JP2006214597A - アンモニア吸収式冷凍機における再生器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍負荷が急激に変動した場合でも、安全な運転を行い得るアンモニア吸収式冷凍機における再生器を提供する。
【解決手段】再生器１を、アンモニアを精留する精留塔２および加熱装置３とから構成し、精留塔を構成する容器本体４内に設けられた気液分離用空間６の低部に仕切壁１０を設けて、濃吸収液を貯溜する第１貯溜室８と再生された稀吸収液を貯溜する第２貯溜室９とを形成し、これら両貯溜室同士を連通させる連通管１４を設けるとともに、この連通管の途中に開閉弁１５を設け、且つ上記容器本体に、第２貯溜室９内の液面を検出するとともに当該液面が所定高さ以上となるように上記開閉弁に指示信号を出力する液面調節計１６を設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、吸収式冷凍機における再生器に関するものである。

冷凍機の中には、冷媒としてアンモニアを用いるとともに吸収液としてアンモニア水溶液を用いたアンモニア吸収式冷凍機がある。
このアンモニア吸収式冷凍機は、アンモニア液を蒸発させる蒸発器と、アンモニア蒸気を濃度の薄いアンモニア水溶液（以下、稀吸収液ともいう）に吸収する吸収器と、アンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなったアンモニア水溶液（以下、濃吸収液ともいう）を加熱してアンモニア蒸気を分離して吸収液の再生を行う再生器と、この分離されたアンモニア蒸気を凝縮する凝縮器とが具備されたもので、蒸発器にて被冷却流体の冷却を行うようにしたものである。なお、凝縮器で凝縮されたアンモニア液は蒸発器に移送されるとともに、再生器で再生された吸収液は吸収器に移送される。

ところで、従来、図２に示すように、再生器５１は、アンモニアの精留塔５２および濃吸収液を加熱する加熱装置５３とから構成されており、またこの精留塔５２については、その容器本体５４の下部には気液分離用空間５５が設けられるとともに、仕切壁５６が設けられて、第１貯溜室５７と第２貯溜室５８とが形成されている。

そして、精留塔５２の上部より供給された濃吸収液は、殆ど、第１貯溜室５７内に落下し、取出用配管６１を介して加熱装置５３に導かれて加熱される。
この加熱装置５３で加熱された濃吸収液は、供給用配管６２を介して、再び、容器本体５４内の気液分離用空間５５に供給されてアンモニア蒸気が分離され、濃度が薄くなったアンモニア水溶液、すなわち稀吸収液は第２貯溜室５８内に落下し、移送用配管６３を介して吸収器に移送される。

この構成によると、精留塔５２の第１貯溜室５７内に落下された濃吸収液が、仕切壁５６により稀吸収液に混じるのを防止され、したがって濃度が稀いアンモニア水溶液を吸収器に移送することができる。

そして、また仕切壁５６の下部には、両貯溜室５７，５８同士を連通させて、これら両貯溜室５７，５８内の液面の自動調整を行うための連通穴５９が形成されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２８１５８７号公報

しかし、上記従来の構成によると、冷凍負荷の変動により、再生器での加熱量が変化すると、第２貯溜室５８内の液面が変動する。
例えば、冷凍負荷が急激に減少した場合、加熱装置５３での加熱量が減少して供給用配管６２からの濃吸収液の供給量が急激に減少するため、第２貯溜室５８内の稀吸収液が無くなり、したがって吸収器に稀吸収液を移送することができなくなり、冷凍機の安定した運転を行うことができなくなる惧れがあった。

