JP2021127712A - Binary power generation unit - Google Patents
Binary power generation unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021127712A JP2021127712A JP2020021865A JP2020021865A JP2021127712A JP 2021127712 A JP2021127712 A JP 2021127712A JP 2020021865 A JP2020021865 A JP 2020021865A JP 2020021865 A JP2020021865 A JP 2020021865A JP 2021127712 A JP2021127712 A JP 2021127712A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- receiver
- pump
- flow path
- circulation path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、バイナリー発電ユニットに関する。 The present invention relates to a binary power generation unit.
図6に示すように、特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、作動流体の循環経路71に送液ポンプ72、熱交換器73、蒸気タービン74及び復水器75が設けられ、作動流体の循環により、蒸気タービン74を駆動して発電を行う。この特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、作動流体の循環経路71における送液ポンプ72の吐出側から回収ライン76が分岐している。回収ライン76に配置された回収弁77を開放した状態で送液ポンプ72を駆動することにより、回収ライン76を通じて回収タンク78に作動流体を回収することができる。
As shown in FIG. 6, in the binary power generation unit disclosed in
特許文献1に開示されたバイナリー発電ユニットでは、送液ポンプ72を用いて循環経路71内の作動流体を回収タンク78に回収する。このため、この発電ユニットにおいて回収できる作動流体は、復水器75で液化した作動流体の一部だけであり、作動流体の回収率が低い。したがって、作動流体の回収率を上げたい場合には、真空ポンプを循環経路71に外部から接続して、真空ポンプを用いて作動流体の抜き取りを行わなければならない。
In the binary power generation unit disclosed in
本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外部の真空ポンプを用いなくても作動流体の回収率を上げることのできるバイナリー発電ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a binary power generation unit capable of increasing the recovery rate of working fluid without using an external vacuum pump. be.
前記の目的を達成するため、本発明に係るバイナリー発電ユニットは、ポンプ、蒸発器、膨張機及び凝縮器を有する作動流体の循環路と、前記循環路の作動流体を一時的に貯留可能なレシーバと、前記循環路における前記ポンプと前記蒸発器との間の部位から分岐して前記レシーバに作動流体を導入させる分岐流路と、前記ポンプから吐出された液状の作動流体が前記蒸発器に向けて流れる通常運転状態と前記分岐流路に流入する回収運転状態との間で切り換えを行う切換手段と、前記分岐流路に設けられ、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、前記循環路における、前記切換手段により前記ポンプからの前記作動流体の供給を止められた部位に存するガス状の作動流体を吸引するエジェクタと、を備えている。 In order to achieve the above object, the binary power generation unit according to the present invention includes a circulation path of a working fluid having a pump, an evaporator, an expander and a condenser, and a receiver capable of temporarily storing the working fluid of the circulation path. A branch flow path that branches from a portion of the circulation path between the pump and the evaporator to introduce the working fluid into the receiver, and a liquid working fluid discharged from the pump are directed toward the evaporator. A switching means for switching between a normal operation state in which the fluid flows and a recovery operation state in which the fluid flows into the branch flow path, and a pump provided in the branch flow path when the switching means is in the recovery operation state. An ejector that sucks a gaseous working fluid existing in a portion of the circulation path where the supply of the working fluid from the pump is stopped by the switching means, using the liquid working fluid boosted by I have.
本発明によるバイナリー発電ユニットでは、切換手段が回収運転状態にある状態でポンプが作動すると、ポンプは液状の作動流体を吸い込み、この液状の作動流体を吐出する。吐出された作動流体は分岐流路に圧送される。この作用により、液状の作動流体が分岐流路を通じてレシーバ内に送られる。このとき、エジェクタは、ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、循環路における、切換手段によりポンプからの作動流体の供給を止められた部位に存するからガス状の作動流体を吸引する。このエジェクタにより吸引作用により、循環路に残存するガス状の作動流体を吸引することができ、ガス状の作動流体もレシーバ内に溜めることができる。よって、外部の真空ポンプを用いなくても、作動流体の回収率を高めることができる。 In the binary power generation unit according to the present invention, when the pump operates while the switching means is in the recovery operation state, the pump sucks in the liquid working fluid and discharges the liquid working fluid. The discharged working fluid is pressure-fed to the branch flow path. By this action, a liquid working fluid is sent into the receiver through the branch flow path. At this time, the ejector uses the liquid working fluid boosted by the pump as the driving fluid, and sucks the gaseous working fluid because it exists in the portion of the circulation path where the supply of the working fluid from the pump is stopped by the switching means. .. By the suction action by this ejector, the gaseous working fluid remaining in the circulation path can be sucked, and the gaseous working fluid can also be stored in the receiver. Therefore, the recovery rate of the working fluid can be increased without using an external vacuum pump.
