JP4090262B2 - Absorption refrigerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱効率に優れた吸収式冷凍機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4に示したように、高温再生器1の稀吸収液を加熱沸騰させるガスバーナ2から排出される排ガスを、吸収液管12の高温熱交換器10と高温再生器1との間に設けた第1の排ガス熱回収器27と、低温熱交換器9と高温熱交換器10との間に設けた第2の排ガス熱回収器28とに順次送り、吸収器7から高温再生器に1に搬送する稀吸収液の温度を上げ、ガスバーナ2による必要加熱量を減らし、燃料消費量を削減するように工夫した吸収式冷凍機が周知である。
【0003】
すなわち、上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収器7から吐出した約40℃(定格運転時、以下同じ)の稀吸収液は低温熱交換器9・第2の排ガス熱回収器28・高温熱交換器10・第1の排ガス熱交換器27それぞれで加熱され、140℃前後に上昇して高温再生器1に流入するので、ガスバーナ2で消費する燃料が節約できる。
【0004】
なお、ガスバーナ2から出る排ガスの温度と吸収器7から供給される稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁29の開度を大きくして吸収液管14に流れる稀吸収液の量を増加し、第2の排ガス熱回収器28における排ガスからの熱回収を減少させて排ガス温度の著しい低下を防止し、排ガスに含まれる水蒸気の凝縮・結露を防止する構成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の吸収式冷凍機においては、流量制御弁が第2の排ガス熱回収器を迂回する吸収液管に設置されていたため、その流量制御弁を全開にしても吸収液管を通って第2の排ガス熱回収器に流れる稀吸収液の量は少なからずあった。
【0006】
そのため、運転開始時など排ガス、稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁を全開にしても排ガスの温度が低下し過ぎ、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮・結露し、熱交換器や排気管を腐食することがあった。
【0007】
また、ガスバーナから出る排ガスが保有する熱の大半は回収し尽くしており、排ガスから今以上の熱回収を図ると、運転開始時でなくても排ガスに含まれる水蒸気の露点以下に排ガスの温度が低下し、結露して熱回収器や配管部を腐食することがあったので、他の方法によりさらに熱効率の改善を図る必要があり、それが解決すべき課題となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、稀吸収液を加熱沸騰させて冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、この高温再生器で生成して供給される中間吸収液を高温再生器で生成した冷媒蒸気で加熱してさらに冷媒を蒸発分離し、中間吸収液から冷媒蒸気と濃吸収液を得る低温再生器と、この低温再生器で中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が供給されると共に、低温再生器で生成して供給される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、この凝縮器から供給された冷媒液が伝熱管の上に散布され、伝熱管内を流れる流体から熱を奪って冷媒が蒸発する蒸発器と、この蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を低温再生器から冷媒蒸気を分離して供給される濃吸収液に吸収させて稀吸収液にし、高温再生器に供給する吸収器と、この吸収器に出入する稀吸収液と濃吸収液とが熱交換する低温熱交換器と、高温再生器に出入する中間吸収液と稀吸収液とが熱交換する高温熱交換器とを備えた吸収式冷凍機において、吸収器から吐出した稀吸収液は分岐して、その一部が前記低温熱交換器で濃吸収液と熱交換する稀吸収液として流れ、残部が前記低温再生器から放熱して吐出した冷媒と熱交換するように冷媒熱回収器へ流れ、前記低温熱交換器及び前記冷媒熱回収器でそれぞれ熱交換した稀吸収液は合流して前記高温再生器へ供給されるよう配管され、前記冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とを設けた第1の構成の吸収式冷凍機と、
【0009】
前記第1の構成の吸収式冷凍機において、比率制御手段が、吸収器から冷媒熱回収器に至る吸収液管に設けられた回転数制御可能なポンプ、開度調節可能な流量制御弁、冷媒熱回収器に至る吸収液管と低温熱交換器に至る吸収液管との分岐部に設けられた流量比率調整弁、の何れかであるようにした第2の構成の吸収式冷凍機と、
【0010】
前記第1または第2の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御するようにした第3の構成の吸収式冷凍機と、
