本發(fā)明涉及蓄能布水技術領域，具體的是一種水池均勻布水系統(tǒng)。

背景技術：

水池蓄水的形式有很多，常見的有迷宮式、隔膜式、多蓄冷水罐式和自然分層式。

多槽混合型又稱迷宮型，是將蓄水儲槽分隔成多個單元槽，單元槽間有序地采用堰或連通管連接，迂回曲折的流道減少回流熱水和冷水的界面面積，以此減少斜溫層體積。但其結(jié)構(gòu)復雜、耗材多，熱工性能也并不理想。該槽型為利用建筑物地下結(jié)構(gòu)時較常用的方式。

空、實槽多槽切換型由兩個以上儲槽組成，一個儲存冷水，一個儲存回流熱水，可確保冷溫水不混合，由于該型必須設置一個空水槽，增加一次投資和維護費用，管理及運行控制較為復雜，其應用范圍較窄。

自然分層式是利用水的密度隨溫度變化的特性，及冷水密度大，熱水密度小，冷熱水之間可以保持分層的狀態(tài)。溫度自然分層型(垂直流向型)借助于水的密度差異實現(xiàn)回流熱水與槽內(nèi)冷水的分隔，其結(jié)構(gòu)簡單，無須人工建造的隔離設施。水的導熱系數(shù)(λ＝0.59w/m·k)低于常用建材(如混凝土，其λ＝0.98w/m·k)，因此，只需蓄冷槽內(nèi)水溫分層穩(wěn)定，其冷熱水的混合將受到很大程度的影響，是目前應用較多的一種。

目前常見的溫度分層型蓄能水流分配裝置的結(jié)構(gòu)形式有同程管網(wǎng)、同心套管、配水盤、帽形穩(wěn)流及周向蝸殼漸變等。

在分層型水蓄冷儲槽中，為使水以重力流或活塞流平穩(wěn)地導入槽內(nèi)(或由槽內(nèi)引出)，其關鍵是需在儲槽的冷溫水進口處設置穩(wěn)流散流器，使水按不同溫度相應的密度差異依次分層，形成并維持一個穩(wěn)定的斜溫層，以確保水流在儲槽內(nèi)均勻分配，擾動小。此斜溫層流體力學特性可由弗魯?shù)聹蕯?shù)(fr)所決定，同時也受雷諾數(shù)(re)的影響。自然分層散流分配管布水設置多為八角型、連續(xù)水平縫隙型、輻射圓盤型、條形等。以上各種方法的布水設置，有的由于布水管較長，布水強度受沿程阻力影響，均勻性欠佳。有的(如條形布水)由于單位長度流量過大的不能滿足雷諾數(shù)的要求。

技術實現(xiàn)要素：

為了提高蓄水池內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的均勻性和平穩(wěn)度，本發(fā)明提供了一種水池均勻布水系統(tǒng)，該水池均勻布水系統(tǒng)采用相向布置進水管和回水管的布置方案，每個進水管和回水管安裝流量計和調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)每根水管的水量的精確控制。同時在水池內(nèi)通過設置分隔垂簾的方案，實現(xiàn)水池內(nèi)部分隔成多個獨立的小型蜂巢結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)每個蜂巢內(nèi)水量相等，消除各個蜂巢內(nèi)水流量的不均性。多個布水器的對稱布置，實現(xiàn)了單個蜂巢內(nèi)水流量的均勻分布，實現(xiàn)蜂巢內(nèi)水的活塞流動，避免上下層水形成對流和混合。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種水池均勻布水系統(tǒng)，包括進水管線、回水管線和分隔垂簾陣列，該分隔垂簾陣列含有呈規(guī)則的行列排布的多個分隔垂簾，分隔垂簾為兩端開放的直立的筒狀結(jié)構(gòu)，該進水管線含有進水干管和多條進水支管，該回水管線含有回水干管和多條回水支管，進水支管位于該分隔垂簾陣列的下方，回水支管位于該分隔垂簾陣列的上方，每個分隔垂簾與至少兩條流向相反的進水支管相對應，每個分隔垂簾與至少兩條流向相反的回水支管相對應。

該進水管線含有兩條進水干管，兩條進水干管分別為第一進水干管和第二進水干管，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，兩條進水干管均沿x軸方向設置，每條進水支管均沿y軸方向設置，與所述第一進水干管連接的進水支管的流向為y軸的正方向，與所述第二進水干管連接的進水支管的流向為y軸的負方向。

