JP2008212900A - Device carrying out concentration, cooling, and degassing, and cogeneration system using the same - Google Patents

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和弘 池田
Akira Yasuda
亮 安田
Takashi Nishimura
高志 西村
Masanori Takemoto
真典 竹本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact chiller having a small installation area, and a cold water, purified water manufacturing device and a cogeneration system using the same. <P>SOLUTION: The chiller comprises a body 11 consisting of a condensed part 23 and a steam part 13 isolated and respectively held airtight, a steam ejector 17 having a suction mouth 18 opening on the steam part 13 and a discharge mouth 19 opening on the condensed part 23, a steam supply means 51 for injecting steam to the suction mouth 18 of the steam ejector 17, a supply means 53 for supplying a liquid to the steam part 13, a discharge means 55 supplying for use a condensed coolant produced in the steam part 13, a decompression means 35 for reducing pressure inside the condensed part 23, and a heat exchanger 31 which is a heat-exchange means for exchanging heat with the steam ejected from the discharge mouth 19 of the steam ejector 17. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、蒸気エゼクタを本体内に内蔵する濃縮、冷却、脱気を行う装置およびこれを用いたコージェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to an apparatus for concentrating, cooling, and degassing a steam ejector built in a main body and a cogeneration system using the same.

冷却能力が高く、また、冷却速度の速い冷却、冷凍装置の一つとして、蒸気エゼクタを利用して庫内を減圧し、庫内に噴霧された液滴の蒸発熱により庫内を冷却する冷却、冷凍装置が用いられている。   Cooling with a high cooling capacity and fast cooling rate, as one of the refrigeration equipment, using a steam ejector to depressurize the interior and cool the interior with the evaporation heat of the droplets sprayed in the interior Refrigeration equipment is used.

このような冷却、冷凍装置として、特許文献1に、真空冷却装置の冷却槽の排気ラインに、蒸気エゼクタの吸入端を接続し、この蒸気エゼクタの吐出側に熱交換器を介して容積型真空ポンプを接続した構成の真空冷却装置が提案されている。この真空冷却装置は、冷却槽内が低温でごく低い圧力となっても、冷却槽内は蒸気エゼクタによって真空吸引することができ、更に蒸気エゼクタによって圧縮され昇圧した混合流体のうち、蒸気を熱交換器によって凝縮させ、残った空気を前記容積型真空ポンプで吸引排気するため、冷却槽内の真空到達圧力は低下し、またこの真空到達圧力までの時間も大幅に短縮されることが開示されている。   As such a cooling and refrigeration apparatus, in Patent Document 1, a suction end of a steam ejector is connected to an exhaust line of a cooling tank of a vacuum cooling apparatus, and a positive displacement vacuum is connected to the discharge side of the steam ejector via a heat exchanger. A vacuum cooling apparatus having a configuration in which a pump is connected has been proposed. In this vacuum cooling device, even if the inside of the cooling tank is at a low temperature and a very low pressure, the inside of the cooling tank can be vacuum-sucked by the steam ejector, and the steam is heated from the mixed fluid compressed and pressurized by the steam ejector. It is disclosed that the vacuum pressure in the cooling tank is lowered and the time to this vacuum pressure is greatly shortened because the remaining air is sucked and exhausted by the positive displacement vacuum pump after being condensed by the exchanger. ing.

そして、特許文献2に、そのような構造の冷却装置を利用して脱気された冷却水を得るとともに、その効率的な利用を図る高機能水生成システムが開示されている。すなわち、蒸気発生部からの蒸気供給ラインに設けられ、かつ適宜な被減圧部と接続された蒸気エゼクタと、この蒸気エゼクタを通過した蒸気を凝縮させる間接式凝縮部と、この間接式凝縮部内を減圧する減圧手段と、前記間接式凝縮部内から高機能水を排出する高機能水排出手段とを備えることを特徴とする高機能水生成システムが開示されている。   Patent Document 2 discloses a highly functional water generation system that obtains degassed cooling water by using the cooling device having such a structure and aims to efficiently use the cooling water. That is, a steam ejector provided in a steam supply line from the steam generating unit and connected to an appropriate decompressed unit, an indirect condensing unit that condenses the steam that has passed through the steam ejector, and the inside of the indirect condensing unit There is disclosed a high-function water generation system comprising a decompression means for reducing pressure and a high-function water discharge means for discharging high-function water from the indirect condensing unit.

一方、特許文献3に、発電機駆動用のエンジンの廃熱を利用した廃熱蒸気ボイラにより蒸気を生成し、蒸気エゼクタを利用した冷却装置により生成される冷媒を用いて発電機駆動用のエンジンの冷却用水の冷却を行うとともに、蒸気エゼクタから排出される蒸気を利用に供するコージェネレーションシステムが開示されている。   On the other hand, in Patent Document 3, steam is generated by a waste heat steam boiler that uses waste heat of an engine for driving a generator, and an engine for driving a generator using a refrigerant generated by a cooling device that uses a steam ejector. A cogeneration system that cools the cooling water and uses the steam discharged from the steam ejector for use is disclosed.