【0011】
前記第1または第2の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御するようにした第4の構成の吸収式冷凍機と、
【0012】
前記第1または第2の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の10〜30%に制限するようにした第5の構成の吸収式冷凍機と、
【0013】
前記第1〜第5何れかの構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設けると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるようにした第6の構成の吸収式冷凍機と、
【0014】
前記第6の構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器の入口側に設けたフィルタと冷媒熱回収器の入口側に設けたフィルタを、低温熱交換器に至る吸収液管と冷媒熱回収器に至る吸収液管とに分岐する前の吸収液管に設けた共通の一つのフィルタにより代替するようにした第7の構成の吸収式冷凍機と、
を提供するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、水を冷媒とし、臭化リチウム(LiBr)水溶液を吸収液とした吸収式冷凍機を例に挙げて説明する。
【0016】
本発明の一実施形態を、図1に基づいて説明する。図中1は、例えば都市ガスを燃料とするガスバーナ2の火力によって吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離するように構成された高温再生器、3は低温再生器、4は凝縮器、5は低温再生器3と凝縮器4が収納されている高温胴、6は蒸発器、7は吸収器、8は蒸発器6と吸収器7が収納されている低温胴、9は低温熱交換器、10は高温熱交換器、11は冷媒熱回収器、12〜16は吸収液管、17〜19は吸収液ポンプ、20〜22は冷媒管、23は冷媒ポンプ、24は冷水管、25は冷却水管、26はガスバーナ2から出る排ガスが通る排気管、27は第1の排ガス熱回収器、28は第2の排ガス熱回収器、29は吸収液管14との分岐部より下流側で第2の排ガス熱回収器28より上流側の吸収液管12に設けられた流量制御弁、30は排気管26の下流部分に設けられて排ガスの温度を検出する温度センサ、31は吸収液管12の上流部分に設けられて熱交換する前の稀吸収液の温度を検出する温度センサ、32は吸収液管16の下流部分に設けられて低温熱交換器9で稀吸収液と熱交換して放熱した濃吸収液の温度を検出する温度センサ、33は温度センサ30が所定の温度、例えば100℃を検出し続けるように流量制御弁29の開度を制御すると共に、温度センサ32が検出する温度が所定の温度、例えば40℃以下に低下しないように吸収液ポンプ18の回転数を調節して低温熱交換器9を迂回し冷媒熱回収器11に流れる稀吸収液の量を制御するための制御器である。
【0017】
また、F1〜F6は、低温熱交換器9、高温熱交換器10、冷媒熱回収器11それぞれの入口側に設置されたフィルタ、PF1〜PF6は、各フィルタの前後に設置されて各フィルタの前後の圧力差を検出するための差圧計であり、検出した圧力差を制御器33に出力するように構成されている。
【0018】
上記構成の吸収式冷凍機においては、ガスバーナ2で都市ガスを燃焼して高温再生器1で稀吸収液を加熱沸騰させると、稀吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。
【0019】
高温再生器1で生成された高温の冷媒蒸気は、冷媒管20の上流部分を通って低温再生器3に入り、高温再生器1で生成され吸収液管15により高温熱交換器10を経由して低温再生器3に入った中間吸収液を加熱して放熱凝縮し、冷媒熱回収器11が介在する冷媒管20の下流部分を通って凝縮器4に入る。
【0020】
また、低温再生器3で加熱されて中間吸収液から蒸発分離した冷媒は凝縮器4へ入り、冷却水管25内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管20から凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管21を通って蒸発器6に入る。
【0021】
蒸発器6の底に溜まった冷媒液は、冷水管24に接続された伝熱管24Aの上に冷媒管22に介在する冷媒ポンプ23によって散布され、冷水管24を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管24Aの内部を流れる水を冷却する。
【0022】
蒸発器6で蒸発した冷媒は吸収器7に入り、低温再生器3で加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち吸収液管16により低温熱交換器9を経由して吸収液ポンプ19により供給され、上方から散布される濃吸収液に吸収される。
【0023】
そして、吸収器7で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ17、18の運転により高温再生器1に戻される。
【0024】
