[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)中心液態(tài)空氣制冷發(fā)電裝置及工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410157141.4
• 申請日: 2014-04-20
• 公開（公告）號: CN103883398A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 茍仲武
• 申請（專利權(quán)）人: 茍仲武
• 主分類號: F02C1/05
• 分類號: F02C1/05;F02C1/10;F25B9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數(shù)據(jù)中心液態(tài)空氣工質(zhì)制冷發(fā)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(fā)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(tài)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(fā)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）。

2.一種數(shù)據(jù)中心液態(tài)空氣工質(zhì)制冷發(fā)電裝置工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，高壓超低溫液體泵（2）把超低溫儲液罐（1）中的液態(tài)空氣抽出，以30MPa以上的壓力輸送；

S2，高壓的超低溫的液體通過高壓超低溫管路（3）到達射流引流器（4），吸入從引流回氣管路（26）輸送來的氣態(tài)空氣，混合后形成較低溫度的汽液混合物；

S3，30MPa以上的高壓的較低溫的氣液混合物通過超低溫氣液管路（4）進入到低溫換熱器（5），和從中低溫換熱器連接管路（20）輸入到低溫換熱器（5）的回水進行換熱，液態(tài)空氣的高壓氣液混合物吸熱氣化，成為高壓低溫氣體，然后再通過低溫高壓氣管路（6）進入到氣體混合引流器（7）；???

S4，在氣體混合引流器（7），少量高壓氣流帶動10倍~100倍大量低壓乏氣氣流一起流動，熱量、壓力混合交流，成為較低壓力的，較大氣流量的氣流，這個氣流氣壓在1MPa到5MPa之間；

S5，較低壓力的，較大氣流量的氣流進入到由氣體擴張段（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，在氣體擴張段(8)，由于容器橫截面積增加，氣流壓力減小，流速減小，溫度降低，更有利于吸收熱量；進入下一個循環(huán)的初步增壓的工作氣體在中溫換熱器（9）部分，和由制冷回水輸入管路（19）輸入的溫度在18-25攝氏度的制冷回水繼續(xù)升溫、升壓、補熵；然后制冷回水通過中低溫換熱器連接管路（20）輸入到低溫換熱器（5）和從射流引流器（4）輸入的高壓超低溫的液體進行換熱，再通過制冷回水輸出管路（21）輸出4-18攝氏度的制冷水；

S6，氣體到氣體收縮段（10）后，容器橫截面積減小，壓力、溫度上升，形成更高溫度的氣體；該氣體一小部分通過引流回氣管路（26）被射流引流器（4）吸入，與超低溫高壓液態(tài)空氣混合后得到利用，另外大部分將通過常溫工作氣體管路（11）、氣輪機輸入閥（12）及工作氣路（13）進入到氣輪機（14）做功輸出，并通過共軸輸出，帶動發(fā)電機（15）發(fā)電；

S7，氣輪機排出的低溫低壓氣體經(jīng)過乏氣氣路（16）、氣輪機輸出閥（17）及回氣管路（18）輸入到氣體混合引流器（7），然后再重復進入到由氣體擴張段（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；??

S8，進入下一個循環(huán)。