一種數據中心液態空氣制冷發電裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，包括：超低溫儲液罐、高壓超低溫液體泵、高壓超低溫管路、射流引流器、低溫換熱器、低溫高壓氣管路、氣體混合引流器、由氣體擴張段、中溫換熱器、氣體收縮段組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路、氣輪機輸入閥、工作氣路、氣輪機、發電機、乏氣氣路、氣輪機輸出閥、回氣管路、制冷回水輸入管路、中低溫換熱器連接管路、制冷回水輸出管路、余氣排放口、液態空氣加注口、檢修短路管路、檢修短路氣閥及引流回氣管路。本實用新型專利技術可以降低制冷機組采購成本、降低備用發電機組采購成本，通過減免數據中心制冷機組電耗，低溫發電機組發電自用等方式，可以使得數據中心電耗大幅度降低。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種數據中心液態空氣制冷發電裝置
本技術屬于液態空氣發電領域，具體涉及一種數據中心液態空氣制冷發電裝置。
技術介紹
目前，數據中心都擁有大量服務器、網絡設備，耗能巨大，一個數據中心耗電有時可以達到上百萬千瓦。全國所有數據中心耗電總和相當于天津市的全部耗電量。數據中心設備工作時發出大量熱量，需要大功率制冷系統維持適宜環境溫度。長期以來多采用空調制冷系統和自然冷源冷卻配合實施，所有的熱量均屬于搬出數據中心“扔”到大氣層、自然環境中了，不同的地方往往只是盡可能采用更低成本的手段實現“扔”熱量的辦法。數據中心本身是高耗電系統，用大功率制冷系統制冷，綜合耗電量將更高。現有用熱泵，將機房空調冷卻水中熱能回收利用，產生熱水，供采暖、生活、生產使用。數據中心每I萬千瓦能耗，回收得到的熱水可以供10萬平米住宅采暖，現實中很多情況下回收的大量熱水無法得到利用。目前已有的低溫熱源發電技術多是是在熱泵回收熱量，產生80°C以上高溫熱水后，采用低溫發電機組轉化為電能，發電效率很低，熱能轉換為電能的效率只有1飛％，沒有使用價值。
技術實現思路
本技術目的是提出一個采用液態空氣作為工作介質，高效率吸收數據中心機房設備產生的大量熱量，將熱能轉化為電能自用的解決方案，減少電能消耗、減少冷卻水資源消耗、減少對環境的熱排放，實現環保、節能、減排、資源循環利用。本技術針對上述問題，提供一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置。本技術采用的技術方案是:一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，包括:超低溫儲液罐、高壓超低溫液體泵、高壓超低溫管路、射流引流器、低溫換熱器、低溫高壓氣管路、氣體混合引流器、由氣體擴張段、中溫換熱器、氣體收縮段組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路、氣輪機輸入閥、工作氣路、氣輪機、發電機、乏氣氣路、氣輪機輸出閥、回氣管路、制冷回水輸入管路、中低溫換熱器連接管路、制冷回水輸出管路、余氣排放口、液態空氣加注口、檢修短路管路、檢修短路氣閥及引流回氣管路；所述超低溫儲液罐輸出端連接高壓超低溫液體泵；所述高壓超低溫液體泵的輸出端通過高壓超低溫管路連接射流引流器；所述射流引流器連接低溫換熱器；所述低溫換熱器的輸出端通過低溫高壓氣管路連接氣體混合引流器；所述氣體擴張段設置在氣體混合引流器上方(輸出方)；所述中溫換熱器設置在氣體擴張段上方(輸出方);所述氣體收縮段設置在中溫換熱器上方(輸出方)；所述中低溫換熱器連接管路連接低溫換熱器和中溫換熱器；所述制冷回水輸入管路連接中溫換熱器；所述引流回氣管路連接射流引流器和氣體收縮段；所述余氣排放口連接氣體收縮段；所述常溫工作氣體管路輸出端分別連接檢修短路管路和氣輪機輸入閥；所述檢修短路管路輸出端連接檢修短路氣閥；所述檢修短路氣閥通過回氣管路連接氣體混合引流器；所述氣輪機輸入閥通過工作氣路連接氣輪機；所述氣輪機連接發電機；所述氣輪機通過乏氣氣路連接氣輪機輸出閥；所述氣輪機輸出閥通過回氣管路連接氣體混合引流器。