上記のように吸収式冷凍機の運転が行われると、蒸発器6の内部に配管された伝熱管24Aにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷水管24を介して図示しない空調負荷に循環供給できるので、冷房などの冷却運転が行える。
【0025】
上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収液ポンプ17、18の運転により吸収器7から高温再生器1に戻される稀吸収液の一部は吸収液管12に介在する低温熱交換器9を経由し、残部は吸収液管13に介在する冷媒熱回収器11を経由し、それぞれの熱交換器において加熱される。
【0026】
また、第2の排ガス熱回収器28を経由してガスバーナ2から出る排ガスにより加熱される稀吸収液の量は、吸収液管12に介在する流量制御弁29により制御され、高温熱交換器10と第1の排ガス熱回収器27には吸収器7から高温再生器1に戻す稀吸収液の全量が流れてそれぞれで加熱される。
【0027】
すなわち、吸収器7から吸収液管12に吐出した約40℃の稀吸収液の一部は、低温再生器3から吸収液管16に吐出して吸収器7に流れている約90℃の濃吸収液と低温熱交換器9で熱交換し、残部は低温再生器3で凝縮して凝縮器4に流れている冷媒管20の約95℃の冷媒液と冷媒熱回収器11で熱交換し、温度が上昇する。そして、低温熱交換器9、冷媒熱回収器11それぞれで熱交換して加熱された稀吸収液は合流し、例えば80℃前後の稀吸収液となって第2の排ガス熱回収器28に流入する。
【0028】
第2の排ガス熱回収器28に流入する稀吸収液の流量は、吸収液管12に介在する流量制御弁29の開度が制御器33により調節制御される。例えば、制御器33は温度センサ30が所定の100℃より高い温度を検出しているときには流量制御弁29の開度を大きくし、吸収器7から高温再生器1に戻している稀吸収液のより多くを第2の熱回収器28に供給して排ガスが保有する熱の回収を促進するので、熱効率は改善されガスバーナ2の燃料消費が抑えられる。
【0029】
また、第2の排ガス熱回収器28を経由して加熱された稀吸収液と、第2の排ガス熱回収器28を経由せず、したがって加熱されなかった稀吸収液とは合流して高温熱交換器10と第1の排ガス熱回収器27とを経由し、高温再生器1から低温再生器3に吸収液管15を介して流れている中間吸収液と、ガスバーナ2から排出された約200℃の排ガスと熱交換して140℃程度の稀吸収液となって高温再生器1に流入するので、ここでもガスバーナ2で消費する燃料が節約される。
【0030】
さらに、低温再生器3で凝縮して凝縮器4に冷媒管20の下流部分を通って流入する冷媒液は、前記したように冷媒熱回収器11で約40℃の稀吸収液と熱交換してこれを加熱し、冷媒自身は約45℃に冷却され、冷却水管25の内部を流れる冷却水に放熱する熱量が減少するので、高温再生器1における所用入熱量が削減でき、この点でも吸収式冷凍機の熱効率が顕著に改善される。
【0031】
しかも、温度センサ32が検出する低温熱交換器9で熱交換した後の濃吸収液の温度が所定の40℃以下にならないように吸収液ポンプ18の回転数が制御器33により制御されるので、吸収液管16の下流部分を流れる濃吸収液が結晶化して吸収液管16が詰まることがない。
【0032】
また、温度センサ30が100℃より低い温度を検出しているときには、稀吸収液の全量が第2の排ガス熱回収器28を迂回して吸収液管14に流れるまで、流量制御弁29を最大全閉まで絞って排ガスから回収する熱量を最大ゼロまで抑えることが可能であるので、排気管26を介して排気される排ガスの温度は露点温度(都市ガス、すなわち天然ガスを燃料としたときの燃焼排ガスの露点温度は60〜70℃)より高い100℃に維持され、これにより排ガス温度が低い起動時や部分負荷運転時においても、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮してドレン水が発生することがないし、ドレン水による腐食問題を引き起こすこともない。
【0033】
さらに、低温熱交換器9、高温熱交換器10、冷媒熱回収器11の入口側にはフィルタF1〜F6が設置されているので、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタF1〜F6により除去される。
なお、フィルタF1とF2は、吸収液ポンプ17の吐出側で配管分岐部上流側に設ける一つのフィルタ(図1に仮想線で示す)により代替することができる。
【0034】
したがって、低温熱交換器9、高温熱交換器10、冷媒熱回収器11などを、例えば特開昭62−131196号公報、特開平3−271697号公報、特開平4−73595号公報、特開平7−190649号公報、特開平7−229687号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。
【0035】
また、フィルタF1〜F6の前後には差圧計PF1〜PF6が設置され、各フィルタの前後で所定圧、例えば30kPa以上の圧力差が検出されないときには、制御器33が点検指示手段34により警報を発する構成となっているので、点検指示手段34の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【0036】
