JPH0560405A - 吸収器一体型凝縮器 - Google Patents
吸収器一体型凝縮器Info
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- JPH0560405A JPH0560405A JP21822591A JP21822591A JPH0560405A JP H0560405 A JPH0560405 A JP H0560405A JP 21822591 A JP21822591 A JP 21822591A JP 21822591 A JP21822591 A JP 21822591A JP H0560405 A JPH0560405 A JP H0560405A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/027—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
- F28F9/0273—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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- F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 二成分系の混合媒体を作動流体として使用す
る低沸点媒体システムにおいて、凝縮器における未凝縮
の低沸成分ガスの濃度を下げ、不凝縮ガスを排除するこ
とと同じ効果を上げること、および、そのための実用的
な構成を提供する。 【構成】 凝縮器６を構成する伝熱プレート20と吸収器
16を構成する伝熱プレート20とを仕切りプレート22を介
して整列させ、吸収器16の作動流体（液）通路6aに低沸
成分濃度の低い液たとえば蒸発器２出口の蒸発残液を導
入し、その作動流体（液）通路6aに、凝縮器６の作動流
体（蒸気）通路6aの出口付近に溜まった未凝縮低沸成分
ガスを、仕切りプレート22の貫通穴26を通して導くこと
により、低沸成分濃度の低い液に凝縮器出口付近の未凝
縮低沸成分ガスを吸収させる。
る低沸点媒体システムにおいて、凝縮器における未凝縮
の低沸成分ガスの濃度を下げ、不凝縮ガスを排除するこ
とと同じ効果を上げること、および、そのための実用的
な構成を提供する。 【構成】 凝縮器６を構成する伝熱プレート20と吸収器
16を構成する伝熱プレート20とを仕切りプレート22を介
して整列させ、吸収器16の作動流体（液）通路6aに低沸
成分濃度の低い液たとえば蒸発器２出口の蒸発残液を導
入し、その作動流体（液）通路6aに、凝縮器６の作動流
体（蒸気）通路6aの出口付近に溜まった未凝縮低沸成分
ガスを、仕切りプレート22の貫通穴26を通して導くこと
により、低沸成分濃度の低い液に凝縮器出口付近の未凝
縮低沸成分ガスを吸収させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、作動流体として二成
分系の混合媒体を使用するヒートポンプやバイナリーサ
イクルのような低沸点媒体システムにおいて使用される
凝縮器および吸収器に関する。
分系の混合媒体を使用するヒートポンプやバイナリーサ
イクルのような低沸点媒体システムにおいて使用される
凝縮器および吸収器に関する。
【０００２】
【従来の技術】低沸点媒体システムの一例として図５に
示されるバイナリー発電システムについて述べると、蒸
発器２、タービン４、凝縮器６およびポンプ８が直列に
接続されて閉ループ10を構成している。そして、その閉
ループ10内を循環する作動流体は、まず蒸発器２で熱源
流体から熱を奪って蒸発し、発生した蒸気はタービン４
に供給される。この蒸気はタービン４内で膨張して発電
機12を駆動する仕事をする。タービン４から排出された
蒸気は凝縮器６で冷却水に熱を奪われて凝縮する。凝縮
液はポンプ８で再び蒸発器２に送られる。
示されるバイナリー発電システムについて述べると、蒸
発器２、タービン４、凝縮器６およびポンプ８が直列に
接続されて閉ループ10を構成している。そして、その閉
ループ10内を循環する作動流体は、まず蒸発器２で熱源
流体から熱を奪って蒸発し、発生した蒸気はタービン４
に供給される。この蒸気はタービン４内で膨張して発電
