一种数据中心液态空气制冷发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种数据中心液态空气工质制冷发电装置，包括：超低温储液罐、高压超低温液体泵、高压超低温管路、射流引流器、低温换热器、低温高压气管路、气体混合引流器、由气体扩张段、中温换热器、气体收缩段组成的升温增压补熵换热器、常温工作气体管路、气轮机输入阀、工作气路、气轮机、发电机、乏气气路、气轮机输出阀、回气管路、制冷回水输入管路、中低温换热器连接管路、制冷回水输出管路、余气排放口、液态空气加注口、检修短路管路、检修短路气阀及引流回气管路。本实用新型专利技术可以降低制冷机组采购成本、降低备用发电机组采购成本，通过减免数据中心制冷机组电耗，低温发电机组发电自用等方式，可以使得数据中心电耗大幅度降低。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心液态空气制冷发电装置
本技术属于液态空气发电领域，具体涉及一种数据中心液态空气制冷发电装置。
技术介绍
目前，数据中心都拥有大量服务器、网络设备，耗能巨大，一个数据中心耗电有时可以达到上百万千瓦。全国所有数据中心耗电总和相当于天津市的全部耗电量。数据中心设备工作时发出大量热量，需要大功率制冷系统维持适宜环境温度。长期以来多采用空调制冷系统和自然冷源冷却配合实施，所有的热量均属于搬出数据中心“扔”到大气层、自然环境中了，不同的地方往往只是尽可能采用更低成本的手段实现“扔”热量的办法。数据中心本身是高耗电系统，用大功率制冷系统制冷，综合耗电量将更高。现有用热泵，将机房空调冷却水中热能回收利用，产生热水，供采暖、生活、生产使用。数据中心每I万千瓦能耗，回收得到的热水可以供10万平米住宅采暖，现实中很多情况下回收的大量热水无法得到利用。目前已有的低温热源发电技术多是是在热泵回收热量，产生80°C以上高温热水后，采用低温发电机组转化为电能，发电效率很低，热能转换为电能的效率只有1飞％，没有使用价值。
技术实现思路
本技术目的是提出一个采用液态空气作为工作介质，高效率吸收数据中心机房设备产生的大量热量，将热能转化为电能自用的解决方案，减少电能消耗、减少冷却水资源消耗、减少对环境的热排放，实现环保、节能、减排、资源循环利用。本技术针对上述问题，提供一种数据中心液态空气工质制冷发电装置。本技术采用的技术方案是:一种数据中心液态空气工质制冷发电装置，包括:超低温储液罐、高压超低温液体泵、高压超低温管路、射流引流器、低温换热器、低温高压气管路、气体混合引流器、由气体扩张段、中温换热器、气体收缩段组成的升温增压补熵换热器、常温工作气体管路、气轮机输入阀、工作气路、气轮机、发电机、乏气气路、气轮机输出阀、回气管路、制冷回水输入管路、中低温换热器连接管路、制冷回水输出管路、余气排放口、液态空气加注口、检修短路管路、检修短路气阀及引流回气管路；所述超低温储液罐输出端连接高压超低温液体泵；所述高压超低温液体泵的输出端通过高压超低温管路连接射流引流器；所述射流引流器连接低温换热器；所述低温换热器的输出端通过低温高压气管路连接气体混合引流器；所述气体扩张段设置在气体混合引流器上方(输出方)；所述中温换热器设置在气体扩张段上方(输出方);所述气体收缩段设置在中温换热器上方(输出方)；所述中低温换热器连接管路连接低温换热器和中温换热器；所述制冷回水输入管路连接中温换热器；所述引流回气管路连接射流引流器和气体收缩段；所述余气排放口连接气体收缩段；所述常温工作气体管路输出端分别连接检修短路管路和气轮机输入阀；所述检修短路管路输出端连接检修短路气阀；所述检修短路气阀通过回气管路连接气体混合引流器；所述气轮机输入阀通过工作气路连接气轮机；所述气轮机连接发电机；所述气轮机通过乏气气路连接气轮机输出阀；所述气轮机输出阀通过回气管路连接气体混合引流器。本技术的优点:1、通过节约制冷机组电耗，数据中心电耗大幅度降低；还可以降低制冷机组采购成本、降低备用发电机组采购成本；2、可以自发电自用，耗电进一步减少，甚至完全实现自我供应；3、制冷效果好，和环境温度无关；4、气轮机可靠性高，发电可用性强，能长期稳定工作；5、备份多种模式，液态空气可以直接制冷，保障机房应急制冷；6、省去了冷却散热系统，没有冷却塔水耗，节约了环境水资源；7、排气洁净、低温、无水，通过机房加湿后，可以做新风，进一步提高吸收热量的能力；8、减少了对环境的热排放，实现低碳、减排、循环利用能源；9、数据中心运营成本降低；如增加系统，错峰时使用“垃圾电”制作液态空气，运营成本还可以进一步下降。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术实施例的一种数据中心液态空气工质制冷发电装置结构示意图；图2是本技术实施例的一种数据中心液态空气工质制冷发电装置工作方法流程图；图3是本技术实施例的射流引流器结构示意图；图4是本技术实施例的气体混合引流器结构示意图。【附图说明】:I为超低温储液罐、2为高压超低温液体泵、3为高压超低温管路、4为射流引流器、5为低温换热器、6为低温高压气管路、7为气体混合引流器、8为气体扩张段、9为中温换热器、10为气体收缩段、11为常温工作气体管路、12为气轮机输入阀、13为工作气路、14为气轮机、15为发电机、16为乏气气路、17为气轮机输出阀、18为回气管路、19为制冷回水输入管路、20为中低温换热器连接管路、21为制冷回水输出管路、22为余气排放口、23为液态空气加注口、24为检修短路管路、25为检修短路气阀及26为引流回气管路。