JPH0473063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼炉、ボイラなどの高温排ガスか
ら排熱を回収して吸収冷凍機を駆動する排熱駆動
吸収冷凍装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、高温排ガスの排熱を回収して吸収冷凍機
を駆動するようにした装置は、例えば特開昭60−
26290号公報に開示されている。この装置の排熱
回収器付近の構成をフロー図で示せば第４図の如
くなる。

ここで、１は発生器であり、伝熱チユーブ２の
外側には溶液管３，４により溶液が出入し、伝熱
チユーブ２の内側には排ガス管５，６により高温
の排ガスが供給され通過するようになつており、
伝熱チユーブ２を介して排ガスの排熱が溶液に与
えられ、冷媒蒸気が発生されるようになつてい
る。７，８は排ガス供給量を調節するダンパであ
る。９は、排ガス管５から分岐し、排ガス管６に
至るバイパス管であり、バイパス流量調節用のダ
ンパ１０を備えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のものにおいて
は次のような問題点があつた。

先ず運転時における問題点として、ダンパ操作
に伴う圧力変動の問題がある。即ち、冷凍容量の
制御を行うために発生器１における加熱量を調節
するのであるが、これをダンパによる排ガス流量
の調節で行う。このとき、ダンパ７を単独で制御
すると、排ガスの発生源に大きな圧力変動を与え
てしまうため、通常、ダンパ１０をも連動して制
御している。しかし、ダンパ７，１０を連動させ
るようにしても連動の調節は難しく、ある程度の
圧力変動が残り、発生源の種類によつては許容で
きないこともある。

また、運転時に関する他の問題点として、ダン
パの構造が非常に大きくなることが挙げられる。
即ち、通常排ガスは大気圧付近のことが多く、比
容積が非常に大きく、また、途中での圧力損失を
避けるため、ダンパは非常に大きなものとなる。
従つて、そのまわりの構造も大きくなり、装置が
大型となる。

また、排ガスを直接発生器１に導いているため
腐食の場合の対策や機器変換等の手間がかかる問
題を有していた。

さらに停止時における問題点として、ダンパか
らの排ガスの漏洩の問題が挙げられる。即ち、無
負荷時や停止時にダンパ７，８を閉じダンパ１０
を開いて、発生器１に排ガスが流入しないように
する。しかしながら、ダンパは構造上締切り性能
が悪く、３〜５％程度の漏洩は避けられず、この
漏洩により発生器１内の液温は150℃程度にまで
上昇することもあり、圧力もそれに伴つて上昇
し、危険を招くことがあつた。

本発明は、従来のものにおける上記の問題点を
解決し、容量制御に際して排ガスの発生源に大き
な圧力変動を与えることなく、制御機構が大型に
なるのを防ぎ、腐食に対しての対策も容易であ
り、さらに停止時のガスの漏洩による発生器内の
温度や圧力の上昇を防ぐことができる排熱駆動吸
収冷凍装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本願発明は、高温排ガスの排熱を回収する加熱
チユーブのある排熱回収器と、発生器、凝縮器、
蒸発器、吸収器を有する吸収冷凍機とを備え、前
記排熱回収器の熱交換部の被加熱側と前記発生器
の加熱側とを連通させた状態で熱媒流体を充填し
て密閉し、前記排熱回収器の熱交換部の加熱側に
高温排ガスを導く排ガス管と、被加熱側の熱媒流
体を加熱し、加熱された該熱媒流体を前記発生器
の加熱側に導く管路とを備えて吸収溶液を加熱し
て前記吸収冷凍機を駆動するよう構成した装置に
おいて、負荷を検知する温度検出器を蒸発器の冷
水管に設け、この負荷検出で前記排熱回収器の排
熱回収部に供給される熱媒流体の流量を調整する
流量調節弁と、該流量調節弁を前記温度検出器に
連絡した制御装置とを備えたことを特徴とする排
熱駆動吸収冷凍装置である。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、排熱回収部１１内には熱交換
部としての加熱チユーブ１４が設けられ排ガス管
５より高温排ガスが供給され、通過して排ガス管
６に排出されるようになつている。発生器１２に
は伝熱チユーブ２が設けられ、吸収溶液を加熱す
るようになつている。１８は流量調節弁であり、
負荷の検出として冷水出口温度を検出する温度検
出器１９からの信号で制御装置３３が作動し、加
熱チユーブ１４へスプレー管１７から散布する冷
媒液の流量を調節し、冷水出口温度を制御して冷
凍容量を制御するようになつている。

