JP3195085B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents
吸収式冷凍機Info
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Description
に詳しくは低温熱交換器と高温熱交換器の異常を検出す
る機能を有する吸収式冷凍機に関する。
は、吸収冷温水機の例えば蒸発器及び各要素間を結ぶ管
路にそれぞれ温度検出器を設け、各検出温度に基づいて
吸収冷温水機の運転状態が過渡であるか安定であるかを
判別し、安定運転状態であることを条件に吸収冷温水機
の冷凍能力診断を実行し、診断結果に基づいて冷凍能力
の低下を表示する診断装置が開示されている。
て、冷凍能力の低下が診断された時に、その原因が何で
あるかを判断するには、例えば蒸発器あるいは吸収器か
ら再生器に流れる稀吸収液と再生器から吸収器に戻る濃
吸収液とを熱交換する溶液熱交換器などの各構成部分毎
に入口出口の温度を検出してINPUTが100%での
設計値と比較する必要がある。このため、夏期以外の春
あるいは秋などの吸収式冷凍機の部分負荷時、あるいは
負荷が殆どない時には、その運転状態で異常が正確に検
出できないため、冷凍機の異常の検出が遅れるあるいは
運転停止時に異常箇所検出のために吸収冷温水機を10
0%負荷で運転しなければならないという問題がある。
課題を解決するための具体的手段として、再生器・凝縮
器・蒸発器・吸収器・低温熱交換器・高温熱交換器など
を配管接続して構成する吸収式冷凍機であって、低温熱
交換器・高温熱交換器それぞれの出入口部における加熱
流体と被加熱流体との温度差に基づいて加熱流体と被加
熱流体との対数平均温度差を求め、これら二つの対数平
均温度差の何れもが、負荷をパラメータとして予め設定
してある所定値を越えた時、警報を出力する警報手段を
備えたことを特徴とする吸収式冷凍機と、
交換器・高温熱交換器などを配管接続して構成する吸収
式冷凍機であって、低温熱交換器・高温熱交換器それぞ
れの両端部における加熱流体と被加熱流体との温度差に
基づいて加熱流体と被加熱流体との対数平均温度差を求
めると共に、吸収器において熱交換する冷却流体と吸収
液との吸収器出入口部における温度差に基づいて冷却流
体と吸収液との対数平均温度差を求め、これら三つの対
数平均温度差の何れもが、負荷をパラメータとして予め
設定してある所定値を越えた時、吸収液循環量不足の警
報を出力する警報手段を備えたことを特徴とする吸収式
冷凍機と、を提供することにより、前記従来技術の課題
を解決するものである。
求めた加熱流体・被加熱流体間の対数平均温度差を、負
荷をパラメータとして予め設定してある所定値と比較
し、警報を出力すか否かを判定するので、異常の発生を
速やかに且つ正確に報知することができる。
基づいて詳細に説明する。図1は冷媒に例えば水、吸収
液(溶液)に臭化リチウム(LiBr)溶液を用いた吸
収式冷凍機である吸収冷温水機の概略構成図であり、1
は蒸発器、2は吸収器、3は蒸発器1及び吸収器2を収
納した蒸発器吸収器胴、4は例えばガスバーナ5などの
高温熱源によって加熱される高温再生器、6は低温再生
器、7は凝縮器、8は低温再生器6及び凝縮器7を収納
した低温再生器凝縮器胴、9は吸収器2から高温再生器
4に流れる濃度の薄い吸収液と低温再生器6から吸収器
2に流れる濃度の濃い吸収液とを熱交換する溶液熱交換
器である低温熱交換器、10は吸収器2から低温熱交換
器9を経て高温再生器4に流れる稀吸収液と高温再生器
4から低温再生器6に流れる中間濃度の吸収液とを熱交
換する溶液熱交換器である高温熱交換器、11〜15は
吸収液配管、16は吸収液ポンプ、17及び18は冷媒
配管、19は冷媒循環配管、20は冷媒ポンプ、23は
途中に蒸発器熱交換器24が設けられた冷水配管であ
り、それぞれは図1に示したように配管接続されてい
る。
水配管25の途中に吸収器熱交換器26及び凝縮器熱交
換器27が設けられている。28は蒸発器1の冷媒溜り
29と吸収器2の吸収液溜り30とを配管接続する冷媒
バイパス管、31は開閉弁、32は吸収液配管12と吸
収器2とを接続する吸収液バイパス管、33は開閉弁、
34は冷媒配管17と吸収器2とを接続する冷媒蒸気バ
イパス管、35は開閉弁であり、各開閉弁31・33・
35は冷水の供給時に閉じ、温水の供給時に開く。
温度T1及び出口温度T2を検出する冷水温度検出器、
S3・S4・S5はそれぞれ吸収液配管11の低温熱交
換器9の入口側、低温熱交換器9と高温熱交換器10の
中間部、及び高温熱交換器10の出口側に設けられ、吸
収器2から高温再生器4に流れる稀吸収液の温度T3・
T4・T5を検出する稀吸収液温度検出器、S6・S7
はそれぞれ高温熱交換器10の入口側及び出口側の吸収
液配管12・13に設けられ、高温再生器4から低温再
生器6へ流れる中間濃吸収液の温度T6・T7を検出す
る中間濃吸収液温度検出器、S8・S9はそれぞれ低温