また、特許文献4に、舶用ガスタービンの排ガスの熱を利用する廃熱ボイラにより蒸気を生成し、その生成された蒸気と蒸気エゼクタを利用したフラッシュ型純水製造装置により海水から純水を製造するとともに、その純水貯留槽内に蒸気エゼクタから排出される蒸気を噴出させて凝縮させ、得られた純水貯留槽内の純水を飲料水として利用し、また、加圧して廃熱ボイラで加熱し、舶用ガスタービンの使用に供する純水製造装置を備えた舶用ガスタービンシステムが開示されている。   In Patent Document 4, steam is generated by a waste heat boiler that uses the heat of exhaust gas from a marine gas turbine, and pure water is manufactured from seawater by a flash-type pure water manufacturing apparatus that uses the generated steam and a steam ejector. At the same time, the steam discharged from the steam ejector is jetted and condensed in the pure water storage tank, and the obtained pure water in the pure water storage tank is used as drinking water, and is pressurized to a waste heat boiler. The marine gas turbine system provided with the pure water manufacturing apparatus heated by this and using for a marine gas turbine is disclosed.

特開平09-296975号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-296975 特開2006-346577号公報JP 2006-346577 A 特開2002-4943号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4943 特開2003-312588号公報JP2003-312588

このような冷却装置、純水製造装置あるいはコージェネレーションシステムに利用される蒸気エゼクタは、一般に数メータの長さを有する長尺物であり、蒸気エゼクタから排出される蒸気を凝縮させる熱交換器を設ける場合は、それらの装置全体の大きさ、設置面積は相当大きくなる。しかしながら、従来の冷却装置、純水製造装置あるいはコージェネレーションシステムにおいては、装置全体の大きさ、設置面積を如何に小さくし、コンパクトな装置にするかについて考慮されてこなかった。特に、コージェネレーションシステムの普及を進めるためには装置全体のコンパクト化が必要である。   A steam ejector used for such a cooling device, a pure water production device or a cogeneration system is generally a long object having a length of several meters, and a heat exchanger for condensing the steam discharged from the steam ejector. When provided, the overall size and installation area of these devices are considerably increased. However, in the conventional cooling device, pure water production device or cogeneration system, no consideration has been given to how to reduce the size and installation area of the entire device to make it a compact device. In particular, in order to promote the spread of cogeneration systems, it is necessary to make the entire apparatus compact.

また、特許文献1に開示された冷却装置は、蒸気エゼクタから排出される蒸気の凝縮機構を有するが、その蒸気の有するエネルギまたは蒸気自体を利用する機構はない。これに対し、特許文献2に提案された高機能水生成システムは、蒸気エゼクタから排出される蒸気を高機能水として利用する機構を有し、エネルギ効率は特許文献1に開示された冷却装置より高くなっているが、熱交換器部分がコンパクト性に欠けるという問題がある。   The cooling device disclosed in Patent Document 1 has a condensing mechanism for steam discharged from the steam ejector, but there is no mechanism for using the energy of the steam or the steam itself. On the other hand, the highly functional water generation system proposed in Patent Document 2 has a mechanism that uses steam discharged from the steam ejector as highly functional water, and the energy efficiency is higher than that of the cooling device disclosed in Patent Document 1. Although it is high, there is a problem that the heat exchanger part is not compact.

特許文献3に開示されたコージェネレーションシステムにおいては、蒸気エゼクタから排出された蒸気エネルギはほとんど利用されていなく、特許文献4に開示された舶用ガスタービンシステムにおいては、蒸気エゼクタから排出された蒸気エネルギはそのまま蒸気利用設備に供されるため、安定した特性の蒸気を供給できないという問題がある。   In the cogeneration system disclosed in Patent Document 3, almost no steam energy discharged from the steam ejector is used. In the marine gas turbine system disclosed in Patent Document 4, steam energy discharged from the steam ejector. Is used as it is for the steam utilization facility, there is a problem that it is not possible to supply steam with stable characteristics.

本発明は、かかる従来の問題点や要請に鑑み、コンパクトで設置面積の小さい濃縮、冷却、脱気を行う装置およびこれを用いたコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems and requirements of the prior art, and an object of the present invention is to provide a compact, small installation area concentration, cooling, and deaeration device and a cogeneration system using the same.

