JP2010518347A - Ammonia absorption refrigeration system using residual heat of exhaust gas - Google Patents
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Abstract
排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置であって、余熱発生器1と、精留器5と、リヒータ3と、溶液絞り弁4と、アンモニア絞り弁11、13と、蒸発器15と、溶液ポンプ9と、吸収器8と、コンデンサ10と、発生/吸収熱交換器7と、リクーラ12とを備え、前記冷凍装置は、アンモニア溶液循環回路と、アンモニア循環回路とを含み、前記アンモニア溶液循環回路におけるリヒータ3のアウトレットと発生/吸収熱交換器7の頂部のインレットとの接続管路に、アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が直列に連結するように配置され、前記アンモニア循環回路におけるコンデンサ10のアウトレットと蒸発器15のインレットとの接続管路に、アンモニア循環回路の電動開閉弁14が直列に連結するように配置されている。
【選択図】図1An ammonia absorption refrigeration apparatus that uses the residual heat of exhaust gas, including a residual heat generator 1, a rectifier 5, a reheater 3, a solution throttle valve 4, ammonia throttle valves 11, 13, and an evaporator 15. , A solution pump 9, an absorber 8, a condenser 10, a generation / absorption heat exchanger 7, and a recooler 12, wherein the refrigeration apparatus includes an ammonia solution circulation circuit and an ammonia circulation circuit, and the ammonia An electric on-off valve 6 of the ammonia solution circulation circuit is arranged in series with a connection pipe line between the outlet of the reheater 3 and the top inlet of the generation / absorption heat exchanger 7 in the solution circulation circuit, and the ammonia circulation circuit. The electric on-off valve 14 of the ammonia circulation circuit is connected in series to the connection line between the outlet of the condenser 10 and the inlet of the evaporator 15 in FIG. There.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置に関し、特に、システム再起動装置を含むアンモニア吸収式冷凍装置に関する。 The present invention relates to an ammonia absorption refrigeration apparatus that uses residual heat of exhaust gas, and more particularly to an ammonia absorption refrigeration apparatus that includes a system restart device.
アンモニア吸収式冷凍は、熱エネルギーを動力源とする冷凍方式であり、蒸気圧縮冷凍が出現する前に広く使われていた。アンモニア吸収式冷凍は、その特徴としては、直接的に熱エネルギーを動力源とし、少量の補助電気エネルギーだけを用いれば、冷凍が実現できることである。また、アンモニア吸収式冷凍は、冷凍温度の範囲が広く、エアコンの稼動状態で使用できるだけではなく、冷凍温度が摂氏零度以下である各種の工業冷凍にも使用できる。従って、余熱がある場合、アンモニア吸収式冷凍装置を利用することによって、大多数の冷凍に関する要求を満足することができ、廃熱を再利用し、省エネルギーの目的を達することができる。 Ammonia absorption refrigeration is a refrigeration method that uses thermal energy as a power source, and was widely used before the emergence of vapor compression refrigeration. The ammonia absorption refrigeration is characterized in that refrigeration can be realized by directly using thermal energy as a power source and using only a small amount of auxiliary electric energy. In addition, the ammonia absorption refrigeration has a wide range of refrigeration temperatures and can be used not only when the air conditioner is operating, but also for various industrial refrigerations where the refrigeration temperature is less than zero degrees Celsius. Therefore, when there is residual heat, by using the ammonia absorption refrigeration apparatus, it is possible to satisfy the majority of refrigeration requirements, recycle waste heat, and achieve the purpose of energy saving.
しかし、アンモニア吸収式冷凍の冷凍係数(制冷系数)が低いため、熱交換機器の体積が大きくなり、コストが高くなるので、使用される場所が大きく制限される。例えば、自動車、漁船のような運送設備は、それら自身は、冷凍の需要があり、それらのエンジンの排気ガスの余熱を利用して冷凍に用いることは、とても理想的な省エネルギー方法である。しかしながら、自動車、漁船のような運送設備は、それら自身の構造が相対的にコンパクトであり、あまり余裕なスペースがない。従って、アンモニア吸収式冷凍機器を前記のような運送機器に取り付けるために、吸収式冷凍の冷凍係数を向上する必要があり、これにより実装を行う体積と重さを小さくし、エンジンの排気ガスの余熱のエネルギーを充分に利用して、最高の冷凍パワーを得る。 However, since the refrigeration coefficient (the number of cooling systems) of the ammonia absorption refrigeration is low, the volume of the heat exchange device is increased and the cost is increased. For example, transportation facilities such as automobiles and fishing boats themselves have a demand for refrigeration, and it is a very ideal energy saving method to use the residual heat of the exhaust gas of their engines for refrigeration. However, transportation facilities such as automobiles and fishing boats are relatively compact in their own structure and do not have much room. Therefore, in order to attach the ammonia absorption refrigeration equipment to the transportation equipment as described above, it is necessary to improve the refrigeration coefficient of the absorption refrigeration, thereby reducing the volume and weight for mounting and reducing the exhaust gas of the engine. The maximum refrigeration power is obtained by fully utilizing the energy of the remaining heat.
