JP4919814B2 - Freeze crusher - Google Patents

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Description

本発明は、液化天然ガス(以下、「LNG」と表す。)を燃料として発電を行う発電システムに併設され、LNGを燃料ガスに変換する際に得られる冷熱を利用し空気を冷却してその冷空気により原料物質を冷凍粉砕する冷凍粉砕装置に関する。   The present invention is provided in a power generation system that generates power using liquefied natural gas (hereinafter referred to as “LNG”) as fuel, and cools the air by using the cold energy obtained when LNG is converted into fuel gas. The present invention relates to a freezing and pulverizing apparatus that freezes and pulverizes a raw material with cold air.

一般にプラスチックやゴム等の展延性物質は、低温脆性を呈することから、これらの原料物質を液体窒素などの冷却媒体を用いて超低温まで冷却し、冷却後の原料物質を回転するブレードを備えた粉砕機に送って衝撃粉砕する冷凍粉砕が広範に行われている。また、近年、このような冷凍粉砕技術の小麦、玄米、大豆等の食品加工への応用が注目されている。   In general, malleable materials such as plastic and rubber exhibit low-temperature brittleness, so these raw materials are cooled to ultra-low temperatures using a cooling medium such as liquid nitrogen, and the crushed with blades that rotate the cooled raw materials Freezing and pulverization, which is sent to a machine and subjected to impact pulverization, is widely performed. In recent years, the application of such a freezing and grinding technique to food processing of wheat, brown rice, soybeans, and the like has attracted attention.

一方、従来から発電システムにおける発電機の燃料としてLNGが利用されている。LNGは約−160℃に冷却して貯蔵され、気化させて約16℃の燃料ガスとして利用される。ここで、LNGを熱交換器によって気化させて燃料ガスとして利用する際に発生するLNG冷熱によって冷凍粉砕装置に供給する冷却媒体の温度を低下させる、LNG冷熱利用の冷凍粉砕装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。冷却媒体としては、空気が一般に利用される。このような冷凍粉砕装置により、環境負担の低減と省エネルギが実現できる。   On the other hand, LNG has been conventionally used as a fuel for generators in power generation systems. LNG is stored after being cooled to about −160 ° C., and is vaporized to be used as a fuel gas at about 16 ° C. Here, a refrigeration and pulverization apparatus using LNG cold heat is proposed in which the temperature of the cooling medium supplied to the refrigeration and pulverization apparatus is lowered by LNG cold generated when LNG is vaporized by a heat exchanger and used as fuel gas. (For example, refer to Patent Document 1). Air is generally used as the cooling medium. Such a freeze pulverization apparatus can reduce the environmental burden and save energy.

ところで、このような冷凍粉砕装置において、原料物質を粉砕した後の粉砕物の粉度及び粉砕物の品質は、冷凍機に供給される冷空気の温度に大きく依存する。冷凍機に供給される冷空気の温度がばらつくと、原料物質の冷凍が良好に行われず、粉砕物の粉度が大きくばらつく上に、原料物質が食品の場合には、栄養価の欠損や腐敗といった深刻な弊害をもたらすこともある。   By the way, in such a freeze pulverization apparatus, the fineness of the pulverized product after pulverizing the raw material and the quality of the pulverized product greatly depend on the temperature of the cold air supplied to the refrigerator. If the temperature of the cold air supplied to the freezer varies, the raw material will not be frozen well, and the fineness of the pulverized material will vary greatly. May cause serious adverse effects.

この問題点に対し、特許文献1は、冷空気の温度と粉砕物の粉度との相関関係を予め求めておき、要求される粉度が得られるように上記相関関係に基づいて冷空気の温度を制御することを開示している。この文献では、上記熱交換器に供給するLNGの量を調整することにより、LNGと空気との熱交換により得られる冷空気の温度を制御している。   With respect to this problem, Patent Document 1 obtains a correlation between the temperature of the cold air and the fineness of the pulverized material in advance, and based on the above correlation, obtains the required fineness. Disclosed is temperature control. In this document, the temperature of cold air obtained by heat exchange between LNG and air is controlled by adjusting the amount of LNG supplied to the heat exchanger.

一方、発電システムにおけるLNGの消費量は発電量の変化に伴って変化し、この発電量は需要電力量によって変化する。そして、需要電力量は時間によって大きく変動するため、発電システムにおけるLNGの必要量と、LNG冷熱利用の冷凍粉砕装置におけるLNGの必要量とは必ずしも一致しない。発電システムにおけるLNGの必要量が冷凍粉砕装置におけるLNGの必要量を上回る時間帯では、余剰のLNG冷熱が発生し、発電システムにおけるLNGの必要量が冷凍粉砕装置におけるLNGの必要量を下回る時間帯では、冷空気の温度が上昇し、粉砕物の粉度がばらついてしまう。   On the other hand, the amount of LNG consumed in the power generation system changes as the amount of power generation changes, and this amount of power generation changes depending on the amount of power demand. And since the amount of demand electric power fluctuates greatly with time, the required amount of LNG in the power generation system and the required amount of LNG in the refrigeration crusher using LNG cold heat do not necessarily match. In a time zone in which the required amount of LNG in the power generation system exceeds the required amount of LNG in the freeze pulverization device, excessive LNG cold heat is generated, and the required amount of LNG in the power generation system is less than the required amount of LNG in the freeze pulverization device. Then, the temperature of cold air rises and the fineness of the pulverized product varies.

時間帯における供給冷熱量と需要冷熱量の不一致の問題を解消することに関しては、供給冷熱量が需要冷熱量より多い場合には余剰冷熱を蓄冷材に蓄熱し、供給冷熱量が需要冷熱量より少ない場合には蓄冷材に蓄熱した冷熱を補う一般的な技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Regarding solving the problem of mismatch between the amount of cold supply and demand in the time zone, if the amount of cold supply is greater than the amount of cold demand, the excess cold heat is stored in the regenerator and the amount of cold supply is less than the amount of cold demand. When there are few, the general technique which supplements the cold energy stored in the cold storage material is disclosed (for example, refer patent document 2).

特開2006−110471号公報JP 2006-110471 A 特開平2−57800号公報JP-A-2-57800

特許文献1に開示された技術では、熱交換器に供給するLNGの量を調整することにより冷空気の温度を制御するため、需要電力量を充分に満たすだけの発電量が得られず、冷凍粉砕装置の粉砕機の動作等が少ない発電量により影響を受け、結果的に均一な粉度を有する粉砕物が得られない場合がある。   In the technique disclosed in Patent Document 1, the temperature of the cold air is controlled by adjusting the amount of LNG supplied to the heat exchanger, so that it is not possible to obtain a power generation amount sufficient to satisfy the demand power amount. The operation of the pulverizer of the pulverizer is affected by a small amount of power generation, and as a result, a pulverized product having a uniform fineness may not be obtained.

また、特許文献2は、蓄冷材の一般的利用を開示しているに過ぎず、発電システムに併設された冷凍粉砕装置に関する技術についてはなんら言及していない。一方、発電システムに併設された冷凍粉砕装置の場合は、常に均一な温度の冷空気が冷凍機に供給されなければ粉砕物の粉度及び粉砕物の品質が変化し、粉砕物を廃棄せざるを得なくなる場合がある。   Moreover, patent document 2 only discloses the general utilization of a cool storage material, and does not mention the technique regarding the freeze pulverization apparatus attached to the power generation system at all. On the other hand, in the case of the refrigeration pulverizer attached to the power generation system, if cold air with a uniform temperature is not always supplied to the refrigerator, the fineness of the pulverized product and the quality of the pulverized product will change, and the pulverized product will not be discarded. You may not get.