熱交換器9の入口側及び出口側の吸収液配管14・15
に設けられ、低温再生器6から吸収器2へ流れる濃吸収
液の温度T8・T9を検出する濃吸収液温度検出器、S
10・S11はそれぞれ吸収器2の冷却水入口温度T1
0及び出口温度T11を検出する冷却水温度検出器であ
る。
号を入力して低温熱交換器9・高温熱交換器10の異常
を検出する異常検出装置であり、この異常検出装置40
は例えば吸収冷温水機の制御盤(図示せず)に設けら
れ、マイクロコンピュータで構成されている。また、4
1は異常検出装置40と同様に制御盤に設けられ、異常
検出装置40からの信号を入力して動作する警報装置で
ある。この警報装置41は、例えば複数のセグメント素
子を備えた表示装置42とブザー43とから構成されて
いる。そして、表示装置42は異常検出装置40からの
信号に基づいて例えばALARMの文字を点滅する。
づいて説明する。44は冷水温度検出器S1・S2、稀
吸収液温度検出器S3・S4・S5、中間濃吸収液温度
検出器S6・S7、濃吸収液温度検出器S8・S9、及
び冷却水温度検出器S10・S11からの信号を入力
し、信号変換して中央演算処理装置(以下CPUとい
う)45へ出力する入力インターフェイス、46は所定
の演算プログラムなどが記憶されている記憶装置(以下
ROMという)、47はCPU45からの信号を入力し
て警報装置41へ出力する出力インターフェイス、48
は所定時間毎に信号を出力する信号発生器(以下CLO
CKという)、49は各温度検出器が検出した温度を記
憶する読込/消去可能な記憶装置(以下RAMという)
である。
T4と濃吸収液温度T8・9とから、低温熱交換器9に
おける稀吸収液・濃吸収液間の対数平均温度差TLM9を
算出するための演算式1と、
度T6・T7とから、高温熱交換器10における稀吸収
液・中間濃吸収液間の対数平均温度差TLM10を算出す
るための演算式2と、
%負荷時の冷水入口温度T1と冷水出口温度T2との差
と、運転中に実際に検出した冷水入口温度T1と冷水出
口温度T2との差とから負荷を算出するプログラムと、
LM9の値によって、低温熱交換器9の状態を判定する判
定基準(図3)と、
TLM10の値によって、高温熱交換器10の状態を判定
する判定基準(図4)と、
正常に運転されている時の負荷と対数平均温度差との関
係を示す理想ライン、ロは理想ライン(イ)に対して1
5%増しで示した警戒ライン、ハは理想ラインに対して
30%増しで示した運転停止ラインであり、異常検出装
置40は、演算により求めた対数平均温度差TLM9・T
LM10が警戒ライン(ロ)の下の領域Aに位置する時に
は吸収冷温水機が正常に機能していると判断して、警報
装置41への出力を行わず、TLM9・TLM10が警戒ラ
イン(ロ)と運転停止ライン(ハ)との間の領域Bに位
置する時には、やや異常な状態になっていると判断し
て、例えば表示装置42のALARMの文字を点滅して
管理者に異常を知らしめ、TLM9・TLM10が運転停止
ライン(ハ)を越えた領域Cに位置する時には、異常が
発生していると判断して、吸収冷温水機の運転を停止さ
せると共に、表示装置42のALARMの文字を点滅さ
せ、ブザー43を吹鳴させるようになっている。
(ロ)・運転停止ライン(ハ)は、冷却水温度検出器S
10が検出する冷却水温度T10をパラメータとして、
図3・図4に示した以外にも複数記憶されている(図3
・図4は冷却水温度が32℃の一例である)。
来の吸収式冷凍機と同様に高温再生器4で蒸発した冷媒
は低温再生器6を経て凝縮器7へ流れ、凝縮器熱交換器
27を流れる冷却水と熱交換して凝縮したのち冷媒配管
18を介して蒸発器1へ流れる。そして、冷媒が蒸発器
熱交換器24を流れる水と熱交換して蒸発し、気化熱に
よって蒸発器熱交換器24を流れる水が冷却される。そ
して、冷水が負荷に循環する。また、蒸発器1で蒸発し
た冷媒は吸収器2で吸収液に吸収される。冷媒を吸収し
て濃度が薄くなった稀吸収液が吸収液ポンプ16の運転
によって低温熱交換器9及び高温熱交換器10を経て高
温再生器4へ送られる。高温再生器4へ送られた吸収液
はバーナ5によって加熱されて冷媒が蒸発し、中濃度の
吸収液が高温熱交換器10を経て低温再生6へ流れる。
低温再生器6で吸収液は高温再生器10から冷媒配管1
7を流れてきた冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒
蒸気が分離され濃度が高くなる。高濃度になった吸収液
は低温熱交換器9を経て温度低下して吸収器2へ送られ
て散布される。
いる時の異常検出について図5のフローチャートに基づ
いて説明する。
検出器S3・S4・S5、中間濃吸収液温度検出器S6
・S7、濃吸収液温度検出器S8・S9、及び冷却水温
度検出器S10・S11が検出する各温度は、入力イン
ターフェイス44及びCPU45を介してRAM49に
一時記憶される。
て、所定時間毎にRAM49に記憶されている冷水温度
T1・T2、稀吸収液温度T3・T4・T5、中間濃吸