機12を駆動する仕事をする。タービン４から排出された
蒸気は凝縮器６で冷却水に熱を奪われて凝縮する。凝縮
液はポンプ８で再び蒸発器２に送られる。
【０００３】ところで、このようなバイナリーサイクル
やヒートポンプ等の熱サイクルでは、効率の向上のため
作動流体に非共沸の混合媒体を用いてローレンツサイク
ルを構成させることがある。たとえばバイナリーサイク
ルは基本的にランキンサイクルであって、作動流体が単
一媒体のときは図６に示すようにＴＳ線図の’−、
−がそれぞれ等温変化を示す。ところが、フロンＲ
123 とＲ22の混合のような混合媒体を作動流体として使
用すると、図７に示すように、同一圧力でも飽和温度が
変化し、蒸発器２では蒸発温度が上がり、凝縮器６では
凝縮温度が下がる。これによりローレンツサイクルが形
成され、システム効率が向上する。
やヒートポンプ等の熱サイクルでは、効率の向上のため
作動流体に非共沸の混合媒体を用いてローレンツサイク
ルを構成させることがある。たとえばバイナリーサイク
ルは基本的にランキンサイクルであって、作動流体が単
一媒体のときは図６に示すようにＴＳ線図の’−、
−がそれぞれ等温変化を示す。ところが、フロンＲ
123 とＲ22の混合のような混合媒体を作動流体として使
用すると、図７に示すように、同一圧力でも飽和温度が
変化し、蒸発器２では蒸発温度が上がり、凝縮器６では
凝縮温度が下がる。これによりローレンツサイクルが形
成され、システム効率が向上する。
【０００４】図８は最も簡単な二成分の液体−蒸気系の
温度−組成の関係を横軸に低沸成分のモル分率をとって
示したものである。ＧとＬは単一相で、それぞれ気相と
液相、Ｌ＋Ｇの領域は液体と蒸気が共存する二相領域で
ある。もし低沸成分の60モル％（モル分率＝0.60）の液
体混合物の温度を、定圧下で上昇させたとすると、この
系の変化は直線ab'cd"e に沿って考えることができる。
低温では液相のみが存在するが、b'点で蒸気相が現われ
る。この蒸気相の組成はb"点で与えられ、２つの共役相
は図上の平衡連結線b"b'で結ばれている。さらに温度を
上げると、もっと多くの蒸気が生成するが、その場合、
蒸気中の低沸成分の濃度が高いので、液相ではこの成分
が相対的に減少し、液体の組成はb'c'd'に沿って変化
し、一方、蒸気の組成はb"c"d"に沿って変化する。温度
ｔ℃では、二相領域にある系の全組成はｃ点で表される
が、蒸気組成、液体組成はそれぞれｃ点を通る平衡連結
線の両端、c"点とc'点で与えられる。二相の相対的な量
は、物理学のてこの原理から求められる。すなわち、蒸
気と液体のモル数の比はcc'と c"c の長さの比で表され
る。さらに温度を上げるとますます蒸気が生成し、ｄ”
点になると液相はほとんどなくなり、これ以上温度が高
くなると、液相が消えて蒸気相（d"点）のみが残る。こ
れ以上は温度を（d"e に沿って）上げてもなにも起らな
い。
温度−組成の関係を横軸に低沸成分のモル分率をとって
示したものである。ＧとＬは単一相で、それぞれ気相と
液相、Ｌ＋Ｇの領域は液体と蒸気が共存する二相領域で
ある。もし低沸成分の60モル％（モル分率＝0.60）の液
体混合物の温度を、定圧下で上昇させたとすると、この
系の変化は直線ab'cd"e に沿って考えることができる。
低温では液相のみが存在するが、b'点で蒸気相が現われ
る。この蒸気相の組成はb"点で与えられ、２つの共役相
は図上の平衡連結線b"b'で結ばれている。さらに温度を
上げると、もっと多くの蒸気が生成するが、その場合、
蒸気中の低沸成分の濃度が高いので、液相ではこの成分
が相対的に減少し、液体の組成はb'c'd'に沿って変化
し、一方、蒸気の組成はb"c"d"に沿って変化する。温度
ｔ℃では、二相領域にある系の全組成はｃ点で表される
が、蒸気組成、液体組成はそれぞれｃ点を通る平衡連結
線の両端、c"点とc'点で与えられる。二相の相対的な量
は、物理学のてこの原理から求められる。すなわち、蒸
気と液体のモル数の比はcc'と c"c の長さの比で表され
る。さらに温度を上げるとますます蒸気が生成し、ｄ”
点になると液相はほとんどなくなり、これ以上温度が高
くなると、液相が消えて蒸気相（d"点）のみが残る。こ
れ以上は温度を（d"e に沿って）上げてもなにも起らな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】凝縮器出口の作動流体