なお、低温再生器3で中間吸収液を加熱して放熱し、さらに冷媒熱回収器11でも稀吸収液を加熱して放熱する冷媒の温度は、前記したように45℃程度まで低下しているので、凝縮器4に送って冷却水管25内を流れる冷却水で冷却する必要はない。
【0037】
そのため、冷媒管20の下流側は凝縮器4ではなく、仮想線で示すように凝縮冷媒が蒸発器6に流入可能に連結し、管長の短縮と配管構成の簡素化とを図ることも可能である(図1では冷媒管20、21の図面上の最短部分を仮想線で連結しているが、実際の装置では高温胴5は上方に位置し、低温胴8と冷媒熱回収器11とは下方に位置するので、低温胴8の蒸発器6と冷媒熱回収器11とを近接させ、その間を短い冷媒管により連結することが可能。)。
【0038】
また、吸収液ポンプ18に代えて、図2に示したように吸収液管13に流量制御弁18Aを設置する。あるいは、図3に示したように吸収液管12、13の分岐部に流量比率調整弁18Bを設置し、流量制御弁18Aまたは流量比率調整弁18Bを、温度センサ32が検出する低温熱交換器9で放熱した後の濃吸収液の温度が前記所定の40℃以下にならないように、低温熱交換器9に流れる稀吸収液の量を制御器33により制御するように構成することも可能である。
【0039】
また、吸収液ポンプ18、流量制御弁18A、流量比率調整弁18Bを吸収液管13(吸収液管12との分岐部・合流部を含む)に設けるのではなく、吸収器7から吐出したき吸収液の10〜30%が低温熱交換器9を迂回して冷媒熱回収器11に流れるように、冷媒熱回収器11および吸収液管13の内部抵抗(管径・管長など)を決定・施工することも可能である。
【0040】
また、温度センサ32に代えて、温度センサ32Aを冷媒熱回収器11で稀吸収液と熱交換して放熱した冷媒の温度が検出可能に冷媒管20の下流側に設置し、その温度センサ32Aが検出する冷媒熱回収器11で熱交換した後の冷媒の温度が、例えば温度センサ31が検出する冷媒熱回収器11で熱交換する前の稀吸収液の温度+所定温度、例えば5℃だけ高い温度となるように、吸収液ポンプ18の回転数、流量制御弁18A、流量比率調整弁18Bの開度などを制御器33により制御するように構成し、凝縮器4あるいは蒸発器6に直接供給する凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させる構成とすることも可能である。
【0041】
また、高価な流量制御弁29に代えて、廉価な開閉弁を第2の熱回収器28上流側の吸収液管12に設置する、あるいは廉価な切替弁を吸収液管12、14の分岐部(または合流部)に設置するなどし、温度センサ30が検出する排ガス温度が所定の温度、例えば100℃を下回らないように、制御器33により弁の開閉、切替を制御する構成とすることもできる。
【0042】
また、第2の熱回収器28を迂回する吸収液管14に代えて、第2の熱回収器28を迂回する排気管を設けると共に、その排気管との分岐部(あるいは合流部)に流路切換弁を設ける。あるいは、第2の熱回収器28を経由する排気管に開閉弁を設けるなどして、第2の熱回収器28に流れて稀吸収液と熱交換した排ガスの温度が所定の100℃より低下しないように制御器33によりその弁の開閉、切替を制御する構成としてもよい。
【0043】
また、吸収式冷凍機は、上記のように冷房などの冷却運転を専用に行うものであっても良いし、高温再生器1で加熱生成した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を蒸発分離した吸収液とが低温胴8に直接供給できるように配管接続し、冷却水管25に冷却水を流すことなくガスバーナ2による稀吸収液の加熱を行い、蒸発器6の伝熱管24Aで例えば55℃程度に加熱した水を冷水管(温水が循環する場合は温水管と呼ぶのが好ましい)24を介して負荷に循環供給して暖房などの加熱運転も行えるようにしたものであってもよい。
【0044】
また、蒸発器6で冷却などして空調負荷などに供給する流体としては、水などを上記実施形態のように相変化させないで供給するほか、潜熱を利用した熱搬送が可能なようにフロンなどを相変化させて供給するようにしても良い。
【0045】
また、フィルタF1〜F6それぞれの前後に圧力計を設置してフィルタの前後の圧力を検出し、フィルタの前後で所定の圧力差が検出されなくなったときに当該フィルタの清掃を指示する警報手段を設けることも可能である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸収器から吐出した稀吸収液の一部が低温再生器から放熱して吐出した冷媒と低温熱交換器を迂回して熱交換する冷媒熱回収器と、この冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とが設置されているので、低温再生器内で中間吸収液に放熱して凝縮し、冷媒管に吐出した冷媒が保有する余熱は冷媒熱回収器において稀吸収液により熱回収可能され、高温再生器に添設された燃焼装置の燃料消費量が削減できる。
【0047】
