JP2002022308A - 吸収式冷凍機の運転方法および吸収式冷凍機 - Google Patents

吸収式冷凍機の運転方法および吸収式冷凍機

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JP2002022308A JP2000204434A JP2000204434A JP2002022308A JP 2002022308 A JP2002022308 A JP 2002022308A JP 2000204434 A JP2000204434 A JP 2000204434A JP 2000204434 A JP2000204434 A JP 2000204434A JP 2002022308 A JP2002022308 A JP 2002022308A
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優 藤田
Yoshinobu Takagi
義信 高木
Kiyoshi Shiraishi
清 白石
Terubumi Matsuda
光史 松田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】硝酸リチウムとアンモニアとを混合させてなる
吸収溶液を使用する場合に、硝酸リチウムの結晶化を防
止し得る吸収式冷凍機を提供する。 【解決手段】蒸発器1、吸収器2、再生器3および凝縮
器4を有するとともに、吸収剤として硝酸リチウムを、
冷媒としてアンモニアを使用する吸収式冷凍機であっ
て、途中に電磁開閉弁31を有するとともに凝縮器4内
のアンモニア液を希溶液移送管15途中に設けられたポ
ット24に供給するアンモニア液供給管33を設け、か
つ冷凍運転を停止させる際に、電磁開閉弁31を開いて
アンモニア液供給管33を介して、凝縮器4内のアンモ
ニア液を希溶液に供給して、通常運転時における再生器
3の出口側の溶液のアンモニア濃度よりも濃くしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア吸収式
冷凍機の運転方法およびアンモニア吸収式冷凍機に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】アンモニア吸収式冷凍機の吸収剤として
硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用すること
が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような吸収剤を使
用したアンモニア吸収式冷凍機を運転させる場合、その
溶液における適正なアンモニア濃度の範囲が存在し、こ
の範囲内で運転を行なえばよいのであるが、運転を停止
した場合、再生器出口側の溶液は、そのアンモニア濃度
が一番薄い(低い)状態であり、したがって停止して溶
液の温度が低下した場合には、硝酸リチウムが結晶化す
るおそれがあり、結晶した場合には、運転再開が困難に
なるという問題がある。
【0004】そこで、本発明は、硝酸リチウムを吸収剤
として、アンモニアを冷媒とする場合に、硝酸リチウム
の結晶化を防止し得る吸収式冷凍機の運転方法および吸
収式冷凍機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の吸収式冷凍機の運転方法は、蒸発器、吸収
器、再生器および凝縮器を有するとともに、吸収剤とし
て硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用する吸
収式冷凍機の運転方法であって、冷凍運転を停止させる
際に、凝縮器内のアンモニア液を吸収器と再生器との間
を移動する溶液にまたは再生器内の溶液に供給して、再
生器出口の溶液のアンモニア濃度が通常運転時における
濃度よりも濃くなるように、所定時間だけ、再生器加熱
源以外の機器を作動させる方法である。
【0006】また、本発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、
吸収器、再生器および凝縮器を有するとともに、吸収剤
として硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用す
る吸収式冷凍機であって、途中に開閉弁を有するととも