そこで、本発明の目的は、発電システムに併設された冷凍粉砕装置において、発電システムにおけるLNGの必要量と冷凍粉砕装置におけるLNGの必要量とが一致しない場合でも、需要電力量を充分に満たすだけの発電量が得られるうえに、常に均一な温度の冷空気を冷凍機に供給することができ、均一な粉度及び品質を有する粉砕物を得ることができる冷凍粉砕装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to sufficiently satisfy the amount of power demand even when the required amount of LNG in the power generation system and the required amount of LNG in the freeze pulverization device do not match in the refrigeration pulverization device provided in the power generation system. It is to provide a refrigeration and pulverization apparatus that can always supply cold air of uniform temperature to the refrigerator and obtain a pulverized product having uniform fineness and quality. .

上記目的を達成するために請求項1に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを液化天然ガス供給源と発電機とを熱交換器を介して接続する燃料通路に導入し、液化天然ガスを上記熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に導入する発電システムに併設され、空気を空気供給手段と冷凍機とを上記熱交換器を介して接続する空気通路に導入し、上記熱交換器において空気と液化天然ガスとの熱交換により冷空気を生成し、該冷空気を上記冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料物質を冷凍し、冷凍後の原料物質を粉砕機で衝撃粉砕する冷凍粉砕装置であって、空気を冷却することが可能な冷熱を蓄えた蓄冷材を有する蓄冷器と、上記空気通路から分岐し、上記蓄冷器を通過した後、再び上記空気通路に合流する空気分岐路と、上記冷凍機に導入される冷空気の温度を測定する温度測定手段と、該温度測定手段により測定された温度が上記原料物質の種類及び/又は量に応じて規定された冷空気温度の上限値を上回る場合に、上記空気供給手段により供給された空気の少なくとも一部を上記空気分岐路に導入する制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention of a refrigeration pulverization apparatus according to claim 1 introduces liquefied natural gas into a fuel passage connecting a liquefied natural gas supply source and a generator via a heat exchanger, The gas is converted into fuel gas in the heat exchanger and installed in a power generation system that introduces the gas into the generator, and air is introduced into an air passage that connects the air supply means and the refrigerator through the heat exchanger, and In the heat exchanger, cold air is generated by heat exchange between air and liquefied natural gas, the cold air is introduced into the refrigerator, the raw material charged into the refrigerator is frozen, and the raw material after freezing is A refrigeration pulverization apparatus that performs impact pulverization with a pulverizer, a regenerator having a regenerator that stores cold heat capable of cooling air, and a branch from the air passage, and after passing through the regenerator, An air branch that joins the air passage, and Temperature measuring means for measuring the temperature of the cold air introduced into the refrigerator, and the temperature measured by the temperature measuring means has an upper limit value of the cold air temperature defined according to the type and / or amount of the raw material. And a control means for introducing at least a part of the air supplied by the air supply means into the air branch path.

冷空気温度の上限値は、所望の性質(例えば粉度等)を有する粉砕物が得られるように予め定められた冷空気温度の最高値である。上記蓄冷器を通過する空気分岐路の空気通路との分岐点及び合流点は、熱交換器の上流側と下流側とに分かれて存在してもよく、分岐点と合流点の両方が熱交換器の上流側に存在しても良く、分岐点と合流点の両方が熱交換器の下流側に存在しても良い。この発明によると、発電システムにおける液化天然ガスの必要量が比較的少なく、冷凍粉砕装置における液化天然ガスの必要量を下回ってしまう場合、すなわち、需要冷熱量が供給冷熱量を上回っている場合に、冷熱の不足分を蓄冷器が有する蓄冷材の冷熱によって補うことができる。従って、熱交換器に供給するLNGの量を調節することなく、供給冷熱量の不足を補填して冷空気の温度上昇を防止して、均一な温度の冷空気を冷凍機に供給することができる。   The upper limit value of the cold air temperature is a maximum value of the cold air temperature that is predetermined so that a pulverized product having desired properties (for example, fineness) can be obtained. The branch point and the junction point with the air passage of the air branch passage passing through the regenerator may exist separately on the upstream side and the downstream side of the heat exchanger, and both the branch point and the junction point exchange heat. It may exist on the upstream side of the heat exchanger, and both the branch point and the junction may exist on the downstream side of the heat exchanger. According to the present invention, when the required amount of liquefied natural gas in the power generation system is relatively small and falls below the required amount of liquefied natural gas in the refrigeration pulverizer, that is, when the demand cold heat amount exceeds the supplied cold heat amount. The shortage of cold heat can be compensated by the cold heat of the cold storage material that the regenerator has. Therefore, without adjusting the amount of LNG supplied to the heat exchanger, it is possible to compensate for the shortage of supply cold heat and prevent the temperature of the cold air from rising, and to supply cold air with a uniform temperature to the refrigerator. it can.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の冷凍粉砕装置において、上記燃料通路から分岐し、上記蓄冷器を通過した後、再び上記燃料通路に合流する燃料分岐路を備え、上記制御手段が、上記温度測定手段により測定された温度が上記原料物質の種類及び/又は量に応じて規定された冷空気温度の下限値を下回る場合に、上記液化天然ガス供給源から供給された液化天然ガスの少なくとも一部を上記燃料分岐路に導入することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the refrigeration and pulverization apparatus according to the first aspect of the present invention, the control apparatus includes a fuel branch path that branches from the fuel passage, passes through the regenerator, and merges with the fuel passage again. Liquefaction supplied from the liquefied natural gas supply source when the temperature measured by the temperature measuring means is below the lower limit of the cold air temperature defined according to the type and / or amount of the raw material At least a part of natural gas is introduced into the fuel branch path.

上記冷空気温度の下限値は、所望の性質(例えば粉度等)を有する粉砕物が得られるとともに、過剰な冷熱を有する冷空気の供給によって冷熱が無駄にならないように予め定められた冷空気温度の最低値である。上記蓄冷器を通過する燃料分岐路の燃料通路との分岐点及び合流点は、熱交換器の上流側と下流側とに分かれて存在してもよく、分岐点と合流点の両方が熱交換器の上流側に存在しても良く、分岐点と合流点の両方が熱交換器の下流側に存在しても良い。この発明によると、発電システムにおける液化天然ガスの必要量が比較的多く、冷凍粉砕装置における液化天然ガス必要量を上回ってしまう場合、すなわち、供給冷熱量が需要冷熱量を上回っている場合、余剰分の冷熱を蓄冷器が有する蓄冷材に蓄えることができる。従って、過剰な供給冷熱量による冷空気の温度低下を防止することができ、より均一な温度の冷空気を冷凍機に供給することができる。また、このようにして蓄えられた蓄冷材の冷熱を用いて、後に供給冷熱量が低下する時間帯の不足分の冷熱を補うことができる。   The lower limit value of the cold air temperature is predetermined cold air so that a pulverized product having a desired property (for example, fineness) can be obtained and cold heat is not wasted by supplying cold air having excessive cold heat. This is the minimum temperature. A branch point and a junction point with the fuel passage of the fuel branch passage passing through the regenerator may exist separately on the upstream side and the downstream side of the heat exchanger, and both the branch point and the junction point are heat exchanges. It may exist on the upstream side of the heat exchanger, and both the branch point and the junction may exist on the downstream side of the heat exchanger. According to the present invention, when the required amount of liquefied natural gas in the power generation system is relatively large and exceeds the required amount of liquefied natural gas in the refrigeration pulverizer, that is, when the amount of supplied cold heat exceeds the amount of required cold heat, surplus The cold heat of the minute can be stored in the regenerator material that the regenerator has. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the cold air from decreasing due to an excessive amount of supplied cold heat, and it is possible to supply cold air having a more uniform temperature to the refrigerator. In addition, by using the cold energy of the regenerator material stored in this way, it is possible to supplement the cold energy of the shortage of the time zone in which the amount of supplied cold energy is reduced later.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の冷凍粉砕装置において、上記制御手段が、上記空気供給手段が停止している場合に、上記液化天然ガス供給源から供給された液化天然ガスの全てを上記燃料分岐路に導入することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the refrigeration and pulverization apparatus according to the second aspect, the control means is liquefied natural gas supplied from the liquefied natural gas supply source when the air supply means is stopped. Are all introduced into the fuel branch path.