前記バイナリー発電ユニットは、前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記エジェクタに流通することを阻止する状態との間で切り換えを行う吸引切換手段と、を備えていてもよい。 The binary power generation unit switches between a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow to the ejector and a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector. It may be provided with a switching means.
この態様では、切換手段が回収運転状態にあるときに、吸引切換手段が、ガス状の作動流体がエジェクタに流通することを許容する状態に切り換えられる。一方で、切換手段が通常運転状態にあるときには、吸引切換手段が、ガス状の作動流体がエジェクタに流通することを阻止する状態に切り換えられる。したがって、通常運転時には、循環路を循環するガス状の作動流体がエジェクタに流通せず、作動流体が循環路を循環する状態を維持することができる。その一方で、回収運転時には、循環路内のガス状の作動流体をエジェクタにより吸引することが可能となる。 In this aspect, when the switching means is in the recovery operating state, the suction switching means is switched to a state that allows the gaseous working fluid to flow through the ejector. On the other hand, when the switching means is in the normal operating state, the suction switching means is switched to a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing to the ejector. Therefore, during normal operation, the gaseous working fluid circulating in the circulation path does not flow to the ejector, and the state in which the working fluid circulates in the circulation path can be maintained. On the other hand, during the recovery operation, the gaseous working fluid in the circulation path can be sucked by the ejector.
前記バイナリー発電ユニットは、前記膨張機をバイパスするように前記循環路に接続されたバイパス流路と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを阻止する状態との間で切り換えを行うバイパス切換手段と、を備えていてもよい。 The binary power generation unit includes a bypass flow path connected to the circulation path so as to bypass the expander, a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow through the bypass flow path, and the gaseous state. It may be provided with a bypass switching means for switching between a state in which the working fluid of the above is prevented from flowing through the bypass flow path.
この態様では、切換手段が回収運転状態にあるときに、バイパス切換手段が、循環路に存するガス状の作動流体がバイパス流路に流入することを許容する状態に切り換えられることにより、作動流体の回収時に膨張機を通過させることなく作動流体を回収することができる。したがって、循環路に存するガス状の作動流体を一層容易に回収することができる。 In this embodiment, when the switching means is in the recovery operation state, the bypass switching means is switched to a state in which the gaseous working fluid existing in the circulation path is allowed to flow into the bypass flow path, whereby the working fluid of the working fluid is switched. The working fluid can be recovered without passing through the expander at the time of recovery. Therefore, the gaseous working fluid existing in the circulation path can be recovered more easily.
前記バイナリー発電ユニットにおいて、前記レシーバは、前記循環路における前記凝縮器と前記ポンプとの間に配置されていてもよい。 In the binary power generation unit, the receiver may be arranged between the condenser and the pump in the circulation path.
この態様では、循環路における液状の作動流体の一時的に溜まる部位と、ガス状の作動流体の回収部位とを、レシーバで共用化することができる。 In this aspect, the portion where the liquid working fluid temporarily accumulates in the circulation path and the portion where the gaseous working fluid is collected can be shared by the receiver.
前記バイナリー発電ユニットは、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記レシーバに溜められる作動流体を冷却する冷却装置を備えていてもよい。 The binary power generation unit may include a cooling device that cools the working fluid stored in the receiver when the switching means is in the recovery operation state.
この態様では、作動流体をレシーバに溜めるときに、レシーバに溜まる作動流体の温度が徐々に上昇することを抑制することができる。この結果、作動流体がガスの状態でレシーバ内に溜まることを抑制でき、レシーバの内圧が徐々に上昇して回収効率が低下してしまうことをより抑制することができる。 In this aspect, when the working fluid is stored in the receiver, it is possible to prevent the temperature of the working fluid accumulated in the receiver from gradually increasing. As a result, it is possible to prevent the working fluid from accumulating in the receiver in the gas state, and it is possible to further prevent the internal pressure of the receiver from gradually increasing and the recovery efficiency from decreasing.