しかも、冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率が制御可能であり、例えばその比率を、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御して調整するようにした吸収式冷凍機においては、前記濃吸収液の温度を適切な温度に設定することにより、低温熱交換器で稀吸収液に放熱して吸収器に流入する濃吸収液の結晶化を防止することが可能となる。
【0048】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御し、前記比率を制御するように構成した吸収式冷凍機においては、前記冷媒の温度を適切な温度に設定することにより、凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させることが可能であり、凝縮器で放熱させる必要量が減少し、凝縮冷媒を蒸発器に直接供給する配管構成とすることも可能となる。
【0049】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の10〜30%に制限するように構成した吸収式冷凍機においては、低温熱交換器で稀吸収液と熱交換して放熱する濃吸収液の温度は確実に低下する。そのため、濃吸収液が流入する吸収器では、冷媒は吸収液に速やかに吸収される。
【0050】
また、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設置すると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるように構成した吸収式冷凍機においては、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタにより除去される。
【0051】
したがって、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器などを、例えば特開昭62−131196号公報、特開平3−271697号公報、特開平4−73595号公報、特開平7−190649号公報、特開平7−229687号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。また、点検指示手段の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図2】本発明の変形実施形態を示す説明図である。
【図3】本発明の他の変形実施形態を示す説明図である。
【図4】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
1 高温再生器
2 ガスバーナ
3 低温再生器
4 凝縮器
5 高温胴
6 蒸発器
7 吸収器
8 低温胴
9 低温熱交換器
10 高温熱交換器
11 冷媒熱回収器
12〜16 吸収液管
17、18 吸収液ポンプ
18A 流量制御弁
18B 流量比率調整弁
20〜22 冷媒管
23 冷媒ポンプ
24 冷水管
25 冷却水管
26 排気管
27 第1の排ガス熱回収器
28 第2の排ガス熱回収器
29 流量制御弁
29A 切替弁
29 流量制御弁
30〜32、32A 温度センサ
33 制御器
34 点検指示手段
F1〜F6 フィルタ
PF1〜PF6 差圧計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorption refrigerator having excellent thermal efficiency.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 4, exhaust gas discharged from the
[0003]
That is, in the absorption chiller having the above-described configuration, the rare absorbent discharged at about 40 ° C. (during rated operation, the same applies hereinafter) discharged from the
[0004]
When the temperature of the exhaust gas exiting from the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional absorption refrigerator, the flow control valve is installed in the absorption liquid pipe that bypasses the second exhaust gas heat recovery device, so that even if the flow control valve is fully opened, the flow control valve passes through the absorption liquid pipe. The amount of the rare absorbent flowing through the second exhaust gas heat recovery device was not small.