これにより、空気供給手段が停止している場合、すなわち、冷凍粉砕が行われていない場合には、熱交換器へのLNGの供給を停止して、LNG冷熱を有効に利用することができる。   Thereby, when the air supply means is stopped, that is, when freezing and pulverization is not performed, the supply of LNG to the heat exchanger can be stopped to effectively use the LNG cold heat.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の冷凍粉砕装置において、上記蓄冷材が、−110℃〜−90℃の融点を示す潜熱蓄冷材であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the freeze pulverization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the regenerator material is a latent heat regenerator material having a melting point of -110 ° C to -90 ° C. Features.

原料物質が食品の場合には、粉砕物の腐敗の進行を停止させる等の目的で、約−100℃の冷凍温度が採用される。従って、−110℃〜−90℃の融点を示す潜熱蓄冷材を採用すると、空気の流通経路を切り替えたときのヒートショックが緩和され、冷凍粉砕装置の安定動作が確保される。   When the raw material is food, a freezing temperature of about −100 ° C. is employed for the purpose of stopping the progress of decay of the pulverized product. Therefore, when a latent heat regenerator material having a melting point of −110 ° C. to −90 ° C. is employed, the heat shock when the air flow path is switched is alleviated, and stable operation of the refrigeration pulverizer is ensured.

本発明にかかる冷凍粉砕装置によれば、発電システムにおける液化天然ガスの必要量が比較的少なく、冷凍粉砕装置における液化天然ガスの必要量を下回ってしまう場合、すなわち、需要冷熱量が供給冷熱量を上回っている場合に、冷熱の不足分を蓄冷器が有する蓄冷材の冷熱によって補うことができる。従って、熱交換器に供給するLNGの量を調節することなく、供給冷熱量の不足を補填して冷空気の温度上昇を防止することができる。   According to the freeze pulverization apparatus according to the present invention, when the required amount of liquefied natural gas in the power generation system is relatively small and falls below the required amount of liquefied natural gas in the freeze pulverization apparatus, that is, the demand cold heat amount is the supplied cold heat amount. In the case where the temperature exceeds the value, the shortage of the cold energy can be compensated by the cold energy of the cold storage material that the regenerator has. Therefore, it is possible to compensate for the shortage of the supplied cold heat amount and prevent the temperature of the cold air from rising without adjusting the amount of LNG supplied to the heat exchanger.

従って、発電システムにおけるLNGの必要量と冷凍粉砕装置におけるLNGの必要量とが一致しない場合でも、需要電力量を充分に満たすだけの発電量が得られるうえに、常に均一な温度の冷空気を冷凍機に供給することができ、均一な粉度及び品質を有する粉砕物を得ることができる。   Therefore, even if the required amount of LNG in the power generation system and the required amount of LNG in the freeze pulverizer do not match, it is possible to obtain a power generation amount sufficient to satisfy the required power amount, and to always supply cold air at a uniform temperature. It can be supplied to a refrigerator and a pulverized product having a uniform fineness and quality can be obtained.

(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態の発電システムに併設される冷凍粉砕装置の概要を示す説明図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a freeze pulverization apparatus provided in the power generation system of the present embodiment.

冷凍粉砕装置10を併設する発電システム12は、約−160℃に冷却されて液化されたLNGを燃料通路18に供給する液化天然ガス供給源としてのLNGタンク14、LNGを気化させた燃料ガスを燃料として発電する発電機16、及びLNGタンク14と発電機16とを熱交換器15を介して接続する燃料通路18を主要な構成要素として備えている。   The power generation system 12 provided with the freeze pulverization apparatus 10 includes an LNG tank 14 as a liquefied natural gas supply source for supplying LNG cooled to about −160 ° C. and liquefied to the fuel passage 18, and fuel gas obtained by vaporizing the LNG. The main components are a generator 16 that generates power as fuel, and a fuel passage 18 that connects the LNG tank 14 and the generator 16 via a heat exchanger 15.

発電機16は、冷凍粉砕装置10の作動電力に加えて、他の種々の設備の電力をも生成する装置である。LNGタンク14から燃料通路18に供給されるLNGは、冷凍粉砕装置10及び他の設備の作動のために想定される需用電力量の変移に基づく運転パターンに従って供給量が制御され、熱交換器15において空気との熱交換により気化され、発電機16に供給される。   The generator 16 is an apparatus that generates electric power for other various facilities in addition to the operating electric power of the freeze pulverization apparatus 10. The amount of LNG supplied from the LNG tank 14 to the fuel passage 18 is controlled in accordance with an operation pattern based on a change in the amount of electric power for demand assumed for the operation of the refrigeration and pulverization apparatus 10 and other equipment, and the heat exchanger 15 is vaporized by heat exchange with air and supplied to the generator 16.

冷凍粉砕装置10は、冷却媒体として使用される空気を供給するための空気供給手段22と、空気供給手段22から供給された空気を熱交換器15により冷却して冷凍機に供給するための空気通路20を備えている。   The freeze pulverization apparatus 10 includes air supply means 22 for supplying air used as a cooling medium, and air for cooling the air supplied from the air supply means 22 by the heat exchanger 15 and supplying the air to the refrigerator. A passage 20 is provided.

空気供給手段22により空気通路20に供給された空気は、ゼオライトやアルミナゲル等の吸着剤が充填された吸着塔19によって、水分や炭酸ガスが吸着、除去される。   Moisture and carbon dioxide gas are adsorbed and removed from the air supplied to the air passage 20 by the air supply means 22 by the adsorption tower 19 filled with an adsorbent such as zeolite or alumina gel.

また、空気通路20には、吸着塔19と熱交換器15の間の分岐点Aにおいて、空気通路20から分岐する空気分岐路24が接続されている。空気通路20上の分岐点Aより下流側には、信号により開度の調節が可能な第1空気量調節バルブ26が設けられている。一方、空気分岐路24には、第1空気量調節バルブ26と同様に信号による開度調整が可能な第2空気量調節バルブ28と、蓄冷器30が順に設けられており、この空気分岐路24は熱交換器15の下流側の合流点Bで再び空気通路20に合流する。なお、第1空気量調節バルブ26と第2空気量調節バルブ28については、後に詳細に説明する。   The air passage 20 is connected to an air branch 24 that branches from the air passage 20 at a branch point A between the adsorption tower 19 and the heat exchanger 15. On the downstream side of the branch point A on the air passage 20, a first air amount adjustment valve 26 capable of adjusting the opening degree by a signal is provided. On the other hand, similarly to the first air amount adjusting valve 26, the air branching passage 24 is provided with a second air amount adjusting valve 28 capable of adjusting the opening degree by a signal and a regenerator 30 in this order. 24 joins the air passage 20 again at the junction B on the downstream side of the heat exchanger 15. The first air amount adjustment valve 26 and the second air amount adjustment valve 28 will be described in detail later.

空気通路20を通して熱交換器15に導入される空気は、燃料通路18を通して熱交換器15に導入されるLNGとの熱交換により冷却され、冷空気となる。一方、空気通路20の分岐Aにおいて空気分岐路24側に流れる空気は、蓄冷器30に導入される。   The air introduced into the heat exchanger 15 through the air passage 20 is cooled by the heat exchange with the LNG introduced into the heat exchanger 15 through the fuel passage 18 and becomes cold air. On the other hand, the air flowing toward the air branch path 24 in the branch A of the air path 20 is introduced into the regenerator 30.

