CN105715320B - 热能回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制预热器中的水锤现象的产生的热能回收装置。热能回收装置具备：蒸发器(10)，其通过使气相的加热介质与工作介质进行热交换而使工作介质蒸发；预热器(12)，其通过使从蒸发器(10)流出的加热介质与向蒸发器(10)流入之前的工作介质进行热交换而加热工作介质；能量回收部(20)，其回收从蒸发器(10)流出的工作介质的膨胀能量并且将该工作介质输送至预热器(12)；以及控制部(40)，其进行如下操作：在向预热器(12)流入的加热介质的过冷却度不大于0度的情况下，禁止该加热介质向预热器(12)流入，并且，在向预热器(12)流入的加热介质的过冷却度比0度大的情况下，使该加热介质向预热器(12)流入。

Description

热能回收装置

技术领域

本发明涉及一种热能回收装置。

背景技术

以往，公知有从工厂的各种设备所排出的废气等蒸汽(气相的加热介质)回收动力的热能回收装置。例如，在专利文献1中公开了一种发电装置(热能回收装置)，该发电装置具备通过从外部的热源供给的气相的加热介质对工作介质进行加热的蒸发器、通过从蒸发器流出的加热介质对向蒸发器流入之前的工作介质进行加热的预热器、使从蒸发器流出的工作介质膨胀的螺杆膨胀机、与螺杆膨胀机连接的发电机、使从螺杆膨胀机流出的工作介质冷凝的冷凝器、以及将利用冷凝器冷凝后的工作介质向预热器输送的泵。预热器以及蒸发器均具有供工作介质流动的工作介质流路、以及供加热介质流动的加热介质流路。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－211591号公报

在所述专利文献1所记载的热能回收装置中，从蒸发器流出的加热介质以气相、液相或者气液二相中的任一状态向预热器流入。在这种情况下，公知在预热器中会产生所谓的水锤现象。推测该水锤现象主要通过以下原理而产生。

当气相的加热介质(蒸汽、高温气体)向预热器的加热介质流路流入时，该加热介质被加热介质流路内的液体(冷凝水或水雾)冷却而冷凝，由此体积急剧变小。如此一来，在加热介质流路内产生相对压力较低的区域。其结果是，加热介质流路内的液体朝向该相对压力较低的区域移动，由此该液体与加热介质流路的内表面碰撞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制预热器中的水锤现象的产生的热能回收装置。

用于解决课题的手段

作为解决上述课题的手段，本发明提供一种热能回收装置，其具备：蒸发器，其通过使从外部供给的气相的加热介质与工作介质进行热交换而使所述工作介质蒸发；预热器，其通过使从所述蒸发器流出的加热介质与向所述蒸发器流入之前的工作介质进行热交换而加热工作介质；能量回收部，其回收从所述蒸发器流出的工作介质的膨胀能量并且将该工作介质输送至所述预热器；以及控制部，其进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度的情况下，禁止该加热介质向所述预热器流入，并且，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大的情况下，使该加热介质向所述预热器流入。

在该热能回收装置中，能够通过能量回收部回收工作介质在预热器以及蒸发器中获得的热能，并且抑制预热器中的水锤现象的产生。具体而言，在向预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度的情况(能够存在气相的加热介质的情况)下，禁止加热介质向预热器流入，在所述过冷却度比0度大的情况下，加热介质向预热器流入。换句话说，液相的加热介质向预热器流入。由此，抑制了预热器内的水锤现象的产生。更详细而言，抑制了因气相的加热介质向预热器流入之后在该预热器内冷凝而产生的水锤现象的出现。

在这种情况下，优选的是，所述控制部进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度在特定的下限值以上的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度大于0度但从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度不足所述下限值的情况下，禁止加热介质向所述预热器流入。