前記冷却装置は、ボルテックスクーラによって構成されていてもよい。この態様では、圧縮空気が得られるところに設置される場合に特に有効である。つまり、ボルテックスクーラは、圧縮空気を用いて簡便に冷風を作り出すことができるため、圧縮空気が得られるのであれば、簡便に作動流体を冷却することが可能となる。 The cooling device may be configured by a vortex cooler. This aspect is particularly effective when installed where compressed air is available. That is, since the vortex school can easily generate cold air using compressed air, it is possible to easily cool the working fluid if compressed air can be obtained.
以上説明したように、本発明によれば、外部の真空ポンプを用いなくても作動流体の回収率を上げることができる。 As described above, according to the present invention, the recovery rate of the working fluid can be increased without using an external vacuum pump.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態によるバイナリー発電ユニット1は、ランキンサイクルを利用した発電ユニットであり、図1に示すように、ポンプ8と、蒸発器10と、膨張機14と、凝縮器16、レシーバ18とを備えている。ポンプ8、蒸発器10、膨張機14、凝縮器16及びレシーバ18はこの順で、作動流体が循環する循環路4に接続されている。本実施形態によるバイナリー発電ユニット1では、作動流体が循環路4を通じてポンプ8、蒸発器10、膨張機14、凝縮器16及びレシーバ18を順に流れるという循環回路が構成されている。作動流体としては、水よりも沸点の低い冷媒が用いられる。
The binary
ポンプ8は、循環路4における凝縮器16の下流側(蒸発器10と凝縮器16との間)に位置しており、作動流体を加圧するように構成されている。ポンプ8は、凝縮器16で凝縮された液状の作動流体を所定の圧力まで加圧して蒸発器10に送り出す。ポンプ8として、インペラをロータとして備える遠心ポンプや、ロータが一対のギアからなるギアポンプ等が用いられる。
The
蒸発器10は、循環路4におけるポンプ8の下流側(ポンプ8と膨張機14との間)に位置している。蒸発器10は、作動流体が流れる作動流体流路10aと、熱源流体が流れる熱源流体流路10bとを有している。本実施形態では、蒸発器10は、シェルアンドチューブタイプの熱交換器によって構成されていて、熱源流体流路10bは中空状のシェルに構成され、作動流体流路10aはシェル内に配置された伝熱管によって構成されている。ただし、蒸発器10の構成はこれに限られるものではない。
The
熱源流体流路10bには、外部の熱源から供給された熱源流体が流れる。作動流体流路10aを流れる作動流体は、熱源流体流路10bを流れる熱源流体と熱交換して蒸発する。熱源流体としては、例えば高温空気、水蒸気等が挙げられる。また、バイナリー発電ユニット1が船に搭載されるような場合には、熱源流体として、内燃機関に導入される掃気エアーや内燃機関から排出される排ガスが用いられてもよい。
A heat source fluid supplied from an external heat source flows through the heat source
膨張機14は、循環路4における蒸発器10の下流側(蒸発器10と凝縮器16との間)に位置している。膨張機14は、図略のロータ部がケーシング内に配置された構造であり、ケーシング内に導入された作動流体が膨張することによりロータ部が駆動される。詳しくは、膨張機14は、蒸発器10で得られる蒸発圧力から凝縮器16で得られる凝縮圧力までガス状の作動流体が膨張する過程で、ロータ部が駆動される。膨張機14には、ロータ部に生じる駆動力が伝達されるように発電機20が接続されている。膨張機14においてガス状の作動流体が膨張することにより発電機20を駆動し、これにより発電が行われる。
The
凝縮器16は、循環路4における膨張機14の下流側(膨張機14とレシーバ18との間)に位置している。凝縮器16は、膨張機14から排出されたガス状の作動流体を凝縮させて液状の作動流体とするものである。凝縮器16は、ガス状の作動流体が流入する作動流体流路16aと、冷却水等の冷却流体が流れる冷却流体流路16bとを有している。冷却流体流路16bには、冷却通路22を通して供給される冷却水、海水等の冷却流体が流れる。作動流体流路16aを流れる作動流体は、冷却流体流路16bを流れる冷却流体と熱交換することにより凝縮する。
The
レシーバ18は、循環路4における凝縮器16の下流側(凝縮器16とポンプ8との間)に位置している。レシーバ18には、凝縮器16で得られた液状の作動流体が一時的に溜められる。
The
循環路4には、分岐流路25と吸引流路26とが接続されている。分岐流路25は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位から分岐しており、レシーバ18に繋がっている。吸引流路26は、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐しており、後述のエジェクタ28に接続されている。
A
