JP5261473B2 - Medium temperature engine - Google Patents
Medium temperature engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5261473B2 JP5261473B2 JP2010500566A JP2010500566A JP5261473B2 JP 5261473 B2 JP5261473 B2 JP 5261473B2 JP 2010500566 A JP2010500566 A JP 2010500566A JP 2010500566 A JP2010500566 A JP 2010500566A JP 5261473 B2 JP5261473 B2 JP 5261473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- ejector
- driving
- driven
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
- F03G6/003—Devices for producing mechanical power from solar energy having a Rankine cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/006—Methods of steam generation characterised by form of heating method using solar heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Description
本発明は、太陽熱やごみ排熱などの100℃以下の中温熱を熱源として機械仕事をさせる、中温熱機関に関するものである。 The present invention relates to a medium temperature engine that performs mechanical work using medium temperature heat of 100 ° C. or less such as solar heat or waste heat from heat as a heat source.
従来提案されている太陽熱などの100℃以下の中温熱の利用は、専ら温水を製造するものであり、その利用範囲は、給湯や暖房などに限られたものであった。これに対して、太陽光から熱エネルギーを収熱するだけではなく、同時に発電も行うようにしたシステムとして、例えば、特許文献1や特許文献2に示すシステムが提案されている。 Conventionally proposed use of medium temperature heat of 100 ° C. or less such as solar heat is to produce hot water exclusively, and its use range is limited to hot water supply and heating. On the other hand, for example, systems disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed as systems that not only collect thermal energy from sunlight but also generate power at the same time.
しかし、これらのシステムは、半導体などの変換素子を用いて太陽光から発電を行うようになっており、変換素子の製造コストやエネルギーの変換効率の問題があることから、未だに十分な普及に至っていない。 However, these systems generate power from sunlight using conversion elements such as semiconductors, and due to problems with the conversion element manufacturing costs and energy conversion efficiency, they are still in widespread use. Not in.
一方、中温熱から動力を取り出すための代表的な方法論である、ランキンサイクルを利用した動力の取り出しの試みが始まっており、ランキンサイクルを利用した動力発生装置として、例えば、特許文献3に示す装置が提案されている。
On the other hand, an attempt to extract power using Rankine cycle, which is a representative methodology for extracting power from medium temperature heat, has been started. As a power generation device using Rankine cycle, for example, a device shown in
これらのランキンサイクルを利用した動力発生装置は、使用する作動媒体として沸点の低い、例えばプロパンなどを用いれば、中温熱において高圧部が得ることができる。しかし、差圧を発生させるためには、作動媒体を冷却するための冷却熱源の確保が必要であり、その点が障害となって未だに十分な普及に至っていない。冷却熱源として海水などの利用も提案されているが、熱交換器部の低温側への海生生物の固着などの問題が生じている。そのため、タービンの形状などの効率向上策に着眼せざるを得なくなっている。 In the power generation apparatus using these Rankine cycles, if a low boiling point, such as propane, is used as a working medium to be used, a high pressure part can be obtained at medium temperature heat. However, in order to generate the differential pressure, it is necessary to secure a cooling heat source for cooling the working medium, and this point has become an obstacle and has not yet been sufficiently spread. The use of seawater or the like as a cooling heat source has been proposed, but problems such as sticking of marine organisms to the low temperature side of the heat exchanger section have arisen. Therefore, it is necessary to focus on efficiency improvement measures such as the shape of the turbine.
このように、太陽熱などの中温熱を利用した動力の取り出しは十分な実用化に至っていないのが現状である。
以上に述べたように、変換素子を用いた発電やランキンサイクルの利用には大きな障害があり、太陽熱などの100℃以下の中温熱の利用を、温水製造だけでなく動力の取り出しにまで拡張するためには、より効率的な仕組みを提供する必要がある。本発明は上記の問題点を解決した中温熱機関を提供することを目的とする。 As described above, there is a major obstacle to the use of power generation using the conversion element and the Rankine cycle, and the use of medium temperature heat of 100 ° C. or less such as solar heat is extended not only to hot water production but also to extraction of power. To do this, it is necessary to provide a more efficient mechanism. An object of the present invention is to provide an intermediate temperature engine that solves the above problems.
