JPH06341733A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動熱源として全て蒸気を使用し得る蒸気発
生装置を提供する。 【構成】 蒸発器２と、吸収器３と、再生器４と、凝縮
器５とを有し、かつ蒸発器２内に低温側駆動熱源として
低温蒸気を供給する低温蒸気供給管31と、凝縮器５およ
び吸収器３内に、それぞれ被加熱流体供給管33,34 を介
して、温水を供給するための流体供給器35と、再生器４
内に高温側駆動熱源として高温蒸気を供給する高温蒸気
供給管36と、再生器４内に供給された高温蒸気が凝縮し
た高温水を流体供給器35に移送する高温液体移送管37
と、凝縮器５で気化された蒸気を流体供給器35に移送す
る第１中温蒸気移送管38と、吸収器３内で発生した蒸気
を流体供給器35に移送する第２中温蒸気移送管39と、流
体供給器35内で発生した中温蒸気を取り出すための中温
蒸気取出管40とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収式ヒートポンプを
使用した蒸気発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸収式ヒートポンプ装置として
は、例えば図２に示すような、第１種のヒートポンプ装
置がある。

【０００３】この第１種の吸収式ヒートポンプ装置は、
高温熱源流体の助けを借りて、高温熱源流体と廃熱流体
のほぼ中間の温度レベルの流体を、高温熱源流体の熱量
の約1.7 倍の熱量を出力するもので、吸収時の発熱と凝
縮時の放熱とを、被加熱流体の加熱に利用するものであ
る。

【０００４】すなわち、このヒートポンプ装置は、冷媒
液（例えば、水）を蒸発させる蒸発器101 と、この蒸発
器101 内で発生された冷媒蒸気を吸収液（例えば、臭化
リチウム水溶液）に吸収する吸収器102 と、この吸収器
102 内で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった稀吸収液
を介して加熱して冷媒蒸気を分離するとともに濃吸収液
を得るための再生器103 と、この再生器103 で分離され
た冷媒蒸気を凝縮して冷媒液を得るための凝縮器104
と、吸収器102 内の稀吸収液を再生器103 に移送する稀
吸収液移送管111 と、再生器103 内で発生された濃吸収
液を吸収器102 に移送するための濃吸収液移送管112
と、凝縮器104 で凝縮された冷媒液を蒸発器101 に移送
するための冷媒液移送管113 と、上記稀吸収液移送管11
1 と濃吸収液移送管112 との間で熱交換を行うための熱
交換器105 と、蒸発器101 内の伝熱管101a内に熱源とし
て温排水を供給する第１熱源流体供給管121 と、再生器
103 の伝熱管103a内に熱源として高温蒸気を供給する第
２熱源流体供給管122 と、被加熱流体である温水を吸収
器102 から凝縮器104 の各伝熱管102a,104a 内に供給す
るための被加熱流体供給管123 とから構成されている。

【０００５】そして、駆動熱源として、例えば約１４３
℃の高温蒸気が再生器103 の伝熱管103a内に供給される
とともに、約４０℃の温排水が蒸発器101 の伝熱管101a
内に供給されている。

【０００６】また、被加熱流体である例えば約４０℃の
温水は、吸収器102 の伝熱管102a内および凝縮器104 の
伝熱管104a内を順次通過され、約８０℃の温水が得られ
るものである。なお、蒸発器101 から出た温排水の温度
は、約３０℃程度である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したヒ
ートポンプ装置の場合には、再生器103 を駆動するため
に、高温側駆動熱源としては蒸気を使用しているが、廃
熱を利用する蒸発器111の熱源としては蒸気が使用され
ておらず、またこのヒートポンプ装置から得られる被加
熱流体は高温水である。したがって、このヒートポンプ
装置によると、両方の駆動熱源として、蒸気を使用する
ことができず、また得られる被加熱流体も蒸気でないた
め、この装置だけで、蒸留塔を駆動することができなか
った。

【０００８】そこで、本発明は上記問題を解消し得る蒸
気発生装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の蒸気発生装置は、冷媒液を蒸発させる蒸発
器と、この蒸発器内で発生した冷媒蒸気を吸収液に吸収
する吸収器と、この吸収器内で冷媒蒸気を吸収して濃度
が薄くなった稀吸収液を加熱して冷媒蒸気を分離する再
生器と、この再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮して冷
媒液を得るための凝縮器と、上記蒸発器内に、低温側駆
動熱源として低温蒸気を供給する低温蒸気供給管と、上
記凝縮器および吸収器内に、それぞれ被加熱流体供給管
を介して、所定温度の被加熱流体を供給するための流体
供給器と、上記再生器内に高温側駆動熱源として高温蒸
気を供給する高温蒸気供給管と、上記再生器内に供給さ
れた高温蒸気が凝縮した高温液体を上記流体供給器に移
送する高温液体移送管と、上記凝縮器で気化された蒸気
を流体供給器に移送する第１蒸気移送管と、上記吸収器
内で発生した蒸気を流体供給器に移送する第２蒸気移送
管と、上記流体供給器内で発生した蒸気を取り出すため
の蒸気取出管とから構成したものである。