収液温度T6・T7、濃吸収液T8・T9、及び冷却水
温度T10・T11がCPU45へ読み込まれると共
に、ROM46から上記演算式1・2、負荷を求めるプ
ログラム、負荷と対数平均温度差TLM9・TLM10との
関係が読み込まれる。
入口温度差と100%負荷時の冷水出入口温度差(例え
ば、5℃)とから、CPU45により現時点における負
荷(%)が算出される。ここで、例えば冷水入口温度T
1が10℃で、冷水出口温度T2が7℃であると、温度
差(T1−T2)は3℃になるので、この時点の負荷は
3/5=0.6(60%)である。
3・T4、濃吸収液温度T8・T9から低温熱交換器9
における稀吸収液・濃吸収液間の対数平均温度差TLM9
と、稀吸収液温度T4・T5、中間濃吸収液温度T6・
T7から高温熱交換器10における稀吸収液・中間濃吸
収液間の対数平均温度差TLM10とが演算される。
結晶の発生による熱交換器での吸収液の流量の低下、ま
たは熱交換器の穴開きなどによって、高温熱交換器10
での熱交換性能が低下し、稀吸収液温度T4が例えば6
8℃、稀吸収液温度T5が例えば114℃、中間濃吸収
液温度T6が例えば144℃、中間濃吸収液温度T7が
例えば96℃と入力されている時には、高温熱交換器1
0における稀吸収液・中間濃吸収液間の対数平均温度差
TLM10は略29℃と演算算出される。そして、この時
の冷却水温度T10が例えば32℃であれば、上記演算
して求めた対数平均温度差TLM10の値は、冷却水温度
T10が32℃の時の図4で見て、異常を報知すべきと
される領域Cに位置することになる。
稀吸収液温度T4が例えば60℃、濃吸収液温度T8が
例えば84℃、濃吸収液温度T9が例えば52℃と入力
されている時には、低温熱交換器9における稀吸収液・
濃吸収液間の対数平均温度差TLM9は略21℃と求めら
れる。そして、この時の冷却水温度T10も32℃であ
るので、低温熱交換器9の対数平均温度差TLM9の値
も、冷却水温度T10が32℃の時の図3で見て、異常
を報知すべきとされる領域Cに位置することになる。
イス47を介して異常信号を出力する。即ち、異常検出
装置40から警報装置41へ異常信号が出力され、警報
装置41の表示装置42にALARMが点滅されると共
に、ブザー43を吹鳴し、熱交換器の異常を報知すると
共に、吸収冷温水機の運転を停止させる。
10の何れかが領域Aに位置する値となった時、例えば
負荷が同じく60%であって、稀吸収液温度T4・T
5、中間濃吸収液温度T6・T7から算出される高温熱
交換器10における前記対数平均温度差TLM10が、例
えば20.0℃と求められると、異常を報知する必要の
ない領域Aに位置することになるので、この場合はCP
U45は異常信号を出力せず、従って警報装置41は動
作しない。
0の何れもが領域Bに位置する値となった時には、異常
に近い状態が起きているので、表示装置42にALAR
Mを点滅させて、管理者に異常を知らしめ、早期の点検
を促す。
稀吸収液温度T3・T4・T5と、中間濃吸収液温度T
6・T7、濃吸収液温度T8・T9、演算式1・2に基
づいて運転時の対数平均温度差はTLM9・TLM10を算
出し、低温熱交換器9・高温熱交換器10に異常、即
ち、吸収液の汚れあるいは結晶の発生による熱交換効率
の低下が発生し、予め記憶されている警戒ライン(ロ)
・運転停止ライン(ハ)などを越えている場合には、異
常の度合いに応じて、異常検出装置40が警報装置41
に信号を出力するので、夏期あるいは冬期以外の中間期
においても、低温熱交換器9・高温熱交換器10に異常
が発生した場合には、吸収冷温水機の部分負荷時であっ
ても、異常を検出して異常発生の初期に対処することが
可能であり、吸収冷温水機の保守点検を一層確実に行う
ことができる。
に基づいて説明する。なお、特に説明がない構成につい
ては実施例1と同様であるとして省略した部分である。
おいて求めた低温熱交換器9・高温熱交換器10におけ
る対数平均温度差TLM9・TLM10に加えて、冷却水温
度検出器S10・S11が検出する冷却水温度T10・
T11と、濃吸収液温度検出器S9・稀吸収液温度検出
器S3とが検出する濃吸収液温度T9・稀吸収液温度T
3とから、演算式3に基づいて吸収器2における冷却水
と冷媒・吸収液間の対数平均温度差TLM2を演算算出
し、図7の制御フローに従って運転制御されるものであ
る。
温度差TLM9、高温熱交換器10における対数平均温度
差TLM10及び吸収器2における対数平均温度差TLM2
の総てが領域Cに入っている場合には、表示装置42が
点滅すると共にブザー43が吹鳴して、吸収液の循環量
不足が報知される。
給できる吸収式冷温水機に基づいて説明したが、冷水の
みを供給する吸収冷温水機においても、上記実施例と同
様に異常検出装置を設けることにより、同様の作用効果
を得ることができる。
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。
・TLM2を正常と異常の二領域に分けて、各機器の異常