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参考图1，如图1所示的一种数据中心液态空气工质制冷发电装置，包括:超低温储液罐1、高压超低温液体泵2、高压超低温管路3、射流引流器4、低温换热器5、低温高压气管路6、气体混合引流器7、由气体扩张段8、中温换热器9、气体收缩段10组成的升温增压补熵换热器、常温工作气体管路11、气轮机输入阀12、工作气路13、气轮机14、发电机15、乏气气路16、气轮机输出阀17、回气管路18、制冷回水输入管路19、中低温换热器连接管路20、制冷回水输出管路21、余气排放口 22、液态空气加注口 23、检修短路管路24、检修短路气阀25及引流回气管路26 ;所述超低温储液罐I输出端连接高压超低温液体泵2 ;所述高压超低温液体泵的输出端2通过高压超低温管路3连接射流引流器4 ;所述射流引流器4连接低温换热器5 ;所述低温换热器的输出端5通过低温高压气管路6连接气体混合引流器7 ;所述气体扩张段8设置在气体混合引流器7上方(输出方)；所述中温换热器9设置在气体扩张段8上方(输出方)；所述气体收缩段10设置在中温换热器9上方(输出方)；所述中低温换热器连接管路20连接低温换热器5和中温换热器9 ;所述制冷回水输入管路19连接中温换热器9 ;所述引流回气管路26连接射流引流器4和气体收缩段10 ;所述余气排放口22连接气体收缩段10 ;所述常温工作气体管路11输出端分别连接检修短路管路24和气轮机输入阀12 ;所述检修短路管路24输出端连接检修短路气阀25 ;所述检修短路气阀25通过回气管路18连接气体混合引流器7 ;所述气轮机输入阀12通过工作气路13连接气轮机14 ;所述气轮机14连接发电机15 ;所述气轮机14通过乏气气路16连接气轮机输出阀17 ；所述气轮机输出阀17通过回气管路18连接气体混合引流器7。所述的射流引流器4用来降低低温换热器5的换热技术复杂性。所述低温换热器5中的冷媒是乙二醇或冷冻水或防冻液或防冻油。参考图2，如图2所示的一种数据中心液态空气工质制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心液态空气工质制冷发电装置，其特征在于，包括：超低温储液罐（1）、高压超低温液体泵（2）、高压超低温管路（3）、射流引流器（4）、低温换热器（5）、低温高压气管路（6）、气体混合引流器（7）、由气体扩张段（8）、中温换热器（9）、气体收缩段（10）组成的升温增压补熵换热器、常温工作气体管路（11）、气轮机输入阀（12）、工作气路（13）、气轮机（14）、发电机（15）、乏气气路（16）、气轮机输出阀（17）、回气管路（18）、制冷回水输入管路（19）、中低温换热器连接管路（20）、制冷回水输出管路（21）、余气排放口（22）、液态空气加注口（23）、检修短路管路（24）、检修短路气阀（25）及引流回气管路（26）；所述超低温储液罐（1）输出端连接高压超低温液体泵（2）；所述高压超低温液体泵的输出端（2）通过高压超低温管路（3）连接射流引流器（4）；所述射流引流器（4）连接低温换热器（5）；所述低温换热器的输出端（5）通过低温高压气管路（6）连接气体混合引流器（7）；所述气体扩张段（8）设置在气体混合引流器（7）上方；所述中温换热器（9）设置在气体扩张段（8）上方；所述气体收缩段（10）设置在中温换热器（9）上方；所述中低温换热器连接管路（20）连接低温换热器（5）和中温换热器（9）；所述制冷回水输入管路（19）连接中温换热器（9）；所述引流回气管路（26）连接射流引流器（4）和气体收缩段（10）；所述余气排放口（22）连接气体收缩段（10）；所述常温工作气体管路（11）输出端分别连接检修短路管路（24）和气轮机输入阀（12）；所述检修短路管路（24）输出端连接检修短路气阀（25）；所述检修短路气阀（25）通过回气管路（18）连接气体混合引流器（7）；所述气轮机输入阀（12）通过工作气路（13）连接气轮机（14）；所述气轮机（14）连接发电机（15）；所述气轮机（14）通过乏气气路（16）连接气轮机输出阀（17）；所述气轮机输出阀（17）通过回气管路（18）连接气体混合引流器（7）。...

【技术特征摘要】
1.一种数据中心液态空气工质制冷发电装置，其特征在于，包括:超低温储液罐(I)、高压超低温液体泵(2)、高压超低温管路(3)、射流引流器(4)、低温换热器(5)、低温高压气管路(6)、气体混合引流器(7)、由气体扩张段(8)、中温换热器(9)、气体收缩段(10)组成的升温增压补熵换热器、常温工作气体管路(11)、气轮机输入阀(12)、工作气路(13)、气轮机(14)、发电机(15)、乏气气路(16)、气轮机输出阀(17)、回气管路(18)、制冷回水输入管路(19)、中低温换热器连接管路(20)、制冷回水输出管路(21)、余气排放口(22)、液态空气加注口(23)、检修短路管路(24)、检修短路气阀(25)及引流回气管路(26);所述超低温储液罐(I)输出端连接高压超低温液体泵(2);所述高压超低温液体泵的输出端(2)通过高压超低温管路(3)连接射流引流器(4);所述射流引流器(4)连接低温换热器(5);所述低温换热器的输出端(5)通过低温高压气管路(6)连接气...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟仲武，
申请(专利权)人：苟仲武，
类型：新型
国别省市：北京;11