本発明に係る冷却装置は、離隔され、それぞれ気密に保持された蒸発部と凝縮部からなる本体と、前記蒸発部に吸込口が開口し、前記凝縮部に吐出口が開口する蒸気エゼクタと、この蒸気エゼクタの吸込口に蒸気を噴射する蒸気供給手段と、前記蒸発部に液体を供給する供給手段と、前記蒸発部に生成された濃縮冷却液を使用に供する排出手段と、前記凝縮部内を減圧する減圧手段と、前記蒸気エゼクタの吐出口から噴射された蒸気と熱交換を行う熱交換手段とを有する。   The cooling device according to the present invention includes a main body composed of an evaporation unit and a condensation unit that are separated and kept airtight, a vapor ejector in which a suction port is opened in the evaporation unit, and a discharge port is opened in the condensation unit, Steam supply means for injecting steam to the suction port of the steam ejector, supply means for supplying liquid to the evaporation section, discharge means for using the concentrated coolant generated in the evaporation section, and inside the condensation section Pressure reducing means for reducing pressure, and heat exchanging means for exchanging heat with the steam ejected from the discharge port of the steam ejector.

上記発明において、本体は、蒸発部が前記凝縮部の上部に配設されているのがよく、熱交換手段は、前記蒸気エゼクタの周囲を多層に囲んでなるコイル状の熱交換器であるのがよい。また、上記発明において、凝縮部に生成された機能水の水質を検知する機器を設けるのがよく、蒸気エゼクタの周囲および/または本体の蒸発部と凝縮部の境界部分に断熱材を設けるのがよい。   In the above invention, the main body is preferably provided with an evaporating part above the condensing part, and the heat exchanging means is a coiled heat exchanger that surrounds the steam ejector in multiple layers. Is good. Moreover, in the said invention, it is good to provide the apparatus which detects the quality of the functional water produced | generated in the condensation part, and it is good to provide a heat insulating material around the vapor ejector and / or the boundary part of the evaporation part of a main body, and a condensation part. Good.

このような装置を用いて、発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、このエンジンの排ガスを利用する排ガスボイラまたは廃熱ボイラとを有するコージェネレーションシステムを構成することができる。上記コージェネレーションシステムにおいて、排ガスボイラまたは廃熱ボイラは、その生成する蒸気を貯留するスチームヘッダを有するのがよく、スチームヘッダの圧力が所定値以上になったとき、前記装置に蒸気を供給する手段を設けるのがよい。   By using such an apparatus, it is possible to configure a cogeneration system having a generator, an engine that drives the generator, and an exhaust gas boiler or a waste heat boiler that uses exhaust gas from the engine. In the above-mentioned cogeneration system, the exhaust gas boiler or the waste heat boiler preferably has a steam header for storing the generated steam, and means for supplying steam to the device when the pressure of the steam header becomes a predetermined value or more. It is good to provide.

本発明に係る装置は、蒸気エゼクタ部分が本体内に内蔵されているので、コンパクトで、真空漏れ等のおそれが少なくシール構造を簡単にすることができる。このような、装置を用いることにより、液体の濃縮、冷却、脱気を行うことができるコンパクトで効率的な装置やコージェネレーションシステムを構成することができる。   Since the apparatus according to the present invention has a steam ejector portion built in the main body, the apparatus is compact, and there is little risk of vacuum leakage and the like, and the sealing structure can be simplified. By using such an apparatus, a compact and efficient apparatus or cogeneration system capable of concentrating, cooling, and degassing a liquid can be configured.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を基に説明する。図1は、本発明に係る装置とこれを用いたコージェネレーションシステムのレイアウト図である。図2は、本発明に係る装置の本体部分の拡大断面図である。図1に示すように、本装置10は、後述するコージェネレーションシステムの排ガスボイラ5からスチームヘッダ7を経て蒸気供給手段51により蒸気の供給を受けて稼働される。なお、排ガスボイラ5は廃熱ボイラを使用してもよい。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a layout diagram of an apparatus according to the present invention and a cogeneration system using the apparatus. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the main body portion of the apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the present apparatus 10 is operated by being supplied with steam by a steam supply means 51 from an exhaust gas boiler 5 of a cogeneration system, which will be described later, through a steam header 7. The exhaust gas boiler 5 may be a waste heat boiler.

本発明に係る装置10は、図1に示すように、縦型に配設された本体11に、離隔され、それぞれ気密に保持された蒸発部13と凝縮部23が一体に設けられ、上部に蒸発部13が、その下部に凝縮部23が設けられている。そして、図2に示すように、蒸発部13に吸込口18が開口し、凝縮部23に吐出口19が開口する蒸気エゼクタ17が本体11の中心部上方に設けられ、凝縮部23に延在する蒸気エゼクタ17の外周を取り囲むように熱交換手段である熱交換器31が設けられている。このように蒸気エゼクタ17を本体11に内蔵することによって、装置10をコンパクトに構成することができる。また、従来のような蒸気エゼクタ部分からの真空漏れの問題を解決することができる。   As shown in FIG. 1, an apparatus 10 according to the present invention is provided with an evaporating part 13 and a condensing part 23 which are separated from a main body 11 arranged vertically and are kept airtight, respectively. The evaporating unit 13 is provided with a condensing unit 23 in the lower part thereof. As shown in FIG. 2, a vapor ejector 17 having a suction port 18 opening in the evaporation unit 13 and a discharge port 19 opening in the condensation unit 23 is provided above the central portion of the main body 11, and extends to the condensation unit 23. A heat exchanger 31 as heat exchange means is provided so as to surround the outer periphery of the steam ejector 17 that performs the operation. By incorporating the steam ejector 17 in the main body 11 in this way, the apparatus 10 can be configured compactly. Further, the conventional problem of vacuum leakage from the steam ejector portion can be solved.

