JP2003222424A - 三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方法 - Google Patents

三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方法

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JP2003222424A JP2002019549A JP2002019549A JP2003222424A JP 2003222424 A JP2003222424 A JP 2003222424A JP 2002019549 A JP2002019549 A JP 2002019549A JP 2002019549 A JP2002019549 A JP 2002019549A JP 2003222424 A JP2003222424 A JP 2003222424A
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邦彦 中島
Kenichi Saito
健一 斉藤
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英治 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 三重効用吸収冷温水機の暖房運転を制御して
伝熱管の腐食を防止する。 【解決手段】 高温熱交換器と低温熱交換器との間の加
熱側の吸収液配管156に、吸収液を蒸発器89に導入
するための蒸発器用吸収液供給管158を接続し、該蒸
発器用吸収液供給管に第2弁152を、吸収器への帰還
吸収液管160に第3弁153を、排ガス熱交換器用吸
収液供給管162に第4弁154を設けるとともに、該
第4弁154にバイパス管164を接続した三重効用吸
収冷温水機において、排ガス温度センサ124で検知さ
れる排ガス温度がドレン発生温度以下にならないよう
に、第2弁、第3弁及び第4弁の少なくともいずれかを
単独に又は同時に制御し、かつ、蒸発器の冷媒ポンプ9
0を発停制御して排ガス熱交換器120内での凝縮水の
発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、三重効用吸収冷温
水機の暖房運転制御方法、詳しくは、暖房運転時の熱回
収量が増えて暖房効率が向上し、かつ伝熱管の腐食を防
止するようにした三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、蒸気式二重効用吸収冷凍機と
して、図4に例示したようなものが知られている。この
吸収冷凍機は、吸収液(例えば、臭化リチウム水溶液)
が吸収器aから低温再生器cを経て高温再生器eに流さ
れるというリバースサイクルを構成している。この吸収
冷凍機における吸収サイクルを説明すると、まず、吸収
器aで多量の冷媒蒸気を吸収して濃度が薄められた吸収
液(稀吸収液)が吸収器aから低温熱交換器bに送給さ
れ、この低温熱交換器bにより加熱された後に低温再生
器cに送給される。前記稀吸収液は、この低温再生器c
において低温再生され、吸収している冷媒の一部を放出
し濃度がその分高くなって中間濃度の吸収液(中間吸収
液)となる。次に、この中間吸収液は、低温再生器cか
ら高温熱交換器dに送給され、この高温熱交換器dによ
り加熱された後に高温再生器eに送給される。
【0003】前記中間吸収液は、この高温再生器eにお
いて高温再生され、吸収している冷媒(例えば、水蒸
気)の一部を放出し濃度がさらに高くなって高濃度の吸
収液(濃吸収液)となる。そして、この濃吸収液が前記
高温熱交換器dの加熱側に前記中間吸収液を加熱する加
熱源として戻され、さらに、低温熱交換器bの加熱側に
前記稀吸収液を加熱する加熱源として戻された後、前記
吸収器aに帰還する。この帰還した濃吸収液は吸収器a
において伝熱管上に散布され、冷却水により冷却されな
がら再び冷媒蒸気を吸収して前記稀吸収液となる。
【0004】このような蒸気式二重効用吸収冷凍機にお
いては、前記高温再生器eには蒸気ボイラfから高温の
蒸気(スチーム)が加熱源として供給されるようになっ
ており、この蒸気により中間吸収液が加熱されて吸収し
ていた冷媒が放出され、この放出された冷媒蒸気は、低
温再生器cにこの低温再生器cでの加熱源として利用さ
れた後、凝縮器gに戻されて凝縮する。凝縮器gからの
冷媒液(例えば、水)は蒸発器hに入り、この凝縮した
冷媒液が冷媒ポンプにより蒸発器hの伝熱管(水が流通
している)に散布され蒸発潜熱により冷却されて冷水が
得られる。また、低温再生器cからの吸収液配管iと、
高温熱交換器dと低温熱交換器bとの間の加熱側の吸収
液配管jとを接続するバイパス管kが設けられ、低温再
生器cを出て高温再生器eへ供給される中間濃縮吸収液
の一部を、吸収器aへ戻る濃吸収液配管にバイパスさせ
るように構成されている。
【0005】ボイラは通常、単独で運転する場合の制御
は、外部の負荷変化によって変化するボイラ出口部の蒸
気圧力変化を検出して、蒸気圧力が定められた圧力範囲
内に入るように燃焼量を制御している。また、運転中は
ボイラ内の保有水が定められた水位の範囲内に入るよう
給水ポンプを発停制御して水位を制御している。一方、
図4に示すような従来の吸収冷凍機においては、外部の
負荷変化によって変化する冷凍機出口部又は入口部の冷
水温度変化を検出して、冷凍機出口部又は入口部の温度
が定められた温度になるよう、供給される熱源の量を制
御している。
【0006】上記のボイラと吸収冷凍機については、イ
ンターロックを組んで連動運転をするなどの運転システ
ムがあるが、制御はそれぞれ独立しているのが通常の運
転システムである。ボイラは内部圧力が大気圧を越える
圧力容器に該当し、吸収冷凍機は内部圧力が大気圧力以
下の真空容器に該当する。このため、従来は両者を一体
にして運転、制御することなどは無理なこととしてあき
らめられていた。しかし、環境問題などから、さらに省
エネルギとなる冷温水機の開発が求められており、今回
開発された本発明の冷温水機は、時代の要請に応えたも
のとなっている。吸収冷凍機は、内部を循環し熱エネル
ギの交換をする媒体として、例えば臭化リチウム水溶液
を保有している。一般的には吸収液と呼ばれ、冷媒とな
る水を吸収、蒸発させることによって冷房効果を発揮す
るよう構成されている。また、特開2000−1711
23号公報には、高温再生器、中温再生器、低温再生
器、凝縮器、吸収器、蒸発器、熱交換器類、溶液ポンプ
及び冷媒ポンプを主要構成機器とし、これらを溶液配
管、冷媒配管で結んだ三重効用吸収冷凍機において、前
記高温再生器に圧力センサと該高温再生器出口部に液面
センサとを設け、該圧力センサの出力をもとに、吸収器
から高温再生器に溶液を送る溶液ポンプの基本回転速度
を設定し、該定した回転速度を前記液面センサで修正す
る溶液ポンプの回転速度制御装置を有する三重効用吸収
冷凍機が記載されている。
【0007】特許第3215247号公報には、吸収冷