中国特許出願公開番号CN2842312(特許文献1)に記載のアンモニア吸収式冷凍装置は、エンジンの排気ガスの余熱を利用して冷凍が実現でき、冷凍係数が高く、且つ、体積、重さが小さいので、自動車、漁船のような運送用具に用いられることが可能である。 The ammonia absorption refrigeration system described in China Patent Application Publication Number CN2842312 (Patent Document 1) can realize refrigeration by utilizing the residual heat of the exhaust gas of the engine, has a high refrigeration coefficient, and has a small volume and weight. It can be used for transportation tools such as automobiles and fishing boats.
前記特許文献1に記載の冷凍装置は、余熱発生器と、精留器と、リヒータ(回熱器)と、溶液絞り弁と、アンモニア液絞り弁と、蒸発器と、溶液ポンプと、コンデンサと、吸収器と、発生/吸収熱交換器と、蒸留器と、リクーラ(回冷器)とを備え、それらを接続することによって、それぞれアンモニア溶液循環回路及びアンモニア循環回路を構成する。当該装置におけるアンモニア溶液循環回路において、リヒータからのアンモニア溶液が溶液絞り弁を介して発生/吸収熱交換器の管の上部に入り、当該装置のアンモニア循環回路において、精留した後、コンデンサで凝縮されたアンモニア液が一次アンモニア液絞り弁を介してリクーラのアンモニア液通路に入って熱交換を行い、それから二次アンモニア液絞り弁を介して蒸発器に入る。このような液体の流れは、実際に冷媒がシステムの高圧部分から低圧部分に流れ込むことを含み、その流れは、熱エネルギーの作用を用いた冷凍装置システムが稼動したことによるものである。 The refrigeration apparatus described in Patent Document 1 includes a residual heat generator, a rectifier, a reheater (reheater), a solution throttle valve, an ammonia liquid throttle valve, an evaporator, a solution pump, a condenser, , An absorber, a generation / absorption heat exchanger, a distiller, and a recooler (cooler) are connected to form an ammonia solution circulation circuit and an ammonia circulation circuit, respectively. In the ammonia solution circulation circuit in the apparatus, the ammonia solution from the reheater enters the upper part of the pipe of the generation / absorption heat exchanger through the solution throttle valve, and after rectification in the ammonia circulation circuit of the apparatus, it is condensed by the condenser. The ammonia solution thus entered enters the ammonia solution passage of the recooler through the primary ammonia solution throttle valve, performs heat exchange, and then enters the evaporator via the secondary ammonia solution throttle valve. Such a flow of liquid actually includes the flow of refrigerant from the high pressure portion of the system into the low pressure portion, which is due to the operation of the refrigeration system using the action of thermal energy.
しかしながら、排気ガスの余熱を利用するこのアンモニア吸収式冷凍装置が実際に漁船などの運送用具に用いられる場合に、漁船の操作に応じたエンジンの停止や、又は冷凍装置の故障によって冷凍装置の緊急停止が発生したときに、この緊急停止がシステムの循環の中断を引き起こす。また一方、このような緊急停止において、システムにおける高圧部分の冷媒が、引き続き低圧部分に流れ込んでいる。その結果、部分的にアンモニア溶液の濃度を急変化させると共にアンモニア溶液を大量にシステムの低圧領域に溜まらせ、このことが、冷凍システムの再起動を困難とし、当該冷凍装置を正常に作動させなくする恐れがある。 However, when this ammonia absorption refrigeration system that uses the residual heat of exhaust gas is actually used for transportation equipment such as fishing boats, the emergency of the refrigeration system due to engine shutdown or refrigeration system failure according to the operation of the fishing boat When an outage occurs, this emergency stop causes disruption of the system circulation. On the other hand, in such an emergency stop, the refrigerant in the high pressure portion of the system continues to flow into the low pressure portion. As a result, the concentration of the ammonia solution is partially changed suddenly and a large amount of the ammonia solution is accumulated in the low pressure region of the system, which makes it difficult to restart the refrigeration system and prevents the refrigeration apparatus from operating normally. There is a fear.
