JP4027295B2 - ランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置 - Google Patents
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Description
ランキンサイクル装置は、基本的なシステムの構成要素として、熱源からの熱で、液相作動媒体すなわち水を気相作動媒体すなわち水蒸気に変換する蒸発器と、水蒸気を冷却して水に戻す凝縮器とを備えている。ランキンサイクル装置のシステムでは循環回路を備え、そこでは作動媒体が水の状態(液相)または水蒸気の状態(気相)で循環する。水蒸気の膨張作用に基づいて機械的エネルギが得られ、所要の仕事が行われる。
このランキンサイクル装置では、凝縮器には、この凝縮器内の水の液面位置を検出しかつ第1設定液面位置を定める液面位置検出部(液面センサ)と、凝縮器の第2設定液面位置に設けた中間排出口と、液相作動媒体の沸点温度よりも低い温度で開弁し、沸点温度より低い温度の液相作動媒体を排出する排出弁装置とで構成され、凝縮器内の水を排出しかつ第2設定液面位置を定める液相作動媒体排出部を備える。ランキンサイクル装置は、さらに、凝縮器内へ水を供給する液相作動媒体供給部(リターンポンプ等)と、液面位置検出部からの検出信号によって液相作動媒体供給部を駆動制御する制御装置を備えている。
以上の構成において、凝縮器内の液相作動媒体である水の液面位置が第2設定液面位置を超えるときには液相作動媒体排出部の中間排出口および排出弁装置により水を凝縮器から排出させる。また、水の液面位置が第1設定液面位置を下回るときには、上記制御装置による制御に基づき液相作動媒体供給部を駆動し、水を凝縮器に補充し、液面の位置を高くする。上記の構成によれば、凝縮器内の水の液面位置が所望の位置に存するようにし、液面位置を常に最適な位置に維持する。また、凝縮器における水に対応する部分(液相部)の伝熱面積および水蒸気に対応する部分(気相部)の伝熱面積のそれぞれの変化幅を、許容範囲内に保つことができ、かつ水の排出と補充供給の切換え動作にヒステリシスを持たせることにより、切換え動作の頻度を少なくし、凝縮器の作動安定化と共に、排出および補充供給に係わる装置の耐久性が向上する。
上記のごとく液相作動媒体排出部は、凝縮器の第2設定液面位置に設けた中間排出口と、水を排出する排出弁とで構成される。これにより、第2設定液面位置より上部の水を排出でき、液面位置を所要のレベルに制御し、水蒸気の排出は防止できるので、凝縮器の作動の安定化を図ることが可能である。
11 蒸発器
12 膨張機
13 凝縮器
14 給水ポンプユニット
15 配管
16 配管
17 配管
18 配管
26 配管
32 開放タンク
37 リターンポンプ
38 液面センサ
39 エアベント
41 密閉タンク
42 水コアレッサ
43 モータ
44 高圧給水ポンプ
45 排気管
46,47,48 冷却ファン
Claims (7)
- 熱源からの熱で液相作動媒体を気相作動媒体に変換する蒸発器と、前記気相作動媒体を冷却して前記液相作動媒体に戻す凝縮器とを備えるランキンサイクル装置において、
前記凝縮器内の前記液相作動媒体の液面位置を検出し、第1設定液面位置を定める液面位置検出手段と、
前記凝縮器の前記第2設定液面位置に設けた中間排出口と、前記液相作動媒体の沸点温度よりも低い温度で開弁し、前記沸点温度より低い温度の前記液相作動媒体を排出する排出弁装置とで構成され、前記凝縮器内の前記液相作動媒体を排出し、第2設定液面位置を定める液相作動媒体排出手段と、
前記凝縮器内へ前記液相作動媒体を供給する液相作動媒体供給手段と、
前記液面位置検出手段からの検出信号によって前記液相作動媒体供給手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記液面の位置が前記第2設定液面位置を超えるとき前記液相作動媒体排出手段の前記中間排出口および前記排出弁装置により前記液相作動媒体を前記凝縮器から排出し、前記液面の位置が前記第1設定液面位置を下回るとき前記制御手段で前記液相作動媒体供給手段を駆動して前記液相作動媒体を前記凝縮器に補充することを特徴とするランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。 - 前記排出弁装置は、
前記中間排水口に接続される接続部と、
リザーブ用タンクに通じる弁口と、
内部に感温液を収容するダイヤフラム部材で形成され、周囲環境に前記気相作動媒体が存在するときには前記ダイヤフラム部材が膨張して前記弁口を閉じかつ前記周囲環境に前記液相作動媒体が存在するときには前記ダイヤフラム部材が収縮して前記弁口を開く弁と、を備え、
これにより、前記液相作動媒体の沸点温度よりも低い温度で開弁し、前記沸点温度より低い温度の前記液相作動媒体を排出することを特徴とする請求項1記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。 - 前記排出弁装置はエアベントであり、このエアベントの前記弁は、内部に前記感温液を収容する2枚のダイヤフラムの組合せ構造で形成され、排出弁装置内部の前記周囲環境に水蒸気が存在するときには前記水蒸気の温度で前記感温液が気化し前記2枚のダイヤフラムが外方へ膨張して前記弁口を閉じ、前記周囲環境に水または空気が存在するときには周囲環境の温度に応じて前記感温液が液体状態を維持し前記2枚のダイヤフラムが内方へ収縮して前記弁口を開き、前記水を前記リザーブ用タンクに排出することを特徴とする請求項2記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。
- 前記凝縮器から排出された前記液相作動媒体と前記凝縮器に補充される前記液相作動媒体とを蓄え、排出または補充される前記液相作動媒体を循環させるリザーブ用タンクを有することを特徴とする請求項1記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。
- 前記液相作動媒体供給手段は、リザーブ用タンクに蓄えられた前記液相作動媒体をポンプによって凝縮器に補充することを特徴とする請求項1記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。
- 前記凝縮器は、複数の凝縮管を有し、前記液面の位置の対応する箇所に少なくとも2以上の凝縮管を連通する中間室を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。
- 前記第1設定液面位置と前記第2設定液面位置を同じ液面位置としたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のランキンサイクル装置における凝縮器の液面位置制御装置。
