JP2016164377A - 動力発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クローズドサイクルの動力発生装置1であって、凝縮器4の下流側の過冷却経路13に過冷却器4aが設けられ、凝縮器4へ供給される冷却媒体の一部が過冷却器4aへと供給するように構成され、凝縮器4と過冷却器4aとに供給する冷却媒体の流量を調整してポンプ5の入口を設定過冷却度ΔTspに制御する制御部10を有する。
【選択図】図1
Description
しかし、クローズドサイクルが故に、熱源や冷却源の温度変動、あるいはサイクルを循環する作動流体の質量流量の変動によって送液ポンプの入口の状態が変動し、送液ポンプ入口における有効吸い込み揚程(以下、NPSHA:Available Net Positive Suction Headと言う。)が、送液ポンプ入口における必要吸い込み揚程(以下、NPSHR:Required Net Positive Suction Headと言う。)を下回り、キャビテーションが発生する。
送液ポンプにおいて、キャビテーションが発生すると、作動流体の送液不良を起こしてしまい、サイクルを安定して運転することが困難になる。
そこで、従来より、キャビテーションの発生を防止するために、クローズドサイクル内の冷媒の充填量を任意に調整できる冷媒充填量調整装置を備えた装置が提案されている(特許文献1、2参照)。
また、送液ポンプ入口よりも上流側に、過冷却器を設け、この過冷却器を通過する冷媒流量を調整することで、送液ポンプ入口の過冷却度を調節できるようになされた装置が提案されている(特許文献3,4参照)。
さらに、送液ポンプと凝縮器との間に過冷却器を設け、冷却媒体を先ず過冷却器に導いてから凝縮器に導く構成とし、これら凝縮器および過冷却器を通過する冷却媒体の流量を制御することで、送液ポンプの入口の過冷却度を調節できるようになされた装置が提案されている(特許文献5参照)。
1a 動力発生装置
1b 動力発生装置
1c 動力発生装置
1d 動力発生装置
1e 動力発生装置
1f 動力発生装置
10 制御部
11 供給経路
12 排出経路
13 過冷却経路
2 蒸発器
3 スクロール膨張機(膨張機)
31 発電機
4 凝縮器
4a 過冷却器
40 レシーバ
5 ポンプ
6 冷却媒体供給経路
61 主供給経路
62 副供給経路
63 冷却媒体排出経路
64 バイパス経路
7 流量調整手段
71 第一流量調整手段
72 第二流量調整手段
73 開閉弁
A 分岐点
B 合流点
ΔTsp 設定過冷却度(所定の過冷却度)
Claims (11)
- クローズドサイクルを用いた動力発生装置であって、
凝縮器の下流側の経路に過冷却器が設けられ、凝縮器へ供給される冷却媒体の一部が過冷却器へと供給するように構成され、
凝縮器と過冷却器とに供給する冷却媒体の流量を調整してポンプ入口を所定の過冷却度に制御する制御部を有することを特徴とする動力発生装置。 - 冷却媒体の供給経路が、主供給経路と副供給経路とに分岐され、主供給経路には、凝縮器が設けられ、その上流側に主供給経路流量調整手段が設けられ、副供給経路には、過冷却器が設けられ、その上流側に副供給経路流量調整手段が設けられ、
制御部は、これら主供給経路流量調整手段および副供給経路流量調整手段の開度を制御することで、凝縮器と過冷却器とに供給する冷却媒体の流量を調整するようになされた請求項1記載の動力発生装置。 - 冷却媒体の供給経路が、主供給経路と副供給経路とに分岐され、主供給経路には、凝縮器が設けられ、副供給経路には、過冷却器が設けられ、主供給経路と副供給経路との分岐点よりも上流側の供給経路または主供給経路と副供給経路との合流点よりも下流側の排出経路には、流量調整手段が設けられ、
制御部は、流量調整手段の開度調整により、凝縮器と過冷却器とに供給する冷却媒体の流量を制御するようになされた請求項1記載の動力発生装置。 - 冷却媒体の供給経路が、主供給経路と副供給経路とに分岐され、主供給経路と副供給経路との合流点よりも下流側の主供給経路には、主供給経路流量調整手段および凝縮器が流れ方向にこの順で設けられ、副供給経路には、過冷却器が設けられ、その上流側の副供給経路には副供給経路流量調整手段が設けられ、
制御部は、主供給経路流量調整手段および副供給経路流量調整手段の開度を制御することで、凝縮器と過冷却器とに供給する冷却媒体の流量を調整するようになされた請求項1記載の動力発生装置。 - 冷却媒体の供給経路が、主供給経路と副供給経路とに分岐され、主供給経路と副供給経路との合流点よりも下流側の主供給経路には、凝縮器が設けられ、副供給経路には、過冷却器が設けられ、主供給経路と副供給経路の分岐点よりも上流側の供給経路または凝縮器よりも下流側の排出経路には、流量調整手段が設けられ、
制御部は、流量調整手段の開度を制御することで、凝縮器と過冷却器とに供給する冷却媒体の流量を調整するようになされた請求項1記載の動力発生装置。 - 冷却媒体の供給経路と排出経路との間には、冷却媒体バイパス経路が設けられ、冷却媒体バイパス経路には、冷却媒体バイパス弁が設けられ、冷却媒体バイパス弁の開度を制御することで、冷却媒体が供給経路に過剰に流れないように調整するようになされた請求項1ないし5の何れか一に記載の動力発生装置。
- 主供給経路の配管径が副供給経路の配管径よりも大きく形成された請求項1ないし6の何れか一に記載の動力発生装置。
- 凝縮器における熱交換の伝熱面積が過冷却器における熱交換の伝熱面積よりも大きく形成された請求項1ないし7の何れか一に記載の動力発生装置。
- 凝縮器と過冷却器との間の作動流体の経路には、レシーバが設けられた請求項1ないし8の何れか一に記載の動力発生装置。
- 凝縮器から過冷却器までの作動流体の経路が、一つの凝縮器タンクによって形成され、作動流体の上流側経路は凝縮器タンクの上部に接続され、作動流体の下流側経路は凝縮器タンクの下部に接続され、
冷却媒体の凝縮器部分は凝縮器タンクの上部空間に設けられ、過冷却器部分は凝縮器タンクの下部空間に設けられてなる請求項1ないし9の何れか一に記載の動力発生装置。 - ポンプが立形多段渦巻ポンプとなされた請求項1ないし10の何れか一に記載の動力発生装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180328237A1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Cooling module, supercritical fluid power generation system including the same, and supercritical fluid supply method using the same |
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-
2015
- 2015-03-06 JP JP2015044340A patent/JP6321568B2/ja active Active
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