JP2016061199A - エネルギー回収装置及び圧縮装置並びにエネルギー回収方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態の圧縮装置1について、図1〜図3を参照しながら説明する。
図4は第1実施形態の変形例を示す図である。図4では、第1分岐流路34a及び第2分岐流路34bの合流部から膨張機24に至る流路部分に温度センサ55及び圧力センサ56が設けられる。エネルギー回収装置20では、温度センサ55及び圧力センサ56に基づいて算出された過熱度、すなわち、第1及び第2熱交換器21,22から流出した気相の作動媒体が合流した後であって膨張機24に流入する前の気相の作動媒体の過熱度が求められる。そして、当該過熱度が上述の特定の範囲(下限値Sα以上上限値Sβ以下の範囲)内に収まるように、全体流量制御部44によりポンプ30の回転数が調整されて作動媒体の全体流量が調整される。全体流量を調整する手法の詳細は図2と同様である。
上述の流量調整操作は、必ずしも圧縮ガスが需要先に供給されている途上にて行われる必要はなく、圧縮ガスの需要先への供給前であってエネルギー回収装置20を含む圧縮装置1の各機器の動作を調整する作業(以下、「調整作業」という。)の際に行われてもよい。
図7は、第2実施形態に係る圧縮装置1である。圧縮装置1では、圧縮ガスの流路上において第2圧縮機12よりも下流側の部位に温度センサ57及び圧力センサ58が設けられる。他の構造は第1実施形態と同様であり、以下、同様の構成には同符号を付して説明する。
12 第2圧縮機
20 エネルギー回収装置
21 第1熱交換器
22 第2熱交換器
24 膨張機
26 動力回収部(発電機)
28 凝縮器
30 ポンプ
32 循環流路
33 本流路
34a 第1分岐流路
34b 第2分岐流路
40 調整部
42 弁制御部
44 全体流量制御部
V 流量調整弁
Claims (9)
- 作動媒体のランキンサイクルにより、熱源からの熱エネルギーを回収するエネルギー回収装置であって、
前記ランキンサイクル上において互いに並列に接続され、複数の熱源が流入する複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器において熱源と熱交換した作動媒体を膨張させる膨張機と、
前記膨張機からの動力を回収する動力回収部と、
前記膨張機から流出した作動媒体を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器から流出した作動媒体を前記複数の熱交換器へ送るポンプと、
前記複数の熱交換器への作動媒体の流入量を調整する調整部と、
を備え、
前記調整部が、前記複数の熱交換器のそれぞれから流出した気相の作動媒体の温度、又は、前記気相の作動媒体の過熱度に基づき、前記複数の熱交換器のそれぞれに流入する液相の作動媒体の流入量を調整する、エネルギー回収装置。 - 請求項1に記載のエネルギー回収装置であって、
前記調整部が、
前記複数の熱交換器へ向かう複数の分岐流路のうち少なくとも1つの分岐流路に設けられる流量調整弁と、
前記温度又は前記過熱度に基づき前記流量調整弁の開度を制御し、記複数の熱交換器のそれぞれに流入する液相の作動媒体の流入量を調整する弁制御部と、
を備える、エネルギー回収装置。 - 請求項1又は2に記載のエネルギー回収装置であって、
前記複数の熱交換器へ流入する液相の作動媒体の全体流量を調整する全体流量制御部をさらに備え、
前記全体流量制御部は、前記複数の熱交換器から流出した気相の作動媒体の過熱度の平均もしくは温度の平均が特定の範囲内に収まるように、又は前記複数の熱交換器から流出した気相の作動媒体が合流した後であって前記膨張機に流入する前の気相の作動媒体の過熱度もしくは温度が特定の範囲内に収まるように、前記複数の熱交換器へ流入する液相の作動媒体の全体流量を調整する、エネルギー回収装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のエネルギー回収装置と、
ガスを圧縮する第1圧縮機と、
前記第1圧縮機から吐出された圧縮ガスをさらに圧縮する第2圧縮機と、
を備え、
前記エネルギー回収装置の前記複数の熱交換器が、
前記第1圧縮機から吐出された圧縮ガスの熱エネルギーを回収する第1熱交換器と、
前記第2圧縮機から吐出された圧縮ガスの熱エネルギーを回収する第2熱交換器と、
を含む圧縮装置。 - 請求項4に記載の圧縮装置であって、
前記第1圧縮機により吐出されるガスの圧力を略一定とし、前記第2圧縮機により吐出されるガスの圧力を需要側の要求圧力に応じて変更する制御部をさらに備え、
前記調整部が、前記複数の熱交換器のそれぞれに流入する液相の作動媒体の流入量を調整した後、前記第2圧縮機により吐出されるガスの圧力又は温度の変化率に基づいて再調整する、圧縮装置。 - 請求項4または5に記載の圧縮装置であって、
前記第1圧縮機及び前記第2圧縮機のそれぞれから吐出される圧縮ガスの温度が略一定に維持される場合に、需要先に圧縮ガスが供給される前において前記エネルギー回収装置の動作を調整する際に、前記複数の熱交換器への液相の作動媒体の流入量を決定する、圧縮装置。 - 作動媒体のランキンサイクルを用いて熱源からの熱エネルギーを回収するエネルギー回収方法であって、
a)前記ランキンサイクル上において互いに並列に接続され、複数の熱源が流入する複数の熱交換器を準備し、前記複数の熱交換器のそれぞれから流出した気相の作動媒体の温度又は過熱度を取得する工程と、
b)前記温度又は前記過熱度に基づき、前記複数の熱交換器のそれぞれに流入する液相の作動媒体の流入量を調整する工程と、
を備える、エネルギー回収方法。 - 請求項7に記載のエネルギー回収方法であって、
前記複数の熱交換器と、各熱交換器において熱源と熱交換した後の気相の作動媒体を膨張させる膨張機と、前記膨張機からの動力を回収する動力回収部と、前記膨張機から流出した気相の作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器から流出した液相の作動媒体を前記複数の熱交換器へ送るポンプとを備えるエネルギー回収装置を用い、
前記a)および前記b)工程を実施する、エネルギー回収方法。 - 請求項7または8に記載のエネルギー回収方法であって、
前記a)および前記b)工程に前後して、または、前記a)および前記b)工程と同時に、前記複数の熱交換器から流出した気相の作動媒体の過熱度の平均もしくは温度の平均が特定の範囲内に収まるように、又は前記複数の熱交換器から流出した気相の作動媒体が合流した後であって前記膨張機に流入する前の気相の作動媒体の過熱度または温度が特定の範囲内に収まるように、前記複数の熱交換器へ流入する液相の作動媒体の全体流量を調整する工程をさらに備える、エネルギー回収方法。
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