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BR112012024146B1 (pt) * | 2010-03-23 | 2020-12-22 | Echogen Power Systems, Inc. | circuito de fluido de trabalho para recuperação de calor perdido e método de recuperação de calor perdido em um circuito de fluido de trabalho |
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DE102010053835A1 (de) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | Daimler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Entlüftung eines Abwärmenutzungskreislaufs in einem Fahrzeug |
DE102010054733A1 (de) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Daimler Ag | Abwärmenutzungsvorrichtung, Betriebsverfahren |
US8826662B2 (en) * | 2010-12-23 | 2014-09-09 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle system and method |
JP2013122173A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Toyota Industries Corp | 車両用廃熱利用装置 |
CN104246195B (zh) * | 2012-04-23 | 2016-09-07 | 丰田自动车株式会社 | 热输送装置 |
DE102013001569A1 (de) * | 2013-01-30 | 2014-07-31 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben einer Abwärmenutzungsvorrichtung |
KR20160028999A (ko) | 2013-03-04 | 2016-03-14 | 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 | 큰 네트 파워 초임계 이산화탄소 회로를 구비한 열 엔진 시스템 |
US10077683B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-09-18 | Echogen Power Systems Llc | Mass management system for a supercritical working fluid circuit |
DE102014223626A1 (de) | 2013-11-20 | 2015-05-21 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Vorrichtung und Verfahren zur Rückgewinnung von Abwärmeenergie und ein Nutzkraftfahrzeug |
DE102014206026A1 (de) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kühleinrichtung für einen Kondensator eines Systems für einen thermodynamischen Kreisprozess, System für einen thermodynamischen Kreisprozess, Anordnung mit einer Brennkraftmaschine und einem System, Kraftfahrzeug, und ein Verfahren zum Durchführen eines thermodynamischen Kreisprozesses |
US10570777B2 (en) | 2014-11-03 | 2020-02-25 | Echogen Power Systems, Llc | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
DE102015209091A1 (de) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Abwärmenutzungsanordnung einer Brennkraftmaschine |
KR101936508B1 (ko) * | 2017-06-15 | 2019-01-08 | 두산중공업 주식회사 | 냉각 모듈 및 이를 포함하는 초임계 유체 발전 시스템 및 이를 이용한 초임계 유체 공급 방법 |
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US3788091A (en) * | 1970-09-25 | 1974-01-29 | Statham Instrument Inc | Thermodynamic cycles |
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JPS5334001A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-30 | Toshiba Corp | Water level control apparatus for condensing and water supplying components of power plant |
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JP2002129908A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 蒸気タービン復水器の水位レベル制御方法 |
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