分岐流路25には、エジェクタ28が設けられている。エジェクタ28は、分岐流路25を流れる液状の作動流体を噴出する図略のノズルを有しており、このノズルによる作動流体の減圧効果により、吸引流路26を通して循環路4からガス状の作動流体を吸引するように構成されている。エジェクタ28から噴出された液ガス混合の作動流体は、分岐流路25を通してレシーバ18に流入する。
An
バイナリー発電ユニット1には、ポンプ8から吐出された作動流体が蒸発器10に向けて流れる状態(通常運転状態)と、蒸発器10に流入せずに分岐流路25に流入する状態(回収運転状態)との間で、運転状態の切り換えを行う切換手段30が設けられている。切換手段30は、循環路4における分岐流路25の分岐部よりも下流側に配置された第1弁30aと、分岐流路25におけるエジェクタ28よりも上流側に配置された第2弁30bと、を有する。第1弁30aが開放されるとともに第2弁30bが閉じられると通常運転状態となり、第2弁30bが開放されるとともに第1弁30aが閉じられると回収運転状態となる。第1弁30a及び第2弁30bは、コントローラ32から送られる信号によって制御される。
In the binary
第1弁30a及び第2弁30bは、それぞれ開閉弁によって構成されているが、1つの三方弁(図示省略)によって構成されていてもよい。この場合、三方弁は、循環路4における分岐流路25の分岐部に配置され、ポンプ8と蒸発器10とを連通するとともにポンプ8とエジェクタ28との間を遮断する通常運転状態と、ポンプ8とエジェクタ28とを連通するとともにポンプ8と蒸発器10との間を遮断する回収運転状態との2つの状態を取り得る。
The
バイナリー発電ユニット1には、循環路4に存するガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引されることを許容する状態(吸引許容状態)と、循環路4に存するガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引されることを阻止する状態(吸引阻止状態)との間で切り換えを行う吸引切換手段34が設けられている。吸引切換手段34は、吸引流路26に配置された第3弁34aと、循環路4における吸引流路26の分岐部よりも下流側に配置された第4弁34bと、を有する。なお、図例では、第4弁34bは、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間に配置されている。第3弁34aが開放されるとともに第4弁34bが閉じられると吸引許容状態となり、第3弁34aが閉じられるとともに第4弁34bが開放されると吸引阻止状態となる。第3弁34a及び第4弁34bは、コントローラ32から送られる信号によって制御される。
The binary
第3弁34a及び第4弁34bは、それぞれ開閉弁によって構成されているが、1つの三方弁によって構成されていてもよい。この場合、三方弁は、循環路4における吸引流路26の分岐部に配置され、循環路4からエジェクタ28に向けて作動流体が流れることを許容するとともに循環路4からレシーバ18に作動流体が流入することを阻止する吸引許容状態と、循環路4からエジェクタ28に向けて作動流体が流れることを阻止するとともに循環路4からレシーバ18に作動流体が流入することを許容する吸引阻止状態と、の2つの状態を取り得る。
The
図例では、循環路4及び分岐流路25には、切換手段30又は吸引切換手段34を構成する弁の他にも弁が配置されている。具体的に、循環路4におけるレシーバ18とポンプ8との間に第5弁37が配置され、また、分岐流路25におけるエジェクタ28よりも下流側に第6弁38が配置されている。これらの弁37,38は、コントローラ32から送られる信号によって制御される。
In the illustrated example, valves are arranged in the
バイナリー発電ユニット1には、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却するための冷却装置40が設けられている。本実施形態では、冷却装置40は、レシーバ18に冷風を吹き付けてレシーバ18を冷却するように配置されている。
The binary
冷却装置40は、圧縮空気から冷風を生成するボルテックスクーラによって構成されている。ボルテックスクーラは、一方向に延びる円筒形の内室(図示省略)を有するとともに、この内室内に導入された圧縮空気がらせん状に高速で流れるように構成されている。らせん状に流れた圧縮空気は、その一部が、内室の一端部において軸方向に反転して中心軸付近を流れる。このとき中心軸付近では低圧となっているため、膨張によって温度が低下し、内室の他端部に位置する吹き出し口から冷風として吹き出される。なお、内室の一端部にも吹き出し口が形成されていて、この吹き出し口からは、残りの圧縮空気が熱風として吹き出される。冷却装置40に圧縮空気を導入する配管には開閉弁42が設けられている。開閉弁42は、コントローラ32から送られる信号によって制御される。
The
循環路4には、循環路4内に作動流体を供給するための供給路44が接続されている。供給路44は、循環路4におけるレシーバ18とポンプ8との間の部位に接続されている。作動流体の供給源を供給路44に接続した状態で、供給路44に配置された供給弁44aを開放し、ポンプ8を作動させると、供給路44を通して作動流体を循環路に供給することができる。なお、供給路44を省略してもよい。
A
循環路4には、循環路4外に作動流体を排出するための排出路46が接続されている。排出路46は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位に接続されている。排出路46に配置された排出弁46aを開放した状態でポンプ8を作動させると、排出路46を通して液状態の作動流体を外部に排出することができる。なお、排出路46を省略してもよい。