【００１０】

【作用】上記の構成によると、再生器の駆動熱源として
高温蒸気を使用するとともに、蒸発器の駆動熱源として
低温蒸気を使用し、かつ再生器を出た高温の液体を流体
供給器に移送して被加熱流体を加熱するようにしたの
で、低温と高温の中間温度の中温蒸気を流体供給器から
取り出すことができる。すなわち、蒸気を発生させる際
に、駆動熱源を全て蒸気を使用することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づき説明
する。図１は、例えば蒸留塔を駆動するために使用され
る蒸気発生装置である。

【００１２】この蒸気発生装置１は、冷媒液を蒸発させ
る蒸発器２と、この蒸発器２内で発生した冷媒蒸気を吸
収液に吸収する吸収器３と、この吸収器３内で冷媒蒸気
を吸収して濃度が薄くなった稀吸収液を加熱して冷媒蒸
気を分離する再生器４と、この再生器４で分離された冷
媒蒸気を凝縮して冷媒液を得るための凝縮器５とを有し
ている。

【００１３】また、これら蒸発器２、吸収器３、再生器
４および凝縮器５は、上下の仕切り板６，７により、上
部、中間部、下部の３つの空間室２ａ，２ｂ，２ｃ；３
ａ，３ｂ，３ｃ；４ａ，４ｂ，４ｃ；５ａ，５ｂ，５ｃ
がそれぞれ形成されるとともに、各上部空間室２ａ，３
ａ，４ａ，５ａ内と各下部空間室２ｃ，３ｃ，４ｃ，５
ｃ内とがそれぞれ伝熱管１２，１３，１４，１５によ
り、互いに連通されている。

【００１４】また、この蒸気発生装置１には、途中にポ
ンプ２２を有して吸収器３の下部空間室３ｃ内の稀吸収
液を再生器４の上部空間室４ａ内に移送する稀吸収液移
送管２１と、途中にポンプ２４を有して再生器４の下部
空間室４ｃ内に溜った濃吸収液を吸収器３の上部空間室
３ａ内に移送するための濃吸収液移送管２３と、蒸発器
２の伝熱管１２内を落下中に発生した冷媒蒸気を吸収器
３の上部空間室３ａ内に移送する第１冷媒蒸気移送管２
５と、再生器４の下部空間室４ｃ内で発生した冷媒蒸気
を凝縮器５の中間部空間室５ｂ内に移送する第２冷媒蒸
気移送管２６と、途中にポンプ２８を有して凝縮器５の
中間部空間室５ｂ内で凝縮された冷媒液を蒸発器２の下
部空間室２ｃ内に移送する第１冷媒液移送管２７と、途
中にポンプ３０を有して蒸発器２内の下部空間室２ｃ内
の冷媒液をその上部空間室２ａ内に移送する第２冷媒液
移送管２９が設けられている。

【００１５】さらに、上記蒸気発生装置１には、蒸発器
２の中間部空間室２ｂ内に低温側駆動熱源として低温蒸
気を供給する低温蒸気供給管３１と、この蒸発器２の中
間部空間室２ｂ内で潜熱が奪われて液化した低温液体を
取り出す低温液体取出管３２と、上記凝縮器５の上部空
間室５ａ内および吸収器３の中間部空間室３ｂ内に、第
１および第２被加熱流体供給管３３，３４を介して、温
水（被加熱流体）を供給するための流体供給器３５と、
上記再生器５の中間部空間室５ｂ内に高温側駆動熱源と
して高温蒸気を供給する高温蒸気供給管３６と、上記再
生器４の中間部空間室４ｂ内でその潜熱が奪われて凝縮
した高温液体を上記流体供給器３５の気相部に移送する
高温液体移送管３７と、上記凝縮器５の伝熱管１５内に
供給されて加熱気化された中温蒸気を流体供給器３５に
移送する第１中温蒸気移送管（第１蒸気移送管）３８
と、上記吸収器３の中間部空間室３ｂ内で発生した中温
蒸気を流体供給器３５に移送する第２中温蒸気移送管
（第２蒸気移送管）３９と、上記流体供給器３５内で発
生した中温蒸気を取り出すとともに、例えば蒸留塔のリ
ボイラー（図示せず）の駆動熱源として供給するための
中温蒸気取出管（蒸気取出管）４０とが設けられてい
る。

【００１６】なお、流体供給器３５からの両被加熱流体
供給管３３，３４の出口部の配管は１本で引き出されて
いるとともに、この出口部の配管途中にポンプ４１が設
けられている。

【００１７】上記の蒸気発生装置において、低温側駆動
熱源として蒸溜塔の頂部から抜き出された約９０℃の低
温蒸気が使用されるとともに、再生器４に導かれる高温
側駆動熱源として、例えばボイラーから取り出される約
２００℃の高温蒸気が使用され、また流体供給器３５内
には約４０℃の水が補給されている。