温水機から温水を取り出す方法において、低温熱交換器
の入口側である1次側から吸収液を取り出して蒸発器の
液溜りへ供給する過程と、蒸発器の伝熱管表面に吸収液
を散布させる過程と、この吸収液で蒸発器の伝熱管内の
温水を加熱し、吸収液の温度を低下させる過程と、を包
含する吸収冷温水機における高温度温水の取出方法が記
載されている。また、特公平6−46122号公報に
は、吸収器、凝縮器、蒸発器、低温再生器に加えて、加
熱装置を備えた高温再生器を有し、吸収器の吸収液を低
温再生器から高温再生器へ導くリバースフロー式の吸収
ヒートポンプを含む吸収冷凍機において、負荷が低くて
前記高温再生器の収熱面及び排気ガス温度が所望外に低
下したことを、高温再生器に取り付けた温度センサもし
くは高温再生器から吸収液が導入される気液分離器に設
けた圧力センサによって検出したとき、前記低温再生器
から高温再生器へ導入される吸収液の液量を、前記低温
再生器から高温再生器へ吸収液を導入する管路に設けた
流量調整弁もしくは可変容量型吸収液ポンプの吐出量調
整動作によって減少させ、前記高温再生器内の圧力を高
めて高温再生器における吸収液及び収熱面の温度を高く
し、排ガス温度を上昇させて高温再生器の収熱面での燃
焼排ガスの結露を防止できるようにした二重効用吸収冷
凍機の制御方法が記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示すような、蒸
気ボイラfを組み合わせた従来の蒸気式吸収冷凍機にお
いては、以下のような不都合がある。蒸気ボイラfはそ
れ自体が大型であり吸収冷凍機全体の大型化を招くこと
になる。しかも、その蒸気ボイラfを運転させるには吸
収冷凍機の系とは別の系の給水、加熱後の蒸気ドレンの
回収、および薬品の注入等が必要になるなど省エネルギ
の要請に反する上に、それらのための付随設備が必要に
なり装置の大型化を助長している。しかるに、前記蒸気
ボイラfが吸収冷凍機に対し貢献するのは単に加熱源を
供給するという役割をのみ果たすに止まっており、蒸気
ボイラfでの燃焼のための燃料消費に見合う効果を充分
に得ているとは言い難い。その上、法規制上も、取り扱
い者として所定の有資格者や検査等が必要になるという
煩わしさを伴うものとなる。
【0009】吸収冷凍機とボイラを一体化して安定した
運転を行うためには、ボイラとして必要な安全装置と、
吸収冷凍機として必要な冷水温度制御装置を結合させ、
安定して安全な運転が継続できるようにする必要があ
る。吸収冷凍機とボイラを一体化して運転を行う場合に
は、蒸気の圧力制御はあまり重要な条件にはならない。
それよりも、吸収冷凍機として求められている冷水温度
を安定して供給することが重要になり、冷水温度が安定
して供給できるよう加熱源のコントロールを十分に行う
ことが重要になる。一方、ボイラでは吸収冷凍機が負荷
変化などにより冷水温度が変化し加熱源の量をコントロ
ールする信号が出て、蒸気圧力が変動したり、内部保有
水の水位が急激に変動しても連続して運転ができるよう
に制御されなくてはならない。
【0010】そこで、吸収冷凍機の冷水温度制御とボイ
ラの燃焼量制御を一対の制御とすると、別にボイラの蒸
気圧変化、水位変化を検出して、吸収冷凍機に装備され
ている吸収液ポンプの回転数を制御して吸収液の循環量
を制御する制御システムを構築して、ボイラの運転中の
影響を少なくする制御を行うことにより、吸収冷凍機と
ボイラを一体化しても、ボイラの安定して安全な燃焼コ
ントロールと吸収冷凍機としての安定した冷水温度制御
が可能になる。そのための制御として、蒸気温度もしく
は圧力検出による吸収液ポンプの回転数制御、又は運転
液面検出による吸収液ポンプの回転数制御が重要な要件
になる。しかし、その際にもボイラとして要求される安
全弁、低水位燃焼遮断装置、給水装置は装備しておかな
ければならない。なお、前記特開2000−17112
3号公報記載の三重効用吸収冷凍機においては、ポンプ
毎に周波数を変えるような制御は行われていない。ま
た、ポンプ吸込み口から分岐して戻り配管に戻すバイパ
ス回路も設けられていない。また、この公報には、吸収
冷凍機に貫流ボイラ等のボイラを組み合わせて一体化す
ることは、何も記載されていない。
【0011】上記の特許第3215247号公報に示さ
れるように、吸収液と冷媒を混合した吸収液を蒸発器内
で蒸発器管に散布して、蒸発器管内を流動する循環水の
温度を上げ暖房運転を行い、ビル空調設備等の暖房に使
用する温水として供給する吸収冷温水機は良く知られて
いる。図3は、二重効用形ですでに実施されている暖房
運転と同じ例を用いた方式で、本出願人が開発している
三重効用吸収冷温水機を示す。蒸発器89に低温再生器
84で発生した冷媒蒸気を吹きつけ、冷媒蒸気が凝縮す
る際に温水と熱交換して温水の温度を上げる仕組みを示
す。151は冷暖切替弁で、暖房運転時は開け、冷房運
転時は閉める。10は高温再生器、81は吸収器、87
は中温再生器、88は凝縮器である。また、吸収液の一
部又は燃焼用空気と、燃焼排ガスとを熱交換して効率を
上げるために、排ガス熱交換器(又はエアヒータ)を装
備した装置とすることもある。いずれの場合も効率良く
運転を行い、燃料消費量を削減することを目的として計
画され、その効果も奏されている。また、熱交換器を取
りつける位置を変えることにより、熱回収をさらに効率
良く行う工夫とその装置も開発されている。しかし、実
際に運転を行った場合に生じる問題点などには触れられ
ておらず、また、その具体的な問題点と対策について検
討されていない。
【0012】実際の運転時には、外部環境の影響による
負荷変化などさまざまな問題が生じている。定格条件で
運転している場合には何ら問題が生じないが、低負荷運
転になると運転条件に制御を加えるため、定格運転時よ
り各部のサイクル循環温度が低下している。また、温度
が低下した場合に生じる問題について対策が講じられて
いないために、重大な問題に発展する恐れのある腐食を
生じる。具体的には、負荷変化などにより吸収冷凍機に
おいて燃焼量の制御を行った時に、各部の溶液循環温度
が下がることにより生ずる排ガス熱交換器出口部の排ガ
ス温度の低下により生ずる問題がある。排ガス温度が低
下して、例えば、100℃以下になると、排ガス中の水
蒸気分が凝縮してドレンとなるためで、排ガス熱交換器
中で排ガス中の水蒸気分が凝縮すると排ガス中に含まれ
る硫黄酸化物や空気中の炭酸ガスが凝縮水に一緒に溶け
込んで腐食性の水溶液となり、このため、排ガス熱交換
器の伝熱管表面を激しく腐食する。管内を流れる吸収液
の温度は80℃程度まで下がる。蒸発器に吸収液を導
き、冷媒ポンプによりその吸収液を蒸発器伝熱管に散布
すると、従来の方式よりも効率良く、また高温の暖房用
温水が得られることは、従来から二重効用形の例があ
る。しかし、過去の例ではそれぞれを、単独に又は弁の
開閉を固定にしたもので、効率向上と凝縮ドレン発生の
防止を同時に満たすものではなく、効率向上のために凝
縮ドレンの発生はやむおえないものとあきらめ、高級材
質を使用した熱交換器などにより対応している。本発明
では、その問題点を解決するための対策を提供し、冷温
