JP2011226467A - Compression heat recovery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気圧縮機の圧縮熱回収システムに関するものである。 The present invention relates to a compression heat recovery system for an air compressor.
下記特許文献1には、ボイラの給水タンクへの給水を用いて、圧縮空気の冷却や圧縮機の潤滑油の冷却を図ると共に、それにより給水タンクへの給水の加温を図ることで圧縮熱を回収するシステムが開示されている。具体的には、エアクーラとオイルクーラとを介してボイラの給水タンクへ水が供給され、エアクーラでは圧縮空気の冷却が図られる一方、オイルクーラでは圧縮機の潤滑油の冷却が図られ、各クーラにおいて給水タンクへの給水が加温される。 In Patent Document 1 below, compressed water is supplied to the water supply tank of the boiler to cool the compressed air and the lubricating oil of the compressor, thereby heating the water supplied to the water supply tank. Is disclosed. Specifically, water is supplied to a boiler water supply tank via an air cooler and an oil cooler, and the air cooler cools compressed air, while the oil cooler cools the lubricating oil of the compressor. The water supply to the water supply tank is heated at.
しかしながら、オイルクーラに通される潤滑油を所定温度に維持するように、給水タンクへの給水量を調整する構成である。従って、各クーラを通過後の水温は変動するため、ボイラへの給水以外の用途には利用しにくい場合があった。また、圧縮機の負荷によっては、各クーラを通過後の水が100℃を超えてしまい、高温仕様の配管を必要としたり、蒸気化したりするものであった。 However, the amount of water supplied to the water supply tank is adjusted so that the lubricating oil passed through the oil cooler is maintained at a predetermined temperature. Therefore, since the water temperature after passing through each cooler fluctuates, it may be difficult to use for purposes other than water supply to the boiler. Further, depending on the load of the compressor, the water after passing through each cooler exceeds 100 ° C., requiring high-temperature specification piping or vaporizing.
本発明が解決しようとする課題は、圧縮機の負荷が変動しても、エアクーラやオイルクーラを通過後の水温の変動を抑制し、所望温度の温水を得ることにある。また、ボイラへの給水以外の用途にも対応可能な圧縮熱回収システムを提供することを課題とする。 The problem to be solved by the present invention is to suppress the fluctuation of the water temperature after passing through the air cooler or the oil cooler and obtain hot water having a desired temperature even if the load of the compressor fluctuates. It is another object of the present invention to provide a compressed heat recovery system that can be used for applications other than water supply to a boiler.
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、圧縮機から吐出される圧縮空気とその冷却水とを熱交換するエアクーラと、前記圧縮機の潤滑油とその冷却水とを熱交換するオイルクーラと、前記各クーラを通された後の冷却水の温度に基づき、前記各クーラへ供給する冷却水の流量を調整する熱交給水量調整手段とを備えることを特徴とする圧縮熱回収システムである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is directed to an air cooler for exchanging heat between compressed air discharged from the compressor and its cooling water, and lubrication of the compressor. An oil cooler for exchanging heat between the oil and its cooling water, and a heat supply water amount adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling water supplied to each cooler based on the temperature of the cooling water after passing through each of the coolers. It is a compression heat recovery system characterized by comprising.
請求項1に記載の発明によれば、各クーラを通過後の水温に基づき、各クーラへの給水量を調整するので、圧縮機の負荷変動があっても、水温の変動を抑制することができる。また、所望温度の水温を得ることができるので、ボイラへの給水以外の用途にも利用しやすい。 According to the first aspect of the present invention, since the amount of water supplied to each cooler is adjusted based on the water temperature after passing through each cooler, it is possible to suppress fluctuations in the water temperature even if there is a load fluctuation of the compressor. it can. Moreover, since the water temperature of desired temperature can be obtained, it is easy to utilize also for uses other than the water supply to a boiler.