A
ここで、本実施形態によるバイナリー発電ユニット1の運転動作について説明する。バイナリー発電ユニット1を運転するときには、コントローラ32は、第1弁30a、第4弁34b及び第5弁37を開放するとともに、第2弁30b、第3弁34a及び第6弁38を閉じる。また、コントローラ32は、冷却装置40の開閉弁42も閉じた状態とする。
Here, the operation operation of the binary
この状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8から吐出された液状の作動流体は循環路4を通じて蒸発器10の作動流体流路10aに流入する。蒸発器10において、液状の作動流体は、熱源流体流路10bを流れる熱源流体によって加熱されて蒸発し、ガス状の作動流体となる。ガス状の作動流体は膨張機14に導入されてロータ部を駆動する。これにより、ガス状の作動流体が膨張するとともに温度が低下する。一方で、ロータ部が駆動することにより発電が行われるため、熱源流体の熱を電力として回収することができる。
When the
膨張機14において低温低圧となったガス状の作動流体は凝縮器16に流入する。凝縮器16において、作動流体流路16aを流れる作動流体は、冷却流体流路16bを流れる冷却流体によって冷却されて凝縮し、液状の作動流体となる。液状の作動流体は、凝縮器16から流出した後、レシーバ18に貯留される。レシーバ18内の作動流体は、ポンプ8に吸い込まれる。循環路4ではこのような作動流体の循環が行われる。
The gaseous working fluid that has become low temperature and low pressure in the
バイナリー発電ユニット1には、Oリング等のパッキンや軸受け等が用いられているため、これらの部材の交換を行う等のメンテナンスが必要である。そのようなときには、循環路4に封入されている作動流体をレシーバ18に収容させる回収運転を行うことになる。
Since the binary
回収運転を行う場合、コントローラ32は、循環路4内が飽和蒸気圧となって略平衡状態となる程度まで第4弁34bを開けた状態で第1弁30aを閉じておき、その後、第4弁34bを閉じるとともに、第2弁30b、第3弁34a、第5弁37及び第6弁38を開放する。また、コントローラ32は、冷却装置40の開閉弁42を開放する。なお、図1では、開放された弁が白抜きで示され、閉じられた弁が黒く塗りつぶされて示されている。
When performing the recovery operation, the
この状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8から吐出された液状の作動流体は分岐流路25に流入してエジェクタ28に導入される。エジェクタ28では、液状の作動流体がノズルから噴出されるのに伴って生ずる減圧作用により、吸引流路26を通して循環路4からガス状の作動流体がエジェクタ28に吸引される。そして、液状の作動流体とガス状の作動流体とが混合した状態で分岐流路25を通してレシーバ18に溜められる。
When the
ガス状の作動流体がレシーバ18に導入されるのに伴ってレシーバ18内が昇温するとともに昇圧する可能性があるため、冷却装置40によって生成された冷風をレシーバ18に吹き付けることにより、レシーバ18内のガス状の作動流体を冷却し凝縮を促進させる。これにより、レシーバ18内の圧力が上がることを抑制し、レシーバ18内に作動流体が溜められやすい状態にしている。エジェクタ28がガス状の作動流体を吸引できない程度まで循環路4内のガス状の作動流体が減ると、ポンプ8を停止し、全ての弁を閉じる。
As the gaseous working fluid is introduced into the
以上説明したように、本実施形態では、切換手段30が回収運転状態にある状態でポンプ8が作動すると、ポンプ8はレシーバ18内の液状の作動流体を吸い込み、この液状の作動流体を吐出する。吐出された作動流体は分岐流路25に圧送される。この作用により、液状の作動流体が分岐流路25を通じてレシーバ18内に送られる。このとき、エジェクタ28は、ポンプ8で昇圧された作動流体を駆動流体として、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位から作動流体を吸引する。このエジェクタ28により吸引作用により、ガス状の作動流体を吸引することができ、ガス状の作動流体もレシーバ18内に溜めることができる。よって、外部の真空ポンプを用いなくても、作動流体の回収率を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, when the
また、切換手段30が回収運転状態にあるときに、吸引切換手段34が、ガス状の作動流体がエジェクタ28に流通することを許容する状態に切り換えられる。一方で、切換手段30が通常運転状態にあるときには、吸引切換手段34が、ガス状の作動流体がエジェクタ28に流通することを阻止する状態に切り換えられる。したがって、通常運転時には、循環路4を循環する作動流体がエジェクタ28に流通せず、作動流体が循環路4を循環する状態を維持することができる。その一方で、回収運転時には、循環路4内のガス状の作動流体をエジェクタ28により吸引することが可能となる。