の気相では低沸成分の濃度が系内で最も高く、凝縮伝熱
面付近にも低沸成分のガスが滞留する。このため、図９
に示すように、低沸成分は凝縮器に対し物質移動および
熱移動を妨げる不凝縮ガスと同じような存在となり、伝
熱性能を低下させる。
の気相では低沸成分の濃度が系内で最も高く、凝縮伝熱
面付近にも低沸成分のガスが滞留する。このため、図９
に示すように、低沸成分は凝縮器に対し物質移動および
熱移動を妨げる不凝縮ガスと同じような存在となり、伝
熱性能を低下させる。
【０００６】そこで、この発明の目的とするところは、
二成分系の混合媒体を作動流体として使用する低沸点媒
体システムにおいて、凝縮器における未凝縮の低沸成分
ガスの濃度を下げ、不凝縮ガスを排除することと同じ効
果を上げること、そして、とくにそのための実用的な構
成を提供することにある。
二成分系の混合媒体を作動流体として使用する低沸点媒
体システムにおいて、凝縮器における未凝縮の低沸成分
ガスの濃度を下げ、不凝縮ガスを排除することと同じ効
果を上げること、そして、とくにそのための実用的な構
成を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、凝縮器の作
動流体出口側に吸収器を設け、低濃度低沸点媒体液に凝
縮器出口付近の未凝縮低沸成分ガスを吸収させるように
した。
動流体出口側に吸収器を設け、低濃度低沸点媒体液に凝
縮器出口付近の未凝縮低沸成分ガスを吸収させるように
した。
【０００８】そして、そのために、凝縮器を構成する伝
熱プレート群と吸収器を構成する伝熱プレート群とを仕
切りプレートを介して合体させ、吸収器の作動流体
（液）通路に低濃度低沸点媒体液を導入し、凝縮器から
の未凝縮低沸成分ガスを、仕切りプレートの貫通穴を通
して吸収器内に導く。
熱プレート群と吸収器を構成する伝熱プレート群とを仕
切りプレートを介して合体させ、吸収器の作動流体
（液）通路に低濃度低沸点媒体液を導入し、凝縮器から
の未凝縮低沸成分ガスを、仕切りプレートの貫通穴を通
して吸収器内に導く。
【０００９】
【作用】低濃度低沸点媒体液としてはたとえば蒸発器出
口の蒸発残液が考えられるが、これは系内で最も低沸成
分濃度が低いので、未凝縮低沸成分ガスはこの蒸発残液
に容易に吸収される。また、吸収器における冷却作用に
より吸収効果がさらに高まる。このようにして低濃度低
沸点媒体液に未凝縮低沸成分ガスが吸収される結果、凝
縮器出口付近における未凝縮低沸成分濃度が下がるの
で、物質移動および熱移動が容易になり凝縮器伝熱性能
が向上する。
口の蒸発残液が考えられるが、これは系内で最も低沸成
分濃度が低いので、未凝縮低沸成分ガスはこの蒸発残液
に容易に吸収される。また、吸収器における冷却作用に
より吸収効果がさらに高まる。このようにして低濃度低
沸点媒体液に未凝縮低沸成分ガスが吸収される結果、凝
縮器出口付近における未凝縮低沸成分濃度が下がるの
で、物質移動および熱移動が容易になり凝縮器伝熱性能
が向上する。
【００１０】吸収器における冷却作用は上述のように吸
収効果を高めることのみならず、液温（飽和温度）を下
げ、それに伴って圧力を低下させるはたらきをする。し
たがって、凝縮圧力を下げることによる出力アップが可
能となる。
収効果を高めることのみならず、液温（飽和温度）を下
げ、それに伴って圧力を低下させるはたらきをする。し
たがって、凝縮圧力を下げることによる出力アップが可
能となる。
【００１１】また、伝熱プレート群を仕切りプレートを
介して一体化することにより吸収器一体型凝縮器を構成
させたので、配管の省略および資材や設置スペースの節
減が図れるばかりでなく、凝縮器の作動流体通路の出口
付近に溜まった低沸成分ガスがいち早く吸収器内に導か
れるという作用が得られる。さらに、仕切りプレートの
位置を変更することによって凝縮器部分と吸収器部分の
容量比を簡単に変えることができる。
介して一体化することにより吸収器一体型凝縮器を構成
させたので、配管の省略および資材や設置スペースの節
減が図れるばかりでなく、凝縮器の作動流体通路の出口
付近に溜まった低沸成分ガスがいち早く吸収器内に導か
れるという作用が得られる。さらに、仕切りプレートの
位置を変更することによって凝縮器部分と吸収器部分の