本体11の蒸発部13には、蒸気エゼクタ17の吸込口18に蒸気を噴出する蒸気供給手段51と、蒸発部13に液体を供給する供給手段53が設けられている。図2に示すように、液体は、供給手段53を構成するノズル15を経て蒸発部13内に噴出させるようになっている。また、蒸気供給手段51からノズル16を経て高速の蒸気流が蒸気エゼクタ17の吸込口18から流入させられるようになっている。なお、供給手段53によりノズル15から供給される液体は、水、清涼または果汁飲料、工場廃水等種々の液体を使用することができる。また、これらの液体は蒸発部13内に噴霧状態、あるいは噴流状態で供給することができる。   The evaporation section 13 of the main body 11 is provided with a steam supply means 51 for ejecting steam to the suction port 18 of the steam ejector 17 and a supply means 53 for supplying a liquid to the evaporation section 13. As shown in FIG. 2, the liquid is ejected into the evaporation section 13 through the nozzle 15 constituting the supply means 53. Further, a high-speed steam flow is allowed to flow from the suction port 18 of the steam ejector 17 through the nozzle 16 from the steam supply means 51. As the liquid supplied from the nozzle 15 by the supply means 53, various liquids such as water, refreshing or fruit juice drinks, factory waste water, and the like can be used. Further, these liquids can be supplied into the evaporation section 13 in a sprayed state or a jet state.

蒸発部13には、本装置により生成される濃縮冷却液を使用に供するための排出手段55が設けられている。この排出手段55により、蒸発部13に貯留された濃縮冷却液が冷房その他の利用に供される。例えば、供給手段53から供給される液体が水である場合は、冷房の利用に供され、清涼または果汁飲料等である場合は、それらの濃縮された液が利用に供される。また、供給手段53から供給される液体が工場廃水である場合は、これに含まれる水等の蒸発成分が除去され濃縮された廃液が回収され、工場廃水の冷却、減量につながる。   The evaporating unit 13 is provided with a discharging means 55 for using the concentrated cooling liquid generated by the apparatus. By this discharging means 55, the concentrated coolant stored in the evaporation section 13 is used for cooling and other uses. For example, when the liquid supplied from the supply means 53 is water, it is used for cooling, and when it is a refreshing or fruit juice drink, those concentrated liquids are used. Further, when the liquid supplied from the supply means 53 is factory wastewater, the concentrated waste liquid is removed by removing the evaporation components such as water contained therein, leading to cooling and reduction of the factory wastewater.

一方、本体11の下部に設けられた凝縮部23には、上述のように、蒸気エゼクタ17が延在し、その外周を取り囲むように熱交換手段である熱交換器31が設けられている。なお、熱交換器31は、さらに、公知の冷却塔33と熱交換を行っている。   On the other hand, in the condensing part 23 provided at the lower part of the main body 11, the steam ejector 17 extends as described above, and the heat exchanger 31 as heat exchanging means is provided so as to surround the outer periphery thereof. Note that the heat exchanger 31 further performs heat exchange with a known cooling tower 33.

熱交換器31は、螺旋状に旋回する水管が多層に設けられたコイル状をしており、蒸気エゼクタ17の吐出口19から噴出される蒸気のエネルギを効率的に吸収し、これを凝縮させることができる。また、本体11内にコンパクトに収納することができ、装置10のコンパクト化に資することができる。   The heat exchanger 31 has a coil shape in which spirally swirling water tubes are provided in multiple layers, and efficiently absorbs the energy of the steam ejected from the discharge port 19 of the steam ejector 17 and condenses it. be able to. Further, it can be stored compactly in the main body 11, which can contribute to the compactness of the apparatus 10.

また、凝縮部23には、凝縮部23内を減圧する減圧手段35が設けられている。この減圧手段35により凝縮部23を真空状態にすることができる。そして、本体11内は気密が確保されるとともに、凝縮部23と蒸発部13とは蒸気エゼクタ17により連通されているから、蒸発部13をも真空にすることができる。例えば、凝縮部23、蒸発部13をともに2.3kPaにすることができる。これにより、蒸気の凝縮が速やかに行われ、本装置10は円滑に連続稼働をすることができる。なお、上記の場合に、稼働中における蒸発部13、凝縮部23の圧力は、本装置の仕様、処理量等にもよるが、例えば蒸発部13が1.2kPa、凝縮部23が7.3kPaになる。また、上記減圧手段35は、水封式真空ポンプにより構成することができる。   Further, the condensing unit 23 is provided with a depressurizing means 35 for depressurizing the inside of the condensing unit 23. The decompression means 35 can bring the condensing unit 23 into a vacuum state. The main body 11 is hermetically sealed and the condensing unit 23 and the evaporating unit 13 are communicated with each other by the steam ejector 17, so that the evaporating unit 13 can be evacuated. For example, both the condensing unit 23 and the evaporating unit 13 can be set to 2.3 kPa. As a result, the condensation of the vapor is performed quickly, and the present apparatus 10 can smoothly operate continuously. In the above case, the pressure of the evaporator 13 and the condenser 23 during operation depends on the specifications of the apparatus, the processing amount, etc., for example, the evaporator 13 is 1.2 kPa and the condenser 23 is 7.3 kPa. . The decompression means 35 can be constituted by a water ring vacuum pump.