請求項2に記載の発明は、前記圧縮機から前記オイルクーラへ潤滑油を送る油送り路と、前記オイルクーラから前記圧縮機へ潤滑油を戻す油戻し路とをバイパス路で接続し、前記油送り路と前記バイパス路との分岐部、または前記油戻し路と前記バイパス路との合流部に、温調三方弁を設け、この温調三方弁により、前記オイルクーラに通す潤滑油の流量を調整して、前記圧縮機内の潤滑油を設定温度に維持することを特徴とする請求項1に記載の圧縮熱回収システムである。 According to a second aspect of the present invention, an oil feed path for sending lubricating oil from the compressor to the oil cooler and an oil return path for returning lubricating oil from the oil cooler to the compressor are connected by a bypass path, A temperature-controlled three-way valve is provided at the junction between the oil feed path and the bypass path, or at the junction between the oil return path and the bypass path, and the flow rate of lubricating oil passed through the oil cooler by the temperature-controlled three-way valve The compression heat recovery system according to claim 1, wherein the lubricating oil in the compressor is maintained at a set temperature by adjusting
請求項2に記載の発明によれば、温調三方弁によりオイルクーラに通す潤滑油の流量を調整することで、圧縮機の潤滑油を所望温度に維持することができる。 According to the second aspect of the present invention, the lubricating oil of the compressor can be maintained at a desired temperature by adjusting the flow rate of the lubricating oil that is passed through the oil cooler by the temperature control three-way valve.
請求項3に記載の発明は、直列に配置された前記両クーラに冷却水が通され、前記両クーラを通過後の冷却水の温度に基づき、前記両クーラへの給水路に設けた熱交給水ポンプをインバータ制御するか、前記両クーラへの給水路に設けた電動弁の開度を調整することを特徴とする請求項2に記載の圧縮熱回収システムである。
According to a third aspect of the present invention, the cooling water is passed through the two coolers arranged in series, and based on the temperature of the cooling water after passing through the two coolers, the heat exchange provided in the water supply passages to the two coolers. 3. The compression heat recovery system according to
請求項3に記載の発明によれば、エアクーラとオイルクーラとを直列に接続して、熱交給水ポンプをインバータ制御するか、給水路に設けた電動弁の開度を調整することで、簡易な構成で各クーラ通過後の水温を所望に維持することができる。 According to the third aspect of the present invention, the air cooler and the oil cooler are connected in series, and the heat exchange water pump is inverter-controlled, or the opening degree of the motor-operated valve provided in the water supply passage is adjusted. With such a configuration, the water temperature after passing through each cooler can be maintained as desired.
請求項4に記載の発明は、前記圧縮機は、蒸気を用いて動力を起こすスクリュ式蒸気エンジンにより駆動され、前記両クーラで加温された冷却水を、前記スクリュ式蒸気エンジンの軸封部から漏れる蒸気でさらに加温し、この加温後の冷却水の温度に基づき、前記熱交給水ポンプをインバータ制御するか、前記電動弁の開度を調整することを特徴とする請求項3に記載の圧縮熱回収システムである。
According to a fourth aspect of the present invention, the compressor is driven by a screw-type steam engine that generates power using steam, and the cooling water heated by the both coolers is supplied to a shaft seal portion of the screw-type steam engine. 4. The method according to
請求項4に記載の発明によれば、スクリュ式蒸気エンジンの軸漏れ蒸気からの熱回収を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to recover heat from the shaft leakage steam of the screw steam engine.
請求項5に記載の発明は、前記圧縮熱回収システムの起動時、第一設定条件を満たすまで、前記各クーラへ冷却水を設定流量で流し、前記第一設定条件を満たすと、前記各クーラを通された後の冷却水の温度に基づき、前記各クーラへの通水量を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧縮熱回収システムである。 According to a fifth aspect of the present invention, when the compression heat recovery system is started up, cooling water is allowed to flow through each of the coolers at a set flow rate until the first set condition is satisfied. The compressed heat recovery system according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of water flow to each cooler is adjusted based on the temperature of the cooling water after being passed.
請求項5に記載の発明によれば、圧縮熱回収システムの起動時に各クーラに強制的に通水することで、水温上昇の検知の遅れを防止できる。これにより、圧縮空気や潤滑油の所期の冷却を図ることができる。さらに、通水量は設定流量に制限されるので、冷却水が無駄に送られることも防止できる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent a delay in detection of a rise in water temperature by forcibly passing water through each cooler when the compression heat recovery system is activated. Thereby, desired cooling of compressed air and lubricating oil can be aimed at. Furthermore, since the water flow rate is limited to the set flow rate, it is possible to prevent the cooling water from being sent unnecessarily.