そこで、本発明は、冷凍負荷が急激に変動した場合でも、安定した運転を行い得るアンモニア吸収式冷凍機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のアンモニア吸収式冷凍機における再生器は、
アンモニア吸収式冷凍機における再生器を、アンモニアを精留する精留塔と、この精留塔内に供給されたアンモニア水溶液を取り出し加熱する加熱装置とから構成し、
上記精留塔を構成する容器本体内に、アンモニア水溶液からアンモニア蒸気を分離するための気液分離用空間を設けるとともに、その底部に仕切壁を設けて第１貯溜室と第２貯溜室とを形成し、
上記容器本体に供給されて第１貯溜室に溜まったアンモニア水溶液を取り出し上記加熱装置に導く取出用配管を設けるとともに、この加熱装置にて加熱されたアンモニア水溶液を上記容器本体の第２貯溜室上方の気液分離用空間に供給する供給用配管を設け、
上記気液分離用空間にてアンモニア蒸気が分離されて第２貯溜室に溜まったアンモニア水溶液を吸収器に移送する移送用配管を設け、
さらに上記両貯溜室同士を連通させる連通管を設けるとともに、この連通管の途中に開閉弁を設け、
且つ上記容器本体に、第２貯溜室内の液面を検出するとともに当該液面が所定高さ以上となるように上記開閉弁に指示信号を出力する液面調節計を設けたものである。

上記の構成によると、第１貯溜室と第２貯溜室とを開閉弁が設けられた連通管を介して連通させるとともに、上記開閉弁を、第２貯溜室内の液面が所定高さ以上となるように液面調節計により制御するようにしたので、冷凍負荷の変動により再生器での加熱量が変化した場合、例えば冷凍負荷が急激に減少した場合に、第２貯溜室内の吸収液が無くなって吸収器に移送できなくなることが防止されており、したがって冷凍機を安定して運転することができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るアンモニア吸収式冷凍機における再生器について説明する。

まず、アンモニア吸収式冷凍機の概略構成について簡単に説明すると、この吸収式冷凍機には、冷媒であるアンモニア液を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器にて蒸発した冷媒蒸気であるアンモニア蒸気を第１冷媒蒸気移送管を介して導き吸収液である濃度が薄いアンモニア水溶液（以下、稀吸収液ともいう）に吸収する吸収器と、この吸収器にてアンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなったアンモニア水溶液（以下、濃吸収液ともいう）を第１吸収液移送管を介して導き加熱しアンモニアを蒸発させて吸収液の再生を行う再生器と、この再生器で分離されたアンモニア蒸気を第２冷媒蒸気移送管を介して導き凝縮させる凝縮器と、上記再生器にて再生された稀吸収液を吸収器に移送する第２吸収液移送管とが具備されている。

次に、本発明に係る再生器について説明する。
図１に示すように、この再生器１としては、アンモニアの精留を行う精留塔２およびこの精留塔２の底部から取り出したアンモニア水溶液を加熱する加熱装置３から構成されている。

上記精留塔２を構成する円筒状の容器本体４の上部には充填材５が配置されるとともに、その下方部は気液分離用空間６とされ、さらにその底部には仕切壁７が設けられて、第１貯溜室８と第２貯溜室９とが形成されている。

第１貯溜室８は、容器本体４の上部の充填材５上方に供給されて落下した濃吸収液を貯溜するもので、その底部には当該濃吸収液を取り出し加熱装置３に導くための取出用配管１１が接続されている。

また、第２貯溜室９は、加熱装置３にて加熱された濃吸収液が供給用配管１２を介して再び容器本体４内に供給されてその気液分離用空間６でアンモニア蒸気が分離されて再生された稀吸収液を貯溜するもので、その底部には当該稀吸収液を吸収器に移送するための移送用配管（上述した第２吸収液移送管である）１３が接続されている。なお、容器本体４内の供給用配管１２の接続口に対応する位置には、供給された吸収液の液分を下方の第２貯溜室９内に落下案内させるための、側面視が逆Ｌ字形状のバッフル板１０が設けられており、アンモニア蒸気分はその両側に設けられた空間部から上方に移動し、第２冷媒蒸気移送管を介して凝縮器に移送される。

また、上記両貯溜室８，９の底部同士を連通する連通管１４が設けられるとともに、この連通管１４には開閉弁１５が設けられている。
さらに、上記容器本体４には、第２貯溜室９内の液面を検出するとともに当該液面が少なくとも所定高さ以上となるように、言い換えれば、所定高さを維持し得るように上記開閉弁１５に開閉信号（指示信号）を出力する液面調節計１６が設けられている。