以上、本装置10について説明したが、凝縮部23において凝縮されて生成された純水は、以下に説明する種々の特性を有する。この純水を利用するため、図1に示すように、本装置10に純水を利用に供するための排出手段56を設けるのがよい。これによって、コンパクトで効率的な濃縮冷却液および純水を利用に供することができるエネルギ効率の高い装置を構成することができる。この場合、凝縮部23は真空状態になっているので、純水63を利用するには、排出手段56を構成するポンプに対し、凝縮部23に貯留される純水63の水頭が有効吸い込みヘッド以上に保持されるようになっていなければならない。このため、図2に示すような、本体11を上方に設置する架台70を設けることができる。このような架台70を設けることは、本体11が縦型であるから容易である。   Although the present apparatus 10 has been described above, the pure water condensed and generated in the condensing unit 23 has various characteristics described below. In order to use this pure water, as shown in FIG. 1, it is preferable to provide the apparatus 10 with a discharge means 56 for using the pure water. As a result, it is possible to configure a highly energy efficient apparatus that can use a compact and efficient concentrated coolant and pure water. In this case, since the condensing unit 23 is in a vacuum state, in order to use the pure water 63, the head of the pure water 63 stored in the condensing unit 23 is effectively sucked into the pump constituting the discharge means 56. It must be held above. For this reason, as shown in FIG. 2, the mount frame 70 which installs the main body 11 upward can be provided. Providing such a pedestal 70 is easy because the main body 11 is vertical.

このようなことは、蒸発部13に貯留される濃縮冷却液61を利用するための排出手段55についても同様である。排出手段55の場合は、蒸発部13に貯留される濃縮冷却液61の量は凝縮部23に貯留される純水63の量より相当多いのであるが、本体11が縦型であり、蒸発部13は凝縮部23の上部に配設されているから排出手段55を構成するポンプに対し、蒸発部13に貯留される濃縮冷却液61の水頭を有効吸い込みヘッド以上に保持するのは容易である。   The same applies to the discharging means 55 for using the concentrated cooling liquid 61 stored in the evaporation unit 13. In the case of the discharge means 55, the amount of the concentrated cooling liquid 61 stored in the evaporation unit 13 is considerably larger than the amount of pure water 63 stored in the condensing unit 23, but the main body 11 is a vertical type and the evaporation unit Since 13 is disposed on the upper part of the condensing unit 23, it is easy to hold the head of the concentrated cooling liquid 61 stored in the evaporating unit 13 more than the effective suction head with respect to the pump constituting the discharge means 55. .

以下に、本装置10の作動を説明する。本体11内部が真空状態になったとき、ノズル15から液体を噴出させると、蒸発部13の内部は飽和液と飽和蒸気で満たされる。つぎに、蒸気供給手段51によりノズル16から蒸気エゼクタ17に蒸気流を流入させると、吸込口18から蒸発部13内の飽和蒸気および気体成分が吸引される。このとき、蒸発部13内はさらに真空度が増し、液体は蒸発して蒸発部13内から気化熱を奪い蒸発部13内の温度を低下させ、蒸発部13の底部に濃縮冷却液61(図1)が生成されてたまる。この生成された濃縮冷却液61を排出手段55により利用に供する。この濃縮冷却液61は、上述のように、そのまま利用することができ、また、冷房その他種々に利用することができる。   Hereinafter, the operation of the apparatus 10 will be described. When the inside of the main body 11 is in a vacuum state, when the liquid is ejected from the nozzle 15, the inside of the evaporation unit 13 is filled with the saturated liquid and the saturated vapor. Next, when the steam flow is caused to flow from the nozzle 16 to the steam ejector 17 by the steam supply means 51, the saturated steam and the gas component in the evaporator 13 are sucked from the suction port 18. At this time, the degree of vacuum further increases in the evaporation unit 13, the liquid evaporates and takes the heat of vaporization from the evaporation unit 13 to lower the temperature in the evaporation unit 13, and the concentrated cooling liquid 61 (see FIG. 1) is generated and accumulated. The produced concentrated cooling liquid 61 is used by the discharging means 55. As described above, the concentrated cooling liquid 61 can be used as it is, and can be used for various purposes such as cooling.