本技術的優點:1、通過節約制冷機組電耗，數據中心電耗大幅度降低；還可以降低制冷機組采購成本、降低備用發電機組采購成本；2、可以自發電自用，耗電進一步減少，甚至完全實現自我供應；3、制冷效果好，和環境溫度無關；4、氣輪機可靠性高，發電可用性強，能長期穩定工作；5、備份多種模式，液態空氣可以直接制冷，保障機房應急制冷；6、省去了冷卻散熱系統，沒有冷卻塔水耗，節約了環境水資源；7、排氣潔凈、低溫、無水，通過機房加濕后，可以做新風，進一步提高吸收熱量的能力；8、減少了對環境的熱排放，實現低碳、減排、循環利用能源；9、數據中心運營成本降低；如增加系統，錯峰時使用“垃圾電”制作液態空氣，運營成本還可以進一步下降。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本技術作進一步詳細的說明。【附圖說明】構成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。圖1是本技術實施例的一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置結構示意圖；圖2是本技術實施例的一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置工作方法流程圖；圖3是本技術實施例的射流引流器結構示意圖；圖4是本技術實施例的氣體混合引流器結構示意圖。【附圖說明】:I為超低溫儲液罐、2為高壓超低溫液體泵、3為高壓超低溫管路、4為射流引流器、5為低溫換熱器、6為低溫高壓氣管路、7為氣體混合引流器、8為氣體擴張段、9為中溫換熱器、10為氣體收縮段、11為常溫工作氣體管路、12為氣輪機輸入閥、13為工作氣路、14為氣輪機、15為發電機、16為乏氣氣路、17為氣輪機輸出閥、18為回氣管路、19為制冷回水輸入管路、20為中低溫換熱器連接管路、21為制冷回水輸出管路、22為余氣排放口、23為液態空氣加注口、24為檢修短路管路、25為檢修短路氣閥及26為引流回氣管路。【具體實施方式】為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。參考圖1，如圖1所示的一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，包括:超低溫儲液罐1、高壓超低溫液體泵2、高壓超低溫管路3、射流引流器4、低溫換熱器5、低溫高壓氣管路6、氣體混合引流器7、由氣體擴張段8、中溫換熱器9、氣體收縮段10組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路11、氣輪機輸入閥12、工作氣路13、氣輪機14、發電機15、乏氣氣路16、氣輪機輸出閥17、回氣管路18、制冷回水輸入管路19、中低溫換熱器連接管路20、制冷回水輸出管路21、余氣排放口 22、液態空氣加注口 23、檢修短路管路24、檢修短路氣閥25及引流回氣管路26 ;所述超低溫儲液罐I輸出端連接高壓超低溫液體泵2 ;所述高壓超低溫液體泵的輸出端2通過高壓超低溫管路3連接射流引流器4 ;所述射流引流器4連接低溫換熱器5 ;所述低溫換熱器的輸出端5通過低溫高壓氣管路6連接氣體混合引流器7 ;所述氣體擴張段8設置在氣體混合引流器7上方(輸出方)；所述中溫換熱器9設置在氣體擴張段8上方(輸出方)；所述氣體收縮段10設置在中溫換熱器9上方(輸出方)；所述中低溫換熱器連接管路20連接低溫換熱器5和中溫換熱器9 ;所述制冷回水輸入管路19連接中溫換熱器9 ;所述引流回氣管路26連接射流引流器4和氣體收縮段10 ;所述余氣排放口22連接氣體收縮段10 ;所述常溫工作氣體管路11輸出端分別連接檢修短路管路24和氣輪機輸入閥12 ;所述檢修短路管路24輸出端連接檢修短路氣閥25 ;所述檢修短路氣閥25通過回氣管路18連接氣體混合引流器7 ;所述氣輪機輸入閥12通過工作氣路13連接氣輪機14 ;所述氣輪機14連接發電機15 ;所述氣輪機14通過乏氣氣路16連接氣輪機輸出閥17 ；所述氣輪機輸出閥17通過回氣管路18連接氣體混合引流器7。