若这样做，在抑制预热器中的水锤现象的产生的基础上还抑制了蒸发器中的水锤现象的产生。具体而言，在从蒸发器流出的加热介质的过冷却度不足下限值的情况下，也存在加热介质例如是气液二相的状态的情况。在这种情况下，在加热介质向预热器流入时，由于在预热器产生压力损失，因此加热介质难以通过预热器。因此，预热器中的换热效率降低，此外，所述压力损失成为原因(阻力)，难以从蒸发器内流出液相的加热介质(冷凝水)。在该状态下，若气相的加热介质向蒸发器流入，则该气相的加热介质被所述冷凝水冷却而体积急剧减少，因此担心在蒸发器中产生水锤现象。与此相对，在该能量回收装置中，在从蒸发器流出的加热介质的过冷却度不足下限值的情况下，禁止加热介质向预热器流入，由此抑制了预热器中的换热效率的降低，此外，避免了因所述压力损失而导致无法从蒸发器内流出液相的加热介质(冷凝水)的状态(促进液相的加热介质的流出)，因此抑制了蒸发器中的水锤现象的产生。

另外，在本发明中，优选的是，所述控制部进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度在特定的上限值以下的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度比0度大但从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度比所述上限值大的情况下，不使加热介质向所述预热器流入而是向外部排出。

若这样做，在抑制预热器中的水锤现象的产生的基础上促进了来自蒸发器的液相的加热介质(冷凝水)的流出，因此抑制了蒸发器中的水锤现象的产生。具体而言，在从蒸发器流出的加热介质的过冷却度比上限值大(过高)的情况下，在蒸发器中的供加热介质流动的流路的流出口附近形成积存相当程度的液相的加热介质(冷凝水)的状态。在该状态下，当气相的加热介质向蒸发器流入时，该气相的加热介质被所述冷凝水冷却而体积急剧减少，因此担心在蒸发器中产生水锤现象。另一方面，在该状态下，在液相的加热介质向预热器流入的情况下，由于该液相的加热介质通过预热器需要时间，因此难以从蒸发器内流出液相的加热介质(冷凝水)。与此相对，在该能量回收装置中，在从蒸发器流出的加热介质的过冷却度比所述上限值大的情况(在蒸发器中通过工作介质不仅回收加热介质的潜热还充分回收显热的情况)下，不使加热介质向预热器流入而是向外部排出，由此，液相的加热介质从蒸发器向外部排出之前所需的时间缩短，因此促进了来自蒸发器的冷凝水的流出。由此，抑制了蒸发器中的水锤现象的产生。

另外，在本发明中，优选的是，所述控制部进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且向所述蒸发器流入的工作介质的过冷却度比0度大的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度比0度大但向所述蒸发器流入的工作介质的过冷却度不大于0度的情况下，禁止加热介质向所述预热器流入。

若这样做，在抑制预热器中的水锤现象的产生的基础上抑制了蒸发器内的工作介质的偏流，蒸发器中的换热效率、即能量回收部的能量回收效率提高。例如，在气液二相的工作介质流入到蒸发器的情况下，气相的工作介质的比重与液相的工作介质的比重相互不同，因此，在蒸发器内形成气相的工作介质通过的区域与液相的工作介质通过的区域。因此，担心在蒸发器中未进行工作介质与加热介质的均匀的热交换(换热效率的降低)。与此相对，在该能量回收装置中，由于在向蒸发器流入的工作介质的过冷却度不大于0度的情况(能够存在气相的工作介质的情况)下，禁止加热介质向预热器流入，换句话说，停止通过预热器中的加热介质加热工作介质，因此，抑制了在从预热器流出的工作介质中包含气相的工作介质的情况。由此，抑制了蒸发器中的工作介质的偏流。