請求項6に記載の発明は、前記第一設定条件を満たすまでの前記各クーラへの通水量は、前記各クーラを通された後の冷却水の温度上昇に伴い増加するよう設定されることを特徴とする請求項5に記載の圧縮熱回収システムである。
According to a sixth aspect of the present invention, the amount of water passing through each of the coolers until the first setting condition is satisfied is set so as to increase as the temperature of the cooling water after passing through each of the coolers increases. The compression heat recovery system according to
請求項6に記載の発明によれば、水温の上昇に伴い通水量を増加させるので、圧縮空気や潤滑油の所期の冷却を図ることができる。 According to the sixth aspect of the invention, the amount of water flow is increased as the water temperature rises, so that the desired cooling of the compressed air and the lubricating oil can be achieved.
さらに、請求項7に記載の発明は、前記圧縮熱回収システムの停止時、第二設定条件を満たすまで、前記各クーラへ冷却水を設定流量で流し、前記第二設定条件を満たすと、前記各クーラへの通水を停止することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の圧縮熱回収システムである。 Further, in the invention according to claim 7, when the compression heat recovery system is stopped, the cooling water is allowed to flow to each of the coolers at a set flow rate until the second set condition is satisfied. The compressed heat recovery system according to any one of claims 1 to 6, wherein water flow to each cooler is stopped.
請求項7に記載の発明によれば、圧縮熱回収システムの停止時に各クーラに強制的に通水することで、圧縮空気や潤滑油の所期の冷却を図ることができる。さらに、通水量は設定流量に制限されるので、冷却水が無駄に送られることも防止できる。 According to the seventh aspect of the present invention, the forced cooling of the compressed air and the lubricating oil can be achieved by forcibly passing water through each cooler when the compression heat recovery system is stopped. Furthermore, since the water flow rate is limited to the set flow rate, it is possible to prevent the cooling water from being sent unnecessarily.
本発明によれば、圧縮機の負荷が変動しても、エアクーラやオイルクーラを通過後の水温の変動を抑制し、所望温度の温水を得ることができる。また、ボイラへの給水以外の用途にも対応可能な圧縮熱回収システムを実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the load of a compressor is fluctuate | varied, the fluctuation | variation of the water temperature after passing an air cooler or an oil cooler can be suppressed, and hot water of desired temperature can be obtained. Moreover, the compression heat recovery system which can respond also to uses other than the water supply to a boiler is realizable.
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の圧縮熱回収システムの一実施例を示す概略図である。本実施例の圧縮熱回収システム1は、ボイラ2の給水タンク3への給水を用いて、圧縮空気の冷却と圧縮機4の潤滑油の冷却を図ると共に、それにより給水タンク3への給水の加温を図ることで圧縮熱を回収するシステムである。そのために、本実施例の圧縮熱回収システム1は、圧縮機4、エアクーラ5およびオイルクーラ6を主要部として備える。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the compression heat recovery system of the present invention. The compression heat recovery system 1 of the present embodiment uses the water supplied to the