本発明は、排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置、特にシステム再起動装置を有し、排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置を提供することを目的とする。当該アンモニア吸収式冷凍装置は、冷凍システムの頻繁な再起動に対応し、漁船のエンジンが緊急停止することによって冷凍システムの循環が中断し、冷凍システムを再起動することが必要となり、このような再起動が当該冷凍装置の正常作業に影響を及ぼさない。 An object of the present invention is to provide an ammonia absorption refrigeration apparatus that uses the residual heat of exhaust gas, particularly an ammonia absorption refrigeration apparatus that has a system restart device and uses the residual heat of exhaust gas. The ammonia absorption refrigeration system responds to frequent restarts of the refrigeration system, and it is necessary to interrupt the circulation of the refrigeration system due to the emergency stop of the fishing boat engine and to restart the refrigeration system. Restarting does not affect the normal operation of the refrigeration unit.
本発明は、余熱発生器(1)と、精留器(5)と、リヒータ(3)と、溶液絞り弁(4)と、アンモニア絞り弁(11)、(13)と、蒸発器(15)と、溶液ポンプ(9)と、吸収器(8)と、コンデンサ(10)と、管と外郭を有する発生/吸収熱交換器(7)と、アンモニア液のインレットとアンモニア液のアウトレット及びアンモニアガスのインレットとアンモニアガスのアウトレットを備えるリクーラ(12)とを備え、
a)余熱発生器(1)の外郭と、リヒータ(3)と、溶液絞り弁(4)と、発生/吸収熱交換器(7)の管と、吸収器(8)と、溶液ポンプ(9)と、精留器(5)と、発生/吸収熱交換器(7)の外郭と、蒸留器(2)/リヒータ(3)の結合体と、余熱発生器(1)の外郭とが順次接続して成る回路から構成されるアンモニア溶液循環回路と、
b)余熱発生器(1)の外郭と、蒸留器(2)/リヒータ(3)の結合体と、精留器(5)と、コンデンサ(10)と、アンモニア前段絞り弁(11)と、リクーラ(12)のアンモニア液のインレットと、リクーラ(12)のアンモニア液のアウトレットと、アンモニア後段絞り弁(13)と、蒸発器(15)と、リクーラ(12)のアンモニアガスのインレットと、リクーラ(12)のアンモニアガスのアウトレットと、発生/吸収熱交換器(7)の外郭と、発生/吸収熱交換器(7)の管と、吸収器(8)と、溶液ポンプ(9)と、精留器(5)と、発生/吸収熱交換器(7)の外郭と、蒸留器(2)/リヒータ(3)の結合体と、余熱発生器(1)の外郭とが順次接続して成る回路から構成されるアンモニア循環回路と、を備えた排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置において、
前記アンモニア溶液循環回路におけるリヒータ(3)のアウトレットと発生/吸収熱交換器(7)の頂部のインレットとの接続管路に、アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁(6)が直列に連結するように設置され、前記アンモニア循環回路におけるコンデンサ(11)のアウトレットと蒸発器(15)のインレットとの間の接続管路に、アンモニア循環回路の電動開閉弁(14)が直列に連結するように設置されている排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置を提供する。
The present invention relates to a residual heat generator (1), a rectifier (5), a reheater (3), a solution throttle valve (4), ammonia throttle valves (11), (13), and an evaporator (15 ), A solution pump (9), an absorber (8), a condenser (10), a generation / absorption heat exchanger (7) having a tube and an outer shell, an ammonia liquid inlet, an ammonia liquid outlet, and ammonia A recooler (12) with a gas inlet and an ammonia gas outlet;
a) Outline of the residual heat generator (1), reheater (3), solution throttle valve (4), tube of the generation / absorption heat exchanger (7), absorber (8), solution pump (9 ), A rectifier (5), an outline of the generator / absorption heat exchanger (7), a combination of the still (2) / reheater (3), and an outline of the residual heat generator (1) An ammonia solution circulation circuit composed of connected circuits;
b) an outline of the residual heat generator (1), a distiller (2) / reheater (3) combination, a rectifier (5), a condenser (10), an ammonia upstream throttle valve (11), An ammonia liquid inlet of the recooler (12), an ammonia liquid outlet of the recooler (12), a downstream ammonia throttle valve (13), an evaporator (15), an ammonia gas inlet of the recooler (12), and a recooler (12) the outlet of ammonia gas, the outer shell of the generation / absorption heat exchanger (7), the tube of the generation / absorption heat exchanger (7), the absorber (8), the solution pump (9), The rectifier (5), the outer shell of the generation / absorption heat exchanger (7), the combined body of the distiller (2) / reheater (3), and the outer shell of the residual heat generator (1) are sequentially connected. An ammonia circulation circuit composed of a circuit comprising In the ammonia absorption type refrigerating apparatus utilizing waste heat of the gas,
An electric on-off valve (6) of the ammonia solution circulation circuit is connected in series with a connection line between the outlet of the reheater (3) and the top inlet of the generation / absorption heat exchanger (7) in the ammonia solution circulation circuit. In the ammonia circulation circuit, an electric on-off valve (14) of the ammonia circulation circuit is connected in series to a connection line between the outlet of the condenser (11) and the inlet of the evaporator (15). Provided is an ammonia absorption refrigeration apparatus that uses residual heat of exhaust gas.