另外，在本发明中，优选的是，所述控制部进行如下操作：在预先确定的停止条件成立时，不使加热介质向所述预热器流入而是向外部排出。

若这样做，在停止时，促进来自蒸发器的液相的加热介质(冷凝水)的流出，因此抑制了热能回收装置起动时的蒸发器中的水锤现象的产生。具体而言，在停止条件成立时(本装置停止时)，不使加热介质向预热器流入而是向外部排出，由此不产生预热器中的压力损失，因此促进了来自蒸发器的冷凝水的流出。由此，抑制了本装置起动时的蒸发器中的水锤现象的产生。

另外，在本发明中，优选的是，还具备连接所述预热器与所述蒸发器的连接流路，所述连接流路具有在一条直线上延伸的形状。

若这样做，在连接流路中产生的压力损失减少，因此，在工作介质中包含油的情况下，抑制该油向连接流路滞留。由此，适量的油向能量回收部流入。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种可以抑制预热器中的水锤现象的产生的热能回收装置。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的热能回收装置的结构的概要的图。

图2是示出起动时以及稳定运转时的控制部的控制内容的流程图。

图3是示出停止时的控制部的控制内容的流程图。

附图标记说明

10 蒸发器

12 预热器

20 能量回收部

29 连接流路

30 加热介质供给流路

32 储水箱

34 疏水阀

36 旁通流路

38 第一排出流路

39 第二排出流路

40 控制部

V1 第一开闭阀

V2 第二开闭阀

V3 第三开闭阀

V4 第四开闭阀

V5 第五开闭阀

V6 第六开闭阀

具体实施方式

参照图1～图3对本发明的一实施方式的热能回收装置进行说明。

如图1所示，热能回收装置具备蒸发器10、预热器12、能量回收部20、加热介质供给流路30以及控制部40。

蒸发器10通过使从外部供给的气相的加热介质(工厂的废气等)与工作介质(HFC245fa等)进行热交换而使工作介质蒸发。蒸发器10具有供工作介质流动的工作介质流路10a以及供加热介质流动的加热介质流路10b。在本实施方式中，作为蒸发器10而使用板式换热器。但是，作为蒸发器10，也可以使用所谓的列管式换热器。

预热器12通过使从蒸发器10流出的加热介质与向蒸发器10流入之前的工作介质进行热交换而加热工作介质。预热器12具有供工作介质流动的工作介质流路12a以及供加热介质流动的加热介质流路12b。在本实施方式中，预热器12也使用板式换热器。但是，与蒸发器10的情况相同，预热器12也可以使用所谓的列管式换热器。预热器12的加热介质流路12b的上游侧的端部的高度位置被设定为与蒸发器10的加热介质流路10b的下游侧的端部的高度位置相同或比其低。预热器12的工作介质流路12a的下游侧的端部的高度位置被设定为与蒸发器10的工作介质流路10a的上游侧的端部的高度位置相同。另外，预热器12的工作介质流路12a的下游侧的端部与蒸发器10的工作介质流路10a的上游侧的端部通过连接流路29而连接。在本实施方式中，连接流路29不具有弯曲的部位，而具有在一条直线上延伸的形状。

能量回收部20具备膨胀机22、动力回收机23、冷凝器24、泵26以及回收流路28。

回收流路28连接蒸发器10与膨胀机22之间、膨胀机22与冷凝器24之间、冷凝器24与泵26之间、以及泵26与预热器12之间。换句话说，通过回收流路28以及连接流路29形成封闭回路(工作介质以依次通过蒸发器10、膨胀机22、冷凝器24、泵26以及预热器12的方式循环的循环回路)。在本实施方式中，油与工作介质一起在所述封闭回路中循环。

膨胀机22设置在回收流路28中的蒸发器10的下游侧的部位。膨胀机22使从蒸发器10流出的气相的工作介质膨胀。在本实施方式中，作为膨胀机22，使用具有通过从蒸发器10流出的气相的工作介质的膨胀能量进行旋转驱动的转子的容积式的螺杆膨胀机。具体而言，膨胀机22具有阴阳一对的螺杆转子。