一方、蒸気エゼクタ17の吐出口19からは、蒸気と空気が凝縮部23に吐き出される。この吐き出された蒸気は、熱交換器31により吸熱されて凝縮し、凝縮部23の底部に純水63が生成されてたまる。この純水63は、排出手段56により排出されて利用に供すことができる。純水63は脱気されており、その純度は、20μS/cm未満にすることができ、5μS/cm未満にすることも可能である。   On the other hand, steam and air are discharged from the discharge port 19 of the steam ejector 17 to the condensing unit 23. The discharged steam is absorbed by the heat exchanger 31 and condensed, and pure water 63 is generated at the bottom of the condensing unit 23. The pure water 63 is discharged by the discharge means 56 and can be used. Pure water 63 has been degassed, and its purity can be less than 20 μS / cm, and can also be less than 5 μS / cm.

このような純水63を、コージェネレーションシステムの排ガスボイラ5の補給水として利用する場合は、濃縮水の排水量(ブロー量)を低減することができ、カルシウム、マグネシウム等の硬度分がないのでスケール付着を抑制することができる。また、排ガスボイラ5を構成する水管等の腐食因子である硫酸イオン、塩化物イオンがなく、脱気されているので、水管等の腐食の発生を抑制することができる。さらに、純水63は温水であるため、給水予熱のためのエネルギを抑えることができる。   When such pure water 63 is used as make-up water for the exhaust gas boiler 5 of the cogeneration system, the drainage amount (blow amount) of concentrated water can be reduced, and there is no hardness component such as calcium and magnesium. Adhesion can be suppressed. Further, since there is no sulfate ion or chloride ion which is a corrosive factor of the water pipe or the like constituting the exhaust gas boiler 5, it is possible to suppress the occurrence of corrosion of the water pipe or the like. Furthermore, since the pure water 63 is warm water, it is possible to suppress energy for water supply preheating.

また、このような純水63を、冷却塔33の補給水として利用する場合は、硬度分が含まれていないため、藻類、スライム、レジオネラ属菌の繁殖を抑制することができ、循環水の濃縮を低減でき、濃縮水の排水量(ブロー量)を低減することができる。また、硫酸イオン、塩化物イオンがないため、熱交換手段30の構成部品の腐食の発生を抑制することができる。この純水63は、上述のように、種々の特性を有し、機能水として利用することができる。このため、それぞれの目的に応じた利用を図るため、機能水としての水質を検知する機器、例えばイオン濃度測定装置、電気伝導度測定装置、水温測定装置、溶存酸素濃度測定装置等を設けるのがよい。また、それらの測定装置による測定結果を表示するモニタを設けることができる。   In addition, when such pure water 63 is used as makeup water for the cooling tower 33, since it does not contain hardness, it is possible to suppress the growth of algae, slime, Legionella, and circulating water. Concentration can be reduced, and the drainage amount (blow amount) of concentrated water can be reduced. Further, since there are no sulfate ions and chloride ions, the occurrence of corrosion of the components of the heat exchange means 30 can be suppressed. As described above, the pure water 63 has various characteristics and can be used as functional water. For this reason, in order to use according to each purpose, it is necessary to provide equipment for detecting water quality as functional water, for example, ion concentration measuring device, electrical conductivity measuring device, water temperature measuring device, dissolved oxygen concentration measuring device, etc. Good. In addition, a monitor for displaying the measurement results obtained by these measuring devices can be provided.

以上、本発明に係る装置について説明した。本装置は、上述のように、コンパクトな構成で、安定して濃縮冷却液、または、および純水(機能水)を製造することができる。しかしながら、本発明に係る装置は上記の実施例に限定されない。例えば、蒸発部13において蒸気エゼクタ17は高温度になり、濃縮冷却液61は低温度であるから、図2に示すように両者が直接接触しないような断熱材41を設けるのがよい。これにより、濃縮冷却液61の昇温を防ぐとともに蒸気エゼクタ17および凝縮部23の降温を防ぐことができる。また、同様に濃縮冷却液61の昇温および凝縮部23の降温を防止するため、蒸発部13と凝縮部23の境界部分に断熱材42を設けるのがよい。このような断熱材41、42を設けることにより、本発明に係る装置10のエネルギ効率をさらに向上させることができる。なお、断熱材41、42は、例えば発泡ウレタンを使用することができる。   The apparatus according to the present invention has been described above. As described above, this apparatus can stably produce a concentrated coolant or pure water (functional water) with a compact configuration. However, the apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the evaporator 13, the steam ejector 17 is at a high temperature, and the concentrated coolant 61 is at a low temperature. Therefore, as shown in FIG. As a result, the temperature of the concentrated coolant 61 can be prevented from rising, and the temperature of the steam ejector 17 and the condensing unit 23 can be prevented from falling. Similarly, in order to prevent the temperature of the concentrated cooling liquid 61 from rising and the temperature of the condensing part 23 from falling, it is preferable to provide a heat insulating material 42 at the boundary between the evaporation part 13 and the condensing part 23. By providing such heat insulating materials 41 and 42, the energy efficiency of the apparatus 10 according to the present invention can be further improved. For the heat insulating materials 41 and 42, for example, urethane foam can be used.