蓄冷器30は、約−110℃〜約−90℃の範囲の融点を示す潜熱蓄冷材を有しており、この蓄冷材は空気を冷却することが可能な冷熱を予め蓄えている。約−110℃〜約−90℃の範囲の融点を示す潜熱蓄冷材としては、例えば、メタノールと水の混合物、1−プロパノールと水の混合物、2−プロパノールと水の混合物、アセトンと水の混合物、1−プロパノールとノルマルヘキサンの混合物、2−プロパノールとノルマルペンタンの混合物、2−プロパノールとノルマルヘキサンの混合物、ジクロロメタン、メチルパーフルオロプロピルエーテルが適用でき、冷熱を予め蓄えた蓄冷材は、LNG基地や発電所から搬送されたものを使用してもよく、また、以下の第2の実施の形態に示すように、発電システム12の運転の過程で蓄冷材に冷熱を蓄えたものを使用しても良い。これにより、蓄冷器30に導入された空気は、蓄冷材に蓄えられた冷熱によって冷却され冷空気となる。そして、合流点Bにおいて、熱交換器15における熱交換で生成した冷空気と合流する。   The regenerator 30 has a latent heat regenerator material having a melting point in a range of about −110 ° C. to about −90 ° C., and this regenerator material stores in advance cold energy capable of cooling air. Examples of the latent heat storage material having a melting point in the range of about −110 ° C. to about −90 ° C. include a mixture of methanol and water, a mixture of 1-propanol and water, a mixture of 2-propanol and water, and a mixture of acetone and water. A mixture of 1-propanol and normal hexane, a mixture of 2-propanol and normal pentane, a mixture of 2-propanol and normal hexane, dichloromethane, and methyl perfluoropropyl ether can be applied. Or transported from a power plant, and as shown in the second embodiment below, the cold storage material used in the operation of the power generation system 12 is used. Also good. Thereby, the air introduced into the regenerator 30 is cooled by the cold heat stored in the regenerator material and becomes cold air. Then, at the junction B, it merges with the cold air generated by the heat exchange in the heat exchanger 15.

冷凍粉砕装置10にはさらに、食品のような原料物質を収容しており、生成された冷空気を用いて原料物質の冷凍を行う冷凍機32と、この冷凍機32で冷凍された冷凍原料物質を衝撃粉砕する回転ブレードを有する粉砕機36と、粉砕機36により粉砕された原料物質粉が収容される製品収集ボックス38を有している。   The freezing and pulverizing apparatus 10 further contains a raw material such as food, a refrigerator 32 that freezes the raw material using the generated cold air, and a frozen raw material frozen in the freezer 32. And a product collecting box 38 in which the raw material powder pulverized by the pulverizer 36 is accommodated.

更に、冷凍粉砕装置10には、生成された冷空気を冷凍機32に供給する直前に冷空気の温度を測定する温度測定手段としての冷空気温度センサ34と、冷空気温度センサ34の測定値に応じて熱交換器15及び蓄冷器30に導入される空気の量を調節するために上述の第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28の開度を制御する制御部40が設けられている。   Further, the freeze pulverization apparatus 10 includes a cold air temperature sensor 34 as temperature measuring means for measuring the temperature of the cold air immediately before the generated cold air is supplied to the refrigerator 32, and measured values of the cold air temperature sensor 34. The controller 40 for controlling the opening degree of the first air amount adjusting valve 26 and the second air amount adjusting valve 28 described above in order to adjust the amount of air introduced into the heat exchanger 15 and the regenerator 30 according to the Is provided.

図2は、制御部40を用いた空気量制御システム41を説明するブロック図である。図示のように、空気量制御システム41は、冷空気温度センサ34、制御部40、第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28を有している。制御部40は、冷空気温度センサ34の測定値を受信するデータ受信部42と、その測定値をデータ受信部42から受け取り、その測定値と粉砕される原料物質の種類及び/又は量に応じて第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28の開度を調整するデータを記憶している空気バルブ開度データ記憶部44と、上記測定値に応じた適当な開度データを空気バルブ開度データ記憶部44から抽出し、第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28を適当な開度に調整する信号を各バルブに送信するデータ送信部46を有している。そして、この第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28は、上記信号を受信すると、その信号に基づく開度で開閉される。なお、本実施の形態では、上述の第1空気量調節バルブ26、第2空気量調節バルブ28及び制御部40が制御手段として機能している。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an air amount control system 41 using the control unit 40. As illustrated, the air amount control system 41 includes a cold air temperature sensor 34, a control unit 40, a first air amount adjustment valve 26, and a second air amount adjustment valve 28. The control unit 40 receives the measurement value of the cold air temperature sensor 34, receives the measurement value from the data reception unit 42, and according to the measurement value and the type and / or amount of the raw material to be crushed. Air valve opening degree data storage unit 44 storing data for adjusting the opening degree of the first air amount adjusting valve 26 and the second air amount adjusting valve 28, and appropriate opening degree data corresponding to the measured value It has a data transmission unit 46 that extracts signals from the air valve opening degree data storage unit 44 and transmits signals for adjusting the first air amount adjustment valve 26 and the second air amount adjustment valve 28 to appropriate opening degrees. Yes. When the first air amount adjusting valve 26 and the second air amount adjusting valve 28 receive the signal, the first air amount adjusting valve 26 and the second air amount adjusting valve 28 are opened and closed at an opening degree based on the signal. In the present embodiment, the first air amount adjustment valve 26, the second air amount adjustment valve 28, and the control unit 40 described above function as control means.

空気バルブ開度データ記憶部44には、まず、原料物質の種類及び/又は冷凍機32への投入量に応じて予め規定される冷空気温度センサ34の測定値の上限値が記憶されている。例えば、原料物質が玄米の場合には、上限値は−90℃程度である。さらに、空気バルブ開度データ記憶部44には、冷空気温度センサ34の測定値と第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28の開度の関係が記憶されている。具体的には、冷空気温度センサ34の測定値が原料物質の種類及び/又は冷凍機32への投入量に応じて予め規定される冷空気温度の上限値を下回る場合に常に第1空気量調節バルブ26を全開状態とし、第2空気量調節バルブ28を全閉状態とするようなデータが記憶されている。また、冷空気温度センサ34が上記上限値を超える場合には、空気供給手段22から空気通路20に供給された空気の少なくとも一部が蓄冷器30に導入されるように第1空気量調節バルブ26と第2空気量調節バルブ28の開度を調節するデータが記憶されており、上記上限値と測定値との温度差が大きいほど、第1空気量調節バルブ26の開度が小さくなり、第2空気量調節バルブ28の開度が大きくなるように調節されるようになっている。   The air valve opening degree data storage unit 44 first stores the upper limit value of the measured value of the cold air temperature sensor 34 that is defined in advance according to the type of raw material and / or the input amount to the refrigerator 32. . For example, when the raw material is brown rice, the upper limit is about −90 ° C. Further, the air valve opening degree data storage unit 44 stores the relationship between the measured value of the cold air temperature sensor 34 and the opening degree of the first air amount adjusting valve 26 and the second air amount adjusting valve 28. Specifically, the first air amount is always measured when the measured value of the cold air temperature sensor 34 is lower than the upper limit value of the cold air temperature defined in advance according to the type of raw material and / or the input amount to the refrigerator 32. Data is stored such that the adjustment valve 26 is fully opened and the second air amount adjustment valve 28 is fully closed. Further, when the cold air temperature sensor 34 exceeds the above upper limit value, the first air amount adjustment valve so that at least a part of the air supplied from the air supply means 22 to the air passage 20 is introduced into the regenerator 30. 26 and data for adjusting the opening degree of the second air amount adjusting valve 28 are stored, and as the temperature difference between the upper limit value and the measured value is larger, the opening degree of the first air amount adjusting valve 26 becomes smaller. The opening of the second air amount adjustment valve 28 is adjusted so as to increase.

以下、本実施の形態の発電システム12に併設された冷凍粉砕装置10の動作について図1〜図3を参照して詳細に説明する。本実施の形態においては、上述のように冷凍粉砕が行われる原料物質が玄米を用いた例を説明し、この玄米を約−100℃の冷空気により好適に冷凍できるように、原料物質の冷凍機32への投入量、冷空気の供給量及び供給時間、更には粉砕機36の回転ブレードの回転数が規定されている。また、上述の冷空気温度センサ34により測定される冷空気の温度の上限値を−90℃と規定する。   Hereinafter, the operation of the freeze pulverization apparatus 10 provided in the power generation system 12 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, an example in which brown rice is used as the raw material to be frozen and pulverized as described above will be described, and the raw material is frozen so that the brown rice can be suitably frozen with cold air of about −100 ° C. The input amount to the machine 32, the supply amount and supply time of cold air, and the rotational speed of the rotating blade of the pulverizer 36 are defined. Further, the upper limit value of the temperature of the cold air measured by the above-described cold air temperature sensor 34 is defined as −90 ° C.

