一牽引裝置、第二牽引裝置和滾動(dòng)套管，所述第一支架置于地面上且一側(cè)端垂直抵靠在蓄冷罐壁上，所述滾動(dòng)套管橫置于所述第一支架頂部，所述第一牽引裝置通過吊耳與所述滾動(dòng)套管連接，所述第二牽引裝置固定于蓄冷罐壁上，且第二牽引裝置的牽引端與滾動(dòng)套管連接；

所述第二傳輸體包括第二支架和滾動(dòng)軌道，所述第二支架置于蓄冷罐底板上，且一側(cè)端抵靠在蓄冷罐內(nèi)壁上，所述滾動(dòng)軌道置于所述第二支架上；

布水構(gòu)件由第一牽引裝置吊升至物料傳輸口高度，并由第二牽引裝置牽引至物料傳輸口，布水構(gòu)件從物料傳輸口落至第二傳輸體上，通過滾動(dòng)軌道傳輸至罐體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述滾動(dòng)套管包括空心管套和管芯，所述空心管套的內(nèi)徑大于管芯內(nèi)徑，管套的長度小于管芯長度，所述管芯穿置于所述空心管套內(nèi)，管芯的兩端橫置于第一支架頂部；所述空心管套底部固定吊耳，朝向蓄冷罐的一側(cè)固定牽引耳；所述第一牽引裝置通過所述吊耳與管套連接，所述第二牽引裝置通過牽引耳與所述空心管套連接。

進(jìn)一步地，所述第二支架上的滾動(dòng)軌道包括軌道支架、軌道支架上平行固定的橫向承重桿和承重桿上套設(shè)的鋼管，鋼管與承重桿相互轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)布水構(gòu)件在第二傳輸體上的傳遞。

有益效果：(1)本發(fā)明提供的方法綜合電子端模擬布設(shè)、射頻編碼唯一辨識(shí)、專用的布水構(gòu)件傳輸裝置和現(xiàn)場施工安裝，可簡便高效的完成蓄冷罐內(nèi)布水系統(tǒng)的安裝施工，唯一射頻編碼的應(yīng)用使得每個(gè)布水構(gòu)件的應(yīng)用位置唯一，避免因布水構(gòu)件錯(cuò)位導(dǎo)致的布水系統(tǒng)安裝錯(cuò)亂，返工重裝為問題，一次安裝即可保證安裝準(zhǔn)確度，省時(shí)、省力，大大節(jié)降的人力成本；(2)本發(fā)明提供的施工方法通過雙內(nèi)環(huán)一次布水、分布式均壓二次布水以及配水帽三次布水，增加附壁效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)、均流布水，蓄冷罐進(jìn)、出水對罐內(nèi)水的干擾較小，有效保證罐內(nèi)斜溫層的厚度保持在高效的水平上，使得罐內(nèi)同一斷面上的水溫差、蓄冷水槽出水溫度的穩(wěn)定、蓄冷效率和容積使用系數(shù)等項(xiàng)指標(biāo)均較高；(3)本發(fā)明中通過設(shè)定布水主管、布水主觀上穩(wěn)壓補(bǔ)水穩(wěn)壓器、配水帽的分布以及配水帽、篩漏板以及各水孔的尺寸，實(shí)現(xiàn)對罐內(nèi)水流較高的調(diào)穩(wěn)性能；(4)本發(fā)明提供的專用傳輸裝置結(jié)構(gòu)可靠，能夠解決布水構(gòu)件向罐內(nèi)傳輸效率低、消耗體力大的問題，使管道的運(yùn)輸變得簡單容易、省時(shí)省力，加快了整個(gè)罐內(nèi)管道安裝的進(jìn)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中灌底布水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中布水穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中布水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中篩漏板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中布水構(gòu)件傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為蓄冷槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、環(huán)形布水主管，2、直形布水主管，3、布水穩(wěn)壓器，31、收縮式接頭，4、配水帽，41、配水接頭，42、防湍帽，43、出水口，44、導(dǎo)水槽，6、篩漏板，61、整流格柵，62、隔板，63、插件，7、第一傳輸體，71、第一支架，72、第一牽引裝置，73、第二牽引裝置，74、滾動(dòng)套管，741、空心管套，742、管芯，75、吊耳，76、牽引耳，8、第二傳輸體，81、第二支架，82、滾動(dòng)軌道，821、軌道支架，822、橫向承重桿，823、鋼管，9、蓄冷罐，91、蓄冷罐底板，10、物料輸送口，11、斜撐桿。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1：一種蓄冷罐內(nèi)布水系統(tǒng)的模塊化施工方法，本方法主要針對大型蓄冷罐，高度在25～30米，內(nèi)徑在25～30米，施工包括如下步驟：