水機を連続して運転する上で障害となる問題を生じさせ
ない制御を行う。
【0013】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、貫流タイプのボイラを高温再生器
として、このボイラと吸収冷凍機とを一体化し、ボイラ
側でこれらの装置に異常が生じた場合には、ボイラの燃
焼遮断と連動して吸収冷凍機も安全停止する制御回路を
組み込むようにした連続運転の可能な省エネルギ形の吸
収冷温水機の暖房運転制御方法を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、貫流方式ボイラ又は貫流方
式ボイラと同等の構造を持つ高温再生器、中温再生器、
低温再生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、熱交換器類、溶
液ポンプ、冷媒ポンプ、冷暖切替弁及び排ガス熱交換器
を有する三重効用吸収冷温水機を構成し、この冷温水機
において暖房運転時に負荷側に供給する温水温度に悪影
響を与えることなく、かつ、効率低下を招くことなく制
御するように、吸収液の流量を制御する制御弁を設け、
排ガス温度の所定温度以下の低下防止及びドレンの発生
を防止して、伝熱管の腐食を防止するようにした安全装
置、制御装置を備えた三重効用吸収冷温水機の暖房運転
時の制御方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方
法は、貫流方式ボイラ又は貫流方式ボイラと同等の構造
を持つボイラを高温再生器として、このボイラと吸収冷
凍機とを一体化した三重効用吸収冷温水機で、高温再生
器、中温再生器、低温再生器、凝縮器、吸収器、蒸発
器、熱交換器類、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、冷暖切替弁
(第1弁)及び排ガス熱交換器を有し、吸収器の吸収液
を低温再生器から中温再生器へ、ついで高温再生器へ導
くリバースフロー式の三重効用吸収冷温水機であって、
冷温水温度センサから負荷側の温度変化を検出し、その
温度変化を運転制御・安全制御用運転盤(以下、運転盤
と称す)からの制御信号によりボイラに供給される燃料
(ガス、油、廃熱)を増減し、燃焼装置の燃焼量を増減
してボイラの効率的な運転を行い、同時に吸収冷凍機の
各吸収液ポンプを運転して、水の含有割合の異なる吸収
液を安定的に供給(循環)して連続運転が可能となる液
の循環流動用配管を有し、低温再生器から上位の再生器
に液を供給する吸収液ポンプに流入する吸収液の一部を
分岐して戻り配管にバイパスする配管を有し、同時に中
温再生器から水・吸収液供給ポンプに流入する液の一部
を分岐して戻り配管にバイパスする配管を有して、水・
吸収液(吸収液)の供給量(循環量)を調整して、ポン
プに掛かる動力負荷を調整して、省エネルギと安定した
連続運転ができるようにし、高温再生器の排ガス通路に
排ガス熱交換器を設け、この排ガス熱交換器に、低温再
生器から中温再生器に液を供給する吸収液ポンプからの
液の一部を排ガス熱交換器用吸収液供給管を介し導入し
て排ガスで加熱するようにし、この排ガス熱交換器の出
口の排ガス通路に排ガス温度センサを設け、この排ガス
温度センサと前記運転制御・安全制御用運転盤とを連動
接続し、さらに、高温熱交換器と低温熱交換器との間の
加熱側の吸収液配管に、吸収液を蒸発器に導入するため
の蒸発器用吸収液供給管を接続し、該蒸発器用吸収液供
給管に第2弁を、吸収器への帰還吸収液管に第3弁を、
前記排ガス熱交換器用吸収液供給管に第4弁を設けると
ともに、該第4弁にバイパス管を接続した三重効用吸収
冷温水機において、排ガス温度センサで検知される排ガ
ス温度がドレン発生温度以下にならないように、第2
弁、第3弁及び第4弁の少なくともいずれかを単独に又
は同時に制御し、かつ、蒸発器の冷媒ポンプを発停制御
して排ガス熱交換器内での凝縮水の発生を防止するよう
に構成されている。
【0015】この制御方法において、排ガス温度センサ
で検知される温度がドレン発生温度を超える場合、第2
弁を全開、第3弁を全閉、第4弁を全開とし、かつ、冷
媒ポンプを運転するとともに吸収液ポンプを運転して、
高温に加熱された吸収液を蒸発器管に散布する。
【0016】また、排ガス温度センサで検知される温度
がドレン発生温度を超える場合、第2弁を全閉から全開
の間で自動制御し、第2弁が全閉に近づいた時に作動し
ていた冷媒ポンプを停止し、第3弁は使用しないか、予
め設けず、第4弁は全開とし、吸収液ポンプを運転し
て、高温に加熱された吸収液を蒸発器管に散布する。
【0017】また、排ガス温度センサで検知される温度
がドレン発生温度以下の場合、第2弁を全閉、第3弁を
全開、第4弁を全開とし、かつ、冷媒ポンプを停止する
とともに吸収液ポンプを運転して、冷暖切替弁から流入
する冷媒蒸気、冷媒蒸気ドレンのみを蒸発器管に散布し
て、伝熱管内を流れる温水と熱交換させる。
【0018】これらの制御方法において、第4弁を使用
しないか、予め設けないように構成することも可能であ
る。また、排ガス温度センサで検知される温度がドレン
発生温度以下にならないように、第4弁の開度を調節し
て排ガス熱交換器へ循環する吸収液量をコントロールす
る場合もある。
【0019】排ガス温度センサで排ガス温度を検知して
制御する代りに、排ガス熱交換器伝熱管又は該伝熱管の
出口に吸収液温度センサを設け、該吸収液温度センサで
排ガス熱交換器内を流れる吸収液温度を検知して制御す
る場合もある(図2参照)。
【0020】第4弁を使用する場合は、排ガス熱交換器
へ循環する吸収液の流動が止まらないように第4弁を流
れる液の一部をバイパスさせる。また、これらの制御方
法において、蒸発器へ循環する吸収液の流動が止まらな
いように第2弁を流れる液の一部をバイパスさせること
が好ましい。また、吸収冷温水機の燃焼量を、冷温水温
度センサで感知した温度が予め設定した温度に対してず
れた時に増減コントロールすることが好ましい。また、
高温再生器に液面検出・制御装置を設け、高温再生器の
液面を制御して液面低下を防止するように構成すること
が好ましい。
【0021】これらの冷温水機において、負荷(冷温
水)の温度変化によって燃焼装置の燃焼量(加熱量)を
増減するのと同時に、ボイラ内部の蒸気圧が上昇し温度
が上昇して、蒸気で加熱される吸収冷凍機の中温再生器
出口部の蒸気ドレン温度センサで検出する温度が上昇し
た場合には、安全のため吸収液供給ポンプの回転数を上
げて、液循環量を増加させてその結果蒸気圧を下げるよ
うにし、ドレン温度が低下すれば吸収液供給ポンプの回
転数を下げて液循環量を減らして蒸気圧を上げるように
し、連続運転に適した温度範囲と圧力範囲で安定した運
転が継続できるようにした制御機能を持つように構成す
る。
【0022】また、負荷(冷温水)の温度変化によって
燃焼装置の燃焼量(加熱量)を増減するのと同時に、ボ
イラ内部の蒸気圧が上昇し温度が上昇して、ボイラ出口
部の蒸気配管で検出される、蒸気圧力又は温度センサで
検出する温度が上昇した場合には、安全のため吸収液供