动力回收机23与膨胀机22连接。在本实施方式中，作为动力回收机23而使用发电机。该动力回收机23具有与膨胀机22的一对螺杆转子中的一方连接的旋转轴。动力回收机23通过所述旋转轴伴随着所述螺杆转子的旋转进行旋转而产生电力。需要说明的是，作为动力回收机23，在发电机之外也可以使用压缩机等。

冷凝器24设置在回收流路28中的膨胀机22的下游侧的部位。冷凝器24利用从外部供给的冷却介质(冷却水等)对从膨胀机22流出的工作介质进行冷却而使之冷凝(液化)。

泵26设置在回收流路28中的冷凝器24的下游侧的部位。泵26将液相的工作介质加压至规定的压力后向预热器12送出。作为泵26，使用具备叶轮作为转子的离心泵、转子由一对齿轮构成的齿轮泵、螺杆泵、余摆线泵等。

加热介质供给流路30是用于从生成气相的加热介质的外部的热源向蒸发器10以及预热器12依次供给加热介质的流路。加热介质供给流路30构成为能够与蒸发器10的加热介质流路10b连接，且能够与预热器12的加热介质流路12b连接。

在本实施方式中，在加热介质供给流路30中的蒸发器10与预热器12之间的部位设置有储水箱32以及疏水阀34。储水箱32贮存从蒸发器10流出的加热介质中的液相的加热介质。疏水阀34禁止从储水箱32流出的加热介质中的气相的加热介质通过并且允许液相的加热介质通过。

在加热介质供给流路30中连接有绕过预热器12的旁通流路36。具体而言，旁通流路36的上游侧的端部与加热介质供给流路30中的疏水阀34与预热器12之间的部位连接，旁通流路36的下游侧的端部与加热介质供给流路30中的比预热器12靠下游侧的部位连接。

在加热介质供给流路30中连接有第一排出流路38以及第二排出流路39。第一排出流路38是用于将从储水箱32流出的加热介质向外部排出的流路，与加热介质供给流路30中的储水箱32与疏水阀34之间的部位连接。第二排出流路39是用于将向蒸发器10流入之前的加热介质向外部排出的流路，与加热介质供给流路30中的蒸发器10的上游侧的部位连接。

在旁通流路36中设置有第一开闭阀V1。在加热介质供给流路30中的比该加热介质供给流路30与旁通流路36的上游侧的端部的连接部靠下游侧的位置、且是比预热器12靠上游侧的部位，设置有第二开闭阀V2。在加热介质供给流路30中的比预热器12靠下游侧的位置、且是比该加热介质供给流路30与旁通流路36的下游侧的端部的连接部靠上游侧的部位，设置有第三开闭阀V3。在第一排出流路38中设置有第四开闭阀V4。在第二排出流路39中设置有第五开闭阀V5。在加热介质供给流路30中的比该加热介质供给流路30与第二排出流路39的连接部靠上游侧的部位，设置有第六开闭阀V6。在本实施方式中，作为各开闭阀V1～V6，使用能够切换打开状态与关闭状态的电磁阀。

控制部40进行根据预先确定的条件切换各开闭阀V1～V6的开闭的切换操作。所述条件是，流入预热器12的加热介质的过冷却度α1是否比0度大、从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2是否收容在恒定的范围内、从预热器12流出的工作介质的过冷却度β是否比0度大、以及流入蒸发器10的气相的加热介质的压力P是否不足规定值P0。所述过冷却度α1根据设置在加热介质供给流路30中的预热器12的上游侧的部位(预热器12与第二开闭阀V2之间的部位)的温度传感器41以及压力传感器42的各检测值而导出。所述过冷却度α2根据设置在加热介质供给流路30中的蒸发器10的下游侧的部位(蒸发器10与储水箱32之间的部位)的温度传感器43以及压力传感器44的各检测值而导出。所述过冷却度β根据设置于连接流路29的温度传感器45以及压力传感器46的各检测值而导出。在此，过冷却度是指相对于饱和温度(冷凝温度)的温度降低。具体而言，通过“过冷却度＝饱和温度(冷凝温度)－加热介质或者工作介质的温度”进行计算。换句话说，“过冷却度为0度”表示，加热介质或者工作介质的温度与饱和温度(冷凝温度)相等。所述压力P通过设置在加热介质供给流路30中的蒸发器10的上游侧的部位(蒸发器10与第二排出流路39的上游侧的端部之间的部位)的压力传感器47进行检测。需要说明的是，控制部40一边进行将泵26的转速调整为使从蒸发器10流出的工作介质的过热度收容于规定的范围内的操作，一边进行所述切换操作。