容量比を簡単に変えることができる。
【００１２】
【実施例】図５に示した上述のバイナリー発電システム
に適用した場合を例にとって説明すると、図１に示すよ
うに、作動流体通路16ａと冷却水通路16ｂを具備した一
種の熱交換器である吸収器16を設け、蒸発器２の作動流
体出口側を液戻り配管18で吸収器16の作動流体通路16ａ
に接続する。作動流体通路16ａの下部出口は、凝縮器６
の出口側に設けた未凝縮ガスを分離するためのドレンポ
ット14に接続する。ドレンポット14の下部の液相は循環
ポンプ８に、上部の気相は吸収器16の作動流体通路16ａ
の下部に接続する。なお、吸収器16の冷却水通路16ｂに
供給する冷却水としては、たとえば、図示するように凝
縮器６のものと共用することができる。
に適用した場合を例にとって説明すると、図１に示すよ
うに、作動流体通路16ａと冷却水通路16ｂを具備した一
種の熱交換器である吸収器16を設け、蒸発器２の作動流
体出口側を液戻り配管18で吸収器16の作動流体通路16ａ
に接続する。作動流体通路16ａの下部出口は、凝縮器６
の出口側に設けた未凝縮ガスを分離するためのドレンポ
ット14に接続する。ドレンポット14の下部の液相は循環
ポンプ８に、上部の気相は吸収器16の作動流体通路16ａ
の下部に接続する。なお、吸収器16の冷却水通路16ｂに
供給する冷却水としては、たとえば、図示するように凝
縮器６のものと共用することができる。
【００１３】蒸発器２で発生した作動流体の蒸気は、タ
ービン４に供給されて仕事をした後、凝縮器６で冷却水
に熱を奪われて凝縮する。蒸気から分離された蒸発残液
つまり蒸発しきれなかった作動流体は、液戻り配管18を
通って吸収器16に送り込まれる。この場合の蒸発器２、
凝縮器６の低沸成分濃度は図２のようになる。図中の○
付き数字はそれぞれ次の事項を示している。凝縮器出
口液、蒸発器入口液、蒸発器出口液、蒸発器出口
ガス、凝縮器入口（または全体平均）ガス、凝縮器
出口ガス。図２から理解されるとおり、蒸発器出口液
すなわち蒸発残液は系内で最も低い低沸成分濃度を示
す。一方、凝縮器６の出口ではで示される状態の低沸
成分ガスの濃度が非常に高い。したがって、吸収器16に
送り込まれた蒸発残液に低沸成分ガスが吸収される。な
お、凝縮器内には〜の種々状態のガスが存在する
が、凝縮器出口の低沸成分濃度が最も高いの状態のガ
スが選択的に吸収されることとなる。このように、低沸
成分濃度が系内で最も低い蒸発器出口の蒸発残液を凝縮
器出口側に送り込むことによって、この蒸発残液に低沸
成分ガスが吸収され、その結果、未凝縮低沸成分ガス濃
度が下がり、凝縮器伝熱性能が向上する。
ービン４に供給されて仕事をした後、凝縮器６で冷却水
に熱を奪われて凝縮する。蒸気から分離された蒸発残液
つまり蒸発しきれなかった作動流体は、液戻り配管18を
通って吸収器16に送り込まれる。この場合の蒸発器２、
凝縮器６の低沸成分濃度は図２のようになる。図中の○
付き数字はそれぞれ次の事項を示している。凝縮器出
口液、蒸発器入口液、蒸発器出口液、蒸発器出口
ガス、凝縮器入口（または全体平均）ガス、凝縮器
出口ガス。図２から理解されるとおり、蒸発器出口液
すなわち蒸発残液は系内で最も低い低沸成分濃度を示
す。一方、凝縮器６の出口ではで示される状態の低沸
成分ガスの濃度が非常に高い。したがって、吸収器16に
送り込まれた蒸発残液に低沸成分ガスが吸収される。な
お、凝縮器内には〜の種々状態のガスが存在する
が、凝縮器出口の低沸成分濃度が最も高いの状態のガ
スが選択的に吸収されることとなる。このように、低沸
成分濃度が系内で最も低い蒸発器出口の蒸発残液を凝縮
器出口側に送り込むことによって、この蒸発残液に低沸
成分ガスが吸収され、その結果、未凝縮低沸成分ガス濃
度が下がり、凝縮器伝熱性能が向上する。
【００１４】なお、低沸成分ガスを吸収させる低濃度低
沸点媒体液は、凝縮器出口におけるよりも低沸成分濃度
の低い液であれば、低沸成分濃度に応じてそれ相当の効
果が期待できるものであり、したがって、上述の実施例
では蒸発器出口の蒸発残液を用いているが、そのほかに
もたとえば蒸発器途中から取り出した液を利用すること
もできる。
沸点媒体液は、凝縮器出口におけるよりも低沸成分濃度
の低い液であれば、低沸成分濃度に応じてそれ相当の効