給ポンプの回転数を上げて、液循環量を増加させてその
結果蒸気圧を下げるようにし、蒸気圧力又は温度が低下
すれば吸収液供給ポンプの回転数を下げて液循環量を減
らして蒸気圧を上げるようにし、連続運転に適した温度
範囲と圧力範囲で安定した運転が継続できるようにした
制御機能を持つように構成する。
【0023】これらの冷温水機において、ボイラの運転
中の液面を液面検出装置により検出して、液面が上昇し
た場合にはポンプの回転数を減らし、液循環量を減らし
て液面が下がるようにし、液面が低下した場合には、ポ
ンプの回転数を増やして液循環量を増やし液面が上がる
ように制御し、また、運転液面が安全運転の下限設定値
よりさらに低下した場合には警報を発し燃焼を遮断して
安全停止動作に入るようにした安全制御機能を持つよう
に構成する。また、運転中の蒸気ドレン温度、蒸気温
度、蒸気圧力又はボイラの運転液面を検出して、ポンプ
の回転数を制御する場合に、制御は低温吸収液ポンプ、
高温吸収液ポンプ、水・吸収液供給ポンプの各ポンプを
同時に、もしくは単独に、又は低温吸収液ポンプと水・
吸収液供給ポンプの2台だけのような組合せの中から選
択した運転方法から1方式を又は複数の方式を切り替え
られるようにして、回転数制御をして水を含む吸収液の
供給量(循環量)を制御し運転効率を高めるようにし
て、かつ各ポンプが供給量(循環量)不足や揚程不足を
起こさない回転数を確保するように制御するように構成
する。
【0024】これらの冷温水機において、運転中に、ボ
イラへの水・吸収液を供給する供給装置が故障して、供
給量が減少した場合には、ボイラ内部に保有する水・吸
収液量が減少して連続運転に支障を生じるので、警報を
発すると同時に燃焼を遮断して、安全停止動作に入るよ
うにした安全制御機能を持つ構成とする。また、運転中
に、ボイラへの水・吸収液供給量が減少した場合や、ボ
イラ内部に保有する水・吸収液量が減少して各部の温度
が安全運転の設定値を越えた場合には、ボイラに設けた
吸収液温度センサや空缶防止吸収液温度センサにより警
報を発すると同時に燃焼を遮断して、安全停止動作に入
るようにした安全制御機能を持つ構成とする。
【0025】さらに、ボイラが、加熱されて蒸発した蒸
気、蒸発しなかった吸収液及びボイラに再循環する水を
含む吸収液をそれぞれ分離して連続運転が可能となるよ
う蒸気、吸収液を分配する気液分離器を備えるボイラで
ある構成とする。
【0026】上記の吸収冷温水機において、冷温水温度
センサから負荷側の温度変化を検出し、その温度変化を
運転制御・安全制御用運転盤(運転盤)からの制御信号
によりボイラに供給される燃料(ガス、油、廃熱)を増
減し、燃焼装置の燃焼量を増減してボイラの効率的な運
転を行い、同時に吸収冷凍機の各吸収液ポンプを運転し
て、水の含有割合の異なる吸収液を安定的に供給(循
環)して連続運転を可能とし、低温再生器から上位の再
生器に液を供給する吸収液ポンプに流入する吸収液の一
部を分岐して戻り配管にバイパスさせ、同時に中温再生
器から水・吸収液供給ポンプに流入する液の一部を分岐
して戻り配管にバイパスさせ、水・吸収液(吸収液)の
供給量(循環量)を調整して、ポンプに掛かる動力負荷
を調整して、省エネルギと安定した連続運転を行う。
【0027】この方法において、負荷(冷温水)の温度
変化によって燃焼装置の燃焼量(加熱量)を増減するの
と同時に、ボイラ内部の蒸気圧が上昇し温度が上昇し
て、蒸気で加熱される吸収冷凍機の高温再生器出口部の
蒸気ドレン温度センサで検出する温度が上昇した場合に
は、安全のため吸収液供給ポンプの回転数を上げて、液
循環量を増加させてその結果蒸気圧を下げ、ドレン温度
が低下すれば吸収液供給ポンプの回転数を下げて液循環
量を減らして蒸気圧を上げ、連続運転に適した温度範囲
と圧力範囲で安定した運転が継続できるように制御する
ように構成する。
【0028】また、負荷(冷温水)の温度変化によって
燃焼装置の燃焼量(加熱量)を増減するのと同時に、ボ
イラ内部の蒸気圧が上昇し温度が上昇して、ボイラ出口
部の蒸気配管で検出される、蒸気圧力又は温度センサで
検出する温度が上昇した場合には、安全のため吸収液供
給ポンプの回転数を上げて、液循環量を増加させてその
結果蒸気圧を下げ、蒸気圧力又は温度が低下すれば吸収
液供給ポンプの回転数を下げて液循環量を減らして蒸気
圧を上げ、連続運転に適した温度範囲と圧力範囲で安定
した運転が継続できるように制御するように構成する。
【0029】これらの方法において、ボイラの運転中の
液面を液面検出装置により検出して、液面が上昇した場
合にはポンプの回転数を減らし、液循環量を減らして液
面を下げ、液面が低下した場合には、ポンプの回転数を
増やして液循環量を増やし液面を上げるように制御し、
また、運転液面が安全運転の下限設定値よりさらに低下
した場合には警報を発し燃焼を遮断して安全停止動作に
入るように制御する。
【0030】この方法において、ボイラの運転中の液面
を液面検出装置により検出して、ポンプの回転数を制御
する方法として、運転条件、制御信号を受けて、あらか
じめ定めた回転数に段階的に変化させるようにした段階
制御式を用いる方法としたり、又は、ボイラの運転中の
液面を液面検出装置により検出して、ポンプの回転数を
制御する方法として、運転条件、負荷信号、制御信号を
受けて、連続的に回転数を変化させるようにした連続制
御式を用いる方法とする。
【0031】これらの方法において、運転中の蒸気ドレ
ン温度、蒸気温度、蒸気圧力又はボイラの運転液面を検
出して、ポンプの回転数を制御する場合に、制御は低温
吸収液ポンプ、高温吸収液ポンプ、水・吸収液供給ポン
プの各ポンプを同時に、もしくは単独に、又は低温吸収
液ポンプと水・吸収液供給ポンプの2台だけのような組
合せの中から選択した運転方法から1方式を又は複数の
方式を切り替えられるようにして、回転数制御をして水
を含む吸収液の供給量(循環量)を制御し運転効率を高
め、かつ各ポンプが供給量(循環量)不足や揚程不足を
起こさない回転数を確保するように制御する。
【0032】これらの方法において、運転中に、ボイラ
への水・吸収液を供給する供給装置が故障して、供給量
が減少した場合には、ボイラ内部に保有する水・吸収液
量が減少して連続運転に支障を生じるので、警報を発す
ると同時に燃焼を遮断して、安全停止動作に入るように
制御する。また、運転中に、ボイラへの水・吸収液供給
量が減少した場合や、ボイラ内部に保有する水・吸収液
量が減少して各部の温度が安全運転の設定値を越えた場
合には、ボイラに設けた吸収液温度センサや空缶防止吸
収液温度センサにより警報を発すると同時に燃焼を遮断
して、安全停止動作に入るように制御する。
【0033】これらの方法において、ボイラとして、加
熱されて蒸発した蒸気、蒸発しなかった吸収液及びボイ
ラに再循環する水を含む吸収液をそれぞれ分離して連続
運転が可能となるよう蒸気、吸収液を分配する気液分離
器を備えるボイラを用いるように構成する。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図1は、本発明の実施の第1形態による制