に凝縮器内のアンモニア液を吸収器と再生器との間を移
動する溶液にまたは再生器内の溶液に供給するアンモニ
ア液供給管を設け、かつ冷凍運転を停止させる際に、上
記開閉弁を開いてアンモニア液供給管を介して、凝縮器
内のアンモニア液を上記溶液に供給して、再生器出口側
溶液のアンモニア濃度を通常運転時における溶液の濃度
よりも濃くしたものである。
【0007】上記吸収式冷凍機の運転方法および吸収式
冷凍機の構成によると、運転を停止させる際に、凝縮器
内のアンモニア液をアンモニア液供給管より溶液に供給
して、溶液のアンモニア濃度を濃くするようにしたの
で、再生器出口側の溶液の温度が低下した場合でも、硝
酸リチウムの結晶化を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
におけるアンモニア吸収式冷凍機およびその運転方法
を、図1および図2に基づき説明する。
【0009】本第1の実施の形態に係る吸収式冷凍機に
おいては、吸収剤である硝酸リチウムに、冷媒としてア
ンモニアを混合した溶液(吸収溶液)が使用される。す
なわち、この吸収式冷凍機は、図1に示すように、基本
的には、冷媒であるアンモニアを蒸発させる蒸発器1
と、この蒸発器1で蒸発されたアンモニア蒸気を第1ア
ンモニア蒸気移送管11を介して導き硝酸リチウムとア
ンモニアとの混合物である希溶液に吸収させる吸収器2
と、この吸収器2でアンモニア蒸気を吸収してアンモニ
ア濃度が濃くなった濃溶液を濃溶液移送管12を介して
導き加熱してアンモニアを分離する再生器3と、この再
生器3で得られたアンモニア蒸気を第2アンモニア蒸気
移送管13を介して導き凝縮させる凝縮器4と、この凝
縮器4で得られたアンモニア液を上記蒸発器1に移送す
るアンモニア液移送管14と、上記再生器3にてアンモ
ニアが分離されてアンモニア濃度が薄くなった希溶液を
吸収器2に導く希溶液移送管15と、この希溶液移送管
15と上記濃溶液移送管12との間に設けられて希溶液
移送管15内を流れる希溶液の持つ熱を濃溶液移送管1
2内を流れる濃溶液に与えて熱回収を行う熱交換器5
と、上記第1アンモニア蒸気移送管11とアンモニア液
移送管14との間に設けられて蒸発器11からのアンモ
ニア蒸気により凝縮器4からのアンモニア液を冷却する
ための過冷却器6と、上記蒸発器1と冷熱需要箇所との
間で被冷却流体(ブライン)を循環供給するための被冷
却流体配管16と、再生器3と加熱装置(図示せず)と
の間で加熱源である加熱流体を循環供給するための加熱
流体供給配管17(なお、再生器で燃料を燃焼させて、
溶液を加熱してもよい)と、上記吸収器2および凝縮器
4に冷却水を供給するための冷却水配管18とから構成
されている。
【0010】また、上記吸収式冷凍機における濃溶液移
送管12の熱交換器5より上流側位置には溶液ポンプ2
1が、アンモニア液移送管14の過冷却器6より下流側
位置には膨張弁22がそれぞれ設けられるとともに、上
記希溶液移送管15の熱交換器5より下流側位置には、
流量調整弁23およびポット(混合用容器)24が順次
設けられている。
【0011】さらに、上記吸収式冷凍機には、途中に電
磁開閉弁31および減圧用のオリフィス32が介装され
るとともに、凝縮器4内のアンモニア液を、希溶液移送
管15に設けられたポット24に供給するためのアンモ
ニア液供給管33が具備されており、このポット24に
て、再生器3から吸収器2に移送される希溶液にアンモ
ニア液が混合される。なお、希溶液にアンモニア液を混
合させるのに、ポット24を使用したのは、両者の混合
を十分に行うためである。
【0012】上記構成において、通常の冷凍運転時にお
いては、アンモニア液供給管33の電磁開閉弁31が閉
じられるとともに、流量調整弁23の開度は十分に開か
れている。
【0013】したがって、蒸発器1にて蒸発したアンモ
ニア蒸気が吸収器2に移送されて溶液に吸収され、アン
モニアを吸収してアンモニア濃度が濃くなった濃溶液は
再生器3に移送され、ここで加熱されてアンモニアが分
離される。
【0014】上記再生器3で得られたアンモニア蒸気が
凝縮器4に移送されてアンモニア液となり、アンモニア
液移送管14を介して蒸発器1に戻されるとともに、再
生器3でアンモニアが分離されてアンモニア濃度が薄く
なった希溶液は、希溶液移送管15を介して吸収器2内
に戻される。