接下来，参照图2，对起动时以及通常运转时的控制部40的具体的控制内容进行说明。在能量回收装置的运转开始前(起动前)，第一开闭阀V1处于打开状态，第二开闭阀V2以及第三开闭阀V3处于关闭状态，第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5处于打开状态，第六开闭阀V6处于关闭状态。

当本装置的运转开始时(步骤S10)，控制部40将第一开闭阀V1设为打开状态，将第二开闭阀V2以及第三开闭阀V3设为关闭状态，将第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5设为关闭状态，将第六开闭阀V6设为打开状态(步骤S11)。由此，加热介质在通过蒸发器10之后不向预热器12流入，而是经由旁通流路36向外部排出。另外，通过开始运转，冷却介质的朝向冷凝器24的供给以及泵26的驱动也开始。由此，工作介质在所述封闭回路中循环，因此，通过动力回收机23回收动力(在本实施方式中为电力)。

接下来，控制部40判断从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2是否在特定的下限值a以上且是特定的上限值b以下(步骤S12)。其结果是，在过冷却度α2不足下限值a或者比上限值b大的情况下(步骤S12中的否)，控制部40返回步骤S12，即，维持从蒸发器10流出的加热介质经由旁通流路36向外部排出的状态(以下，称作“旁通状态”)。

在过冷却度α2比上限值b大(过高)的情况下维持所述旁通状态的理由是，抑制蒸发器10中的水锤现象的产生。具体而言，在本装置的起动时，蒸发器10的温度比稳定运转时的温度低，因此，流入到该蒸发器10的加热介质容易冷凝，因此处于液相的加热介质(冷凝水)容易积存在加热介质流路10b内的状态。当在加热介质流路10b内积存冷凝水时，从该加热介质流路10b流出的过冷却度α2增高。换言之，在所述过冷却度α2高的情况下(比上限值b大的情况)，认为处于在加热介质流路10b内积存相当程度的冷凝水的状态。在该状态下，当气相的加热介质向蒸发器10流入时，该气相的加热介质被所述冷凝水冷却，其体积急剧减少，因此，担心在蒸发器10产生水锤现象。另一方面，在该状态下，在液相的加热介质向预热器12流入的情况下，由于该液相的加热介质通过预热器12的加热介质流路12b需要时间，因此难以从蒸发器10内流出液相的加热介质(冷凝水)。因此，通过在过冷却度α2比上限值b大的情况下维持所述旁通状态，液相的加热介质从蒸发器10向外部排出所需的时间缩短，因此促进了冷凝水从蒸发器10流出。因此，抑制了蒸发器10中的水锤现象的产生。

相反，在过冷却度α2不足下限值a的情况下维持所述旁通状态的理由主要是抑制预热器12中的换热效率的降低、以及抑制蒸发器10中的水锤现象的产生。具体而言，在过冷却度α2不足下限值a的情况下，也存在加热介质例如为气液二相的状态的情况。在这种情况下，在加热介质向预热器12流入时，在预热器12中产生压力损失，因此加热介质难以通过预热器12。因此，预热器12中的换热效率降低。此外，所述压力损失成为原因(阻力)，液相的加热介质(冷凝水)难以从蒸发器10内流出。由此，通过在过冷却度α2不足下限值a的情况下维持所述旁通状态，即通过禁止加热介质向预热器12流入，由此抑制预热器12中的换热效率的降低，此外，避免因所述压力损失而导致液相的加热介质(冷凝水)难以从蒸发器10内流出的状态(促进液相的加热介质的流出)，因此抑制了蒸发器10中的水锤现象的产生。