御方法を実施する吸収冷温水機を示している。高温再生
器としては、貫流方式ボイラ又はこれと同等の機能、構
造を有するボイラが用いられるが、本実施形態では、高
温再生器として貫流式ボイラ形のものを用いる場合を示
している。10は貫流式ボイラ構造の高温再生器で、上
部と下部に環状の上部管寄せ(上部ヘッダー)12及び
下部管寄せ(下部ヘッダー)14を有し、これらの管寄
せ12、14間に鉛直方向の多数の上昇管16を略円筒
状に配設し、上部中央部に燃焼装置18、例えばバーナ
ーを有し、稀吸収液を下部管寄せ14に導入して加熱濃
縮し、上部管寄せ12から気液混合物を取り出すことが
できるように構成されている。20は燃焼室である。
【0035】この高温再生器10に気液混合物導管24
を介して気液分離器26が接続されている。気液分離器
26の上部には蒸気抜出導管28が接続され、気液分離
器26の下側部には吸収液抜出導管30が接続されてい
る。気液分離器26の下部と高温再生器10の下部管寄
せ14とは、吸収液循環導管36を介して接続されてい
る。吸収液循環導管36又は下部管寄せ14には、吸収
液供給管42が接続されている。44は気液分離器26
の液面検出・制御装置である。また、下部管寄せ14の
下面又は側面には、空缶防止用の吸収液温度センサ46
が設けられている。
【0036】本実施形態は、吸収器81、ポンプ(稀液
ポンプ)82、低温熱交換器83、低温再生器84、ポ
ンプ(中間液ポンプ)85、高温熱交換器86、中温再
生器87、凝縮器88、蒸発器89、冷媒ポンプ90及
びこれらの機器を接続する吸収液配管、冷媒配管等を構
成要素とするリバースサイクル式の二重効用式吸収冷凍
機に対し、貫流式ボイラ構造の高温再生器10、溶液供
給手段としての水・吸収液供給ポンプ93、付加熱交換
器94等を組み合わせて一体化したものである。なお、
図1において、実線に付した矢印は吸収液、冷媒液又は
水の流れ方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気、又
は冷媒蒸気と凝縮冷媒(冷媒ドレン)との混合物の流れ
方向を示す。
【0037】95は第一バイパス管で、低温再生器84
からの吸収液の一部を高温熱交換器86からの濃吸収液
配管にバイパスさせるためのものである。また、96は
第二バイパス管で、中温再生器87からの吸収液の一部
を付加熱交換器94からの戻り濃吸収液配管にバイパス
させるためのものである。99は冷温水ポンプ、100
は冷却水ポンプ、151は冷暖切替弁(第1弁)で、暖
房運転時は全開、冷房運転時は全閉とされる。なお、中
温再生器87と高温再生器10との間に別の濃縮器を設
置することも可能である。
【0038】つぎに、上記のように構成された吸収冷凍
機において、吸収液の循環サイクルについて順に説明す
る。まず、吸収器81で多量の冷媒蒸気を吸収して濃度
が薄められた稀吸収液が、稀液ポンプ82によって吸収
器81から低温熱交換器83に送給され、この低温熱交
換器83により加熱された後に低温再生器84に送給さ
れる。そして、この稀吸収液は、この低温再生器84に
おいて低温再生され、吸収している冷媒の一部を放出し
濃度がその分高くなって中間濃度の中間吸収液となる。
【0039】この中間濃縮吸収液の大部分は、低温再生
器84から中間吸収液ポンプ85によって高温熱交換器
86に送給され、この高温熱交換器86により加熱され
た後に中温再生器87に送給される。この中間濃縮吸収
液は、この中温再生器87において高温再生され、吸収
している冷媒の一部を放出し濃度がさらに高くなって高
濃度の濃吸収液となる。低温再生器84からの中間濃縮
吸収液の残部は、吸収器81へ戻る濃吸収液配管にバイ
パス管95を経てバイパス供給される。
【0040】中温再生器87からの濃吸収液の一部又は
全部は、吸収液ポンプ93により付加熱交換器94へ送
給され、ここで、高温再生器10からの濃吸収液と熱交
換して加熱された後、高温再生器10に供給される。中
温再生器87からの濃吸収液の残部(零の場合もあり得
る)は、第二バイパス管96を経て付加熱交換器94か
らの加熱側の吸収液配管に合流する。
【0041】高温再生器10において、燃料の燃焼熱に
より加熱濃縮された濃吸収液は、付加熱交換器94の加
熱側に導入されて中温再生器87からの濃吸収液を加熱
した後、高温熱交換器86の加熱側に導入される。中温
再生器87からの濃吸収液の残部(零の場合もあり得
る)は、第二バイパス管96を経て付加熱交換器94か
らの加熱側の吸収液配管に合流する。高温再生器10か
らの冷媒蒸気は蒸気抜出導管28を経て中温再生器87
へ導入され、ここで吸収液を加熱濃縮させた後、冷媒ド
レンは低温再生器84へ導入される。
【0042】中温再生器87からの冷媒蒸気は冷媒蒸気
配管97を経て、中温再生器87からの冷媒ドレンとと
もに低温再生器84に送られ、ここで吸収液を加熱濃縮
させる。低温再生器84からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管
98を経て、低温再生器84からの冷媒ドレンとともに
凝縮器88に導入される。後で詳細に説明するが、高温
再生器10からの燃焼排ガスを排ガス熱交換器120に
導入して、吸収液を加熱し、排ガスの保有熱を回収する
ように構成している。
【0043】上記のように構成された吸収冷温水機にお
いて、さらに次のような構成が付加される。すなわち、
冷温水取出管に冷温水温度センサ102が設けられ、中
温再生器87からの蒸気ドレン管に蒸気ドレン温度セン
サ104が設けられ、気液分離器26からの吸収液抜出
導管30に吸収液温度センサ112が設けられ、蒸気抜
出導管(蒸気供給管)28に蒸気温度センサ116、圧
力計(圧力センサ)118が設けられている。蒸気ドレ
ン温度センサ、蒸気温度センサ、蒸気圧力センサは同時
に設けるのではなく、どれか1つを選択して設ければよ
い。また、2つ以上設けてもよい。また、前述のよう
に、貫流式ボイラ10の下部管寄せ14の下面に空缶防
止用の吸収液温度センサ46が設けられている。
【0044】また、運転制御・安全制御用運転盤114
が設けられ、この運転盤114と、冷温水温度センサ1
02、蒸気ドレン温度センサ104、気液分離器の液面
検出・制御装置44、燃焼装置18、吸収液温度センサ
112、空缶防止用の吸収液温度センサ46、稀液ポン
プ(低温吸収液ポンプ)82、中間液ポンプ(高温吸収
液ポンプ)85、水・吸収液供給ポンプ93、蒸気抜出
導管(蒸気供給管)28の蒸気温度センサ116、圧力
計(圧力センサ)118、排ガス温度センサ124とが
連動接続されて、これら各部の温度、圧力、流量等が制
御できるように構成されている。なお、蒸気ドレン温度
センサ、蒸気温度センサ、蒸気圧力センサは同時に設け
るのではなく、どれか1つを選択して設ける。また、2
つ以上設けてもよい。
【0045】さらに、高温熱交換器86と低温熱交換器
83との間の加熱側の吸収液配管156に、吸収液を蒸
発器89に導入するための蒸発器用吸収液供給管158