Further, when the switching means 30 is in the recovery operation state, the suction switching means 34 is switched to a state that allows the gaseous working fluid to flow to the
また、本実施形態では、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却する冷却装置40が設けられているため、作動流体をレシーバ18に溜めるときに、レシーバ18に溜まる作動流体の温度が徐々に上昇することを抑制することができる。この結果、作動流体がガスの状態でレシーバ18内に溜まることを抑制でき、レシーバ18の内圧が徐々に上昇して回収効率が低下してしまうことをより抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the
また本実施形態では、冷却装置40がボルテックスクーラによって構成されているため、圧縮空気が得られるところに設置される場合に特に有効である。つまり、ボルテックスクーラは、圧縮空気を用いて簡便に冷風を作り出すことができるため、圧縮空気が得られるところに設置されるのであれば、簡便に作動流体を冷却することが可能となる。なお、冷却装置40は、ボルテックスクーラによって構成されていなくてもよく、例えばチラー等によって構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, since the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前記実施形態では、第1〜第6弁30a、30b、34a、34b、37、38及び開閉弁42がコントローラ32によって開閉制御される構成としたが、これに限られるものではない。第1〜第6弁30a、30b、34a、34b、37、38及び開閉弁42は、手動で開閉される構成であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the first to
前記実施形態では、吸引流路26が循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、吸引流路26は、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位から分岐してもよく、あるいは、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位から分岐してもよい。また、循環路4における第1弁30aと蒸発器10との間の部位から分岐してもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、吸引流路26が1本の流路によって構成されているが、これに限られるものではない。例えば、図2に示すように、吸引流路26は、エジェクタ28に接続された主流路26aと、それぞれ下流端が主流路26aに接続された複数の枝流路と、を備えた構成であってもよい。図2では、枝流路として、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位から分岐する第1枝流路26bと、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位から分岐する第2枝流路26cと、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位から分岐する第3枝流路26dと、が設けられた構成を示している。この構成では、第3弁34aは、各枝流路26b〜26dに配置されている。なお、3つの枝流路を有する構成に限られず、何れか2つの枝流路を有する構成であってもよい。循環路4における枝流路26b、26c、26dの接続部位は、何れも、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位である。なお、枝流路(吸引流路26)は、循環路4における第1弁30aと蒸発器10との間の部位に接続されていてもよい。この部位も、切換手段30によりポンプ8からの作動流体の供給を止められた部位となる。
In the above embodiment, the
図3に示すように、循環路4には、膨張機14をバイパスするようにバイパス流路48が接続されていてもよい。バイパス流路48の一端部は、循環路4における蒸発器10と膨張機14との間の部位に接続され、バイパス流路48の他端部は、循環路4における膨張機14と凝縮器16との間の部位に接続されている。なお、バイパス流路48の他端部は、吸引流路26の分岐部よりも上流側において循環路4に接続されている。
As shown in FIG. 3, a
バイパス流路48には、バイパス切換手段としてのバイパス弁50が配置されている。バイパス弁50が開放されると、循環路4に存する作動流体がバイパス流路48に流入することを許容される。バイパス弁50が閉じられると、循環路4に存する作動流体がバイパス流路48に流入することを阻止される。コントローラ32は、切換手段30が回収運転状態にあるときには、バイパス弁50を開放する。これにより、作動流体の回収時に膨張機14を通過させることなく作動流体を回収することができる。したがって、循環路4に存するガス状の作動流体をより一層容易に回収することができる。
A