図3は、LNGタンク14から燃料通路18に供給されるLNGから得られる冷熱の量、すなわち、熱交換器15における熱交換でLNGを燃料ガスに変換して得られる冷熱の量(以下、供給冷熱量と表す)と、空気供給手段22から空気通路20に供給される空気を冷却して冷空気とするために必要な冷熱の量(以下、需要冷熱量と表す)と時間との相関関係を示すグラフである。なお、供給冷熱量を線グラフで示し、需要冷熱量を棒グラフで示す。   FIG. 3 shows the amount of cold heat obtained from LNG supplied from the LNG tank 14 to the fuel passage 18, that is, the amount of cold heat obtained by converting LNG into fuel gas by heat exchange in the heat exchanger 15 (hereinafter referred to as supply). The amount of cold heat required to cool the air supplied from the air supply means 22 to the air passage 20 to form cold air (hereinafter referred to as the demand cold heat amount) and time. It is a graph which shows. In addition, supply cold heat amount is shown with a line graph, and demand cold heat amount is shown with a bar graph.

発電システム12は、冷凍粉砕装置10及びその他の設備の駆動のために想定される需用電力量の変移に基づく運転パターンに従って運転され、夜間は需用電力量が比較的少ないのでLNGの燃料通路18への供給量が少ない低稼働で運転され、昼間は需用電力量の増加に伴ってLNGの燃料通路18への供給量が増加した中間稼働から高稼働で運転される。一方、冷凍粉砕装置10は、一時間毎のバッチ運転で駆動され、夜間は少量の玄米を粉砕し、昼間は多量の玄米を粉砕するように駆動される。   The power generation system 12 is operated according to an operation pattern based on a change in the amount of electric power required for driving the refrigeration crusher 10 and other equipment, and since the amount of electric power required is relatively small at night, the fuel passage of the LNG It is operated at low operation with a small supply amount to 18, and is operated at high operation from intermediate operation in which the supply amount to the fuel passage 18 of LNG is increased in the daytime with an increase in power consumption. On the other hand, the freeze pulverization apparatus 10 is driven by an hourly batch operation, and is driven to pulverize a small amount of brown rice at night and to pulverize a large amount of brown rice during the day.

そして、図に示される区間Aは、供給冷熱量が少なく、需要冷熱量に対して不足する区間を示している。本実施の形態では、区間A以外では、供給冷熱量が需要冷熱量に対して不足していないので、従来の冷凍粉砕装置と同様に、LNGとの熱交換によってのみ空気を冷却して約−100℃の冷空気を生成することができる。従って、この場合、冷空気温度センサ34における測定値が−100℃の近傍となるので、上述のように、制御部40により常に第1空気量調節バルブ26を全開状態、第2空気量調節バルブ28を全閉状態とするように開度の制御が行われる。   And the section A shown by the figure has shown the area where supply cold heat amount is few and is insufficient with respect to demand cold heat amount. In the present embodiment, since the supply cold energy is not insufficient with respect to the demand cold energy except in the section A, the air is cooled only by heat exchange with the LNG as in the conventional freeze pulverization apparatus. Cold air at 100 ° C. can be generated. Accordingly, in this case, since the measured value in the cold air temperature sensor 34 is in the vicinity of −100 ° C., as described above, the first air amount adjusting valve 26 is always fully opened by the control unit 40, and the second air amount adjusting valve is set. The degree of opening is controlled so that 28 is fully closed.

本発明の特徴的な効果が現れる区間Aでは、供給冷熱量が需要冷熱量に対して不足している。この区間では、冷空気温度センサ34で測定される冷空気の温度が−100℃より上昇する。そして、冷空気温度センサ34の測定値が上限値である−90℃を上回ると、制御部40により第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28の開度が適当に調節され、空気供給手段22により空気通路20に供給された空気の一部が、空気分岐路24に分岐し蓄冷器30に導入される。   In section A where the characteristic effect of the present invention appears, the amount of supplied cold is insufficient with respect to the amount of cold demand. In this section, the temperature of the cold air measured by the cold air temperature sensor 34 rises from −100 ° C. When the measured value of the cold air temperature sensor 34 exceeds the upper limit value of −90 ° C., the opening degree of the first air amount adjustment valve 26 and the second air amount adjustment valve 28 is appropriately adjusted by the control unit 40, Part of the air supplied to the air passage 20 by the air supply means 22 branches into the air branch path 24 and is introduced into the regenerator 30.

これによって、熱交換器15だけでなく一部の空気が蓄冷器30に導入されることとなる。熱交換器15に導入された空気は、従来と同様に、燃料通路18によってLNGタンク14から導入されるLNGと熱交換され、蓄冷器30に導入された空気は、その蓄冷器30の内部の蓄冷材に蓄えられている冷熱によって冷却され冷空気となり、再び空気分岐路24を通り合流点Bにおいて熱交換器15で冷却されて生成した冷空気と合流して、冷凍機32に供給される。   As a result, not only the heat exchanger 15 but also a part of the air is introduced into the regenerator 30. The air introduced into the heat exchanger 15 is heat-exchanged with the LNG introduced from the LNG tank 14 through the fuel passage 18 as in the conventional case, and the air introduced into the regenerator 30 is inside the regenerator 30. It is cooled by the cold heat stored in the cold storage material to become cold air, passes through the air branch path 24 again, merges with the cold air generated by being cooled by the heat exchanger 15 at the junction B, and is supplied to the refrigerator 32. .

本実施の形態の冷凍粉砕装置10によれば、供給冷熱量が需要冷熱量に対して不足することによって冷凍機32に供給される冷空気の温度が上限値を上回って上昇した場合であっても、蓄冷器30に蓄えられた冷熱によって不足分の冷熱を補い、冷空気の温度を下降させることができる。従って、発電機16に燃料として確実に燃料ガスを供給しつつ、冷凍機32に供給される冷空気の温度を一定の範囲に保つことができ、均一な粉度及び品質を有する玄米粉を得ることができる。   According to the freeze pulverization apparatus 10 of the present embodiment, the temperature of the cold air supplied to the refrigerator 32 rises above the upper limit due to the supply cold heat amount being insufficient with respect to the demand cold heat amount. However, the cold energy stored in the regenerator 30 can be supplemented with the insufficient amount of cold heat, and the temperature of the cold air can be lowered. Therefore, the temperature of the cold air supplied to the refrigerator 32 can be kept within a certain range while reliably supplying fuel gas as the fuel to the generator 16, and brown rice flour having a uniform fineness and quality is obtained. be able to.

(第2の実施の形態)
図4は、第2の実施の形態の発電システムの概要を示す説明図である。なお、第1の実施の形態と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略し、以下異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an outline of the power generation system according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted, and only a different point is demonstrated below.

本実施の形態では、燃料通路18に、LNGタンク14と熱交換器15の間の分岐点Cにおいて燃料通路18から分岐し、蓄冷器30を介して、熱交換器15の下流側の合流点Dにおいて再び燃料通路18に合流する燃料分岐路48が設けられている。   In the present embodiment, the fuel passage 18 branches from the fuel passage 18 at a branch point C between the LNG tank 14 and the heat exchanger 15, and the downstream junction point of the heat exchanger 15 via the regenerator 30. At D, a fuel branch 48 is provided that joins the fuel passage 18 again.