【0015】そして、上記冷凍サイクルが行われている
蒸発器1の伝熱部1a内を流れる被冷却流体が所定温度
まで冷却され、冷熱需要箇所に供給される。また、この
冷凍サイクル作動時における溶液のアンモニア濃度の例
では、図2の硝酸リチウムとアンモニアとの混合液のデ
ューリング線図に示すように、約30%〜35%の範囲
とされる。すなわち、吸収器2内にてアンモニアを吸収
して濃度が一番濃い(高い)状態が35%であり、再生
器3内にてアンモニアを分離して濃度が一番薄い(低
い)状態で約30%である。
【0016】そして、この吸収式冷凍機の運転停止時
に、正確に言えば、運転を停止させる際に、再生器3の
加熱流体の供給を止めた(加熱源を切った)後、約10
分間、アンモニア液供給管33の電磁開閉弁31を開
き、希溶液移送管15途中のポット24に冷媒であるほ
ぼ100%濃度のアンモニアを供給し、溶液ポンプ21
を運転させることにより、吸収器2と再生器3との間で
循環する溶液のアンモニア濃度を例えば約33%にす
る。
【0017】この間、吸収器2での吸収動作、再生器3
での余熱による加熱動作、凝縮器4での凝縮動作が行わ
れるとともに、溶液ポンプ21が作動される(この時、
冷却水は供給されている)ため、凝縮器3内のアンモニ
ア液がポット24を介して吸収器2内に供給されるとと
もに、溶液ポンプ21により、吸収器2→濃溶液移送管
12→再生器3→希溶液移送管15→吸収器2の移動経
路を循環する間に、溶液の濃度が、30%と35%の中
間の値、例えば32〜34%の範囲、好ましくは33%
程度に維持され、その後、全ての機器の運転が停止され
る。
【0018】このように、溶液中のアンモニア濃度(図
2の(イ)にて示す)が、希溶液の濃度が一番薄い場合
(30%)よりも、3%濃い状態にされるため、結晶線
から十分離れ、したがって溶液の温度が低下した場合で
も、その結晶温度が30%濃度での結晶温度(a)より
も十分低くなって硝酸リチウムの結晶化の心配がなくな
るので、次の運転再開を容易に行うことができる。
【0019】なお、凝縮器4内の圧力が、希溶液移送管
15の流量調整弁22の下流側および吸収器2側におけ
る圧力よりも高いため、アンモニア液は自然に供給さ
れ、また吸収器、再生器、移送経路を含む移動経路に対
する凝縮器4の位置の制約もない。
【0020】次に、本発明の第2の実施の形態における
吸収式冷凍機およびその運転方法を、図3に基づき説明
する。上記第1の実施の形態においては、冷凍運転を停
止させる際に、凝縮器内のアンモニア液を、希溶液移送
管内を移動する希溶液に供給・混合させて、希溶液の濃
度を濃くするようにしたが、本第2の実施の形態では、
凝縮器内のアンモニア液を再生器内に供給して、希溶液
の濃度を濃くするようにしたものであり、本第2の実施
の形態では、その異なる箇所だけに着目して説明する。
【0021】したがって、以下の説明では、第1の実施
の形態に係る部材と同一の部材には同一番号を付してそ
の説明を省略する。すなわち、この吸収式冷凍機は、凝
縮器4内のアンモニア液を、ポット24を介して、吸収
器2に移送される希溶液に供給するためのアンモニア液
供給管33を設ける替わりに、図3に示すように、途中
に電磁開閉弁41を有するとともに凝縮器4内のアンモ
ニア液を再生器3内に供給するためのアンモニア液供給
管42を具備したものである。
【0022】この吸収式冷凍機の運転を停止させる際に
は、上記第1の実施の形態と同様に、運転停止と同時
に、約10分間、アンモニア液供給管42の電磁開閉弁
41を開く。
【0023】したがって、10分間、吸収器2での吸収
動作、再生器3での余熱による加熱動作、凝縮器4での
凝縮動作が行われるとともに、溶液ポンプ21が作動さ
れる(この時、冷却水も供給されている)ため、凝縮器
4内のアンモニア液が再生器3内に供給されるととも
に、溶液ポンプ21により、吸収器2→濃溶液移送管1
2→再生器3→希溶液移送管15→吸収器2の移動経路
を循環する間に、溶液のアンモニア濃度が、30%と3
5%の中間の値、例えば33%程度に維持され、その
後、全ての機器の運転を停止すればよい。但し、冷凍機
の運転停止時においては、凝縮器4と再生器3とはその
圧力がほぼ同じか、再生器3の方が少し高目となり、凝
縮器4内のアンモニア液を再生器3内に送り込むため
に、重力差が必要となり、したがって凝縮器4は再生器