圧縮機4は、その構成を特に問わないが、本実施例では油潤滑式で且つスクリュ式の空気圧縮機である。圧縮機4から吐出される圧縮空気は、エアクーラ5において所望温度に水冷された後、各種の圧縮空気利用機器(図示省略)へ送られる。一方、圧縮機4の潤滑油は、オイルクーラ6との間を循環して所望温度に水冷される。
The configuration of the
圧縮機4は、本実施例では、蒸気エンジン7により駆動される。蒸気エンジン7は、蒸気を用いて動力を起こす装置である。蒸気エンジン7は、その構成を特に問わないが、本実施例ではスクリュ式の蒸気エンジンである。スクリュ式蒸気エンジンは、互いにかみ合うスクリュロータ間に蒸気が導入され、その蒸気によりスクリュロータを回転させつつ蒸気を膨張して減圧し、その際のスクリュロータの回転により動力を得る装置である。
In this embodiment, the
蒸気エンジン7へは、給蒸路8を介して蒸気が供給され、排蒸路9を介して蒸気が排出される。給蒸路8に設けた給蒸弁10の開閉または開度を調整することで、蒸気エンジン7の作動の有無または出力を調整できる。本実施例では、上述したように、圧縮機4は蒸気エンジン7により駆動されるが、電動機(図示省略)により補助駆動可能とされてもよい。あるいは、図1において蒸気エンジン7に代えて電動機を設置することで、圧縮機4は電動機により駆動されてもよい。なお、圧縮機4、蒸気エンジン7、エアクーラ5およびオイルクーラ6は、図1において一点鎖線で示すように、ユニット11として構成されてもよい。
Steam is supplied to the steam engine 7 through the
エアクーラ5は、圧縮空気とその冷却水との間接熱交換器である。具体的には、圧縮機4から吐出される圧縮空気は、オイルセパレータ(図示省略)を介してエアクーラ5へ送られ、エアクーラ5において水冷を図られた後、エアドライヤ(図示省略)にて水分除去され、圧縮空気利用機器(図示省略)へ送られる。
The
オイルクーラ6は、圧縮機4の潤滑油とその冷却水との間接熱交換器である。具体的には、圧縮機4とオイルクーラ6とは、油送り路12と油戻し路13とにより接続される。これにより、圧縮機4の潤滑油(本実施例のような油潤滑式の圧縮機の場合、より厳密には前記オイルセパレータで圧縮空気から分離された潤滑油)は、油送り路12を介してオイルクーラ6へ送られ、オイルクーラ6において水冷を図られた後、油戻し路13を介して圧縮機4本体へ戻される。
The
また、本実施例では、油送り路12と油戻し路13とは、バイパス路14で接続される。そして、油送り路12とバイパス路14との分岐部には、温調三方弁15が設けられる。この温調三方弁15は、ワックス式のものが好適に用いられ、圧縮機4からの潤滑油の温度に基づき、潤滑油をオイルクーラ6へ送るか、オイルクーラ6を介さずにバイパス路14を介して圧縮機4へ戻すかの分配割合を自力で調整する。これにより、オイルクーラ6へ通す潤滑油の流量を調整して、圧縮機4内の潤滑油を所望温度に維持することができる。
In this embodiment, the
エアクーラ5およびオイルクーラ6は、給水タンク3への給水路16の中途に順に設けられる。言い換えれば、給水タンク3への給水路16には、エアクーラ5とオイルクーラ6とが直列に設けられる。従って、給水タンク3への給水は、エアクーラ5とオイルクーラ6とを順に介して、ボイラ2の給水タンク3へ供給される。なお、給水タンク3への給水は、ボイラ2への給水となるので、好適には脱気された軟水が用いられる。
The
各クーラ5,6を介した給水タンク3への給水量は、熱交給水量調整手段としてのインバータポンプにより変更可能とされる。具体的には、給水タンク3への給水路16には、両クーラ5,6よりも上流側に熱交給水ポンプ17が設けられており、この熱交給水ポンプ17はインバータ18により回転数を制御可能とされ、回転数を変更されることで各クーラ5,6への給水量が調整される。
The amount of water supplied to the
この給水量は、両クーラ5,6を通過後の水温に基づき調整される。具体的には、給水タンク3への給水路16には、オイルクーラ6より下流に温度センサ19が設けられており、この温度センサ19の検出信号に基づき、熱交給水ポンプ17をインバータ制御して、給水量が調整される。温度センサ19の検出温度を設定温度に維持するように熱交給水ポンプ17による給水量を調整すれば、所望温度の温水を得ることができる。
This amount of water supply is adjusted based on the water temperature after passing through both
給水タンク3には、各クーラ5,6を介した給水の他、補給水路20を介しても給水可能とされる。この水もボイラ2への給水となることを考慮して、好適には脱気された軟水が用いられる。補給水路20には補給水弁21が設けられており、この補給水弁21を開閉することで給水タンク3への給水の有無が切り替えられる。
The
各クーラ5,6を介した給水だけでは、圧縮機4の負荷によっては給水タンク3内の水量が所望に確保できないおそれがあるが、その場合には補給水路20を介して直接に給水タンク3へ給水される。具体的には、給水タンク3には水位検出器22が設けられており、この水位検出器22による検出信号に基づき補給水弁21を制御することで、給水タンク3内の水位は設定範囲に維持される。なお、給水タンク3には、所定以上の水を外部へあふれさせるオーバフロー路23も設けられている。
Although there is a possibility that the amount of water in the