(1)采集布水構(gòu)件的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，所述布水構(gòu)件包括布水管道、布水器以及配水帽，采用采集到的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模擬排列布水管道，得到布水系統(tǒng)整體模型，對布水系統(tǒng)整體模型中的布水構(gòu)件唯一的RIFD編碼，依據(jù)該編碼對布水構(gòu)件實(shí)物對應(yīng)編碼；

(2)在蓄冷罐的物料輸送口搭建布水構(gòu)件傳輸裝置；

(3)灌頂布水系統(tǒng)搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌頂布水系統(tǒng)所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，先完成灌頂布水主管的安裝，然后在灌頂布水主管上安裝布水器，之后在灌頂布水器上裝設(shè)配水帽；最后在灌頂布水主管下方距離100mm處鋪設(shè)帶整流格柵的篩漏板；

灌頂布水主管采用內(nèi)雙環(huán)布水格局，包括兩個(gè)獨(dú)立的半圓布水系統(tǒng)，每個(gè)布水系統(tǒng)包括環(huán)形布水主管和若干根相互平行的直形布水主管，所述直形布水主管等間距固定于所述環(huán)形布水主管內(nèi)部；每根直形布水主管上等間距設(shè)有布水穩(wěn)壓器，布水穩(wěn)壓器的每個(gè)端部均連接12出口配水帽；灌頂布水系統(tǒng)中環(huán)形布水主管內(nèi)相鄰兩根直形布水主管的間距為60mm；每根直形布水主管上布水穩(wěn)壓器的間距為40mm；

(4)灌內(nèi)主立管搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌內(nèi)主立管所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，由下至上完成主立管的搭設(shè)；在裝設(shè)過程中主立管向上延伸至灌頂，提高主立管的穩(wěn)定性和灌頂?shù)某休d能力；

(5)灌底布水系統(tǒng)搭設(shè)：利用布水構(gòu)件傳輸裝置將灌底布水系統(tǒng)所需的布水構(gòu)件送入蓄冷罐內(nèi)，采用裝設(shè)RIFD編碼識(shí)別器的機(jī)械手將布水構(gòu)件送至目標(biāo)位置，先完成灌底布水主管的安裝，然后在灌底布水主管上安裝布水器，之后在灌頂布水器上裝設(shè)配水帽；最后在灌底布水主管下方距離100mm處鋪設(shè)帶整流格柵的篩漏板；

灌底布水主管采用內(nèi)雙環(huán)布水格局，包括兩個(gè)獨(dú)立的半圓布水系統(tǒng)，每個(gè)布水系統(tǒng)包括環(huán)形布水主管1和若干根相互平行的直形布水主管2，所述直形布水主管2等間距固定于所述環(huán)形布水主管1內(nèi)部；每根直形布水主管2上等間距設(shè)有布水穩(wěn)壓器3，布水穩(wěn)壓器3的每個(gè)端部均連接12出口配水帽4；灌底布水系統(tǒng)中環(huán)形布水主管內(nèi)相鄰兩根直形布水主管的間距為80mm；每根直形布水主管上布水穩(wěn)壓器的間距為45mm；