與所述第一進水干管連接的兩個相鄰的進水支管之間的距離相同，與所述第二進水干管連接的兩個相鄰的進水支管之間的距離相同，每個分隔垂簾與兩條流向相反進水支管相對應。

該進水管線含有兩條回水干管，兩條回水干管分別為第一回水干管和第二回水干管，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，兩條回水干管均沿x軸方向設置，每條回水支管均沿y軸方向設置，與所述第一回水干管連接的回水支管的流向為y軸的正方向，與所述第二回水干管連接的回水支管的流向為y軸的負方向。

與所述第一回水干管連接的兩個相鄰的回水支管之間的距離相同，與所述第二回水干管連接的兩個相鄰的回水支管之間的距離相同，每個分隔垂簾與兩條流向相反回水支管相對應。

進水支管連接有間隔設置的多根進水布水支管，回水支管連接有間隔設置的多根回水布水支管，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，進水布水支管和回水布水支管均沿x軸方向設置，進水布水支管的中部與進水支管連接，進水布水支管的兩端均設有溢流布水器，回水布水支管的中部與回水支管連接，回水布水支管的兩端均設有逆向溢流布水器。

進水布水支管位于該分隔垂簾陣列的下方，回水布水支管位于該分隔垂簾陣列的上方，進水布水支管與回水布水支管上下一一對應設置，每個分隔垂簾與兩條流向相反的進水支管相對應，每個分隔垂簾與四根進水布水支管和八個溢流布水器相對應，每個分隔垂簾與兩條流向相反的回水支管相對應，每個分隔垂簾與四根回水布水支管和八個逆向溢流布水器相對應，溢流布水器與逆向溢流布水器上下一一對應設置。

溢流布水器含有布水器殼體和連接頭，布水器殼體為頂端朝下底端朝上的錐筒形結(jié)構(gòu)，布水器殼體的底部設有均流擋板，布水器殼體的頂端通過連接頭與進水布水支管的端部連接。

沿布水器殼體的軸線方向，布水器殼體的側(cè)壁含有多列環(huán)縫，每列所述環(huán)縫均含有沿布水器殼體的周向均勻間隔排列的多條弧形割縫，溢流布水器內(nèi)的流體能夠穿過均流擋板和弧形割縫流出。

逆向溢流布水器與溢流布水器互為鏡像，所述進水管線能夠?qū)崿F(xiàn)回水功能，所述回水管線能夠?qū)崿F(xiàn)進水功能。

本發(fā)明的有益效果是：

1、布水器內(nèi)設均流擋板，增大布水面積、降低水流速，水流速度比常規(guī)布水器降低80％，且使水流速更加均勻，以達到池內(nèi)水流靜態(tài)分層，平穩(wěn)上升。

2、同時將水池用分隔垂簾分為若干個小布水系統(tǒng)，形成類似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，大幅度減少水池內(nèi)水流的橫向干擾，同時能夠精細的對池水進行控制，滿足水循環(huán)過程中新水平穩(wěn)注入水池，水池內(nèi)的水平穩(wěn)的排出的目的，達到動態(tài)平穩(wěn)的水循環(huán)。

3、進水管和回水管采用相向的布置方式，能夠消除單根進水因延程阻力損失造成的各個出水點水流量不等的現(xiàn)象，實現(xiàn)單個蜂巢內(nèi)水流量的相等。

4、每根進水管安裝流量計和調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)每個進水管流量的精確控制。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。

圖1是本發(fā)明所述水池均勻布水系統(tǒng)的主視圖。

圖2是本發(fā)明所述水池均勻布水系統(tǒng)的左視圖。

圖3是圖1中的局部放大示意圖。

圖4是進水管線的俯視圖。

圖5是回水管線的俯視圖。

圖6是溢流布水器與進水布水支管連接的主視圖。

圖7是溢流布水器與進水布水支管連接的俯視圖。

圖8是溢流布水器的剖視圖。

圖9是布水器殼體的展開圖。

圖10是第一種均流擋板的俯視圖。

圖11是第二種均流擋板的俯視圖。

1、分隔垂簾；2、進水干管；3、進水支管；4、回水干管；5、回水支管；6、進水布水支管；7、回水布水支管；8、溢流布水器；9、逆向溢流布水器；

11、布水器殼體；12、連接頭；13、均流擋板；14、弧形割縫；

21、水面；22、水池壁；23、流量計；24、調(diào)節(jié)閥；25、閥門。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