を接続し、該蒸発器用吸収液供給管158に第2弁15
2を、吸収器81への帰還吸収液管160に第3弁15
3を、排ガス熱交換器120に吸収液の一部を送るため
の排ガス熱交換器用吸収液供給管162に第4弁154
を設けるとともに、該第4弁154にバイパス管164
を接続して三重効用吸収冷温水機を構成する。この三重
効用吸収冷温水機において、排ガス温度センサ124で
検知される排ガス温度がドレン発生温度以下、例えば1
00℃以下にならないように、第2弁152、第3弁1
53及び第4弁154の少なくともいずれかを単独に又
は同時に制御し、かつ、蒸発器の冷媒ポンプ90を発停
制御して排ガス熱交換器120内での凝縮水の発生を防
止する。
【0046】新しく追加された吸収液量の制御を行う第
2弁152、第3弁153、第4弁154は、ON−O
FF弁でも比例制御弁でもよい。これらの弁、バイパス
弁で、排ガス温度が下がり過ぎないように、有効な組合
せによる制御を行う。ドレン発生温度は一例として10
0℃としたが、運転条件により、例えば90℃のように
設定値を変更することがじきる。
【0047】このように構成された吸収冷温水機の作用
について説明する。蒸発器89からの冷温水取出管に設
けられた冷温水温度センサ102から負荷側の温度変化
を検出し、その温度変化を運転制御・安全制御運転盤1
14からの制御信号を燃焼装置18又は燃料流量調節弁
(図示略)に導入することにより高温再生器10に供給
される燃料を増減し、燃焼装置18の燃焼量を増減して
高温再生器10の効率的な運転を行う。同時に各吸収液
ポンプ82、85、93を運転して、水の含有割合の異
なる吸収液を安定的に供給・循環して連続運転を行う。
すなわち、低温再生器84から中温再生器87に液を供
給する吸収液ポンプ85に流入する吸収液の一部を分岐
させてバイパス管95により戻り配管にバイパスさせ、
同時に中温再生器87から水・吸収液供給ポンプ93に
流入する液の一部を分岐させてバイパス管96によりバ
イパスさせ、水・吸収液の供給・循環量を調整して、ポ
ンプ85、93に掛かる動力負荷を調整して、省エネル
ギと安定した連続運転を行う。
【0048】また、負荷(冷温水)の温度を冷温水温度
センサ102で検知し、運転盤114を介して燃焼装置
18の燃焼量(加熱量)を増減すると同時に、高温再生
器10内部の蒸気圧が上昇し温度が上昇して、蒸気で加
熱される吸収冷凍機の高温再生器出口部の蒸気ドレン温
度センサ104で検出する温度が上昇した場合には、安
全のため、運転盤114を介して吸収液供給ポンプ93
の回転数を上げて、液循環量を増加させてその結果蒸気
圧を下げ、蒸気ドレン温度センサ104で検出するドレ
ン温度が低下すれば、運転盤114を介して吸収液供給
ポンプ93の回転数を下げて循環液量を減らして蒸気圧
を上げ、連続運転に適した温度範囲と圧力範囲で安定し
た運転が継続できるようにする。ポンプ93と同時にポ
ンプ82を回転数制御すると、さらに対応速度を速める
効果がある。ポンプ85は、回転数を変えずに一定速度
で運転しても、バイパス管95で流量が調整されるの
で、回転数を制御しなくても、問題は生じない。
【0049】又は、負荷(冷温水)の温度変化によって
燃焼装置18の燃焼量(加熱量)を増減するのと同時
に、高温再生器10内部の蒸気圧が上昇し温度が上昇し
て、高温再生器出口部の蒸気配管で検出される、蒸気圧
又は温度センサ116で検出する温度が上昇した場合に
は、安全のため吸収液ポンプ93の回転数を上げて、液
循環量を増加させて、その結果蒸気圧を下げ、蒸気圧力
又は温度が低下すれば、吸収液供給ポンプ93の回転数
を下げて液循環量を減らして蒸気圧を上げ、連続運転に
適した温度範囲と圧力範囲で安定した運転が継続できる
ようにする。ポンプ93の回転数を上げ下げするのと同
時に、ポンプ82の回転数を上げ下げすると、応答速度
が速まり制御性がよくなるという効果がある。
【0050】また、高温再生器10の運転中の液面を液
面検出・制御装置44により検出して、気液分離器26
の液面が上昇した場合には、水・吸収液供給ポンプ93
の回転数を減らし、液循環量を減らして液面を下げる。
一方、液面が降下した場合には、ポンプ93の回転数を
増やして液循環量を多くし液面を上げるように制御す
る。また、高温再生器10の運転液面が安全運転の下限
設定値よりさらに低下した場合には、運転盤114を介
して、警報を発し燃焼を遮断して安全停止動作に入るよ
うにする。
【0051】この場合、高温再生器10の運転中の液面
を液面検出・制御装置44により検出して、ポンプ93
の回転数を制御する方法として、運転条件、制御信号を
受けて予め定められた回転数に段階的に変化させるよう
にした段階制御式を用いる方法や、運転条件、負荷信
号、制御信号を受けて連続的に回転数を変化させるよう
にした連続制御式を用いる方法等が採用される。
【0052】運転中の蒸気ドレン温度、蒸気温度、蒸気
圧力又はボイラの運転液面を、蒸気ドレン温度センサ1
04、蒸気温度センサ116、蒸気圧力計118又は液
面検出装置44で検出して、ポンプの回転数を制御する
場合に、制御方式としては、低温吸収液ポンプ82、高
温吸収液ポンプ85、水・吸収液供給ポンプ93の各ポ
ンプを同時にもしくは単独に、又は低温吸収液ポンプ8
2と水・吸収液供給ポンプ93の2台だけ等の組合せの
中から選択した運転方法から、1方式又は複数の方式に
切り替えられるようにして、回転数制御をして水を含む
吸収液の供給量(循環量)を制御し運転効率を高め、か
つ各ポンプが供給量(循環量)不足や揚程(ヘッド)不
足を起こさない回転数を確保するように制御される。
【0053】また、運転中に、高温再生器10への水・
吸収液を供給する供給装置、例えば水・吸収液供給ポン
プ93が故障して、供給量が減少した場合には、高温再
生器10内部に保有する水・吸収液量が減少して連続運
転に支障が生じるので、警報を発すると同時に燃焼を遮
断して、安全停止動作に入るように制御する。
【0054】また、運転中に、高温再生器10への水・
吸収液供給量が減少した場合や、高温再生器10内部に
保有する水・吸収液量が減少して各部の温度が安全運転
の設定値を越えた場合には、高温再生器10又は高温再
生器10の吸収液出口部に設けた吸収液温度センサ11
2や空缶防止用の吸収液温度センサ46により運転盤1
14を介して警報を発すると同時に燃焼を遮断して、安
全停止動作に入るように制御する。
【0055】排ガス温度センサ124で検知される温度
がドレン発生温度を超える場合、第2弁152を全開、
第3弁153を全閉、第4弁154を全開とし、かつ、
冷媒ポンプ90を運転するとともに吸収液ポンプ82、
85、93を運転して、高温に加熱された吸収液を蒸発
器管に散布して(例えば、暖房に利用する)温水と直接
熱交換させる。このため、きわめて効率のよい運転とな
り、取り出される温水の温度を80℃程度まで上げるこ
とが可能になる。
【0056】また、排ガス温度センサ124で検知され
る温度がドレン発生温度を超える場合、第2弁152を
全閉から全開の間で自動制御し、第2弁152が全閉に
近づいた時に作動していた冷媒ポンプ90を停止し、第