果が期待できるものであり、したがって、上述の実施例
では蒸発器出口の蒸発残液を用いているが、そのほかに
もたとえば蒸発器途中から取り出した液を利用すること
もできる。
【００１５】凝縮器６と吸収器16は図３に示すように一
体化した構造とする。すなわち、多数の伝熱プレート20
を成層状態に配置し、仕切りプレート22を介して、凝縮
器６を構成する伝熱プレート群と、吸収器16を構成する
伝熱プレート群とを整列させ、合体させる。凝縮器６を
構成する伝熱プレート20は、相互間に作動流体蒸気を供
給する蒸気通路6aと冷却水通路6bとを交互に形成する。
吸収器16を構成する伝熱プレート20は、相互間に作動流
体液を供給する作動流体通路16aと冷却水通路16bとを交
互に形成する。なお、図面に例示したのはプレート式熱
交換器の一種であるシェル・アンド・プレート式であっ
て、図示しない容器ないしシェル内に図３のプレート群
を収容し、容器内空間に供給した冷却水が、図３の下か
ら上に向かって、伝熱プレート20間を流れるようになっ
ている。細部の構成やガスケットの配置などについては
プレート式熱交換器の分野において知られているとおり
であるので詳細な説明は省略する。
体化した構造とする。すなわち、多数の伝熱プレート20
を成層状態に配置し、仕切りプレート22を介して、凝縮
器６を構成する伝熱プレート群と、吸収器16を構成する
伝熱プレート群とを整列させ、合体させる。凝縮器６を
構成する伝熱プレート20は、相互間に作動流体蒸気を供
給する蒸気通路6aと冷却水通路6bとを交互に形成する。
吸収器16を構成する伝熱プレート20は、相互間に作動流
体液を供給する作動流体通路16aと冷却水通路16bとを交
互に形成する。なお、図面に例示したのはプレート式熱
交換器の一種であるシェル・アンド・プレート式であっ
て、図示しない容器ないしシェル内に図３のプレート群
を収容し、容器内空間に供給した冷却水が、図３の下か
ら上に向かって、伝熱プレート20間を流れるようになっ
ている。細部の構成やガスケットの配置などについては
プレート式熱交換器の分野において知られているとおり
であるので詳細な説明は省略する。
【００１６】各伝熱プレート20は、図４（Ａ）に示され
るように、熱伝導性の材料で作られ、上下に貫通穴26を
有する。仕切りプレート22は、図４（Ｂ）に示されるよ
うに、伝熱プレート20の上部の貫通穴24を設けず、ある
いはそれらの貫通穴24を塞いだものに相当する。なお、
仕切りプレート22は熱交換に関与しないものであるか
ら、伝熱プレート20と必ずしも同じ材料とする必要はな
く、任意の材料を選択できる。また、仕切りプレート22
は隣り合う伝熱プレート20間に抜き差し自在に配置して
その位置を任意に変更することができる。
るように、熱伝導性の材料で作られ、上下に貫通穴26を
有する。仕切りプレート22は、図４（Ｂ）に示されるよ
うに、伝熱プレート20の上部の貫通穴24を設けず、ある
いはそれらの貫通穴24を塞いだものに相当する。なお、
仕切りプレート22は熱交換に関与しないものであるか
ら、伝熱プレート20と必ずしも同じ材料とする必要はな
く、任意の材料を選択できる。また、仕切りプレート22
は隣り合う伝熱プレート20間に抜き差し自在に配置して
その位置を任意に変更することができる。
【００１７】凝縮器６部分では、上部の貫通穴24から作
動流体蒸気が供給され、各蒸気通路6aに流入する。この
蒸気通路6aを流下する間に作動流体蒸気は、伝熱プレー
ト20を介して隣り合っている冷却水通路6b内の冷却水に
熱を与えて凝縮する。凝縮ドレンは下部の貫通穴26から
ドレンポット14（図１）へ進む。未凝縮の低沸成分ガス
はこの液通路6aの出口から、破線矢印で示されるよう
に、仕切りプレート22の下部の貫通穴26を通って吸収器
16内に導かれる。
動流体蒸気が供給され、各蒸気通路6aに流入する。この
蒸気通路6aを流下する間に作動流体蒸気は、伝熱プレー
ト20を介して隣り合っている冷却水通路6b内の冷却水に
熱を与えて凝縮する。凝縮ドレンは下部の貫通穴26から
ドレンポット14（図１）へ進む。未凝縮の低沸成分ガス
はこの液通路6aの出口から、破線矢印で示されるよう
に、仕切りプレート22の下部の貫通穴26を通って吸収器
16内に導かれる。
【００１８】一方、吸収器16部分では、上部の貫通穴24