そして、燃料通路18の分岐点Cの下流側で熱交換器15の上流側には、熱交換器15に導入するLNGの量を調節する第1LNG量調節バルブ50が設けられている。一方、燃料分岐路48の蓄冷器30の上流側には、蓄冷器30に導入するLNGの量を調節する第2LNG量調節バルブ52が設けられている。   A first LNG amount adjusting valve 50 for adjusting the amount of LNG introduced into the heat exchanger 15 is provided downstream of the branch point C of the fuel passage 18 and upstream of the heat exchanger 15. On the other hand, a second LNG amount adjustment valve 52 that adjusts the amount of LNG introduced into the regenerator 30 is provided on the upstream side of the regenerator 30 in the fuel branch 48.

本実施の形態では、蓄冷器30に導入されるLNGの冷熱は、蓄冷器30が有する蓄冷材に蓄えられる。また、LNGは、冷熱を蓄冷材に与えた後、気化器54によって気化されて燃料ガスに変換され、燃料通路18を通る熱交換器15からの燃料ガスと合流点Dで合流して発電機16に供給される。   In the present embodiment, the cold heat of LNG introduced into the regenerator 30 is stored in a regenerator material that the regenerator 30 has. In addition, after giving cold energy to the regenerator material, the LNG is vaporized by the vaporizer 54 and converted into fuel gas, and merges with the fuel gas from the heat exchanger 15 passing through the fuel passage 18 at the junction D to generate the generator. 16 is supplied.

図5は、本実施の形態における制御部40Aを用いた空気量制御システム41Aを説明するブロック図である。制御部40Aは、LNGバルブ開度データ記憶部56を有している。なお、本実施の形態では、第1空気量調節バルブ26、第2空気量調節バルブ28、第1LNG量調節バルブ50、第2LNG量調節バルブ52、及び制御部40Aが制御手段として機能している。   FIG. 5 is a block diagram illustrating an air amount control system 41A using the control unit 40A in the present embodiment. The control unit 40A has an LNG valve opening data storage unit 56. In the present embodiment, the first air amount adjustment valve 26, the second air amount adjustment valve 28, the first LNG amount adjustment valve 50, the second LNG amount adjustment valve 52, and the control unit 40A function as control means. .

LNGバルブ開度データ記憶部56には、まず、原料物質の種類及び/又は冷凍機32への投入量に応じて予め規定される冷空気温度センサ34の測定値の下限値が記憶されている。例えば、原料物質が玄米の場合には、下限値は−110℃程度である。さらに、LNGバルブ開度データ記憶部56には、冷空気温度センサ34の測定値と第1LNG量調節バルブ50及び第2LNG量調節バルブ52の開度の関係が記憶されている。具体的には、冷空気温度センサ34の測定値が原料物質の種類及び/又は冷凍機32への投入量に応じて予め規定される冷空気温度の下限値を上回る場合に常に第1LNG量調節バルブ50を全開状態とし、第2LNG量調節バルブ52を全閉状態とするようなデータが記憶されている。また、冷空気温度センサ34が上記下限値を下回る場合には、LNGタンク14から燃料通路18に供給されたLNGの少なくとも一部が蓄冷器30に導入されるように第1LNG量調節バルブ50と第2LNG量調節バルブ52の開度を調節するデータが記憶されており、上記下限値と測定値との温度差が大きいほど、第1LNG量調節バルブ50の開度が小さくなり、第2LNG量調節バルブ28の開度が大きくなるように調節されるようになっている。   In the LNG valve opening data storage unit 56, first, a lower limit value of a measured value of the cold air temperature sensor 34 that is defined in advance according to the type of the raw material and / or the input amount to the refrigerator 32 is stored. . For example, when the raw material is brown rice, the lower limit is about −110 ° C. Further, the LNG valve opening data storage unit 56 stores the relationship between the measured value of the cold air temperature sensor 34 and the opening of the first LNG amount adjusting valve 50 and the second LNG amount adjusting valve 52. Specifically, the first LNG amount adjustment is always performed when the measured value of the cold air temperature sensor 34 exceeds the lower limit value of the cold air temperature that is defined in advance according to the type of raw material and / or the input amount to the refrigerator 32. Data is stored such that the valve 50 is fully opened and the second LNG amount adjusting valve 52 is fully closed. When the cold air temperature sensor 34 falls below the lower limit value, the first LNG amount adjusting valve 50 and the first LNG amount adjusting valve 50 so that at least a part of the LNG supplied from the LNG tank 14 to the fuel passage 18 is introduced into the regenerator 30. Data for adjusting the opening degree of the second LNG amount adjusting valve 52 is stored. The larger the temperature difference between the lower limit value and the measured value, the smaller the opening degree of the first LNG amount adjusting valve 50, and the second LNG amount adjusting value. The opening degree of the valve 28 is adjusted so as to increase.

以下、本実施の形態の冷凍粉砕装置10の動作について図4〜図6を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、上述のように冷凍粉砕が行われる原料物質が玄米を用いた例を説明し、この玄米を約−100℃の冷空気により好適に冷凍できるように、原料物質の冷凍機32への投入量及び空気供給量が規定されている。また、上述の冷空気温度センサ34により測定される冷空気の温度の上限値を−90℃と規定し、下限値を−110℃と規定する。   Hereinafter, operation | movement of the freeze pulverization apparatus 10 of this Embodiment is demonstrated in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, as described above, an example in which the raw material to be subjected to freeze pulverization is brown rice will be described, and the raw material material may be suitably frozen with cold air of about −100 ° C. The amount of charge to the refrigerator 32 and the amount of air supply are defined. Moreover, the upper limit value of the temperature of the cold air measured by the above-described cold air temperature sensor 34 is defined as −90 ° C., and the lower limit value is defined as −110 ° C.

図6は、LNGタンク14から燃料通路18に供給されるLNGから得られる冷熱の量、すなわち、熱交換器15における熱交換でLNGを燃料ガスに変換して得られる冷熱の量(以下、供給冷熱量と表す)と、空気供給手段22から空気通路20に供給される空気を冷却して冷空気とするために必要な冷熱の量(以下、需要冷熱量と表す)と時間との相関関係を示すグラフである。なお、供給冷熱量を線グラフで示し、需要冷熱量を棒グラフで示す。   6 shows the amount of cold heat obtained from LNG supplied from the LNG tank 14 to the fuel passage 18, that is, the amount of cold heat obtained by converting LNG into fuel gas by heat exchange in the heat exchanger 15 (hereinafter referred to as supply). The amount of cold heat required to cool the air supplied from the air supply means 22 to the air passage 20 to form cold air (hereinafter referred to as the demand cold heat amount) and time. It is a graph which shows. In addition, supply cold heat amount is shown with a line graph, and demand cold heat amount is shown with a bar graph.

発電システム12は、冷凍粉砕装置10及びその他の設備の駆動のために想定される需用電力量の変移に基づく運転パターンに従って運転され、夜間は需用電力量が比較的少ないのでLNGの燃料通路18への供給量が少ない低稼働で運転され、昼間は需用電力量の増加に伴ってLNGの燃料通路18への供給量が増加した中間稼働から高稼働で運転される。一方、冷凍粉砕装置10は、一時間毎のバッチ運転で駆動され、夜間は少量の玄米を粉砕し、昼間は多量の玄米を粉砕するように駆動される。   The power generation system 12 is operated according to an operation pattern based on a change in the amount of electric power required for driving the refrigeration crusher 10 and other equipment, and since the amount of electric power required is relatively small at night, the fuel passage of the LNG It is operated at low operation with a small supply amount to 18, and is operated at high operation from intermediate operation in which the supply amount to the fuel passage 18 of LNG is increased in the daytime with an increase in power consumption. On the other hand, the freeze pulverization apparatus 10 is driven by an hourly batch operation, and is driven to pulverize a small amount of brown rice at night and to pulverize a large amount of brown rice during the day.