/正常を判定するようにしても良い。
凝縮器・蒸発器・吸収器・低温熱交換器・高温熱交換器
などを配管接続して構成する吸収式冷凍機であって、低
温熱交換器・高温熱交換器それぞれの出入口部における
加熱流体と被加熱流体との温度差に基づいて加熱流体と
被加熱流体との対数平均温度差を求め、これら二つの対
数平均温度差の何れもが、負荷をパラメータとして予め
設定してある所定値を越えた時、警報を出力する警報手
段を備えたことを特徴とする吸収式冷凍機であり、
交換器・高温熱交換器などを配管接続して構成する吸収
式冷凍機であって、低温熱交換器・高温熱交換器それぞ
れの両端部における加熱流体と被加熱流体との温度差に
基づいて加熱流体と被加熱流体との対数平均温度差を求
めると共に、吸収器において熱交換する冷却流体と吸収
液との吸収器出入口部における温度差に基づいて冷却流
体と吸収液との対数平均温度差を求め、これら三つの対
数平均温度差の何れもが、負荷をパラメータとして予め
設定してある所定値を越えた時、吸収液循環量不足の警
報を出力する警報手段を備えたことを特徴とする吸収式
冷凍機であるので、
運転時や、運転開始時にダンパー調整不足などがあって
も、低温熱交換器・高温熱交換器・吸収器などの異常を
一早く検知することが可能であり、吸収式冷凍機の保守
点検を一層確実に行うことができるようになった。
る。
説明図である。
説明図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器・低温
熱交換器・高温熱交換器などを配管接続して構成する吸
収式冷凍機であって、低温熱交換器・高温熱交換器それ
ぞれの出入口部における加熱流体と被加熱流体との温度
差に基づいて加熱流体と被加熱流体との対数平均温度差
を求め、これら二つの対数平均温度差の何れもが、負荷
をパラメータとして予め設定してある所定値を越えた
時、警報を出力する警報手段を備えたことを特徴とする
吸収式冷凍機。 - 【請求項2】 再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器・低温
熱交換器・高温熱交換器などを配管接続して構成する吸
収式冷凍機であって、低温熱交換器・高温熱交換器それ
ぞれの両端部における加熱流体と被加熱流体との温度差
に基づいて加熱流体と被加熱流体との対数平均温度差を
求めると共に、吸収器において熱交換する冷却流体と吸
収液との吸収器出入口部における温度差に基づいて冷却
流体と吸収液との対数平均温度差を求め、これら三つの
対数平均温度差の何れもが、負荷をパラメータとして予
め設定してある所定値を越えた時、吸収液循環量不足の
警報を出力する警報手段を備えたことを特徴とする吸収
式冷凍機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34328992A JP3195085B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 吸収式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34328992A JP3195085B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 吸収式冷凍機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06159850A JPH06159850A (ja) | 1994-06-07 |
JP3195085B2 true JP3195085B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=18360370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34328992A Expired - Lifetime JP3195085B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 吸収式冷凍機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3195085B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018031558A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社日立ビルシステム | 吸収冷凍機の性能診断方法 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34328992A patent/JP3195085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06159850A (ja) | 1994-06-07 |
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