２７は凝縮器、２８は吸収器、２９は蒸発器、
３０，３１は冷却水管、３２は冷水管である。

作用につき説明すれば、通常運転時は熱媒液は
加熱チユーブ１４に散布され、高温の排ガスによ
り加熱されて蒸発し、熱媒ガスとなつて管路２３
を経て発生器１２に供給される。発生器１２に入
つた熱媒ガスは伝熱チユーブ２の外側の吸収溶液
により冷却されて凝縮し熱媒液となる。熱媒液は
管路２２を経て排熱回収部１１に入り、ポンプ２
０により、流量調節弁１８、管路１６を経て再び
加熱チユーブ１４に散布され循環する。一方、発
生器１２において、伝熱チユーブ２の外側の吸収
溶液は加熱濃縮される。

冷水負荷が少なくなると冷水温度が上昇する
が、この負荷減少を温度検出器１９で検出し、流
量調節弁１８を操作し、冷水温度が所定の設定範
囲を越えぬよう制御して容量制御を行う。例え
ば、微小な冷水負荷になれば、熱媒液の供給量を
流量調節弁１８により微少量とするし、また、負
荷がなくなれば、流量調節弁１８を全閉とし、加
熱チユーブ１４への熱媒液供給量をゼロとし熱回
収能力をなくしている。

即ち冷水温度制御により冷凍容量制御を行うの
に、排ガス流量をダンパで調節するのでなく、熱
媒流体側の供給流量を調節するようにしてある。

本実施例は、このように構成されており、熱媒
液の供給量を調節することにより容量制御を行う
ので、容量制御に当たり、排ガス源に大きな圧力
変動を与えることなく、また、調節すべき流体は
液体なので体積流量は小さく、ダンパ７，８，１
０などの如き大型の弁を必要とせず小型の流量調
節弁１８を用いるので、構造が簡単で、装置が小
型になる。また、排ガスが直接発生器に導かれ
ず、排熱回収部１１を介して間接的に排熱を回収
して発生器１２に供給しているので腐食が生じた
場合の機器の補修や交換が容易となる。さらに、
冷凍機の停止時には熱媒流体を供給せず、熱回収
能力をなくしているので排ガスの熱が発生器に伝
わることがなく発生器１２内の温度、圧力の上昇
の恐れがなく、危険を防止することができる。な
お、熱回収部の熱媒流体の温度、圧力が異常に上
昇したときには、熱媒ポンプ２０を止め、或いは
弁１８を閉として、熱回収能力をなくして異常上
昇を回避することができる。

第２図は別の実施例を示し、熱媒流体が加熱チ
ユーブ１４の中を通り、その外側を通る排ガスに
より加熱され熱媒ガスとなつて管路２３を経て発
生器１２の伝熱チユーブ２に送られるようになつ
ている。伝熱チユーブ２内で凝縮した熱媒液はポ
ンプ２０により流量調節弁１８を経て排熱回収部
１１に送られる。

温度検出器１９により冷水出口温度を検出し、
その信号に制御装置３３からの操作信号を受けて
流量調節弁１８を調節し、熱交換量を調節し冷水
温度制御を行い冷凍容量の制御を行う。

熱媒液を排熱回収部１１に供給する場合、上部
からでも、下部からでも何れから行つてもよい。
下部から供給しても加熱チユーブ１４内では気液
二相となつて伝熱面への液供給が行われる。加熱
チユーブ１４の内面にウイツクを設けて下部の熱
媒を吸い上げるようにしてもよい。