【００１８】したがって、蒸発器２内では、その伝熱管
１２内を落下する冷媒液（例えば水）は、その中間部空
間室２ｂ内に供給される約９０℃の低温蒸気により蒸発
されるとともに、この蒸発した冷媒蒸気は濃吸収液（例
えば臭化リチウム水溶液）とともに吸収器３内の上部空
間室３ａ内に入り、伝熱管１３内を流下する際に接触吸
収されて発熱する。

【００１９】また、吸収器３からの稀吸収液は、再生器
４の上部空間室４ａ内に入り、伝熱管１４内を経て下部
空間室４ｃ内に至る。この伝熱管１４内を流下する際
に、高温側駆動熱源である約２００℃の高温蒸気により
加熱されて、下部空間室４ｃ内で蒸気が分離され、この
冷媒蒸気は第２冷媒蒸気移送管２６を経て凝縮器５の中
間部空間室５ｂ内に入る。

【００２０】この凝縮器５の上部空間室５ａ内には、ポ
ンプ４１により、流体供給器３５から約１３０℃の中温
水の一部が第１被加熱流体供給管３３を介して供給され
ており、伝熱管１５内を流下する際に、中間部空間室５
ｂ内に供給された冷媒蒸気の持つ熱を奪って約１３０℃
の液体から蒸気に変化し、そして下部空間室５ｃ内から
第１高温蒸気移送管３８を経て流体供給器３５内に入
る。また、残りの約１３０℃の中温水は、第２被加熱流
体供給管３４を経て、吸収器３の中間部空間室３ｂ内に
入り、ここで伝熱管１３内を流下する吸収液の持つ熱を
奪い、約１３０℃の蒸気となって、第２高温蒸気移送管
３９を経て、流体供給器３５内に戻る。

【００２１】そして、このように、それぞれ流体供給器
３５内に戻った１３０℃の蒸気は中温蒸気取出管４１よ
り取り出され、例えば蒸留塔のリボイラの駆動用熱源と
して使用される。

【００２２】なお、再生器４内に駆動用熱源として供給
された約２００℃の高温蒸気が再生器４内で液化する
が、この液化した２００℃の高温水は、高温液体移送管
３７を介して流体供給器３５内に戻されて、例えば流体
供給器３５内に供給された約４０℃の給水を加熱するの
に利用される。

【００２３】このように、再生器４の駆動熱源として高
温蒸気を使用するとともに、蒸発器２の駆動熱源として
低温蒸気を使用し、かつ再生器４を出た高温の液体を流
体供給器３５に移送して被加熱流体である温水を加熱す
るようにしたので、低温と高温の中間温度の中温蒸気を
流体供給器３５から取り出すことができる。

【００２４】したがって、この蒸気発生装置１は、再生
器４および蒸発器２の駆動熱源として蒸気を使用し得る
とともに、所定温度すなわち両駆動用蒸気の中間温度の
中温蒸気を発生させることができるので、この装置だけ
で蒸留塔を駆動させることができる。

【００２５】なお、このような構成とすることにより、
低圧の中温蒸気を発生させることができ、例えば従来の
構成に比べて、４０％強の省エネルギーの効果が得られ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、再
生器の駆動熱源として高温蒸気を使用するとともに、蒸
発器の駆動熱源として低温蒸気を使用し、かつ再生器を
出た高温流体を流体供給器に移送して被加熱流体を加熱
するようにしたので、低温蒸気と高温蒸気の中間温度の
中温蒸気を流体供給器から取り出すことができ、したが
ってこの蒸気発生装置だけで、例えば蒸留塔を駆動させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における蒸気発生装置の概略
構成を示す図である。

【図２】従来例における蒸気発生装置の概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１ 蒸気発生装置 ２ 蒸発器 ３ 吸収器 ４ 再生器 ５ 凝縮器 ３１ 低温蒸気供給管 ３３ 第１被加熱流体移送管 ３４ 第２被加熱流体移送管 ３５ 流体供給器 ３７ 高温液体移送管 ３８ 第１中温蒸気移送管 ３９ 第２中温蒸気移送管 ４０ 中温蒸気取出管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒液を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器
   内で発生した冷媒蒸気を吸収液に吸収する吸収器と、こ
   の吸収器内で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった稀吸
   収液を加熱して冷媒蒸気を分離する再生器と、この再生
   器で分離された冷媒蒸気を凝縮して冷媒液を得るための
   凝縮器と、上記蒸発器内に、低温側駆動熱源として低温
   蒸気を供給する低温蒸気供給管と、上記凝縮器および吸
   収器内に、それぞれ被加熱流体供給管を介して、所定温
   度の被加熱流体を供給するための流体供給器と、上記再
   生器内に高温側駆動熱源として高温蒸気を供給する高温
   蒸気供給管と、上記再生器内に供給された高温蒸気が凝
   縮した高温液体を上記流体供給器に移送する高温液体移
   送管と、上記凝縮器で気化された蒸気を流体供給器に移
   送する第１蒸気移送管と、上記吸収器内で発生した蒸気
   を流体供給器に移送する第２蒸気移送管と、上記流体供
   給器内で発生した蒸気を取り出すための蒸気取出管とか
   ら構成したことを特徴とする蒸気発生装置。