3弁153は使用しないか、予め設けず、第4弁154
は全開とし、吸収液ポンプを運転して、高温に加熱され
た吸収液を蒸発器管に散布する場合もある。
【0057】排ガス温度センサ124で検知される温度
がドレン発生温度以下の場合、第2弁152を全閉、第
3弁153を全開、第4弁154を全開とし、かつ、冷
媒ポンプ90を停止するとともに吸収液ポンプを運転し
て、冷暖切替弁(第1弁)151から流入する冷媒蒸
気、冷媒蒸気ドレンのみを蒸発器管に散布して、伝熱管
内を流れる温水と熱交換させる。このため、温水温度は
あまり上げられない。この場合、吸収冷温水機内を循環
する吸収液の温度を全体に上げる必要があるので、効率
が若干下がる。しかし、排ガス熱交換器120内の伝熱
管を凝縮水の腐食から守るという目的には十分な効果が
ある。
【0058】これらの方法において、第4弁154を使
用しないか、予め設けないように構成することもでき
る。また、排ガス温度センサ124で検知される温度が
ドレン発生温度以下にならないように、第4弁154の
開度を調節して排ガス熱交換器120へ循環する吸収液
量をコントロールすることもできる。この方法におい
て、排ガス熱交換器120へ循環する吸収液の流動が止
まらないように第4弁154を流れる液の一部をバイパ
スさせる。164はバイパス管で、全量バイパスとなら
ないようにオリフィスが設けられる。
【0059】これらの方法において、蒸発器89へ循環
する吸収液の流動が止まらないように第2弁152を流
れる液の一部をバイパスさせることがある。この場合
も、バイパス管には、全量バイパスとならないようにオ
リフィスが設けられる。また、これらの方法において、
吸収冷温水機の燃焼量を、冷温水温度センサ102で感
知した温度が予め設定した温度に対してずれた時に増減
コントロールすることがある。なお、冷暖切替弁(第1
弁)151、第2弁152、第3弁153、第4弁15
4の開度により燃焼量をコントロールするものではな
い。また、これらの方法において、高温再生器10に設
けられた液面検出・制御装置44により、高温再生器1
0の液面を制御して液面低下を防止するように構成する
ことが好ましい。
【0060】図2は、本発明の実施の第2形態による制
御方法を実施する吸収冷温水機を示している。本実施形
態は、排ガス温度センサで排ガス温度を検知して制御す
る代りに、排ガス熱交換器120の伝熱管又は該伝熱管
の出口に吸収液温度センサ166を設け、この吸収液温
度センサ166で排ガス熱交換器120内を流れる吸収
液温度を検知して制御するように構成したものである。
吸収液温度は、例えば80℃で制御される。他の構成及
び作用は、実施の第1形態の場合と同様である。
【0061】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 暖房運転中、冷媒に吸収液を混入させ、この混
合液を蒸発器の伝熱管に散布し伝熱管内を通る温水と熱
交換させることにより、吸収液温度が低下し、それによ
って吸収液と熱交換する排ガス温度も低下する。このた
め、暖房運転時の熱回収量が増えて暖房効率が向上す
る。 (2) 貫流方式ボイラ又は貫流方式ボイラと同等の構
造を持つ高温再生器、中温再生器、低温再生器、凝縮
器、吸収器、蒸発器、熱交換器類、溶液ポンプ、冷媒ポ
ンプ、冷暖切替弁及び排ガス熱交換器を有する三重効用
吸収冷温水機において、暖房運転時に負荷側に供給する
温水温度に悪影響を与えることなく、また、効率低下を
招くことなく制御するように吸収液の流量を制御する制
御弁を設けて制御するので、排ガス温度の低下防止及び
ドレンの発生を防止して伝熱管の腐食を防止することが
できる。 (3) 負荷(温水)の温度変化によって燃焼装置の燃
焼量(加熱量)を増減するのと同時に、排ガス熱交換器
出口部の排ガス温度又は排ガス熱交換器の伝熱管の吸収
液温度によって、燃焼量ではなく吸収液循環量を制御す
る制御機能を設け、負荷の変動により冷温水温度センサ
からの制御信号で燃焼量を制御しているので、燃焼量が
増えれば循環する吸収液温度が上がり、排ガス熱交換器
を通過する排ガスの温度が上がり、凝縮ドレン発生のお
それはないが、燃焼量が減り、循環する吸収液温度が下
がれば、排ガス熱交換器を通過する排ガスの温度も下が
り、凝縮ドレンが発生して伝熱管に悪影響を与える。こ
の時、燃焼量を制御すると負荷側に供給する温水温度に
悪影響を与えると同時に効率も低下することになるの
で、吸収液が循環する配管途中に制御弁を設け吸収液循
環量の制御又は循環する経路を切り換えることで、ドレ
ンの発生を防止し伝熱管の腐食を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態による制御方法を実施
する吸収冷温水機の系統的概略構成図である。
【図2】本発明の実施の第2形態による制御方法を実施
する吸収冷温水機の系統的概略構成図である。
【図3】本出願人が開発している吸収冷温水機の系統的
概略構成図である。
【図4】従来の吸収式冷凍機の一例を示す系統的概略構
成図である。
【符号の説明】
10 高温再生器 12 上部管寄せ 14 下部管寄せ 16 上昇管 18 燃焼装置 20 燃焼室 24 気液混合物導管 26 気液分離器 28 蒸気抜出導管(蒸気供給管) 30 吸収液抜出導管 36 吸収液循環導管 42 吸収液供給管(水・吸収液供給管) 44 液面検出・制御装置 46 空缶防止用の吸収液温度センサ 81 吸収器 82 稀液ポンプ(低温吸収液ポンプ) 83 低温熱交換器 84 低温再生器 85 中間液ポンプ(高温吸収液ポンプ) 86 高温熱交換器 87 中温再生器 88 凝縮器 89 蒸発器 90 冷媒ポンプ 93 吸収液ポンプ(水・吸収液供給ポンプ) 94 付加熱交換器 95、96 バイパス管 97、98 冷媒蒸気配管 99 冷温水ポンプ 100 冷却水ポンプ 102 冷温水温度センサ 104 蒸気ドレン温度センサ 112 吸収液温度センサ 114 運転制御・安全制御用運転盤 116 蒸気温度センサ 118 圧力計(圧力センサ) 120 排ガス熱交換器 122 排ガス通路 124 排ガス温度センサ 151 冷暖切替弁(第1弁) 152 第2弁 153 第3弁 154 第4弁 156 加熱側の吸収液配管 158 蒸発器用吸収液供給管 160 帰還吸収液管 162 排ガス熱交換器用吸収液供給管 164 バイパス管 166 吸収液温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 英治 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社滋賀工場内 (72)発明者 牧田 和志 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社滋賀工場内 Fターム(参考) 3L093 AA05 BB16 BB22 BB37 BB42 BB47 BB48 CC00 DD10 EE01 EE11 EE17 EE24 GG02 GG04 HH01 HH08 HH12 HH15 JJ04 JJ06 KK01 KK03 KK07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 貫流方式ボイラ又は貫流方式ボイラと同