そして、図に示される区間Aは、供給冷熱量が少なく、需要冷熱量に対して不足する区間を示しており、区間Bは、供給冷熱量が多く、需要冷熱量に対して過剰になる区間を示している。本実施の形態では、区間A以外では、供給冷熱量が需要冷熱量に対して不足していないので、従来の冷凍粉砕装置と同様に、LNGとの熱交換によってのみ空気を冷却して約−100℃以下の冷空気を生成することができる。従って、この場合、冷空気温度センサ34における測定値が−100℃以下となるので、上述のように、制御部40Aにより常に第1空気量調節バルブ26を全開状態、第2空気量調節バルブ28を全閉状態とするように開度の制御が行われる。   And the section A shown in the figure shows a section where the amount of cold supply is small and is insufficient with respect to the amount of cold demand, and section B is a section where the amount of cold supply is large and is excessive with respect to the amount of cold demand. Is shown. In the present embodiment, since the supply cold energy is not insufficient with respect to the demand cold energy except in the section A, the air is cooled only by heat exchange with the LNG as in the conventional freeze pulverization apparatus. Cold air of 100 ° C. or lower can be generated. Therefore, in this case, since the measured value in the cold air temperature sensor 34 is −100 ° C. or less, as described above, the first air amount adjustment valve 26 is always fully opened by the control unit 40A, and the second air amount adjustment valve 28 is used. The opening is controlled so as to be fully closed.

本発明の特徴的な効果が現れる区間Aでは、供給冷熱量が需要冷熱量に対して不足している。この区間では、冷空気温度センサ34で測定される冷空気の温度が−100℃より上昇する。そして、冷空気温度センサ34の測定値が上限値である−90℃を上回ると、制御部40により第1空気量調節バルブ26及び第2空気量調節バルブ28の開度が適当に調節され、空気供給手段22により空気通路20に供給された空気の一部が、空気分岐路24に分岐し蓄冷器30に導入される。   In section A where the characteristic effect of the present invention appears, the amount of supplied cold is insufficient with respect to the amount of cold demand. In this section, the temperature of the cold air measured by the cold air temperature sensor 34 rises from −100 ° C. When the measured value of the cold air temperature sensor 34 exceeds the upper limit value of −90 ° C., the opening degree of the first air amount adjustment valve 26 and the second air amount adjustment valve 28 is appropriately adjusted by the control unit 40, Part of the air supplied to the air passage 20 by the air supply means 22 branches into the air branch path 24 and is introduced into the regenerator 30.

これによって、熱交換器15だけでなく一部の空気が蓄冷器30に導入されることとなる。熱交換器15に導入された空気は、従来と同様に、燃料通路18によってLNGタンク14から導入されるLNGと熱交換され、蓄冷器30に導入された空気は、その蓄冷器30の内部の蓄冷材に蓄えられている冷熱によって冷却され冷空気となり、再び空気分岐路24を通り合流点Bにおいて熱交換器15で冷却されて生成した冷空気と合流して、冷凍機32に供給される。   As a result, not only the heat exchanger 15 but also a part of the air is introduced into the regenerator 30. The air introduced into the heat exchanger 15 is heat-exchanged with the LNG introduced from the LNG tank 14 through the fuel passage 18 as in the conventional case, and the air introduced into the regenerator 30 is inside the regenerator 30. It is cooled by the cold heat stored in the cold storage material to become cold air, passes through the air branch path 24 again, merges with the cold air generated by being cooled by the heat exchanger 15 at the junction B, and is supplied to the refrigerator 32. .

一方、区間Bでは、発電機16が高稼働であるために、供給冷熱量が需要冷熱量を上回る。従って、熱交換器15におけるLNGと空気との熱交換によって空気が過剰な冷熱を受け、生成される冷空気の温度が低くなる。このような冷空気の温度の低下により、冷空気温度センサ34における温度の測定値が−110℃を下回ると、空気量制御システム41Aによって第1LNG量調節バルブ50、第2LNG量調節バルブ52の開度が適当に調節され、LNGタンク14により燃料通路18に供給されたLNGの一部が、燃料分岐路48に分岐し蓄冷器30に導入される。   On the other hand, in section B, since the generator 16 is in high operation, the supply cold energy exceeds the demand cold energy. Therefore, air receives excessive cold heat by heat exchange between LNG and air in the heat exchanger 15, and the temperature of the generated cold air is lowered. When the measured value of the temperature in the cold air temperature sensor 34 falls below −110 ° C. due to such a decrease in the temperature of the cold air, the air amount control system 41A opens the first LNG amount adjustment valve 50 and the second LNG amount adjustment valve 52. A part of the LNG supplied to the fuel passage 18 by the LNG tank 14 is branched into the fuel branch 48 and introduced into the regenerator 30.

これによって、LNGが熱交換器15だけでなく一部が蓄冷器30に導入されることとなる。熱交換器15に導入されたLNGは、従来と同様に、空気通路20によって空気供給手段22から熱交換器15に導入される空気と熱交換され、蓄冷器30に導入されたLNGは、その蓄冷器30の内部の蓄冷材に冷熱を蓄える。そして、蓄冷材に冷熱を蓄えたLNGは、気化器54において完全に気化されて燃料ガスとなり、燃料分岐路48を通り合流点Dにおいて熱交換器15から来た燃料通路18の燃料ガスと合流し、発電機16に供給される。   As a result, not only the heat exchanger 15 but also a part of the LNG is introduced into the regenerator 30. The LNG introduced into the heat exchanger 15 is heat-exchanged with the air introduced into the heat exchanger 15 from the air supply means 22 through the air passage 20 and the LNG introduced into the regenerator 30 is the same as in the past. Cold energy is stored in the regenerator material inside the regenerator 30. The LNG stored in the cold storage material is completely vaporized in the carburetor 54 to become fuel gas, and passes through the fuel branch 48 and joins the fuel gas in the fuel passage 18 coming from the heat exchanger 15 at the junction D. And supplied to the generator 16.

従って、発電システム12におけるLNGの必要量が比較的多く、冷凍粉砕装置10におけるLNG必要量を上回ってしまう場合、すなわち、供給冷熱量が需要冷熱量を上回っている場合、余剰分の冷熱を蓄冷器30が有する蓄冷材に蓄えることができる。これにより、供給冷熱量が過剰であることによる冷空気の温度低下を防止することができるので、より均一な温度の冷空気を冷凍機に供給することができる。また、このようにして蓄えられた蓄冷材の冷熱を用いて、後の供給冷熱量が低下する区間Aのような時間帯の不足分の冷熱を補うことができる。   Therefore, when the required amount of LNG in the power generation system 12 is relatively large and exceeds the required amount of LNG in the refrigeration crusher 10, that is, when the amount of supplied cold energy exceeds the amount of required cold energy, the excess amount of cold energy is stored. It can be stored in the cold storage material that the container 30 has. Accordingly, it is possible to prevent the temperature of the cold air from being lowered due to the excessive amount of the supplied cold heat, so that cold air having a more uniform temperature can be supplied to the refrigerator. In addition, by using the cold energy of the regenerator material stored in this way, it is possible to compensate for the shortage of time zone shortage such as the section A in which the amount of supplied cold energy later decreases.

なお、空気供給手段22による空気通路への空気の供給が停止している場合、すなわち、冷凍機32や粉砕機36の稼働が停止しており、冷凍粉砕が行われていない場合であっても、第1LNG量調節バルブ50を全閉状態とし、第2LNG量調節バルブ52を全開状態として、LNGタンク14から燃料通路18に供給されるLNGを全てを燃料分岐路48、すなわち、蓄冷器30に導入することにより、LNGの冷熱を蓄冷器30の蓄冷材に蓄えつつ、そのLNGを燃料ガスに変換して発電機16に供給することができる。   In addition, even when the supply of air to the air passage by the air supply means 22 is stopped, that is, when the operation of the refrigerator 32 or the pulverizer 36 is stopped and the freeze pulverization is not performed. The first LNG amount adjusting valve 50 is fully closed, the second LNG amount adjusting valve 52 is fully opened, and all the LNG supplied from the LNG tank 14 to the fuel passage 18 is supplied to the fuel branch 48, that is, the regenerator 30. By introducing the LNG, the LNG can be converted into fuel gas and supplied to the generator 16 while the cold energy of the LNG is stored in the regenerator material of the regenerator 30.