このような装置を用いて以下に説明するコンパクトで効率的なコージェネレーションシステムを構成することができる。すなわち、図1に示すように、発電機3を内燃機式のエンジン1で稼働させ、エンジン1の排ガスを排ガスボイラ5で吸収して蒸気を生成させ、その蒸気を蒸気供給手段51により装置10に供給させるようにしたコージェネレーションシステムを構成することができる。   A compact and efficient cogeneration system described below can be configured using such an apparatus. That is, as shown in FIG. 1, the generator 3 is operated by an internal combustion engine 1, the exhaust gas of the engine 1 is absorbed by the exhaust gas boiler 5 to generate steam, and the steam is supplied to the device 10 by the steam supply means 51. A cogeneration system can be configured to be supplied.

このコージェネレーションシステムにおいて、排ガスボイラ5で生成される蒸気を、通常時は設備給蒸手段9により蒸気利用設備8で利用するとともに、余剰の蒸気を生ずる場合にスチームヘッダ7に蒸気を貯え、必要に応じて蒸気供給手段51に蒸気を供給するようにすることができる。この場合、スチームヘッダの圧力が所定値以上になったときに、蒸気供給手段51に蒸気を供給することができるような手段を設けるのがよい。これによりコージェネレーションシステムのエネルギ効率を向上させることができる。   In this cogeneration system, the steam generated in the exhaust gas boiler 5 is normally used in the steam utilization equipment 8 by the equipment steaming means 9, and when surplus steam is generated, the steam is stored in the steam header 7 and necessary. Accordingly, the steam can be supplied to the steam supply means 51. In this case, it is preferable to provide a means for supplying steam to the steam supply means 51 when the pressure of the steam header becomes a predetermined value or more. Thereby, the energy efficiency of a cogeneration system can be improved.

図1、2に示す装置10を用いて濃縮冷却液および純水の製造試験を行った。供給手段53により供給する液体は水(工場用水、水温20℃)を用いた。装置10の設置面積は、冷却塔33や付属機器を含めて2.6×3.8m2であった。本体11の全高は約4m、蒸気エゼクタ17の長さは約2mであった。蒸気供給手段51の供給蒸気量は206kg/h(蒸気圧0.44MPa)であった。装置10稼働中の蒸発部13の真空度は1.2kPaであり、凝縮部23の真空度は7.3kPaであった。 Concentrated coolant and pure water production tests were conducted using the apparatus 10 shown in FIGS. The liquid supplied by the supply means 53 was water (factory water, water temperature 20 ° C.). The installation area of the apparatus 10 was 2.6 × 3.8 m 2 including the cooling tower 33 and attached equipment. The overall height of the main body 11 was about 4 m, and the length of the steam ejector 17 was about 2 m. The amount of steam supplied by the steam supply means 51 was 206 kg / h (vapor pressure 0.44 MPa). During the operation of the apparatus 10, the degree of vacuum of the evaporation part 13 was 1.2 kPa, and the degree of vacuum of the condensing part 23 was 7.3 kPa.

本装置10により、水温10℃の濃縮冷却液を5000kg/h製造することができ、水温40℃の純水を300kg/h製造することができた。純水の純度は5μS/cmであった。   The apparatus 10 was able to produce 5000 kg / h of a concentrated coolant having a water temperature of 10 ° C. and 300 kg / h of pure water having a water temperature of 40 ° C. The purity of pure water was 5 μS / cm.

本発明に係る装置を用いたコージェネレーションシステムのレイアウト図である。1 is a layout diagram of a cogeneration system using an apparatus according to the present invention. 本発明に係る装置の本体部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the main-body part of the apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
3 発電機
5 排ガスボイラ
7 スチームヘッダ
8 蒸気利用設備
9 設備給蒸手段
10 装置
11 本体
13 蒸発部
15 噴霧ノズル
16 ノズル
17 蒸気エゼクタ
18 吸込口
19 吐出口
23 凝縮部
31 熱交換器
33 冷却塔
35 減圧手段
41、42 断熱材
51 蒸気供給手段
53 供給手段
55、56 排出手段
61 濃縮冷却液
63 純水
70 架台
1 engine
3 Generator
5 Exhaust gas boiler
7 Steam header
8 Steam equipment
9 Facility steaming means
10 Equipment
11 Body
13 Evaporator
15 Spray nozzle
16 nozzles
17 Steam ejector
18 Suction port
19 Discharge port
23 Condensing section
31 Heat exchanger
33 Cooling tower
35 Pressure reducing means
41, 42 Insulation
51 Steam supply means
53 Supply means
55, 56 Discharge means
61 Concentrated coolant
63 Pure water
70 frame