前記アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁(6)とアンモニア循環回路の電動開閉弁(14)は、本発明の前記冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、前記冷凍装置の停止に伴ってオフとなることが可能である。 The electric open / close valve (6) of the ammonia solution circulation circuit and the electric open / close valve (14) of the ammonia circulation circuit are turned on when the refrigeration apparatus of the present invention is started and turned off when the refrigeration apparatus is stopped. It is possible.
具体的には、前記アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁(6)が前記溶液絞り弁(4)の前方管路又は後方管路に直列に取付けられる。前記アンモニア循環回路の電動開閉弁(14)がアンモニア前段絞り弁(11)の前方管路、又はアンモニア前段絞り弁(11)とアンモニア後段絞り弁(13)との間の管路、又はアンモニア後段絞り弁(13)の後方管路に直接に取付けられる。 Specifically, the electric on-off valve (6) of the ammonia solution circulation circuit is attached in series to the front pipe line or the rear pipe line of the solution throttle valve (4). The electric open / close valve (14) of the ammonia circulation circuit is a front line of the ammonia upstream throttle valve (11), a pipe line between the ammonia upstream throttle valve (11) and the ammonia downstream throttle valve (13), or the ammonia downstream stage. It is attached directly to the rear line of the throttle valve (13).
従来の技術に比べて、本発明は、従来の排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置におけるアンモニア溶液循環回路に相応する管路にアンモニア溶液循環回路の電動開閉弁(6)を追加し、冷凍装置のアンモニア循環回路に相応する管路にアンモニア循環回路の電動開閉弁(14)を追加したので、当該冷凍装置が停止する際に、前記2つの電動開閉弁(6)、(14)がそれぞれ自動的にオフになり、冷凍システムの高圧部分と低圧部分を隔て、これらの2つの部分の溶液の濃度及び液量を保つという重要な効果を有する。更に、冷凍装置が再起動する時、前記2つの電動開閉弁(6)、(14)が同時にオンになり、冷凍システムは短い時間内に正常の循環を回復し、漁船が運行する場合の動作状態に適用することができる。 Compared with the prior art, the present invention adds an electric on-off valve (6) of the ammonia solution circulation circuit to a pipe line corresponding to the ammonia solution circulation circuit in the ammonia absorption refrigeration apparatus using the residual heat of the conventional exhaust gas. Since the electric open / close valve (14) of the ammonia circulation circuit is added to the pipe line corresponding to the ammonia circulation circuit of the refrigeration apparatus, when the refrigeration apparatus stops, the two electric open / close valves (6), (14) Are automatically turned off, having the important effect of keeping the concentration and volume of the solution in these two parts, separating the high and low pressure parts of the refrigeration system. Furthermore, when the refrigeration system is restarted, the two electric on-off valves (6) and (14) are turned on simultaneously, and the refrigeration system recovers normal circulation within a short time and the fishing boat operates. Can be applied to the situation.
本発明は、主に漁船に排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置に用いられ、他には、類似のエンジン排気ガスの余熱を利用する冷凍装置にも用いられる。 The present invention is mainly used for an ammonia absorption refrigeration apparatus that uses the residual heat of exhaust gas for fishing boats, and is also used for a refrigeration apparatus that uses the residual heat of similar engine exhaust gas.
以下、本発明を具体的な実施例により、図面を参照して説明する。但し、これらの実施例と図面は、本発明を制限するものではなく、本発明を理解するための説明用のものだけとして用いられる。 Hereinafter, the present invention will be described by way of specific examples with reference to the drawings. However, these examples and drawings do not limit the present invention, but are used only for explanation to understand the present invention.
従来の技術の欠陥を解決するために、本発明は、エンジンの排気ガスを利用して直接に加熱し、冷凍係数が高い、排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置を提供する。 In order to solve the deficiencies of the prior art, the present invention provides an ammonia absorption refrigerating apparatus that directly heats using exhaust gas of an engine and uses the residual heat of exhaust gas having a high refrigeration coefficient.