本発明は上記第1及び第2の実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記蓄冷器30を通過する空気分岐路24の空気通路20との分岐点A及び合流点Bは、上記第1及び第2の実施の形態におけるように、熱交換器15の上流側と下流側とに存在する必要はなく、分岐点Aと合流点Bの両方が熱交換器15の上流側に存在しても良く、分岐点Aと合流点Bの両方が熱交換器15の下流側に存在しても良い。また、上記蓄冷器30を通過する燃料分岐路48の燃料通路18との分岐点C及び合流点Dは、上記第1及び第2の実施の形態におけるように、熱交換器15の上流側と下流側とに存在する必要はなく、分岐点Cと合流点Dの両方が熱交換器15の上流側に存在しても良く、分岐点Cと合流点Dの両方が熱交換器15の下流側に存在しても良い。変形例を図7及び8に示す。図7の形態では、空気量調節バルブ60,62を図示しない制御部によって制御することで、第1の実施の形態の冷凍粉砕装置10とほぼ同様に作動する。図8の形態では、空気量調節バルブ64,66及びLNG量調節バルブ68,70,72,74を図示しない制御部によって制御することにより、第2の実施の形態の冷凍粉砕装置10とほぼ同様に作動する。   The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention. For example, the branch point A and the junction B with the air passage 20 of the air branch passage 24 passing through the regenerator 30 are connected to the upstream side of the heat exchanger 15 as in the first and second embodiments. There is no need to exist on the downstream side, both the branch point A and the junction point B may exist on the upstream side of the heat exchanger 15, and both the branch point A and the junction point B are downstream of the heat exchanger 15. May be present on the side. Further, the branch point C and the junction D with the fuel passage 18 of the fuel branch passage 48 passing through the regenerator 30 are connected to the upstream side of the heat exchanger 15 as in the first and second embodiments. It is not necessary to exist on the downstream side, and both the branch point C and the junction point D may exist upstream of the heat exchanger 15, and both the branch point C and the junction point D are downstream of the heat exchanger 15. May be present on the side. A modification is shown in FIGS. In the form of FIG. 7, the air amount adjusting valves 60 and 62 are controlled by a control unit (not shown) to operate in substantially the same manner as the freeze pulverization apparatus 10 of the first embodiment. In the embodiment shown in FIG. 8, the air amount adjusting valves 64 and 66 and the LNG amount adjusting valves 68, 70, 72, and 74 are controlled by a control unit (not shown), so that it is almost the same as the freeze pulverizing apparatus 10 of the second embodiment. Operates on.

第1の実施の形態の構成を概略的に説明する図である。It is a figure which illustrates roughly the structure of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の空気量制御システムの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the air quantity control system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態における供給冷熱量、需要冷熱量及び時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the amount of supplied cold heat, demand cold heat amount, and time in 1st Embodiment. 第2の実施の形態の構成を概略的に説明する図である。It is a figure which illustrates roughly the structure of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の空気量制御システムの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the air quantity control system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態における供給冷熱量、需要冷熱量及び時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the amount of supply cold heat, demand cold heat amount, and time in 2nd Embodiment. 本発明にかかる発電システムの別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the electric power generation system concerning this invention. 本発明にかかる発電システムのさらに別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the electric power generation system concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 冷凍粉砕装置
12 発電システム
14 LNGタンク(液化天然ガス供給源)
15 熱交換器
16 発電機
18 燃料通路
20 空気通路
22 空気供給手段
24 空気分岐路
26 第1空気量調節バルブ(制御手段)
28 第2空気量調節バルブ(制御手段)
30 蓄冷器
32 冷凍機
34 冷空気温度センサ(温度測定手段)
36 粉砕機
40 制御部(制御手段)
48 燃料分岐路
50 第1LNG量調節バルブ(制御手段)
52 第2LNG量調節バルブ(制御手段)
10 Refrigeration and pulverization equipment 12 Power generation system 14 LNG tank
Reference Signs List 15 heat exchanger 16 generator 18 fuel passage 20 air passage 22 air supply means 24 air branch passage 26 first air amount adjustment valve (control means)
28 Second air amount adjustment valve (control means)
30 Regenerator 32 Refrigerator 34 Cold air temperature sensor (temperature measuring means)
36 Crusher 40 Control part (control means)
48 Fuel branch 50 First LNG amount adjusting valve (control means)
52 Second LNG amount adjusting valve (control means)

Claims (4)

液化天然ガスを液化天然ガス供給源と発電機とを熱交換器を介して接続する燃料通路に導入し、液化天然ガスを前記熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に導入する発電システムに併設され、空気を空気供給手段と冷凍機とを前記熱交換器を介して接続する空気通路に導入し、前記熱交換器において空気と液化天然ガスとの熱交換により冷空気を生成し、該冷空気を前記冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料物質を冷凍し、冷凍後の原料物質を粉砕機で衝撃粉砕する冷凍粉砕装置であって、
空気を冷却することが可能な冷熱を蓄えた蓄冷材を有する蓄冷器と、
前記空気通路から分岐し、前記蓄冷器を通過した後、再び前記空気通路に合流する空気分岐路と、
前記冷凍機に導入される冷空気の温度を測定する温度測定手段と、
該温度測定手段により測定された温度が前記原料物質の種類及び/又は量に応じて規定された冷空気温度の上限値を上回る場合に、前記空気供給手段により供給された空気の少なくとも一部を前記空気分岐路に導入する制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷凍粉砕装置。
A power generation system that introduces liquefied natural gas into a fuel passage connecting a liquefied natural gas supply source and a generator via a heat exchanger, converts the liquefied natural gas into fuel gas in the heat exchanger, and introduces the fuel gas into the generator The air is introduced into an air passage connecting the air supply means and the refrigerator via the heat exchanger, and cold air is generated by heat exchange between the air and liquefied natural gas in the heat exchanger, A freezing and pulverizing apparatus that introduces the cold air into the refrigerator to freeze the raw material charged into the refrigerator, and impact pulverizes the frozen raw material with a pulverizer,
A regenerator having a regenerator that stores cold energy capable of cooling air; and
An air branch that branches off from the air passage, passes through the regenerator, and merges with the air passage again;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the cold air introduced into the refrigerator;
When the temperature measured by the temperature measuring unit exceeds the upper limit value of the cold air temperature defined according to the type and / or amount of the raw material, at least a part of the air supplied by the air supplying unit is Control means for introducing into the air branch;
A freezing and pulverizing apparatus comprising:
前記燃料通路から分岐し、前記蓄冷器を通過した後、再び前記燃料通路に合流する燃料分岐路を備え、
前記制御手段が、前記温度測定手段により測定された温度が前記原料物質の種類及び/又は量に応じて規定された冷空気温度の下限値を下回る場合に、前記液化天然ガス供給源から供給された液化天然ガスの少なくとも一部を前記燃料分岐路に導入することを特徴とする請求項1に記載の冷凍粉砕装置。
A fuel branch that branches off from the fuel passage, passes through the regenerator, and joins the fuel passage again;
The control means is supplied from the liquefied natural gas supply source when the temperature measured by the temperature measurement means is below the lower limit value of the cold air temperature defined according to the type and / or amount of the source material. 2. The cryopulverization apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the liquefied natural gas is introduced into the fuel branch path.
前記制御手段が、前記空気供給手段による空気通路への空気の供給が停止している場合に、前記液化天然ガス供給源から供給された液化天然ガスの全てを前記燃料分岐路に導入することを特徴とする請求項2に記載の冷凍粉砕装置。   The control means introduces all of the liquefied natural gas supplied from the liquefied natural gas supply source into the fuel branch path when the supply of air to the air passage by the air supply means is stopped. The freeze pulverization apparatus according to claim 2, wherein 前記蓄冷材が、−110℃〜−90℃の融点を示す潜熱蓄冷材であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷凍粉砕装置。   The freeze pulverization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cold storage material is a latent heat cold storage material having a melting point of -110 ° C to -90 ° C.
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