給水タンク3内の貯留水は、所望により給水ポンプ24および逆止弁25を介してボイラ2へ供給される。その水は、ボイラ2において蒸気化され、ボイラ2からの蒸気は、蒸気エンジン7などの各種の蒸気利用機器へ送られる。
The stored water in the
本実施例の圧縮熱回収システム1では、給水タンク3への給水は、エアクーラ5において圧縮空気の冷却を図り、またオイルクーラ6において潤滑油の冷却を図った後、給水タンク3へ供給される。この際、給水タンク3への給水は、エアクーラ5およびオイルクーラ6において圧縮熱を回収して加温される。このようにして、給水タンク3への給水により圧縮機4の潤滑油と圧縮空気との冷却を図ると共に、両クーラ5,6において給水タンク3への給水の加温を図ることができる。さらに、本実施例の圧縮熱回収システム1では、各クーラ5,6を通過後の水温を設定温度(たとえば80℃)に維持するように、熱交給水ポンプ17をインバータ制御することができ、それにより所望温度の温水を得ることができる。しかも、圧縮機4の潤滑油の冷却は、温調三方弁15により自動で調整される。
In the compression heat recovery system 1 of this embodiment, the water supplied to the
本発明の圧縮熱回収システム1は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、エアクーラ5とオイルクーラ6とを備え、これらクーラ5,6を通された後の水温に基づき各クーラ5,6への給水量を調整する構成であれば、その他の構成や制御は適宜に変更可能である。たとえば、前記実施例では、圧縮機4は蒸気エンジン7により駆動されたが、電動機により駆動される圧縮機4に対しても同様に適用できる。
The compression heat recovery system 1 of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate. In particular, as long as the
また、前記実施例では、各クーラ5,6を通過後の加温された水は、ボイラ2への給水として用いたが、空調機や食品機械など、ボイラ給水以外の用途にも適用可能である。得られる温水の温度を所望に維持できるので、幅広い用途に適用できる。
Moreover, in the said Example, although the warmed water after passing each
また、前記実施例では、給水路16にはエアクーラ5とオイルクーラ6とを順に設けたが、この設置順序は場合により逆にしてもよい。また、前記実施例では、給水路16にはエアクーラ5とオイルクーラ6とを直列に設けたが、場合により並列に設けてもよい。その場合も、各クーラ5,6を通過後の水を合流させて、その水温に基づき各クーラ5,6への給水量を調整すればよい。この場合において、各クーラ5,6への給水量を個別に調整可能としてもよい。
Moreover, in the said Example, although the
また、前記実施例において、圧縮機4を複数段にしてもよい。たとえば、圧縮機4を二段にする場合、一段目の圧縮機4からの圧縮空気は、第一のエアクーラ(インタークーラ)5で水冷を図られた後、二段目の圧縮機4でさらに圧縮され、第二のエアクーラ(アフタークーラ)5で水冷を図られる。そして、この二つのエアクーラ5,5とオイルクーラ6とは、給水路16に直列に設置してもよいし、それらの内の二つまたは全部を並列に設置してもよい。いずれの場合も、その設置順序は適宜に変更可能である。たとえば、オイルクーラ6、アフタークーラ(5)、インタークーラ(5)の順に冷却水が通される。
In the embodiment, the
また、これと同様にして、圧縮機4は、油潤滑式に限らず、無潤滑式(オイルフリー式)とされてもよい。つまり、無潤滑式の圧縮機4の場合も、一段目の圧縮機4からの圧縮空気は、第一のエアクーラ(インタークーラ)5で水冷を図られた後、二段目の圧縮機4でさらに圧縮され、第二のエアクーラ(アフタークーラ)5で水冷を図られる。無潤滑式の圧縮機の場合、圧縮機本体には潤滑油はない訳であるが、ギア部分には潤滑油があり、この潤滑油は前記実施例と同様にオイルクーラ6で冷却を図ることができる。
Similarly, the
また、前記実施例において、図1の二点鎖線で示すように、スクリュ式蒸気エンジン7からの軸漏れ蒸気で、給水タンク3への給水をさらに加温してもよい。具体的には、給水タンク3への給水路16には、オイルクーラ6より下流に、さらに別の熱交換器26が設けられる。そして、この熱交換器26には、給水タンク3への給水が通されると共に、蒸気エンジン7からの軸漏れ蒸気が通される。これにより、給水タンク3への給水をさらに加温することができる。この場合、この熱交換器26を通過後の水温に基づき、各クーラ5,6,26への給水量を調整すればよい。これにより、軸漏れ蒸気の増減にも対応することができる。
Moreover, in the said Example, as shown with the dashed-two dotted line of FIG. 1, you may further heat the water supply to the
また、前記実施例では、油送り路12とバイパス路14との分岐部に温調三方弁15を設けたが、図2に示すように、油戻し路13とバイパス路14との合流部に温調三方弁15を設けてもよい。この場合も、温調三方弁15は、圧縮機4からの潤滑油の温度に基づき、潤滑油をオイルクーラ6へ送るか、オイルクーラ6を介さずにバイパス路14を介して圧縮機4へ戻すかの分配割合を自力で調整する。これにより、オイルクーラ6へ通す潤滑油の流量を調整して、圧縮機4内の潤滑油を所望温度に維持することができる。