本発明は、前記の技術課題を解決するためになされたもので、本発明の実施の形態において、排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式の冷凍装置は、余熱発生器1と、精留器5と、リヒータ3と、溶液絞り弁4と、アンモニア絞り弁11、13と、蒸発器15と、溶液ポンプ9と、吸収器8と、コンデンサ10と、管と外郭を備える発生/吸収熱交換器7と、アンモニア液のインレットとアンモニア液のアウトレット及びアンモニアガスのインレットとアンモニアガスのアウトレットを備えるリクーラ12とを備え、前記冷凍装置は、a)余熱発生器1の外郭と、リヒータ3と、溶液絞り弁4と、発生/吸収熱交換器7の管と、吸収器8と、溶液ポンプ9と、精留器5と、発生/吸収熱交換器7の外郭と、蒸留器2/リヒータ3の結合体と、余熱発生器1の外郭とを順次接続して成る回路から構成されるアンモニア溶液循環回路と、b)余熱発生器1の外郭と、蒸留器2/リヒータ3の結合体と、精留器5と、コンデンサ10と、アンモニア前段絞り弁11と、リクーラ12のアンモニア液のインレットと、リクーラ12のアンモニア液のアウトレットと、アンモニア後段絞り弁13と、蒸発器15と、リクーラ12のアンモニアガスのインレットと、リクーラ12のアンモニアガスのアウトレットと、発生/吸収熱交換器7の外郭と、発生/吸収熱交換器7の管と、吸収器8と、溶液ポンプ9と、精留器5と、発生/吸収熱交換器7の外郭と、蒸留器2/リヒータ3の結合体と、余熱発生器1の外郭とを順次接続して成る回路から構成されるアンモニア循環回路とを備え、前記アンモニア溶液循環回路におけるリヒータ3のアウトレットと発生/吸収熱交換器7の頂部のインレットとの接続管路にアンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が直列に連結するように配置され、前記アンモニア循環回路におけるコンデンサ11のアウトレットと蒸発器15のインレットとの接続管路にアンモニア循環回路の電動開閉弁14が直列に連結するように構成されている。前記アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6とアンモニア循環回路の電動開閉弁14は、本発明の前記冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、且つ、前記冷凍装置の停止に伴ってオフとなる。
The present invention has been made to solve the above technical problem. In the embodiment of the present invention, the ammonia absorption refrigeration apparatus using the residual heat of the exhaust gas includes a residual heat generator 1 and a rectifier. 5, reheater 3, solution throttle valve 4,
本発明における動作の流れを下記に示す。
余熱発生器1の外郭の液出口から高温であるアンモニアの低濃度溶液がリヒータ3に入り、余熱発生器1に戻される比較的に低温であるアンモニアの高濃度溶液と熱交換を行う。そして、温度の低下したアンモニアの低濃度溶液は、リヒータ3から出て、溶液絞り弁4を介して発生/吸収熱交換器7の管の上部に入り、アンモニアの吸収と熱交換を行い、その後、発生/吸収熱交換器7の管の底部から出て、吸収器8に入り、さらにアンモニアの吸収を行うとともに、吸収により熱を放出する。吸収器8から出たアンモニアの高濃度溶液が溶液ポンプ9に入り、溶液ポンプ9によって精留器5の溶液通路に送られ、ここで、余熱発生器1からのアンモニア・水の混合蒸気と熱交換を行う。精留過程において水分が精留器5の溶液通路の外面で凝縮して析出するとともに、熱を放出し、そして、これらの熱がスパイラルパイプ内の溶液に伝達する。吸熱した溶液が再び発生/吸収熱交換器7の外郭に入り込み、さらに発生/吸収熱交換器7の管の低濃度溶液がアンモニアガスを吸収するときに放出する熱を吸収した後、蒸留器2/リヒータ3の結合体に入り、ここでさらに熱を吸収し、最後に余熱発生器1に入る。これによって、アンモニア溶液循環回路が完了する。
The flow of operation in the present invention is shown below.