から蒸発残液が供給され、各液通路16ａに流入する。こ
の液通路16ａ内を流下する間に蒸発残液は、既述のよう
にして凝縮器６から導かれた未凝縮低沸成分ガスを吸収
する。この吸収作用は、伝熱プレート20を介して隣り合
った冷却水通路6b内の冷却水による冷却を受けることに
よって促進される。蒸発残液は凝縮器６からの凝縮ドレ
ンと合流して下部の貫通穴26からドレンポット14（図
１）へ向かって進む。
から蒸発残液が供給され、各液通路16ａに流入する。こ
の液通路16ａ内を流下する間に蒸発残液は、既述のよう
にして凝縮器６から導かれた未凝縮低沸成分ガスを吸収
する。この吸収作用は、伝熱プレート20を介して隣り合
った冷却水通路6b内の冷却水による冷却を受けることに
よって促進される。蒸発残液は凝縮器６からの凝縮ドレ
ンと合流して下部の貫通穴26からドレンポット14（図
１）へ向かって進む。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明は、二成分系の
混合媒体を作動流体として使用する低沸点媒体システム
において、凝縮器、吸収器共にプレート式熱交換器と
し、プレートの媒体凝縮器を構成する伝熱プレートと吸
収器を構成する伝熱プレートとを仕切りプレートを介し
て整列させ、吸収器の作動流体（液）通路に低濃度低沸
点媒体液を導入し、その作動流体（液）通路に、凝縮器
の作動流体（蒸気）通路の出口付近に溜まった未凝縮低
沸成分ガスを、仕切りプレートの貫通穴を通して導くこ
とにより、低濃度低沸点媒体液に凝縮器出口付近の未凝
縮低沸成分ガスを吸収させるようにしたものであるか
ら、低濃度低沸点媒体液としてたとえば系内で最も低い
低沸成分濃度を示す蒸発器出口液が低沸成分ガスを容易
に吸収して凝縮器出口付近の未凝縮低沸成分ガス濃度を
下げ、凝縮器伝熱性能を向上させる。吸収器における冷
却作用により、吸収効果がさらに高まり、加えて、液温
（飽和温度）を下げてそれに伴って圧力を低下させるは
たらきをする。したがって、この発明によれば、凝縮圧
力を下げることによる出力アップが可能となる。
混合媒体を作動流体として使用する低沸点媒体システム
において、凝縮器、吸収器共にプレート式熱交換器と
し、プレートの媒体凝縮器を構成する伝熱プレートと吸
収器を構成する伝熱プレートとを仕切りプレートを介し
て整列させ、吸収器の作動流体（液）通路に低濃度低沸
点媒体液を導入し、その作動流体（液）通路に、凝縮器
の作動流体（蒸気）通路の出口付近に溜まった未凝縮低
沸成分ガスを、仕切りプレートの貫通穴を通して導くこ
とにより、低濃度低沸点媒体液に凝縮器出口付近の未凝
縮低沸成分ガスを吸収させるようにしたものであるか
ら、低濃度低沸点媒体液としてたとえば系内で最も低い
低沸成分濃度を示す蒸発器出口液が低沸成分ガスを容易
に吸収して凝縮器出口付近の未凝縮低沸成分ガス濃度を
下げ、凝縮器伝熱性能を向上させる。吸収器における冷
却作用により、吸収効果がさらに高まり、加えて、液温
（飽和温度）を下げてそれに伴って圧力を低下させるは
たらきをする。したがって、この発明によれば、凝縮圧
力を下げることによる出力アップが可能となる。
【００２０】また、この発明は、凝縮器と吸収器を一体
化したので、配管の省略、資材の節減といった効果に加
えて、機能の面においても、凝縮器出口付近に溜まった
低沸成分ガスを吸収器内に容易に導くことができ、低濃
度低沸点媒体液に未凝縮低沸成分ガスを吸収させること
によって凝縮器伝熱性能を上げるという作用効果が一層
助長される。
化したので、配管の省略、資材の節減といった効果に加
えて、機能の面においても、凝縮器出口付近に溜まった
低沸成分ガスを吸収器内に容易に導くことができ、低濃
度低沸点媒体液に未凝縮低沸成分ガスを吸収させること
によって凝縮器伝熱性能を上げるという作用効果が一層
助長される。
【００２１】さらに、この発明によれば、仕切りプレー
トの位置を変更することによって凝縮器部分と吸収器部
分の容量比を簡単に変えられるので、仕様に柔軟に対応
することができるという効果も得られるものである。
トの位置を変更することによって凝縮器部分と吸収器部
分の容量比を簡単に変えられるので、仕様に柔軟に対応
することができるという効果も得られるものである。
【図１】この発明の実施例を示すバイナリー発電システ