(6)對布水系統(tǒng)管道以及蓄冷罐外部包覆保溫層，完成模塊化布水施工。

本實(shí)施例中，使用的布水穩(wěn)壓器3為四口布水穩(wěn)壓器，所述布水穩(wěn)壓器3與配水帽4連接的端口設(shè)有收縮式接頭31，通過所述收縮式接頭31將布水穩(wěn)壓器3與配水帽4連接；多出口配水帽4包括配水接頭41和防湍帽42，所述防湍帽42固定于所述配水接頭41頂部，所述配水接頭41根部靠近防湍帽42一端設(shè)有一組出水口43，所述防湍帽42上對應(yīng)每個(gè)出水口43設(shè)有導(dǎo)水槽44；防湍帽42上的導(dǎo)水槽43呈發(fā)射狀延伸至防湍帽42邊緣，且每個(gè)導(dǎo)水槽44的形狀一致；防湍帽42與出水口43均為圓形，且出水43口與防湍帽42的內(nèi)徑比為12:1；篩漏板6上整流格柵61為矩形，每個(gè)整流格柵61占篩漏板面積的1/25，篩漏板上的隔板62高度為防湍帽上出水口內(nèi)徑的4倍，篩漏板上的水孔為防湍帽上出水口內(nèi)徑的1.5倍，篩漏板具有便于相互配合的插件63和插槽。

布水構(gòu)件傳輸裝置包括第一傳輸體7和第二傳輸體8，所述第一傳輸體置于蓄冷罐9物料輸送口10的外側(cè)，所述第二傳輸體8位于蓄冷罐9物料輸送口10的內(nèi)側(cè)；所述第一傳輸體7包括第一支架71、第一牽引裝置72、第二牽引裝置73和滾動(dòng)套管74，所述第一支架71置于地面上且一側(cè)端垂直抵靠在蓄冷罐9壁上；滾動(dòng)套管74包括空心管套741和管芯742，所述空心管套741的內(nèi)徑大于管芯742內(nèi)徑，管套741的長度小于管芯742長度，所述管芯742穿置于所述空心管套741內(nèi)，管芯742的兩端橫置于第一支架71頂部；所述空心管套741底部固定吊耳75，朝向蓄冷罐9的一側(cè)固定牽引耳76；所述第一牽引裝置72通過所述吊耳75與管套741連接，所述第二牽引裝置73通過牽引耳76與所述空心管套741連接；

所述第二傳輸體8包括第二支架81和滾動(dòng)軌道82，滾動(dòng)軌道82包括軌道支架821、軌道支架上平行固定的橫向承重桿822和承重桿上套設(shè)的鋼管823，第二支架置于蓄冷罐底板91上，且一側(cè)端抵靠在蓄冷罐內(nèi)壁上，鋼管與承重桿相互轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)布水構(gòu)件在第二傳輸體上的傳遞；

布水構(gòu)件由第一牽引裝置吊升至物料傳輸口高度，并由第二牽引裝置牽引至物料傳輸口，布水構(gòu)件從物料傳輸口落至第二傳輸體上，通過滾動(dòng)軌道傳輸至罐體內(nèi)，第一傳輸體的高度高于物料輸送口，第二傳輸體的高度低于物料輸送口。

為提高布水構(gòu)件傳輸裝置中第一支架和第二支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，本實(shí)施例還在支架的斜角方向固定斜撐桿11。

本發(fā)明通過雙內(nèi)環(huán)一次布水、分布式均壓二次布水以及配水帽三次布水，增加附壁效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)、均流布水，蓄冷罐進(jìn)、出水對罐內(nèi)水的干擾較小，有效保證罐內(nèi)斜溫層的厚度保持在高效的水平上，使得罐內(nèi)同一斷面上的水溫差、蓄冷水槽出水溫度的穩(wěn)定、蓄冷效率和容積使用系數(shù)等項(xiàng)指標(biāo)均較高。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。