一種水池均勻布水系統(tǒng)，包括進水管線、回水管線和分隔垂簾陣列，該分隔垂簾陣列含有呈規(guī)則的行列排布的多個分隔垂簾1，分隔垂簾1為兩端開放的直立的筒狀結(jié)構(gòu)，該進水管線含有進水干管2和多條進水支管3，進水支管3與進水干管2連接，該回水管線含有回水干管4和多條回水支管5，回水支管5與回水干管4連接，進水支管3位于該分隔垂簾陣列的下方，回水支管5位于該分隔垂簾陣列的上方，每個分隔垂簾1與至少兩條流向相反的進水支管3相對應，每個分隔垂簾1與至少兩條流向相反的回水支管5相對應，如圖1至圖5所示。

該水池均勻布水系統(tǒng)的主要部分設置于水池中，水池含有水池壁22，該分隔垂簾陣列位于水池內(nèi)的水面21以下，進水支管3位于水池的池底和該分隔垂簾陣列之間，回水支管5位于水池內(nèi)的水面21和該分隔垂簾陣列之間，該分隔垂簾陣列內(nèi)的所有的分隔垂簾1均位于同一高度，該分隔垂簾陣列內(nèi)的所有的分隔垂簾1的大小和形狀均相同，分隔垂簾1行列排布將水池用分隔分為若干個小布水系統(tǒng)，形成類似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，大幅度減少水池的橫向干擾，同時能更加精細的對池水進行控制。

其中，“每個分隔垂簾1與至少兩條流向相反的進水支管3相對應”的含義為每個分隔垂簾1的下方均含有至少兩條進水支管3，當進水支管3的數(shù)量大于兩條時，含有偶數(shù)條流向相反的進水支管3；當進水支管3的數(shù)量為兩條時，兩條進水支管3的流向相反，如圖4所示?！懊總€分隔垂簾1與至少兩條流向相反的回水支管5相對應”的含義為每個分隔垂簾1的上方均含有至少兩條回水支管5，當回水支管5的數(shù)量大于兩條時，含有偶數(shù)條流向相反的回水支管5；當回水支管5的數(shù)量為兩條時，兩條回水支管5的流向相反，如圖5所示。

在本實施例中，分隔垂簾1的安裝固定方式如下：采用在水池上部和下部預先安裝橫向、縱向相交的鋼絲繩，鋼絲繩形成井字形排布框架，將分隔垂簾1固定在懸掛鋼絲繩上，同時鋼絲繩提供一定的預緊力，實現(xiàn)分隔垂簾能夠在水平、豎直方向平整，同時分隔垂簾1受到鋼絲繩框架的拉力作用，這樣分隔垂簾1不會受到水流的沖擊發(fā)生變形和振動。

在本實施例中，該進水管線含有兩條進水干管2，兩條進水干管2分別為第一進水干管(位于圖4中的下方)和第二進水干管(位于圖4中的上方)，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，兩條進水干管2均沿x軸方向設置，每條進水支管3均沿y軸方向設置，與所述第一進水干管連接的進水支管3的流向為y軸的正方向，與所述第二進水干管連接的進水支管3的流向為y軸的負方向。

兩條進水干管2均位于水池外，與所述第一進水干管連接的兩個相鄰的進水支管3之間的距離相同，與所述第二進水干管連接的兩個相鄰的進水支管3之間的距離相同，每個分隔垂簾1與兩條流向相反進水支管3相對應，即每個分隔垂簾1的下方均含有兩條進水支管3，該兩條進水支管3的流向相反。任何兩個相鄰的進水支管3之間的距離均相同。

在本實施例中，該進水管線含有兩條回水干管4，兩條回水干管4分別為第一回水干管(位于圖5中的下方)和第二回水干管(位于圖5中的上方)，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，兩條回水干管4均沿x軸方向設置，每條回水支管5均沿y軸方向設置，與所述第一回水干管連接的回水支管5的流向為y軸的正方向，與所述第二回水干管連接的回水支管5的流向為y軸的負方向。