ムのフローシートである。
ムのフローシートである。
【図２】図１のバイナリー発電システムにおける作動流
体の気液平衡線図である。
体の気液平衡線図である。
【図３】吸収器一体型凝縮器の概要を示す模式的断面図
である。
である。
【図４】伝熱プレートの正面図（Ａ）および仕切りプレ
ートの正面図（Ｂ）である。
ートの正面図（Ｂ）である。
【図５】従来例を示すバイナリー発電システムのフロー
シートである。
シートである。
【図６】ランキンサイクルのＴＳ線図である。
【図７】ローレンツサイクルのＴＳ線図である。
【図８】二成分系混合媒体の温度−組成の関係を示す気
液平衡線図である。
液平衡線図である。
【図９】凝縮伝熱面の断面図である。
２ 蒸発器 ４ タービン ６ 凝縮器 6a 作動流体（蒸気）通路 6b 冷却水通路 ８ 循環ポンプ 10 閉ループ 12 発電機 14 ドレンポット 16 吸収器 16a 作動流体（液）通路 16b 冷却水通路 18 液戻り配管 20 伝熱プレート 22 仕切りプレート
Claims (1)
- 【請求項１】 二成分系の混合媒体を作動流体として使
用する低沸点媒体システムにおいて、凝縮器を構成する
伝熱プレート群と吸収器を構成する伝熱プレート群とを
仕切りプレートを介して合体させ、吸収器の作動流体通
路に低濃度低沸点媒体液を導入し、凝縮器からの未凝縮
低沸成分ガスを、仕切りプレートの貫通穴を通して吸収
器内に導くことにより、低濃度低沸点媒体液に未凝縮低
沸成分ガスを吸収させるようにしたことを特徴とする吸
収器一体型凝縮器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218225A JP2513950B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 吸収器一体型凝縮器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218225A JP2513950B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 吸収器一体型凝縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560405A true JPH0560405A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2513950B2 JP2513950B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16716574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3218225A Expired - Fee Related JP2513950B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 吸収器一体型凝縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513950B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527206A (en) * | 1978-08-16 | 1980-02-27 | Mamoru Kametaki | Producing process of metal mold roll |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3218225A patent/JP2513950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527206A (en) * | 1978-08-16 | 1980-02-27 | Mamoru Kametaki | Producing process of metal mold roll |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513950B2 (ja) | 1996-07-10 |
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