Moreover, in the said Example, although the temperature control three-
さらに、前記実施例では、熱交給水量調整手段として、熱交給水ポンプ17をインバータ制御したが、図2に示すように、給水路16には熱交給水ポンプ17と電動弁27とを直列に設けてもよい。この場合、熱交給水ポンプ17はオンオフ制御され、電動弁27は温度センサ19の検出信号に基づき開度調整される。なお、図2では、熱交給水量調整手段の構成と温調三方弁15の設置位置とにおいて図1と異なるが、熱交給水量調整手段の構成と温調三方弁15の設置位置との内、いずれか一方のみを図1と異ならしてもよいのは言うまでもない。
Further, in the above embodiment, the heat
ところで、圧縮熱回収システム1は、前述したように、温度センサ19の検出温度に基づき両クーラ5,6への通水量を制御するが、圧縮熱回収システム1の冷態起動時には、水温上昇を検出するまでに多少の遅れを生じる。従って、起動してすぐに温度センサ19による通水量制御を行うのでは、実際の通水が遅れ、圧縮空気や潤滑油の温度上昇を招くおそれがある。そこで、圧縮熱回収システム1の起動時には、第一設定条件を満たすまで、各クーラ5,6へ冷却水を設定流量で強制的に通水するのがよい。
By the way, as described above, the compression heat recovery system 1 controls the amount of water flow to both the
たとえば、起動信号から所定時間を経過するか、温度センサ19の検出温度が所定温度に上昇するまで、熱交給水ポンプ17で少流量を送り出すか(図1)、電動弁27を設定開度(典型的には最小開度)だけ開けばよい(図2)。そして、第一設定条件を満たした後は、温度センサ19による通水量制御に切り替えればよい。
For example, the heat
なお、第一設定条件を満たすまでの各クーラ5,6への通水量は、温度センサ19の検出温度の上昇に伴い、通水量を増加させるようにしてもよい。つまり、温度センサ19の検出温度の上昇に伴い、熱交給水ポンプ17で送り出す水量を徐々に増加させるか(図1)、電動弁27の開度を徐々に大きくすればよい(図2)。
Note that the water flow amount to each of the
このようにして起動時に各クーラ5,6に強制的に通水することで、温度センサ19による検出遅れを防止することができる。これにより、圧縮空気や潤滑油の過度の温度上昇を防止することができる。また、通水量を制限することで、給水タンク3へ低温の水が無駄に供給されるおそれもない。
By forcibly passing water through the
また、逆に、圧縮熱回収システム1の停止時、各クーラ5,6への通水をすぐに停止してしまうと、圧縮熱の回収が最後までできないおそれがある。特に、蒸気エンジン7への給蒸弁10を閉じても、蒸気エンジン7内には蒸気が残っているので、これを前記熱交換器26で回収するにしても、各クーラ5,6へ通水する必要がある。そこで、圧縮熱回収システム1の停止時、第二設定条件を満たすまで、各クーラ5,6へ冷却水を設定流量で強制的に通水するのがよい。
Conversely, if the water flow to each of the
たとえば、停止信号から所定時間を経過するか、温度センサ19の検出温度が所定温度に下がるまで、熱交給水ポンプ17で少流量を送り出すか(図1)、電動弁27を設定開度(典型的には最小開度)だけ開けばよい(図2)。そして、第二設定条件を満たした後は、各クーラ5,6への通水を完全に停止すればよい。
For example, a small flow rate is sent out by the heat
このようにして停止時に各クーラ5,6に強制的に通水することで、圧縮機4の潤滑油の冷却と、蒸気エンジン7内に残留する蒸気からの熱回収とを図ることができる。
By forcibly passing water through each of the
1 圧縮熱回収システム
3 給水タンク
4 圧縮機
5 エアクーラ
6 オイルクーラ
7 蒸気エンジン
12 油送り路
13 油戻し路
14 バイパス路
15 温調三方弁
16 給水路
17 熱交給水ポンプ
18 インバータ
19 温度センサ
26 熱交換器
27 電動弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compression
Claims (7)
前記圧縮機の潤滑油とその冷却水とを熱交換するオイルクーラと、
前記各クーラを通された後の冷却水の温度に基づき、前記各クーラへ供給する冷却水の流量を調整する熱交給水量調整手段と
を備えることを特徴とする圧縮熱回収システム。 An air cooler for exchanging heat between the compressed air discharged from the compressor and its cooling water;
An oil cooler for exchanging heat between the lubricating oil of the compressor and its cooling water;
And a heat supply water amount adjusting means for adjusting a flow rate of the cooling water supplied to each of the coolers based on a temperature of the cooling water after passing through each of the coolers.