兩條回水干管4均位于水池外，與所述第一回水干管連接的兩個相鄰的回水支管5之間的距離相同，與所述第二回水干管連接的兩個相鄰的回水支管5之間的距離相同，每個分隔垂簾1與兩條流向相反回水支管5相對應。即每個分隔垂簾1的上方均含有兩條回水支管5，該兩條回水支管5的流向相反。任何兩個相鄰的回水支管5之間的距離均相同。進水支管3與回水支管5上下一一對應。

在本實施例中，進水支管3連接有均勻間隔設置的多根進水布水支管6，回水支管5連接有均勻間隔設置的多根回水布水支管7，在以x、y、z為坐標軸的空間直角坐標系中，進水布水支管6和回水布水支管7均沿x軸方向設置，進水布水支管6的中部與進水支管3連接，進水布水支管6的兩端均設有溢流布水器8，如圖6和圖7所示，回水布水支管7的中部與回水支管5連接，回水布水支管7的兩端均設有逆向溢流布水器9。進水布水支管6與進水支管3位于同一水面內(nèi)，回水布水支管7與回水支管5位于同一水面內(nèi)。

進水布水支管6位于該分隔垂簾陣列的下方，回水布水支管7位于該分隔垂簾陣列的上方，進水布水支管6與回水布水支管7上下一一對應設置，每個分隔垂簾1的下端與兩條流向相反的進水支管3相對應，每個分隔垂簾1的下端與四根進水布水支管6和八個溢流布水器8相對應，如圖4所示，每個分隔垂簾1的上端與兩條流向相反的回水支管5相對應，每個分隔垂簾1的上端與四根回水布水支管7和八個逆向溢流布水器9相對應，溢流布水器8與逆向溢流布水器9上下一一對應設置，即溢流布水器8位于對應的逆向溢流布水器9的正下方，逆向溢流布水器9位于對應的溢流布水器8的正上方。

在本實施例中，溢流布水器8含有布水器殼體11和連接頭12，布水器殼體11為頂端朝下底端朝上的錐筒形結(jié)構(gòu)，如圓錐筒或方錐筒等，布水器殼體11的底部(上部)設有均流擋板13，均流擋板13用于減小水流速并增大布水面積，布水器殼體11的頂端(下端)通過連接頭12與進水布水支管6的端部連接，如圖6至圖8所示。

具體的，沿布水器殼體11的軸線方向，布水器殼體11的側(cè)壁含有多列環(huán)縫，每列所述環(huán)縫均含有沿布水器殼體11的周向均勻間隔排列的多條弧形割縫14，溢流布水器8內(nèi)的流體能夠穿過均流擋板13和弧形割縫14流出。沿布水器殼體11的軸線方向，弧形割縫14的寬度為0.5mm～3mm，相鄰的兩個弧形割縫14之間的距離為3mm～10mm。沿布水器殼體11的周向，弧形割縫14所對應的圓心角為30°～60°，如圖9所示。水流通過弧形割縫14流出，可以降低水流對水池的擾動，實現(xiàn)自然分層層流的效果。另外，弧形割縫14也可以采用小通孔替代，即布水器殼體11的側(cè)壁內(nèi)設有沿周向均勻分布的多個小通孔。

如圖9所示，布水器殼體11的結(jié)構(gòu)也可以理解為，沿布水器殼體11的周向，布水器殼體11的側(cè)壁含有多排環(huán)縫，每排環(huán)縫均含有沿布水器殼體11的軸線方向均勻間隔排列的多條弧形割縫14。布水器殼體11呈圓錐臺狀，且布水器殼體11為筒形，弧形割縫14所在的平面與布水器殼體11的底端的端面平行。

均流擋板13的結(jié)構(gòu)如圖10和圖11所示，均流擋板13可以由沿x軸和y軸方向設置的條形柵板間隔排列而成，如圖10所示。均流擋板13也可以由沿布水器殼體11的周向和徑向設置的條形和弧形柵板間隔排列而成，如圖11所示。均流擋板13與布水器殼體11卡接或螺紋連接。均流擋板13的布水孔和弧形割縫14的總面積不小于連接頭12進水口面積的兩倍。

逆向溢流布水器9與溢流布水器8上下互為鏡像，水池中的水能夠通過逆向溢流布水器9進入回水支管5和回水干管4內(nèi)，逆向溢流布水器9與溢流布水器8的結(jié)構(gòu)相同，逆向溢流布水器9也含有布水器殼體11和連接頭12，逆向溢流布水器9的布水器殼體11的大徑端朝下而小徑端朝上，溢流布水器8的布水器殼體11的小徑端朝下而大徑端朝上。