A high-concentration ammonia low-concentration solution enters the reheater 3 from the outer liquid outlet of the residual heat generator 1 and exchanges heat with a relatively low-temperature high-concentration ammonia solution returned to the residual heat generator 1. Then, the low-concentration ammonia low-temperature solution exits from the reheater 3 and enters the upper part of the tube of the generation / absorption heat exchanger 7 through the solution throttle valve 4 to absorb and heat exchange ammonia. Then, it exits from the bottom of the tube of the generation / absorption heat exchanger 7 and enters the
余熱発生器1の外郭からのアンモニア・水の混合蒸気は、気液出入り口を介して蒸留器2/リヒータ3の結合体に流れ込み、これから精留器5に入って混合蒸気の水分を分離させ、精留した高純度のアンモニアガスはコンデンサ10に入り、放熱し凝縮してアンモニア液となる。そして、アンモニア液は、アンモニア前段絞り弁11を介してリクーラ12のアンモニア液通路に入って熱交換を行い、これからアンモニア後段絞り弁13を介して蒸発器15に入る。蒸発器15から出たアンモニア蒸気は、リクーラ12のアンモニア蒸気通路に入って熱交換を行い、熱交換した後、発生/吸収熱交換器7の外郭の底部及び吸収器8に入り込んで、アンモニア溶液に吸収される。ここで、アンモニアが前記のアンモニア溶液循環回路に取り込まれ、最後に余熱発生器1に入り込み、これによって、アンモニア循環回路が完成される。
The mixed steam of ammonia and water from the outer shell of the residual heat generator 1 flows into the combination of the distiller 2 / reheater 3 through the gas / liquid inlet / outlet, and then enters the rectifier 5 to separate the moisture of the mixed steam, The rectified high-purity ammonia gas enters the
上記のアンモニア溶液循環回路において、溶液絞り弁4の下流であって、発生/吸収熱交換器7に入る前の管路にアンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が設けられている。本発明の冷凍装置において、アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、冷凍装置の停止に伴ってオフとなることができる。 In the above ammonia solution circulation circuit, the electric open / close valve 6 of the ammonia solution circulation circuit is provided in a pipe line downstream of the solution throttle valve 4 and before entering the generation / absorption heat exchanger 7. In the refrigeration apparatus of the present invention, the electric on-off valve 6 of the ammonia solution circulation circuit can be turned on when the refrigeration apparatus is started, and can be turned off when the refrigeration apparatus is stopped.
上記のアンモニア循環回路において、アンモニア後段絞り弁13の下流であって、蒸発器15に入る前の管路にアンモニア循環回路の電動開閉弁14が設けられている。本発明の冷凍装置において、アンモニア循環回路の電動開閉弁14が冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、冷凍装置の停止に伴ってオフとなることができる。
In the above-described ammonia circulation circuit, an electric on-off
本発明の冷凍装置において、リクーラ12がカニューレ構造を採用し、内管の熱交換面に三次元フィンが加工されたため、冷却量の再利用が更に強化される。更に、蒸発器15からの低温アンモニア蒸気とコンデンサ10からのアンモニア液との間の熱交換がカニューレ内で行なわれる。
In the refrigerating apparatus of the present invention, the
図1に示すように、リヒータ3と蒸留器2が一体化になっている。蒸留器2はいくつのタワートレイ17と円筒タンクを有し、タワートレイ17が円筒タンクの軸線に対して直交し、且つ、軸方向に一定の間隔を持って平行に配列され、タワートレイ17の周囲と円筒タンクの内壁が緊密に接触する。リヒータ3はスパイラルパイプであり、タワートレイ17の層と層の間で巻いている。タワートレイ17は切り欠けを有する形であり、各タワートレイ17の切り欠け部分がアンモニア・水の混合蒸気の上昇通路になる。更に、タワートレイ17に溝が加工され、溝の位置がリヒータのスパイラルパイプに合っているので、タワートレイ17上の溶液がスパイラルパイプ上を流れ、スパイラルパイプ内の溶液と熱交換を行うことに有利である。このような一体化の構造は、その特徴としては、余熱発生器1に戻った溶液が余熱発生器1から流出する高温の溶液と熱交換するだけでなく、余熱発生器1から出た高温のアンモニア・水の混合蒸気とも熱交換するので、よりよい再生効果が得られ、本装置の熱力学系数(熱力系数)が向上することである。 As shown in FIG. 1, the reheater 3 and the distiller 2 are integrated. The distiller 2 has a number of tower trays 17 and a cylindrical tank. The tower tray 17 is orthogonal to the axis of the cylindrical tank and is arranged in parallel with a certain interval in the axial direction. The periphery and the inner wall of the cylindrical tank are in intimate contact. The reheater 3 is a spiral pipe and is wound between the layers of the tower tray 17. The tower tray 17 has a shape having a notch, and the notched portion of each tower tray 17 becomes an ascending passage for the mixed steam of ammonia and water. Further, since the groove is processed in the tower tray 17 and the position of the groove matches the spiral pipe of the reheater, the solution on the tower tray 17 flows on the spiral pipe and exchanges heat with the solution in the spiral pipe. It is advantageous. Such an integrated structure is characterized in that the solution returned to the residual heat generator 1 not only exchanges heat with the high temperature solution flowing out of the residual heat generator 1 but also the high temperature of the residual heat generator 1. Since heat exchange is also performed with the mixed steam of ammonia and water, a better regeneration effect can be obtained and the thermodynamic system number (thermodynamic system number) of the present apparatus can be improved.
