JP2015137628A - 廃熱回収装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃熱回収装置6は、廃熱を熱源として作動流体を加熱する排気熱交換器62と、排気熱交換器62にて加熱された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを回収する膨張機63と、膨張機63にて膨張させた作動流体を凝縮して液化する凝縮器64と、凝縮器64にて液化された作動流体を排気熱交換器62へと送出するポンプ65と、膨張機63へと流入する作動流体の乾き度を取得する乾き度取得部67と、乾き度取得部67からの出力に基づいて排気熱交換器62を通過する作動流体の流量を制御して当該乾き度を1以下とする流量制御部66とを備える。廃熱回収装置6では、膨張機63に流入する作動流体が湿り蒸気状態となる範囲において、作動流体を適切な流量にて排気熱交換器62を通過させることにより、廃熱の回収効率を向上することができる。
【選択図】図1
Description
6,6a,6b 廃熱回収装置
61 (主)配管
61a 分岐配管
62 排気熱交換器
63 膨張機
64 凝縮器
65 ポンプ
66,66a 流量制御部
67 乾き度取得部
68 圧力制御部
69 減圧部
71 記憶部
72 乾き度演算部
611 分岐部
612 合流部
661 流量調節弁
662 ポンプ制御部
671 第1測定部
672 第2測定部
903 乾き飽和蒸気線
Claims (9)
- 廃熱回収装置であって、
装置からの廃熱を熱源として作動流体を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器にて加熱された作動流体を膨張させて機械的エネルギーを回収する膨張機と、
前記膨張機にて膨張させた作動流体を凝縮して液化する凝縮器と、
前記凝縮器にて液化された作動流体を前記熱交換器へと送出するポンプと、
前記膨張機へと流入する作動流体の乾き度を取得する乾き度取得部と、
前記乾き度取得部からの出力に基づいて前記熱交換器を通過する作動流体の流量を制御して前記乾き度を1以下とする流量制御部と、
を備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項1に記載の廃熱回収装置であって、
前記乾き度取得部が、
前記熱交換器と前記膨張機との間における作動流体の圧力である上流圧力を測定する第1測定部と、
前記膨張機と前記凝縮器との間における作動流体の圧力および温度を測定する第2測定部と、
前記膨張機の性能特性を示す特性データを記憶する記憶部と、
前記第1測定部および前記第2測定部からの出力と前記特性データとに基づいて前記乾き度を求める乾き度演算部と、
を備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項2に記載の廃熱回収装置であって、
前記熱交換器と前記膨張機との間に配置され、前記上流圧力を所定の圧力に維持する圧力制御部をさらに備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項1に記載の廃熱回収装置であって、
前記ポンプ、前記熱交換器、前記膨張機および前記凝縮器を順に接続するとともに作動流体が流れる主配管と、
前記熱交換器と前記膨張機との間の分岐部にて前記主配管から分岐し、前記膨張機と前記凝縮器との間の合流部にて前記主配管に合流するとともに、前記熱交換器から送出された作動流体の一部が流れる分岐配管と、
前記分岐配管上に設けられる減圧部と、
をさらに備え、
前記乾き度取得部が、
前記分岐部と前記減圧部との間における作動流体の圧力である分岐上流圧力を測定する第1測定部と、
前記減圧部と前記合流部との間における作動流体の圧力および温度を測定する第2測定部と、
前記減圧部において等エンタルピー膨張が行われると仮定した場合の前記減圧部の性能特性を示す特性データを記憶する記憶部と、
前記第1測定部および前記第2測定部からの出力と前記特性データとに基づいて前記乾き度を求める乾き度演算部と、
を備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項4に記載の廃熱回収装置であって、
前記熱交換器と前記分岐部との間に配置され、前記分岐上流圧力を所定の圧力に維持する圧力制御部をさらに備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の廃熱回収装置であって、
前記流量制御部が、前記ポンプと前記熱交換器との間に設けられる流量調節弁を備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項6に記載の廃熱回収装置であって、
前記流量制御部が、前記ポンプの出力をインバータ制御するポンプ制御部をさらに備えることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の廃熱回収装置であって、
前記作動流体が有機媒体であることを特徴とする廃熱回収装置。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載の廃熱回収装置であって、
前記作動流体のT−S線図における乾き飽和蒸気線は、比エントロピーの増加に従って高温側へと向かうことを特徴とする廃熱回収装置。
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