所述的射流引流器4用來降低低溫換熱器5的換熱技術復雜性。所述低溫換熱器5中的冷媒是乙二醇或冷凍水或防凍液或防凍油。參考圖2，如圖2所示的一種數據中心液態空氣工質制冷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，其特征在于，包括：超低溫儲液罐（1）、高壓超低溫液體泵（2）、高壓超低溫管路（3）、射流引流器（4）、低溫換熱器（5）、低溫高壓氣管路（6）、氣體混合引流器（7）、由氣體擴張段（8）、中溫換熱器（9）、氣體收縮段（10）組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路（11）、氣輪機輸入閥（12）、工作氣路（13）、氣輪機（14）、發電機（15）、乏氣氣路（16）、氣輪機輸出閥（17）、回氣管路（18）、制冷回水輸入管路（19）、中低溫換熱器連接管路（20）、制冷回水輸出管路（21）、余氣排放口（22）、液態空氣加注口（23）、檢修短路管路（24）、檢修短路氣閥（25）及引流回氣管路（26）；所述超低溫儲液罐（1）輸出端連接高壓超低溫液體泵（2）；所述高壓超低溫液體泵的輸出端（2）通過高壓超低溫管路（3）連接射流引流器（4）；所述射流引流器（4）連接低溫換熱器（5）；所述低溫換熱器的輸出端（5）通過低溫高壓氣管路（6）連接氣體混合引流器（7）；所述氣體擴張段（8）設置在氣體混合引流器（7）上方；所述中溫換熱器（9）設置在氣體擴張段（8）上方；所述氣體收縮段（10）設置在中溫換熱器（9）上方；所述中低溫換熱器連接管路（20）連接低溫換熱器（5）和中溫換熱器（9）；所述制冷回水輸入管路（19）連接中溫換熱器（9）；所述引流回氣管路（26）連接射流引流器（4）和氣體收縮段（10）；所述余氣排放口（22）連接氣體收縮段（10）；所述常溫工作氣體管路（11）輸出端分別連接檢修短路管路（24）和氣輪機輸入閥（12）；所述檢修短路管路（24）輸出端連接檢修短路氣閥（25）；所述檢修短路氣閥（25）通過回氣管路（18）連接氣體混合引流器（7）；所述氣輪機輸入閥（12）通過工作氣路（13）連接氣輪機（14）；所述氣輪機（14）連接發電機（15）；所述氣輪機（14）通過乏氣氣路（16）連接氣輪機輸出閥（17）；所述氣輪機輸出閥（17）通過回氣管路（18）連接氣體混合引流器（7）。...

【技術特征摘要】
1.一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，其特征在于，包括:超低溫儲液罐(I)、高壓超低溫液體泵(2)、高壓超低溫管路(3)、射流引流器(4)、低溫換熱器(5)、低溫高壓氣管路(6)、氣體混合引流器(7)、由氣體擴張段(8)、中溫換熱器(9)、氣體收縮段(10)組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路(11)、氣輪機輸入閥(12)、工作氣路(13)、氣輪機(14)、發電機(15)、乏氣氣路(16)、氣輪機輸出閥(17)、回氣管路(18)、制冷回水輸入管路(19)、中低溫換熱器連接管路(20)、制冷回水輸出管路(21)、余氣排放口(22)、液態空氣加注口(23)、檢修短路管路(24)、檢修短路氣閥(25)及引流回氣管路(26);所述超低溫儲液罐(I)輸出端連接高壓超低溫液體泵(2);所述高壓超低溫液體泵的輸出端(2)通過高壓超低溫管路(3)連接射流引流器(4);所述射流引流器(4)連接低溫換熱器(5);所述低溫換熱器的輸出端(5)通過低溫高壓氣管路(6)連接氣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：茍仲武，
申請(專利權)人：茍仲武，
類型：新型
國別省市：北京;11