発生/吸収熱交換器7は、外郭と管を有する構造であり、垂直に設置されている。溶液絞り弁4からのアンモニア溶液が管を通って、管列の頂部から液分配器を介して自らの重さにより各管列の内壁に沿って均一に下方に流れ、そして、底部の出口から吸収器8に入る。精留器5からの溶液は外郭に沿って流れる。すなわち、溶液は、熱交換器7の下に入って熱交換器7の上から出て、蒸留器2に入る。管のアンモニア溶液がアンモニアガスを吸収する際に熱を生じ、これらの熱が外郭のアンモニア溶液に吸収される。前記の管列は内外壁にねじ溝が加工され、このねじ溝が管の溶液と外郭の溶液との間の熱交換を強化する。
The generation / absorption heat exchanger 7 has a structure having an outer shell and a tube, and is installed vertically. Ammonia solution from the solution throttle valve 4 flows through the pipe, flows downwards uniformly along the inner wall of each pipe row by its own weight from the top of the pipe row through the liquid distributor, and from the outlet at the bottom. The
排気ガスの余熱を利用するため、吸収式冷凍装置の余熱発生器1は相対的に独立な構造であり、余熱発生器1は外郭と管を有する構造であって、円筒タンク及び一群の管列から構成される。エンジンによる排気ガスが管を通り、すなわち、排気ガスの入口18から入り、排気ガスの出口19から排出する。アンモニア溶液が余熱発生器1の外郭を通る。余熱発生器1が管路を介して蒸留器2と接続し、余熱発生器1から出たアンモニア・水の混合蒸気及び余熱発生器1に戻ったアンモニア溶液がそれぞれ上記のように形成した接続管路を通って流れる。エンジンの排気ガスとアンモニア溶液との間の熱交換を促進するように、余熱発生器1における管列の内外壁それぞれにねじ溝が加工される。
In order to use the residual heat of the exhaust gas, the residual heat generator 1 of the absorption refrigeration apparatus has a relatively independent structure, and the residual heat generator 1 has a structure having an outer shell and a tube, and includes a cylindrical tank and a group of tube rows. Consists of Exhaust gas from the engine passes through the pipe, that is, enters from the
蒸発器15は、いくつの管列を緊密に束ねってなる管列の束及び外郭から構成されている。冷媒が管を通り、ブラインが外郭を通る。実装空間にバランスよく配置されるように管列及び外郭が、必要に応じて、長手方向に沿って所定の形状に曲がっている。ブラインポンプ(図示せず)の駆動により、ブラインが蒸発器15と送冷端末16との間を循環する。管列は、ブラインと冷媒との熱交換をよく行なうように表面に溝が加工される。
The
本発明の他の実施形態において、アンモニア溶液循環回路には、アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が、溶液絞り弁4の下流でなく、溶液絞り弁4の上流とリヒータ3との間に設けられる。アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁6が本発明の冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、本発明の冷凍装置の停止に伴ってオフとなることが可能である。この実施形態は、本発明と同様な技術効果が得られる。 In another embodiment of the present invention, in the ammonia solution circulation circuit, the electric on-off valve 6 of the ammonia solution circulation circuit is provided not between the solution throttle valve 4 but between the upstream of the solution throttle valve 4 and the reheater 3. It is done. The electric on-off valve 6 of the ammonia solution circulation circuit can be turned on when the refrigeration apparatus of the present invention is started, and can be turned off when the refrigeration apparatus of the present invention is stopped. In this embodiment, the same technical effect as the present invention can be obtained.
本発明のさらに他の実施形態において、アンモニア循環回路には、アンモニア循環回路の電動開閉弁14がコンデンサ10の下流とアンモニア前段絞り弁11との間に設けられる。アンモニア循環回路の電動開閉弁14が本発明の冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、本発明の冷凍装置の停止に伴ってオフとなることが可能である。この実施形態は、本発明と同様な技術効果が得られる。
In still another embodiment of the present invention, the ammonia circulation circuit is provided with an electric on-off
本発明のさらに他の実施形態において、アンモニア循環回路には、アンモニア循環回路の電動開閉弁14がアンモニア前段絞り弁11の下流とリクーラ12との間に設けられる。アンモニア循環回路の電動開閉弁14が本発明の冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、本発明の冷凍装置の停止に伴ってオフとなることが可能である。この実施形態は、本発明と同様な技術効果が得られる。
In still another embodiment of the present invention, the ammonia circulation circuit is provided with an electric on-off
本発明のさらに他の実施形態において、アンモニア循環回路には、アンモニア循環回路の電動開閉弁14がアンモニア後段絞り弁13の上流とリクーラ12との間に設けられる。アンモニア循環回路の電動開閉弁14が本発明の冷凍装置の起動に伴ってオンとなり、本発明の冷凍装置の停止に伴ってオフとなることが可能である。この実施形態は、本発明と同様な技術効果が得られる。
In still another embodiment of the present invention, the ammonia circulation circuit is provided with an electric on-off
従来の技術における排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置を実際に漁船などの運送用具に用いた場合に、漁船の操作に応じたエンジンの停止や、或いは冷凍装置の故障によって冷凍装置の緊急停止が発生したときに、この緊急停止がシステムの循環の中断を引き起こし、さらに冷凍システムの再起動を困難にし、冷凍装置を不調にするという問題が、本発明を実施することによって解決する。 When the ammonia absorption refrigeration system using the residual heat of the exhaust gas in the prior art is actually used as a transporting device such as a fishing boat, the refrigeration system is stopped due to the engine stop or the refrigeration device failure according to the operation of the fishing boat. The implementation of the present invention solves the problem that when an emergency stop occurs, the emergency stop causes interruption of the circulation of the system, further makes it difficult to restart the refrigeration system and makes the refrigeration apparatus malfunction.