Claims (8)

離隔され、それぞれ気密に保持された蒸発部と凝縮部からなる本体と、前記蒸発部に吸込口が開口し、前記凝縮部に吐出口が開口する蒸気エゼクタと、この蒸気エゼクタの吸込口に蒸気を噴射する蒸気供給手段と、前記蒸発部に液体を供給する供給手段と、前記蒸発部に生成された濃縮冷却液を使用に供する排出手段と、前記凝縮部内を減圧する減圧手段と、前記蒸気エゼクタの吐出口から噴射された蒸気と熱交換を行う熱交換手段とを有する装置。   A main body composed of an evaporation unit and a condensation unit which are separated and kept airtight, a vapor ejector having a suction port opened in the evaporation unit, and a discharge port opened in the condensation unit, and a vapor in the suction port of the vapor ejector Vapor supply means for injecting liquid, supply means for supplying liquid to the evaporation section, discharge means for using the concentrated coolant generated in the evaporation section, decompression means for reducing the pressure in the condensation section, and the steam An apparatus having heat exchange means for exchanging heat with steam ejected from an ejection port of an ejector. 前記本体は、前記蒸発部が前記凝縮部の上部に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the main body has the evaporating unit disposed on an upper part of the condensing unit. 前記熱交換手段は、前記蒸気エゼクタの周囲を多層に囲んでなるコイル状の熱交換器であることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。   The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heat exchange means is a coiled heat exchanger having a multilayer structure surrounding the steam ejector. 前記凝縮部に生成された機能水の水質を検知する機器を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の装置。   The apparatus in any one of Claims 1-3 provided with the apparatus which detects the quality of the functional water produced | generated in the said condensation part. 前記蒸気エゼクタの周囲および/または本体の蒸発部と凝縮部の境界部分に断熱材を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の装置   The apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a heat insulating material is provided around the steam ejector and / or a boundary portion between the evaporation section and the condensation section of the main body. 発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、このエンジンの排ガスを利用する排ガスボイラまたは廃熱ボイラと、この排ガスボイラまたは廃熱ボイラから供給される蒸気を使用する請求項1〜5のいずれかに記載の装置とを有するコージェネレーションシステム。   The generator, the engine that drives the generator, the exhaust gas boiler or the waste heat boiler that uses the exhaust gas of the engine, and the steam supplied from the exhaust gas boiler or the waste heat boiler are used. A cogeneration system comprising the device according to claim 1. 前記排ガスボイラまたは廃熱ボイラは、その生成する蒸気を貯留するスチームヘッダを有することを特徴とする請求項6に記載のコージェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 6, wherein the exhaust gas boiler or the waste heat boiler has a steam header for storing the generated steam. 前記スチームヘッダの圧力が所定値以上になったとき、前記装置に蒸気を供給する手段を有することを特徴とする請求項6または7に記載のコージェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 6 or 7, further comprising means for supplying steam to the device when the pressure of the steam header becomes a predetermined value or more.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011052198A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 中山 吉央 Distilled water production system
CN103615833A (en) * 2012-11-28 2014-03-05 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 Integrated injection refrigeration unit
WO2015054931A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 上海交通大学 Passive organic matter working medium ejector refrigeration method
JP2016522868A (en) * 2013-05-02 2016-08-04 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft Hot water treatment in the STIG power plant concept
KR20170044734A (en) * 2014-08-29 2017-04-25 지멘스 악티엔게젤샤프트 Method and arrangement for operating a steam turbine plant in combination with thermal water treatment
CN110407271A (en) * 2019-08-06 2019-11-05 生态环境部华南环境科学研究所 A kind of desalination plant

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011052198A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 中山 吉央 Distilled water production system
CN102666393A (en) * 2009-10-28 2012-09-12 中山吉央 Distilled water production system
JP5676464B2 (en) * 2009-10-28 2015-02-25 中山 吉央 Distilled water generation system
CN102666393B (en) * 2009-10-28 2015-06-17 中山吉央 Distilled water production system
CN103615833A (en) * 2012-11-28 2014-03-05 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 Integrated injection refrigeration unit
CN103615833B (en) * 2012-11-28 2016-03-02 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 Integrated injection refrigeration unit
JP2016522868A (en) * 2013-05-02 2016-08-04 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft Hot water treatment in the STIG power plant concept
WO2015054931A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 上海交通大学 Passive organic matter working medium ejector refrigeration method
KR20170044734A (en) * 2014-08-29 2017-04-25 지멘스 악티엔게젤샤프트 Method and arrangement for operating a steam turbine plant in combination with thermal water treatment
CN110407271A (en) * 2019-08-06 2019-11-05 生态环境部华南环境科学研究所 A kind of desalination plant
CN110407271B (en) * 2019-08-06 2020-03-20 生态环境部华南环境科学研究所 Sea water desalting device

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