另外，此时，由于无法通过预热器12中的工作介质进行热量回收，因此，与加热介质向预热器12流入的情况相比，低温的工作介质从预热器12流出而向蒸发器10流入。由此，在蒸发器10中通过工作介质充分冷却加热介质。并且，由于在从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2变成至下限值a以上的期间，禁止加热介质向预热器12流入，因此避免了蒸发器10中的换热效率降低的状态。

并且，在过冷却度α2为下限值a以上并且上限值b以下的情况下(步骤S12中的是)，控制部40判断向蒸发器10流入的工作介质的过冷却度β是否比0度大(步骤S13)。其结果是，在过冷却度β不高于0度的情况下(步骤S13中的否)，控制部40再次返回步骤S12，即，维持旁通状态。

在过冷却度β不高于0度的情况下维持旁通状态的理由是，提高蒸发器10中的换热效率、即能量回收部20的能量回收效率。例如，在气液二相的工作介质向蒸发器10流入的情况下，气相的工作介质的比重与液相的工作介质的比重相互不同，因此，在蒸发器10的工作介质流路10a内形成气相的工作介质通过的区域与液相的工作介质通过的区域。因此，担心在蒸发器10中未进行工作介质与加热介质的均匀的换热(换热效率的降低)。由此，在过冷却度β不高于0度的情况下(能够存在气相的工作介质的情况)，维持旁通状态，即，禁止加热介质向预热器12流入。由此，停止通过预热器12中的加热介质来加热工作介质，因此抑制了在从预热器12流出的工作介质中含有气相的工作介质的情况。由此，抑制了蒸发器10中的工作介质的偏流，蒸发器10中的换热效率提高。

并且，在过冷却度β比0度大的情况下(步骤S13中的是)，控制部40将第一开闭阀V1设为关闭状态，将第二开闭阀V2以及第三开闭阀V3设为打开状态，将第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5设为关闭状态，将第六开闭阀V6设为打开状态(步骤S14)。由此，加热介质在通过蒸发器10之后通过预热器12，然后向外部排出。换句话说，该热能回收装置处于通常运转状态。

接着，控制部40判断向预热器12流入的加热介质的过冷却度α1是否比0度大(步骤S15)。其结果是，在过冷却度α1不高于0度的情况下(步骤S15中的否)，控制部40返回步骤S11，恢复所述旁通状态。

在过冷却度α1不高于0度的情况下设为旁通状态的理由是，抑制预热器12中的水锤现象的产生。具体而言，当在过冷却度α1不高于0度的情况下(能够存在气相的加热介质的情况)加热介质向预热器12流入时，担心因气相的加热介质流入到预热器12之后在该预热器12内冷凝而引起水锤现象。由此，在过冷却度α1不高于0度的情况下，维持旁通状态，即，禁止加热介质向预热器12流入。由此，抑制预热器12内的水锤现象的产生。

另一方面，在过冷却度α1比0度大的情况下(步骤S15中的是)，控制部40判断过冷却度α2是否在下限值a以上并且上限值b以下(步骤S16)。其结果是，在过冷却度α2不足下限值a或者比上限值b大的情况下(步骤S16中的否)，控制部40返回步骤S11，恢复所述旁通状态。其理由如上所述。另外，在过冷却度α2不足下限值a的情况下，恢复所述旁通状态，由此在避免蒸发器10中的换热效率降低的状态之外，还可以抑制预热器12中的水锤现状的产生。