1 余熱発生器
2 コンデンサ
3 リヒータ(回熱器)
4 溶液絞り弁
5 精留器
6 アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁
7 発生/吸収熱交換器
8 吸収器
9 溶液ポンプ
10 コンデンサ
11 アンモニア前段絞り弁
12 リクーラ(回冷器)
13 アンモニア後段絞り弁
14 アンモニア循環回路の電動開閉弁
15 蒸発器
16 送冷端末
17 タワートレイ
18 排気ガス入口
19 排気ガス出口
1 Remaining heat generator 2 Capacitor 3 Reheater (Regenerator)
4 Solution throttle valve 5 Rectifier 6 Electric open / close valve of ammonia solution circulation circuit 7 Generation /
13 Ammonia
Claims (4)
a)余熱発生器の外郭と、リヒータと、溶液絞り弁と、発生/吸収熱交換器の管と、吸収器と、溶液ポンプと、精留器と、発生/吸収熱交換器の外郭と、蒸留器/リヒータの結合体と、余熱発生器の外郭とが順次接続して成る回路から構成されるアンモニア溶液循環回路と、
b)余熱発生器の外郭と、蒸留器/リヒータの結合体と、精留器と、コンデンサと、アンモニア前段絞り弁と、リクーラのアンモニア液のインレットと、リクーラのアンモニア液のアウトレットと、アンモニア後段絞り弁と、蒸発器と、リクーラのアンモニアガスのインレットと、リクーラのアンモニアガスのアウトレットと、発生/吸収熱交換器の外郭と、発生/吸収熱交換器の管と、吸収器と、溶液ポンプと、精留器と、発生/吸収熱交換器の外郭と、蒸留器/リヒータの結合体と、余熱発生器の外郭とが順次接続して成る回路から構成されるアンモニア循環回路と、
を備えた排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置において、
前記アンモニア溶液循環回路におけるリヒータのアウトレットと発生/吸収熱交換器の頂部のインレットとの接続管路に、アンモニア溶液循環回路の電動開閉弁が直列に連結するように配置され、前記アンモニア循環回路におけるコンデンサのアウトレットと蒸発器のインレットとの接続管路に、アンモニア循環回路の電動開閉弁が直列に連結するように配置されていることを特徴とする排気ガスの余熱を利用するアンモニア吸収式冷凍装置。 Residual heat generator, rectifier, reheater (regenerator), solution throttle valve, ammonia throttle valve, evaporator, solution pump, absorber, condenser, tube and shell An absorption heat exchanger, an ammonia liquid inlet and an ammonia liquid outlet, and a recooler (cooler) including an ammonia gas inlet and an ammonia gas outlet,
a) Residual heat generator shell, reheater, solution throttle valve, generator / absorption heat exchanger tube, absorber, solution pump, rectifier, generator / absorption heat exchanger shell, An ammonia solution circulation circuit composed of a circuit formed by sequentially connecting a distiller / reheater combination and an outline of a residual heat generator;
b) Outer heat generator shell, distiller / reheater combination, rectifier, condenser, ammonia pre-stage throttle valve, recooler ammonia liquid inlet, recooler ammonia liquid outlet, and ammonia post stage Throttle valve, evaporator, recooler ammonia gas inlet, recooler ammonia gas outlet, generating / absorbing heat exchanger tube, generating / absorbing heat exchanger tube, absorber, solution pump A rectifier, a generator / absorption heat exchanger shell, a distiller / reheater combination, and an ammonia circulation circuit composed of a circuit formed by sequentially connecting a residual heat generator shell;
In the ammonia absorption refrigeration system using the residual heat of the exhaust gas with
An electric on-off valve of the ammonia solution circulation circuit is arranged to be connected in series to a connection line between the outlet of the reheater in the ammonia solution circulation circuit and the inlet at the top of the generation / absorption heat exchanger. An ammonia absorption refrigeration apparatus using residual heat of exhaust gas, wherein an electric on-off valve of an ammonia circulation circuit is connected in series to a connection line between an outlet of a condenser and an inlet of an evaporator .
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