また、熱媒流体経路中に、熱媒タンク３４を設
けておき、冷凍機停止時このタンクは熱媒流体を
貯え、熱回収部に熱媒流体が行かぬようにし、停
止時の熱回収を確実になくすこともできる。

なお、冷凍機異常あるいは、熱回収器異常時に
は、弁３５を開け、熱回収部の熱媒流体を熱媒タ
ンクに急速に戻し、熱回収能力をなくすようにも
できる。

第３図は別の実施例であり、排熱回収部１１よ
りも発生器１２を高い位置に置き、凝縮熱媒液を
重力により排熱回収部１１に供給するようにした
もので、ポンプ２０を省略したものである。

冷水温度としてはこの例の如く入口温度を検出
してもよい。以上は単効用の場合について例示し
たが、二重効用の場合にも適用できる。

また、以上は冷凍サイクルとして説明したが暖
房サイクルの場合にも適用できる。この場合は例
えば負荷検出として温水温度を検出して、流量調
節弁１８を調節する。熱媒タンク３４を熱媒流体
の通常の経路外に設けておき、緊急時、タンクに
熱媒流体を回収するようにした安全装置を取りつ
けることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は、負荷を検知する温度検出器を蒸発器
の冷水管に設け、この負荷検出で前記排熱回収器
の排熱回収部に供給される熱媒流体の流量を調整
する流量調節弁と、該流量調節弁を前記温度検出
器に連絡した制御装置とを備えたことにより、排
ガスの顕熱を熱媒に潜熱の形で回収でき、この回
収する熱量を制御し、熱を回収し過ぎないように
して熱交換量を応答性良好に調整でき、冷凍容量
の制御性を著しく向上させ、排熱回収機構の簡素
化と取扱上の簡便化とがはかれ、しかも安全性の
高い装置とできるし、容量制御に当たり、排ガス
源に大きな圧力変動を与えることなく安定した運
転を行うことができ、ダンパの如き大型の部品を
必要とせず装置を小型にすることができ、腐食に
対しての補修、交換作業が容易であり、また、停
止時に発生器内の温度、圧力の上昇を招くことな
く危険を防止することができる排熱駆動吸収冷凍
装置を提供することができ、実用上極めて大なる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の、それぞれ
異なる実施例のフロー図、第４図は従来例の発生
器付近のフロー図である。 １……発生器、２……伝熱チユーブ、３，４…
…溶液管、５，６……排ガス管、７，８……ダン
パ、９……バイパス管、１０……ダンパ、１１…
…排熱回収部、１２……発生器、１４……加熱チ
ユーブ、１６……管路、１７……スプレー管、１
８……流量調節弁、１９……温度検出器、２０…
…ポンプ、２２，２３……管路、２７……凝縮
器、２８……吸収器、２９……蒸発器、３０，３
１……冷却水管、３２……冷水管、３３……制御
装置、３４……熱媒タンク、３５……弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高温排ガスの排熱を回収する加熱チユーブ１
   ４のある排熱回収器１１と、発生器１２、凝縮器
   ２７、蒸発器２９、吸収器２８を有する吸収冷凍
   機とを備え、前記排熱回収器１１の熱交換部の被
   加熱側と前記発生器の加熱側とを連通させた状態
   で熱媒流体を充填して密閉し、前記排熱回収器１
   １の熱交換部の加熱側に高温排ガスを導く排ガス
   管５，６と、被加熱側の熱媒流体を加熱し、加熱
   された該熱媒流体を前記発生器１２の加熱側に導
   く管路２３とを備えて吸収溶液を加熱して前記吸
   収冷凍機を駆動するよう構成した装置において、
   負荷を検知する温度検出器１９を蒸発器２９の冷
   水管３２に設け、この負荷検出で前記排熱回収器
   １１の排熱回収部に供給される熱媒流体の流量を
   調整する流量調節弁１８と、該流量調節弁１８を
   前記温度検出器１９に連絡した制御装置３３とを
   備えたことを特徴とする排熱駆動吸収冷凍装置。