上記構成において、蒸発器にて蒸発されたアンモニア蒸気が第１冷媒蒸気移送管を介して吸収器に導かれて吸収液であるアンモニア水溶液に吸収され、そして吸収器でアンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなったアンモニア水溶液すなわち濃吸収液は、溶液ポンプにより第１吸収液移送管を介して再生器１に移送されて、冷凍サイクルが行われる。勿論、蒸発器に供給される被冷却流体が冷却されるとともに、再生器１で蒸発されたアンモニア蒸気は凝縮器に導かれて凝縮された後、蒸発器に移送されて蒸発に供される。

そして、再生器１においては、吸収器から移送された濃吸収液が、容器本体４内の上部に供給されて、第１貯溜室８内に落下する。
この第１貯溜室８に溜まった濃吸収液は、取出用配管１１を介して加熱装置３に送られ、ここで加熱され、供給用配管１２を介して容器本体４内の気液分離用空間６に供給される。蒸発したアンモニア蒸気はこの気液分離用空間６で分離され、第２冷媒蒸気移送管を介して凝縮器に移送される。

そして、気液分離用空間６内に供給された液分すなわち再生されたアンモニア水溶液（稀吸収液）はバッフル板１０に衝突して落下し第２貯溜室９内に溜り、移送用配管１３を介して吸収器に移送される。

ところで、この第２貯溜室９内の液面については、常に、液面調節計１６にて検出されるとともに、その液面が所定高さ以上となるように（所定高さより低下しないように）、両貯溜室８，９同士を連通する連通管１４に設けられた開閉弁１５が制御（開閉）されており、第２貯溜室９内の稀吸収液が無くなるのが防止されている。

すなわち、冷凍負荷の変動により、再生器での加熱量が変化した場合、例えば冷凍負荷が急激に減少した場合、第２貯溜室９内の稀吸収液が無くなり、吸収器に稀吸収液を供給することができなくなるのが防止されているため、冷凍機の安定した運転を行うことができる。

本発明の実施の形態に係るアンモニア吸収式冷凍機の再生器の構成を示す一部切欠側面図である。 従来の吸収式冷凍機における再生器の概略構成を示す一部切欠側面図である。

符号の説明

１ 再生器
２ 精留塔
３ 加熱装置
４ 容器本体
６ 気液分離用空間
７ 仕切壁
８ 第１貯溜室
９ 第２貯溜室
１０ バッフル板
１１ 取出用配管
１２ 供給用配管
１３ 移送用配管
１４ 連通管
１５ 開閉弁
１６ 液面調節計

Claims (1)

1. アンモニア吸収式冷凍機における再生器を、アンモニアを精留する精留塔と、この精留塔内に供給されたアンモニア水溶液を取り出し加熱する加熱装置とから構成し、
   上記精留塔を構成する容器本体内に、アンモニア水溶液からアンモニア蒸気を分離するための気液分離用空間を設けるとともに、その底部に仕切壁を設けて第１貯溜室と第２貯溜室とを形成し、
   上記容器本体に供給されて第１貯溜室に溜まったアンモニア水溶液を取り出し上記加熱装置に導く取出用配管を設けるとともに、この加熱装置にて加熱されたアンモニア水溶液を上記容器本体の第２貯溜室上方の気液分離用空間に供給する供給用配管を設け、
   上記気液分離用空間にてアンモニア蒸気が分離されて第２貯溜室に溜まったアンモニア水溶液を吸収器に移送する移送用配管を設け、
   さらに上記両貯溜室同士を連通させる連通管を設けるとともに、この連通管の途中に開閉弁を設け、
   且つ上記容器本体に、第２貯溜室内の液面を検出するとともに当該液面が所定高さ以上となるように上記開閉弁に指示信号を出力する液面調節計を設けたことを特徴とするアンモニア吸収式冷凍機における再生器。
   

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