[0006]
Therefore, when the temperature of the exhaust gas and the rare absorbent is both low, such as at the start of operation, the temperature of the exhaust gas will decrease too much even if the flow control valve is fully opened, and water vapor contained in the exhaust gas will condense and condense, and heat exchangers and The exhaust pipe could be corroded.
[0007]
In addition, most of the heat held by the exhaust gas from the gas burner has been recovered, and if heat recovery from the exhaust gas is attempted, the temperature of the exhaust gas will be below the dew point of the water vapor contained in the exhaust gas even when the operation is not started. Since the heat recovery device and the piping part may corrode due to a decrease in condensation, it is necessary to further improve the thermal efficiency by another method, which has been a problem to be solved.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention heats and boiles a rare absorbent and evaporates and separates the refrigerant to obtain refrigerant vapor and an intermediate absorbent from the rare absorbent, and the high temperature regenerator produces the refrigerant. The low-temperature regenerator that heats the intermediate absorbing liquid supplied by the refrigerant vapor generated by the high-temperature regenerator, further evaporates and separates the refrigerant, and obtains the refrigerant vapor and the concentrated absorbing liquid from the intermediate absorbing liquid. A refrigerant liquid condensed by heating the intermediate absorption liquid is supplied, a condenser for cooling the refrigerant vapor generated and supplied by the low-temperature regenerator to obtain a refrigerant liquid, and the refrigerant liquid supplied from the condenser Is spread on the heat transfer tube, and heat is removed from the fluid flowing in the heat transfer tube to evaporate the refrigerant, and the refrigerant vapor generated and supplied by this evaporator is separated from the low temperature regenerator. Absorbed in the concentrated absorbent supplied to make a rare absorbent. Heat exchange between the absorber supplied to the regenerator, the low-temperature heat exchanger that exchanges heat between the rare and concentrated absorbents that enter and exit the absorber, and the intermediate and rare absorbent that enters and exits the high-temperature regenerator In an absorption chiller equipped with a high temperature heat exchanger, the rare absorbent discharged from the absorber branches and part of it flows as a rare absorbent that exchanges heat with the concentrated absorbent in the low temperature heat exchanger. The remaining portion flows to the refrigerant heat recovery unit so as to exchange heat with the refrigerant discharged from the low-temperature regenerator, and the rare absorption liquids that exchange heat with the low-temperature heat exchanger and the refrigerant heat recovery unit respectively merge. Absorption type of the first configuration provided with ratio control means that is piped to be supplied to the high-temperature regenerator and that controls the ratio of the rare absorbent that branches and flows into the refrigerant heat recovery unit and the low-temperature heat exchanger. A refrigerator,
[0009]
In the absorption refrigerator having the first configuration, the ratio control means includes a pump capable of controlling the number of revolutions provided in an absorption liquid pipe extending from the absorber to the refrigerant heat recovery unit, a flow rate control valve capable of adjusting the opening degree, and a refrigerant. An absorption refrigerator having a second configuration configured to be one of a flow rate adjusting valve provided at a branch portion between the absorption liquid pipe leading to the heat recovery unit and the absorption liquid pipe leading to the low-temperature heat exchanger;
[0010]
In the absorption refrigerator having the first or second configuration, the flow rate of the rare absorbent discharged from the absorber and supplied to the refrigerant heat recovery unit is exchanged with the rare absorbent and discharged from the low-temperature heat exchanger. An absorption refrigerator having a third configuration that is controlled based on the temperature of the concentrated absorbent,
[0011]
In the absorption chiller having the first or second configuration, the flow rate of the rare absorbent discharged from the absorber and supplied to the refrigerant heat recovery unit is exchanged with the rare absorption liquid and discharged from the refrigerant heat recovery unit. An absorption refrigerator having a fourth configuration, which is controlled based on the temperature of the refrigerant,