前記油送り路と前記バイパス路との分岐部、または前記油戻し路と前記バイパス路との合流部に、温調三方弁を設け、
この温調三方弁により、前記オイルクーラに通す潤滑油の流量を調整して、前記圧縮機内の潤滑油を設定温度に維持する
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮熱回収システム。 An oil feed path for sending lubricating oil from the compressor to the oil cooler and an oil return path for returning the lubricating oil from the oil cooler to the compressor are connected by a bypass path,
A temperature control three-way valve is provided at the junction between the oil feed path and the bypass path, or the junction between the oil return path and the bypass path,
2. The compression heat recovery system according to claim 1, wherein the temperature of the lubricating oil passing through the oil cooler is adjusted by the temperature control three-way valve to maintain the lubricating oil in the compressor at a set temperature.
前記両クーラを通過後の冷却水の温度に基づき、前記両クーラへの給水路に設けた熱交給水ポンプをインバータ制御するか、前記両クーラへの給水路に設けた電動弁の開度を調整する
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮熱回収システム。 Cooling water is passed through both the coolers arranged in series,
Based on the temperature of the cooling water after passing through both coolers, the inverter of the heat exchange water pump provided in the water supply passages to the both coolers is controlled by the inverter, or the opening degree of the motor operated valve provided in the water supply passages to the both coolers It adjusts. The compression heat recovery system of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記両クーラで加温された冷却水を、前記スクリュ式蒸気エンジンの軸封部から漏れる蒸気でさらに加温し、
この加温後の冷却水の温度に基づき、前記熱交給水ポンプをインバータ制御するか、前記電動弁の開度を調整する
ことを特徴とする請求項3に記載の圧縮熱回収システム。 The compressor is driven by a screw-type steam engine that generates power using steam,
The cooling water heated by the both coolers is further heated by steam leaking from the shaft seal portion of the screw steam engine,
The compression heat recovery system according to claim 3, wherein the heat exchange water pump is inverter-controlled or the opening degree of the motor-operated valve is adjusted based on the temperature of the cooling water after heating.
前記第一設定条件を満たすと、前記各クーラを通された後の冷却水の温度に基づき、前記各クーラへの通水量を調整する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧縮熱回収システム。 When starting the compression heat recovery system, until the first setting condition is satisfied, the cooling water is allowed to flow at a set flow rate to each of the coolers.
When the first setting condition is satisfied, the amount of water flow to each cooler is adjusted based on the temperature of the cooling water after being passed through each cooler. The compression heat recovery system described in 1.
ことを特徴とする請求項5に記載の圧縮熱回収システム。 The amount of water flow to each of the coolers until the first setting condition is satisfied is set so as to increase with an increase in temperature of the cooling water after passing through each of the coolers. Compression heat recovery system.
前記第二設定条件を満たすと、前記各クーラへの通水を停止する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の圧縮熱回収システム。 When the compression heat recovery system is stopped, the cooling water is allowed to flow to each of the coolers at a set flow rate until the second setting condition is satisfied.
The compressed heat recovery system according to any one of claims 1 to 6, wherein when the second setting condition is satisfied, water flow to each of the coolers is stopped.
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