并且，在过冷却度α2为下限值a以上并且上限值b以下的情况下(步骤S16中的是)，控制部40判断向蒸发器10流入的工作介质的过冷却度β是否比0度大(步骤S17)。其结果是，在过冷却度β不高于0度的情况下(步骤S17中的否)，控制部40返回步骤S11，恢复所述旁通状态。其理由如上所述。

另一方面，在过冷却度β不高于0度的情况下(步骤S17中的是)，控制部40返回步骤S15，即，继续所述通常运转状态。

接下来，参照图3对停止时的控制部40的具体控制内容进行说明。

控制部40在接收停止信号时(步骤S20)，为了停止加热介质的朝向蒸发器10以及预热器12的供给并且形成所述旁通状态，将第一开闭阀V1设为打开状态，将第二开闭阀V2以及第三开闭阀V3设为关闭状态，将第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5设为关闭状态，将第六开闭阀V6设为关闭状态(步骤S21)。

之后，控制部40使泵26停止(步骤S22)。需要说明的是，在泵26停止的同时，或者其前后，也停止向冷凝器24供给冷却介质。

接着，控制部40判断向蒸发器10流入的气相的加热介质的压力P是否不足规定值P0(步骤S23)。在本实施方式中，将该条件称作“停止条件”。

并且，若所述压力P在规定值P0以上(步骤S23中的否)，即，停止条件不成立，则控制部40返回步骤S23。

另一方面，若所述压力P不足规定值P0(步骤S23中的是)，则控制部40将第一开闭阀V1设为打开状态，将第二开闭阀V2以及第三开闭阀V3设为关闭状态，将第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5设为打开状态，将第六开闭阀V6设为关闭状态(步骤S24)。其理由在于，促进蒸发器10的加热介质流路10b内的加热介质向外部排出。具体而言，通过将第四开闭阀V4以及第五开闭阀V5设为打开状态，加热介质供给流路30内向外部开放，因此蒸发器10的加热介质流路10b内的加热介质在重力的作用下向外部排出。

如以上说明，在该热能回收装置中，能够利用能量回收部20回收工作介质在蒸发器10以及预热器12中获得的热能，并且能够抑制预热器12中的水锤现象的产生。具体而言，在向预热器12流入的加热介质的过冷却度α1不高于0度的情况下(能够存在气相的加热介质的情况)，禁止加热介质向预热器12流入，在过冷却度α1比0度大的情况下，允许向预热器12流入加热介质。换句话说，液相的加热介质向预热器12流入。由此，抑制了预热器12内的水锤现象的产生。更详细而言，抑制了因气相的加热介质向预热器12流入后在该预热器12内冷凝而产生的水锤现象的出现。

另外，在本实施方式中，在蒸发器10中，通过工作介质来全部回收加热介质的潜热，因此提高了蒸发器10中的换热效率、即能量回收部20的能量回收效率。具体而言，在该能量回收装置中，在从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2不足下限值a的情况下，禁止加热介质向预热器12流入。由此，无法通过预热器12中的工作介质进行热量回收，因此，与加热介质向预热器12流入的情况相比，低温的工作介质从预热器12流出而向蒸发器10流入。因此，在蒸发器10中，通过工作介质充分冷却加热介质。并且，由于在从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2变成至下限值a以上的期间，禁止加热介质向预热器12流入，因此抑制了预热器12中的水锤现象的产生并且避免了蒸发器10中的换热效率降低的状态。此外，由于避免了因加热介质通过预热器12时的压力损失而导致液相的加热介质(冷凝水)难以从蒸发器10内流出的状态，因此也抑制了蒸发器10中的水锤现象的产生。