[0012]
In the absorption chiller having the first or second configuration, the rare absorbing liquid discharged from the absorber and supplied to the refrigerant heat recovery unit is discharged from the absorber to the entire high temperature regenerator. An absorption refrigerating machine of the fifth configuration which is limited to 10 to 30%;
[0013]
In the absorption refrigerator having any one of the first to fifth configurations, a filter is provided on each inlet side of the low-temperature heat exchanger, the high-temperature heat exchanger, and the refrigerant heat recovery device, and a differential pressure is detected before and after each filter. An absorption refrigeration machine having a sixth structure, wherein pressure check means is provided, and check instruction means is provided for instructing check of the filter based on the differential pressure detected by the pressure detection means;
[0014]
In the absorption refrigerator having the sixth configuration, the filter provided on the inlet side of the low-temperature heat exchanger and the filter provided on the inlet side of the refrigerant heat recovery device are connected to the absorption liquid pipe and the refrigerant heat recovery to the low-temperature heat exchanger. An absorption refrigerating machine of a seventh configuration that is replaced by a common filter provided in the absorption liquid pipe before branching to the absorption liquid pipe leading to the container;
Is to provide.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described by taking an absorption refrigerator using water as a refrigerant and a lithium bromide (LiBr) aqueous solution as an example.
[0016]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a high-temperature regenerator configured to evaporate and separate the refrigerant by heating the absorbing liquid by the heating power of a
[0017]
F1 to F6 are filters installed on the inlet side of each of the low
[0018]
In the absorption refrigerator having the above-described configuration, when the city gas is burned by the
[0019]
The high-temperature refrigerant vapor generated in the high-temperature regenerator 1 passes through the upstream portion of the
[0020]
Further, the refrigerant heated by the low-
[0021]
The refrigerant liquid accumulated at the bottom of the
[0022]
The refrigerant evaporated by the
[0023]
Then, the absorbing liquid whose concentration has been reduced by absorbing the refrigerant by the
[0024]
When the absorption refrigerator is operated as described above, the cold water cooled by the heat of vaporization of the refrigerant in the
[0025]
In the absorption refrigerator having the above-described configuration, a part of the rare absorbent returned to the high-temperature regenerator 1 from the
[0026]
In addition, the amount of the rare absorbent heated by the exhaust gas exiting from the
[0027]
That is, a part of the about 40 ° C. rare absorption liquid discharged from the
[0028]
The flow rate of the rare absorption liquid flowing into the second exhaust gas
[0029]
Further, the rare absorbent that has been heated via the second exhaust gas
[0030]
Further, the refrigerant liquid condensed in the
[0031]
In addition, since the rotational speed of the
[0032]
Further, when the
[0033]
Furthermore, since the filters F1 to F6 are installed on the inlet side of the low-
Note that the filters F1 and F2 can be replaced by one filter (shown in phantom lines in FIG. 1) provided on the discharge side of the
[0034]
Accordingly, the low
[0035]
In addition, differential pressure gauges PF1 to PF6 are installed before and after the filters F1 to F6. When a predetermined pressure, for example, a pressure difference of 30 kPa or more is not detected before and after each filter, the
[0036]
It should be noted that the temperature of the refrigerant that heats the intermediate absorption liquid by the low-
[0037]
Therefore, the downstream side of the
[0038]
Further, instead of the
[0039]
Further, the
[0040]
Further, instead of the
[0041]
Further, instead of the expensive flow
[0042]
In addition, instead of the
[0043]
In addition, the absorption refrigerator may be a dedicated one that performs cooling operations such as cooling as described above, and the refrigerant vapor generated by heating in the high-temperature regenerator 1, the absorption liquid obtained by evaporating and separating the refrigerant vapor, and Is connected to the low-
[0044]
In addition, as a fluid to be cooled by the
[0045]