前記実施形態では、冷却装置40がレシーバ18を冷却する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、図4に示すように、冷却装置40は、分岐流路25を冷却するように構成されていてもよい。この場合でも、冷却装置40は、レシーバ18に溜められる作動流体を冷却する構成となる。図4に示す例では、冷却装置40が分岐流路25におけるエジェクタ28の下流側において作動流体を冷却する構成を示しているが、冷却装置40は、分岐流路25におけるエジェクタ28の上流側において作動流体を冷却する構成としてもよい。分岐流路25において、冷却装置40が取り付けられる部位は、フィン付き管によって構成されていてもよい。この場合、インナーフィンであってもアウターフィンであってもよい。なお、レシーバ18自体を冷却する方が冷却効率が高いため、冷却装置40は、レシーバ18自体を冷却する構成であるのが好ましい。また、冷却装置40を省略してもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、レシーバ18が循環路4に1つ接続された構成としたが、2つ以上のレシーバが循環路4に接続されていてもよい。また、レシーバ18は循環路4に対して着脱可能に接続された構成としてもよい。
In the above embodiment, one
また、前記実施形態では、エジェクタ28が設けられた分岐流路25を1つ備えた構成としたが、2つ以上の同様な分岐流路を備えた構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the configuration is provided with one
また、図5に示すように、循環路4に接続されたレシーバ18に加え、分岐流路25に接続されたレシーバ55を備えていてもよい。この場合、レシーバ55がレシーバ18よりも上側に配置され、レシーバ55内の作動流体が重力でレシーバ18に流れ込むようになっていてもよい。レシーバ55は分岐流路25に対して着脱可能に接続されていてもよい。分岐流路25には、レシーバ55とレシーバ18の間に開閉弁57が設けられていてもよい。開閉弁57は、レシーバ55内の作動流体をレシーバ18内に流入させる際に開放され、それ以外のときは閉じられる。
Further, as shown in FIG. 5, in addition to the
図5の形態において、レシーバ18は、省略されてもよい。この構成では、分岐流路25の一端部が、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位に接続される一方で、分岐流路25の他端部は、循環路4における凝縮器16とポンプ8との間の部位に接続された構成となる。この構成でも、作動流体がレシーバ55に一時的に貯留される構成となる。この場合、開閉弁57は省略される。なお、図5には冷却装置40が図示されていないが、この形態でも冷却装置40が設けられていてもよい。
In the form of FIG. 5, the
図1〜図5に示す形態では、分岐流路25は、循環路4におけるポンプ8と蒸発器10との間の部位から分岐してレシーバ18に繋がる構成であるが、これに限られない。例えば、分岐流路25は、レシーバ18に繋がる構成に代えて、循環路4における凝縮器16とレシーバ18との間の部位に繋がることにより、作動流体をレシーバ18に導入させる構成であってもよい。また、分岐流路25、エジェクタ28および吸込流路26は、循環路4に対して着脱可能な構成であってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the
1 :バイナリー発電ユニット
4 :循環路
8 :ポンプ
10 :蒸発器
14 :膨張機
16 :凝縮器
18 :レシーバ
25 :分岐流路
28 :エジェクタ
30 :切換手段
34 :吸引切換手段
40 :冷却装置
48 :バイパス流路
50 :バイパス弁
55 :レシーバ
1: Binary power generation unit 4: Circulation path 8: Pump 10: Evaporator 14: Expander 16: Condenser 18: Receiver 25: Branch flow path 28: Ejector 30: Switching means 34: Suction switching means 40: Cooling device 48: Bypass flow path 50: Bypass valve 55: Receiver
Claims (6)
前記循環路の作動流体を一時的に貯留可能なレシーバと、
前記循環路における前記ポンプと前記蒸発器との間の部位から分岐して前記レシーバに作動流体を導入させる分岐流路と、
前記ポンプから吐出された液状の作動流体が前記蒸発器に向けて流れる通常運転状態と前記分岐流路に流入する回収運転状態との間で切り換えを行う切換手段と、
前記分岐流路に設けられ、前記切換手段が前記回収運転状態にあるときに、前記ポンプで昇圧された液状の作動流体を駆動流体として、前記循環路における、前記切換手段により前記ポンプからの前記作動流体の供給を止められた部位に存するガス状の作動流体を吸引するエジェクタと、を備えているバイナリー発電ユニット。 A working fluid circulation path with a pump, evaporator, expander and condenser,
With a receiver that can temporarily store the working fluid of the circulation path,
A branch flow path that branches from a portion of the circulation path between the pump and the evaporator to introduce a working fluid into the receiver.