    等の構造を持つボイラを高温再生器として、このボイラ
    と吸収冷凍機とを一体化した三重効用吸収冷温水機で、
    高温再生器、中温再生器、低温再生器、凝縮器、吸収
    器、蒸発器、熱交換器類、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、冷
    暖切替弁及び排ガス熱交換器を有し、吸収器の吸収液を
    低温再生器から中温再生器へ、ついで高温再生器へ導く
    リバースフロー式の三重効用吸収冷温水機であって、冷
    温水温度センサから負荷側の温度変化を検出し、その温
    度変化を運転制御・安全制御用運転盤からの制御信号に
    よりボイラに供給される燃料を増減し、燃焼装置の燃焼
    量を増減してボイラの効率的な運転を行い、同時に吸収
    冷凍機の各吸収液ポンプを運転して、水の含有割合の異
    なる吸収液を安定的に供給して連続運転が可能となる液
    の循環流動用配管を有し、低温再生器から上位の再生器
    に液を供給する吸収液ポンプに流入する吸収液の一部を
    分岐して戻り配管にバイパスする配管を有し、同時に中
    温再生器から水・吸収液供給ポンプに流入する液の一部
    を分岐して戻り配管にバイパスする配管を有して、水・
    吸収液の供給量を調整して、ポンプに掛かる動力負荷を
    調整して、省エネルギと安定した連続運転ができるよう
    にし、高温再生器の排ガス通路に排ガス熱交換器を設
    け、この排ガス熱交換器に、低温再生器から中温再生器
    に液を供給する吸収液ポンプからの液の一部を排ガス熱
    交換器用吸収液供給管を介し導入して排ガスで加熱する
    ようにし、この排ガス熱交換器の出口の排ガス通路に排
    ガス温度センサを設け、この排ガス温度センサと前記運
    転制御・安全制御用運転盤とを連動接続し、さらに、高
    温熱交換器と低温熱交換器との間の加熱側の吸収液配管
    に、吸収液を蒸発器に導入するための蒸発器用吸収液供
    給管を接続し、該蒸発器用吸収液供給管に第2弁を、吸
    収器への帰還吸収液管に第3弁を、前記排ガス熱交換器
    用吸収液供給管に第4弁を設けるとともに、該第4弁に
    バイパス管を接続した三重効用吸収冷温水機において、
    排ガス温度センサで検知される排ガス温度がドレン発生
    温度以下にならないように、第2弁、第3弁及び第4弁
    の少なくともいずれかを単独に又は同時に制御し、か
    つ、蒸発器の冷媒ポンプを発停制御して排ガス熱交換器
    内での凝縮水の発生を防止することを特徴とする三重効
    用吸収冷温水機の暖房運転制御方法。
  2. 【請求項2】 排ガス温度センサで検知される温度がド
    レン発生温度を超える場合、第2弁を全開、第3弁を全
    閉、第4弁を全開とし、かつ、冷媒ポンプを運転すると
    ともに吸収液ポンプを運転して、高温に加熱された吸収
    液を蒸発器管に散布する請求項1記載の三重効用吸収冷
    温水機の暖房運転制御方法。
  3. 【請求項3】 排ガス温度センサで検知される温度がド
    レン発生温度を超える場合、第2弁を全閉から全開の間
    で自動制御し、第2弁が全閉に近づいた時に作動してい
    た冷媒ポンプを停止し、第3弁は使用しないか、予め設
    けず、第4弁は全開とし、吸収液ポンプを運転して、高
    温に加熱された吸収液を蒸発器管に散布する請求項1記
    載の三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方法。
  4. 【請求項4】 排ガス温度センサで検知される温度がド
    レン発生温度以下の場合、第2弁を全閉、第3弁を全
    開、第4弁を全開とし、かつ、冷媒ポンプを停止すると
    ともに吸収液ポンプを運転して、冷暖切替弁から流入す
    る冷媒蒸気、冷媒蒸気ドレンのみを蒸発器管に散布し
    て、伝熱管内を流れる温水と熱交換させる請求項1記載
    の三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方法。
  5. 【請求項5】 第4弁を使用しないか、予め設けない請
    求項2、3又は4記載の三重効用吸収冷温水機の暖房運
    転制御方法。
  6. 【請求項6】 排ガス温度センサで検知される温度がド
    レン発生温度以下にならないように、第4弁の開度を調
    節して排ガス熱交換器へ循環する吸収液量をコントロー
    ルする請求項2、3又は4記載の三重効用吸収冷温水機
    の暖房運転制御方法。
  7. 【請求項7】 排ガス温度センサで排ガス温度を検知し
    て制御する代りに、排ガス熱交換器伝熱管又は該伝熱管
    の出口に吸収液温度センサを設け、該吸収液温度センサ
    で排ガス熱交換器内を流れる吸収液温度を検知して制御
    する請求項1〜6のいずれかに記載の三重効用吸収冷温
    水機の暖房運転制御方法。
  8. 【請求項8】 排ガス熱交換器へ循環する吸収液の流動
    が止まらないように第4弁を流れる液の一部をバイパス
    させる請求項6記載の三重効用吸収冷温水機の暖房運転
    制御方法。
  9. 【請求項9】 蒸発器へ循環する吸収液の流動が止まら
    ないように第2弁を流れる液の一部をバイパスさせる請
    求項1〜8のいずれかに記載の三重効用吸収冷温水機の
    暖房運転制御方法。
  10. 【請求項10】 吸収冷温水機の燃焼量を、冷温水温度
    センサで感知した温度が予め設定した温度に対してずれ
    た時に増減コントロールする請求項1〜9のいずれかに
    記載の三重効用吸収冷温水機の暖房運転制御方法。
  11. 【請求項11】 高温再生器に液面検出・制御装置を設
    け、高温再生器の液面を制御して液面低下を防止する請
    求項1〜10のいずれかに記載の三重効用吸収冷温水機
    の暖房運転制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006266633A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd 吸収ヒートポンプによる冷暖房運転方法及び吸収ヒートポンプ
CN102207343A (zh) * 2010-03-29 2011-10-05 三洋电机株式会社 排气热回收器的排气出口烟囱结构
KR20210014915A (ko) * 2019-07-31 2021-02-10 삼중테크 주식회사 고온 안정성이 향상된 3중 효용 흡수식 냉온수기 및 이의 구동 방법

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