Also, a pressure gauge is installed before and after each of the filters F1 to F6 to detect the pressure before and after the filter, and alarm means for instructing cleaning of the filter when a predetermined pressure difference is no longer detected before and after the filter It is also possible to provide it.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a refrigerant heat recovery unit that bypasses the low temperature heat exchanger and exchanges heat with a refrigerant that a part of the rare absorbent discharged from the absorber dissipates heat from the low temperature regenerator and is discharged. Since a ratio control means for controlling the ratio of the rare absorbent that branches and flows into the refrigerant heat recovery device and the low temperature heat exchanger is installed, the heat is dissipated and condensed in the intermediate absorbent in the low temperature regenerator. The residual heat held by the refrigerant discharged to the refrigerant pipe can be recovered by the refrigerant absorber in the refrigerant heat recovery device, and the fuel consumption of the combustion device attached to the high temperature regenerator can be reduced.
[0047]
Moreover, the ratio of the rare absorbent that branches and flows between the refrigerant heat recovery unit and the low-temperature heat exchanger can be controlled. For example, the ratio of the rare absorbent that is discharged from the absorber and supplied to the refrigerant heat recovery unit In an absorption chiller in which the flow rate of the refrigerant is controlled and adjusted based on the temperature of the concentrated absorbent discharged from the low-temperature heat exchanger after heat exchange with the rare absorbent, the temperature of the concentrated absorbent is appropriately set. By setting the temperature to a low temperature, it is possible to prevent crystallization of the concentrated absorbent flowing into the absorber after releasing heat to the rare absorbent with the low-temperature heat exchanger.
[0048]
Further, the flow rate of the rare absorbing liquid discharged from the absorber and supplied to the refrigerant heat recovery unit is controlled based on the temperature of the refrigerant discharged from the refrigerant heat recovery unit after exchanging heat with the rare absorbing liquid, and the ratio is set. In an absorption refrigerator configured to be controlled, the temperature of the condensed refrigerant can be reliably lowered to a predetermined temperature by setting the temperature of the refrigerant to an appropriate temperature, and heat is radiated by the condenser. The required amount is reduced, and a piping configuration that directly supplies the condensed refrigerant to the evaporator can be realized.
[0049]
Moreover, the absorption type comprised so that the rare absorption liquid discharged from an absorber and supplied to a refrigerant | coolant heat recovery device may be limited to 10 to 30% of the whole rare absorption liquid discharged from an absorber and reaching a high temperature regenerator. In the refrigerator, the temperature of the concentrated absorbent that radiates heat by exchanging heat with the rare absorbent in the low-temperature heat exchanger is surely lowered. Therefore, in the absorber into which the concentrated absorbent flows, the refrigerant is quickly absorbed by the absorbent.
[0050]
In addition, a filter is installed on each inlet side of the low-temperature heat exchanger, the high-temperature heat exchanger, and the refrigerant heat recovery device, and pressure detection means for detecting a differential pressure is provided before and after each filter, and this pressure detection means detects In an absorption refrigerator configured to provide inspection instruction means for instructing inspection of a filter based on a differential pressure, even if a scale or the like enters an absorption liquid or refrigerant flow path, it is removed by the filter.
[0051]
Accordingly, a low-temperature heat exchanger, a high-temperature heat exchanger, a refrigerant heat recovery device, etc. are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-131196, 3-271697, 4-73595, and 7-190649. The inconvenience that the channel is clogged does not occur even when the plate-type heat exchanger proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229687 and the like is used to increase the heat exchange efficiency by narrowing the channel. . Also, the normal circulation of the solution is ensured by cleaning the filter while looking at the operating state of the inspection instruction means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a modified embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing another modified embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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