在此基础上，在本实施方式中，在该热能回收装置的起动时以及通常运转时，促进来自蒸发器10的液相的加热介质(冷凝水)的流出，因此进一步抑制了蒸发器10中的水锤现象的产生。具体而言，在该能量回收装置中，在从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2比上限值b大的情况下(在蒸发器10中通过工作介质不仅回收加热介质的潜热还充分回收显热的情况)，不使加热介质向预热器12流入，而是向外部排出。由此，液相的加热介质从蒸发器10向外部排出所需的时间缩短，因此促进了冷凝水从蒸发器10流出。由此，抑制了起动时以及通常运转时的蒸发器10中的水锤现象的产生。

此外，在本实施方式中，在该热能回收装置停止时，进行促进液相的加热介质从蒸发器10流出的操作(不使加热介质向预热器12流入而是向外部排出的操作)，因此进一步抑制了本装置起动时的蒸发器10中的水锤现象的产生。

另外，在本实施方式中，由于抑制了蒸发器10内的工作介质的偏流，因此蒸发器10中的换热效率进一步提高。具体而言，在该能量回收装置中，在向蒸发器10流入的工作介质的过冷却度β不高于0度的情况(能够存在气相的工作介质的情况)下，禁止加热介质向预热器12流入，换句话说，停止通过预热器12中的加热介质来加热工作介质，因此抑制了在从预热器12流出的工作介质中包含气相的工作介质的情况。由此，抑制了蒸发器10中的工作介质的偏流，蒸发器10中的换热效率提高。

另外，由于连接流路29具有在一条直线上延伸的形状，因此在该连接流路29产生的压力损失减少。因此，抑制了工作介质所含有的油向连接流路29滞留。由此，适量的油向能量回收部20的膨胀机22流入。

需要说明的是，应当认为这次公开的实施方式在全部方面仅是例示，不起限制性作用。本发明的范围不通过所述的实施方式的说明示出，而是通过权利要求书示出，此外，本发明的范围包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

例如，也可以在从蒸发器10流出的加热介质的过冷却度α2比上限值b大的情况下，控制部40使第四开闭阀V4打开。若这样做，与液相的加热介质通过疏水阀34之后经由旁通流路36向外部排出的情况相比，该液相的加热介质通过第一排出流路38更顺利地向外部排出。由此，促进了来自蒸发器10的加热介质流路10b的液相的加热介质(冷凝水)的排出，因此进一步抑制了蒸发器10中的水锤现象的产生。

Claims (5)

1.一种热能回收装置，其中，

所述热能回收装置具备：

蒸发器，其通过使从外部供给的气相的加热介质与工作介质进行热交换而使所述工作介质蒸发；

预热器，其通过使从所述蒸发器流出的加热介质与向所述蒸发器流入之前的工作介质进行热交换而加热工作介质；

能量回收部，其回收从所述蒸发器流出的工作介质的膨胀能量并且将该工作介质输送至所述预热器；以及

控制部，其进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度是下限值以上的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度比0度大但从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度不足所述下限值的情况下，禁止加热介质向所述预热器流入。

2.根据权利要求1所述的热能回收装置，其中，

所述控制部进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度是上限值以下的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度比0度大但从所述蒸发器流出的加热介质的过冷却度比所述上限值大的情况下，不使加热介质向所述预热器流入而是向外部排出。

3.根据权利要求1或2所述的热能回收装置，其中，

所述控制部进行如下操作：在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度比0度大、并且向所述蒸发器流入的工作介质的过冷却度比0度大的情况下，使加热介质向所述预热器流入，另一方面，在向所述预热器流入的加热介质的过冷却度不大于0度、或者即便该过冷却度比0度大但向所述蒸发器流入的工作介质的过冷却度不大于0度的情况下，禁止加热介质向所述预热器流入。

4.根据权利要求1或2所述的热能回收装置，其中，

所述控制部进行如下操作：在停止条件成立时，不使加热介质向所述预热器流入而是向外部排出。

5.根据权利要求1或2所述的热能回收装置，其中，

所述热能回收装置还具备连接所述预热器与所述蒸发器的连接流路，

所述连接流路具有在一条直线上延伸的形状。