作為優(yōu)選，逆向溢流布水器9與溢流布水器8均為塑料材質(zhì)，所述分隔垂簾1為塑膠材質(zhì)。進水干管2上安裝有流量計23和調(diào)節(jié)閥24，利用流量計檢測進水干管2內(nèi)的水流量，如果水流量和設定值一致，則不需要對調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)；如果流量計檢測進水管內(nèi)的水流量和設定值存在較大差異，則通過調(diào)節(jié)閥對流量進行調(diào)節(jié)，直到流量計檢測的流量與設定值相等，通知對管道水流量的調(diào)節(jié)。水池均勻布水系統(tǒng)還能夠針對每個進水支管能夠進行局部流量調(diào)整，為水池內(nèi)水流量的均勻分布提供一種有效調(diào)節(jié)手段。

作為優(yōu)選，根據(jù)實際需要，底部的進水管線也可以實現(xiàn)回水的功能，頂部的回水管線也可以實現(xiàn)進水的功能；在一定條件下實現(xiàn)進水管線和回水管線的逆向運行。即底部的進水管線和頂部的回水管線可以進行切換，利用水池外的供水系統(tǒng)進行切換，將底部進水管網(wǎng)作為回水管線運行，頂部的回水管網(wǎng)作為進水管線運行。具體的實現(xiàn)方式為：在水池外的水循環(huán)系統(tǒng)中，設計一套進水管線與回水管線的切換裝置；底部進水管線同時與水源的供水管和回水管連接，利用多個閥門的組合排布，使底部進水管線可以實現(xiàn)供水和回水兩種模式的切換；頂部回水管線同時與水源的供水管和回水管連接，利用多個閥門的組合排布，使頂部回水管線可以實現(xiàn)供水和回水兩種模式的切換；底部切換為供水狀態(tài)時，頂部切換為回水狀態(tài)；底部切換為回水狀態(tài)時，頂部切換為供水狀態(tài)；即該切換裝置能夠使進水管線在供水狀態(tài)和回水狀態(tài)之間切換，該切換裝置還能夠使回水管線在供水狀態(tài)和回水狀態(tài)之間切換。如果需要對水池內(nèi)的水進行排空操作時，底部管網(wǎng)(進水管線)和頂部管網(wǎng)(回水管線)可同時切換為排水(回水)狀態(tài)；如果需要對水池內(nèi)的進行注水操作時，底部管網(wǎng)和頂部管網(wǎng)可同時切換為供水狀態(tài)。

另外，進水干管2的末端設有閥門25和排水口，回水干管4的末端也設有閥門25和排水口。在進水管線和回水管線全關閉的情況下，進水干管2末端的閥門25可用于排空水池內(nèi)的水?；厮晒?末端的閥門25也可用于從頂部排出水池內(nèi)的部分水。

在本發(fā)明中，進水支管3采用相向的布置方案，保證每個蜂巢內(nèi)同時接受至少兩個進水管輸送來的水，消除傳統(tǒng)單根進水管造成的各個出水點的水流量不均勻的弊端，實現(xiàn)每個蜂巢內(nèi)總水量相等。采用分隔垂簾1組成相對獨立的蜂巢結(jié)構(gòu)，消除水池內(nèi)水流的橫向流動和熱量交換，實現(xiàn)水在獨立蜂巢內(nèi)的活塞流動，避免上下層水的混合和熱量交換，實現(xiàn)水池內(nèi)水的平穩(wěn)更新。每個獨立蜂巢內(nèi)設置多個布水器(溢流布水器8和逆向溢流布水器9)，對稱排布的布水器能夠?qū)崿F(xiàn)蜂巢內(nèi)水流的平穩(wěn)均勻上升，實現(xiàn)活塞流動，避免射流對蜂巢內(nèi)水的過度擾動?；厮苈返脑O計和進水管路采用對稱結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)水池內(nèi)水的均勻排出，保證每個獨立蜂巢內(nèi)的排出水流量相等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施例，不能以其限定發(fā)明實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本發(fā)明中的技術特征與技術特征之間、技術特征與技術方案之間、技術方案與技術方案之間均可以自由組合使用。