[发明专利]一种具有均温装置的极地发电舱

说明书

本发明公开了一种具有均温装置的极地发电舱，包括舱体及位于舱体内的发电机和储油箱，还包括逆重力平板热管和燃油预热解冻装置；发电机位于逆重力平板热管上部，储油箱位于逆重力平板热管下部；逆重力平板热管由内部加装有吸液芯的平板热管构成，在平板热管内设置有工质；在储油箱内设置燃油预热解冻装置，该燃油预热解冻装置由热量优化传递空气管道组成；热量优化传递空气管道采用树状分叉结构排布。本发明能够将柴油机外壳的热量进行合理的梯级利用，保证了极地发电舱室内温度均匀，避免设备在温度不均匀的工作环境下的损坏和失效的情况。然后利用空气的热量加热储油箱中的燃油，防止燃油凝固，进而提高了发电效率以及发电机组运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种极地发电舱室内环境均温装置，具体涉及的是一种合理调配柴油发电机外壳的热量对发电舱环境均匀加热以及对储油箱中的燃油进行防冻预热的利用气液相变高效传热的进行逆重力传热的均温装置。

背景技术

极地(南极和北极)以其丰富的矿产资源和战略价值，吸引了众多国家对其进行科学考察，极地科学考察也从一个方面反应出一个国家的综合国力和科技水平。在我国开展极地考察项目30多年的时间里，已经取得了令世人瞩目的成就。中国极地科考队于2005年1月第一次登顶极地内陆最高点Dome A地区，并逐步在该地区建立了我国第四座极地科考站-昆仑站。科考站支撑平台主要包括发电舱和仪器舱两部分，其中发电舱使用柴油机进行发电，负责实现科考平台的能源供给，仪器仓主要实现气象探测、数据通讯、现场控制等功能。

由于Dome A地区地处高原，气压较低，且气温也极低，年平均气温仅-58.5℃。柴油发电机组在运行过程中需要从舱外源源不断的吸入新鲜空气，大量低温空气对舱内的温度会产生巨大的影响，并且极地大气压强低，导致空气密度减小、粘性系数增大，对流换热能力减弱，这会加大发电仓内温度分布的不均匀度。在极地发电舱，柴油机工作时，外壳温度可以达到120℃左右，外壳附近的空气被加热，密度变小，向发电舱的上部空间上升，随着时间的继续，发电舱上部积聚了大量的热空气，由于发电舱内空气对流能力较弱，舱内冷热空气难以相互交融，最终导致发电舱内上部空气温度过高，底部空气温度过低的情况。发电舱内空气温度分布不均匀，这将影响舱内设备器件的安全可靠运行，这时就需要想方设法使得发电舱内空气温度变得均匀。此外，发电舱底部的温度过低，会使得发电舱下的储油箱中的燃油冻结，无法使用。为此本文设计了一套合理分配柴油机外壳热量的均温装置，在均匀加热室内空气的同时，给储油箱的燃油进行防冻预热。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对极地科考站发电舱室内温度上下分布不均匀的这一情况，而提供了一种新型的利用逆重力平板热管传热的室内环境温度均匀装置，从而达到发电舱室内温度均匀的作用。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种具有均温装置的极地发电舱，包括舱体及位于舱体内的发电机和储油箱，其特征在于：还包括逆重力平板热管和燃油预热解冻装置；所述发电机位于逆重力平板热管上部，所述储油箱位于所述逆重力平板热管下部；所述逆重力平板热管由内部加装有吸液芯的平板热管构成，在所述平板热管内设置有工质，所述吸液芯提供毛细驱动力将工质自下而上输送，从而实现将热量的自上而下逆重力搬运，将上部的发电机外壳的热量向下传播；

在所述储油箱内设置所述的燃油预热解冻装置，该燃油预热解冻装置由热量优化传递空气管道和位于热量优化传递空气管道入口的风机组成；所述热量优化传递空气管道采用树状分叉结构排布，分叉结构的第n级管与第0级管直径的关系为D_n/D₀＝N^-n/Δ，其中Δ＝7/3～3；第n级管与第0级管长度的关系为L_n/L₀＝N^-n/d，其中d＝1～2；所述分叉结构的第0级管为竖直管且入口位于所述平板热管下方；分叉结构剩余管道均为平面管。