3より高い位置に設けられる。
【0024】この場合も、第1の実施の形態と同様に、
溶液のアンモニア濃度が濃くなっているため、温度が低
下した場合でも、硝酸リチウムの結晶化の心配がなく、
したがって次の運転再開を容易に行うことができる。
【0025】ところで、上記各実施の形態においては、
凝縮器のアンモニア液を、希溶液移送管の吸収器の手前
に設けられたポットに、または再生器に供給して、溶液
の濃度を濃くするようにしたが、その供給箇所は、これ
らの箇所に限定されるものではなく、要するに、再生器
内、吸収器内、または両機器の間の溶液の移送経路内の
溶液に供給・混合すればよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明の吸収式冷凍機の運
転方法および吸収式冷凍機の構成によると、運転を停止
させる際に、凝縮器内のアンモニア液をアンモニア液供
給管より溶液に供給して、溶液のアンモニア濃度を濃く
したので、再生器出口側の溶液の温度が低下した場合で
も、硝酸リチウムの結晶化を防止することができ、した
がって次の運転の再開を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における吸収式冷凍
機の構成を示す図である。
【図2】硝酸リチウムとアンモニアの混合物のデューリ
ング線図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における吸収式冷凍
機の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 蒸発器 2 吸収器 3 再生器 4 凝縮器 12 濃溶液移送管 15 希溶液移送管 21 溶液ポンプ 24 ポット 31 電磁開閉弁 33 アンモニア液供給管 41 電磁開閉弁 42 アンモニア液供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 義信 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 白石 清 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 松田 光史 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 Fターム(参考) 3L093 AA01 BB01 BB24 BB29 BB36 CC01 DD02 HH04 HH08 JJ04 KK05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発器、吸収器、再生器および凝縮器を有
    するとともに、吸収剤として硝酸リチウムを、冷媒とし
    てアンモニアを使用する吸収式冷凍機の運転方法であっ
    て、 冷凍運転を停止させる際に、凝縮器内のアンモニア液を
    吸収器と再生器との間を移動する溶液にまたは再生器内
    の溶液に供給して、再生器出口の溶液のアンモニア濃度
    が通常運転時における濃度よりも濃くなるように、所定
    時間だけ、再生器加熱源以外の機器を作動させることを
    特徴とする吸収式冷凍機の運転方法。
  2. 【請求項2】蒸発器、吸収器、再生器および凝縮器を有
    するとともに、吸収剤として硝酸リチウムを、冷媒とし
    てアンモニアを使用する吸収式冷凍機であって、 途中に開閉弁を有するとともに凝縮器内のアンモニア液
    を吸収器と再生器との間を移動する溶液にまたは再生器
    内の溶液に供給するアンモニア液供給管を設け、 かつ冷凍運転を停止させる際に、上記開閉弁を開いてア
    ンモニア液供給管を介して、凝縮器内のアンモニア液を
    上記溶液に供給して、再生器出口側溶液のアンモニア濃
    度を通常運転時における溶液の濃度よりも濃くしたこと
    を特徴とする吸収式冷凍機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113739443A (zh) * 2021-09-18 2021-12-03 安徽普泛能源技术有限公司 一种以解吸塔作为发生器的制冷系统及其运行方法

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