A switching means for switching between a normal operation state in which the liquid working fluid discharged from the pump flows toward the evaporator and a recovery operation state in which the liquid working fluid flows into the branch flow path.
When the switching means provided in the branch flow path is in the recovery operation state, the liquid working fluid boosted by the pump is used as a driving fluid, and the switching means from the pump in the circulation path. A binary power generation unit equipped with an ejector that sucks the gaseous working fluid existing in the part where the supply of the working fluid is stopped.
前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを許容する状態と、前記ガス状の作動流体が前記バイパス流路を流通することを阻止する状態との間で切り換えを行うバイパス切換手段と、を備えている請求項1に記載のバイナリー発電ユニット。 A bypass flow path connected to the circulation path so as to bypass the expander,
Bypass switching means for switching between a state in which the gaseous working fluid is allowed to flow through the bypass flow path and a state in which the gaseous working fluid is prevented from flowing through the bypass flow path. The binary power generation unit according to claim 1, further comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020021865A JP2021127712A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Binary power generation unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020021865A JP2021127712A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Binary power generation unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021127712A true JP2021127712A (en) | 2021-09-02 |
Family
ID=77488324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020021865A Pending JP2021127712A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Binary power generation unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021127712A (en) |
-
2020
- 2020-02-12 JP JP2020021865A patent/JP2021127712A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7665304B2 (en) | Rankine cycle device having multiple turbo-generators | |
KR100844634B1 (en) | Method And Apparatus for Power Generation Using Waste Heat | |
US7121906B2 (en) | Method and apparatus for decreasing marine vessel power plant exhaust temperature | |
KR100563517B1 (en) | Gas and steam turbine installation and method for operating an installation of this type | |
JPH09503263A (en) | Cooling device for gas turbine cooling medium in gas / steam turbine complex | |
US2764876A (en) | Refrigeration and air conditioning | |
NO340495B1 (en) | Powered gas seal panel separator | |
JP4659601B2 (en) | Energy supply system, energy supply method, and energy supply system remodeling method | |
CN102812211A (en) | Rankine cycle system | |
KR20120025664A (en) | Absorption chiller unit for ship and absorption chiliing method | |
JP4172914B2 (en) | Gas / steam combined turbine equipment | |
AU2018235056B2 (en) | Natural gas liquefaction installation arranged at the surface of an expanse of water, and associated cooling method | |
JP2021127712A (en) | Binary power generation unit | |
JP2001527619A (en) | Gas / steam turbine equipment and method for cooling gas turbine cooling medium in this equipment | |
KR101935637B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
JP5239613B2 (en) | Steam generation system | |
JP2007285531A (en) | Heat exchange tube, evaporator and heat pump | |
KR20160054652A (en) | Hybrid system of steam jet vacuum cooling unit | |
JP6781673B2 (en) | Thermal energy recovery device | |
JP6812077B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2014169810A (en) | Ejector type refrigerator | |
JP2014218922A (en) | Prime motor system | |
CZ307476B6 (en) | A device for compression heat utilization | |
JPH1047605A (en) | Turbine device for power generation using exhaust heat | |
CZ31301U1 (en) | A device for the utilization of compression heat |