請求項1に係る発明の中温熱機関は、蒸気により駆動する蒸気駆動機械力取出手段と、揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記蒸気駆動機械力取出手段の上流側で、前記蒸気駆動機械力取出手段を駆動する第1の駆動蒸気を発生させる第1の駆動蒸気発生手段と、前記蒸気駆動機械力取出手段の下流側で、前記第1の駆動蒸気を吸引するエゼクターと、揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記エゼクターを駆動する第2の駆動蒸気を発生させる第2の駆動蒸気発生手段と、前記エゼクター通過後の前記第1の駆動蒸気および前記第2の駆動蒸気からなる混合蒸気を液化して、再び前記揮発性液体に戻す液化手段と、前記液化した揮発性液体を前記第1の駆動蒸気発生手段および前記第2の駆動蒸気発生手段に循環させる循環手段とを備えたことを特徴とする。 The intermediate temperature engine according to the first aspect of the present invention includes a steam driven mechanical force take-out means driven by steam, and a volatile liquid heated at a medium temperature of 100 ° C. or less, and upstream of the steam driven mechanical force take-out means. A first driving steam generating means for generating a first driving steam for driving the steam driving mechanical force extraction means; and an ejector for sucking the first driving steam downstream of the steam driving mechanical force extraction means. And second driving steam generation means for generating a second driving steam for driving the ejector by heating the volatile liquid at a medium temperature of 100 ° C. or less, and the first driving steam after passing through the ejector. And liquefying means for liquefying the mixed steam composed of the second driving steam and returning it to the volatile liquid again, and generating the first driving steam generation means and the second driving steam generation by returning the liquefied volatile liquid to the volatile liquid. Circulated in the means Characterized in that a circulation unit that.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の中温熱機関において、前記液化手段は、前記エゼクター通過後の混合蒸気に、前記混合蒸気と親和性の高い吸収媒体を接触させて、前記吸収媒体に前記混合蒸気を吸収させて前記揮発性液体に戻すことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the intermediate temperature engine according to the first aspect, the liquefaction means brings the absorption medium having a high affinity with the mixed vapor into contact with the mixed vapor after passing through the ejector. The mixed vapor is absorbed by a medium and returned to the volatile liquid.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の中温熱機関において、前記吸収媒体として、前記第1の駆動蒸気および前記第2の駆動蒸気に用いる物質の沸点よりも高い沸点の物質を用い、前記第1の駆動蒸気発生手段で、前記混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記第1の駆動蒸気と液体状態である前記吸収媒体を気液分離し、前記分離した第1の駆動蒸気を前記蒸気駆動機械力取出手段に供給し、前記分離した吸収媒体を前記エゼクター通過後の前記混合蒸気に接触させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the intermediate temperature engine of the second aspect, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used as the absorption medium. The first driving steam generating means heats the absorbing medium that has absorbed the mixed steam with a medium temperature heat of 100 ° C. or less to separate the absorbing medium in a liquid state from the first driving steam. The separated first drive steam is supplied to the steam drive mechanical force take-out means, and the separated absorption medium is brought into contact with the mixed steam after passing through the ejector.
請求項4に係る発明は、請求項2に記載の中温熱機関において、前記吸収媒体として、前記第1の駆動蒸気および前記第2の駆動蒸気に用いる物質の沸点よりも高い沸点の物質を用い、前記第2の駆動蒸気発生手段で、前記混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記第2の駆動蒸気と液体状態である前記吸収媒体を気液分離し、前記分離した第2の駆動蒸気を前記エゼクターに供給し、前記分離した吸収媒体を前記エゼクター通過後の前記混合蒸気に接触させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the intermediate temperature engine according to the second aspect, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used as the absorption medium. The second driving steam generating means heats the absorbing medium that has absorbed the mixed steam at a medium temperature of 100 ° C. or less, and gas-liquid separates the second driving steam and the absorbing medium in a liquid state. The separated second driving steam is supplied to the ejector, and the separated absorbing medium is brought into contact with the mixed steam after passing through the ejector.
請求項5に係る発明は、請求項2乃至請求項4のうちいずれか一つに記載の中温熱機関において、前記吸収媒体により吸収されなかった未吸収の混合蒸気を、圧縮して予冷した後、断熱膨張させて発生する冷熱により、前記吸収媒体を、前記エゼクター通過後の混合蒸気に接触させる前に、予め冷却することを特徴とする。
The invention according to
請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のうちいずれか一つに記載の中温熱機関において、前記第2の駆動蒸気の圧力に応じて開閉する間欠噴射弁機構を備え、前記エゼクターを断続的に稼動させることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the intermediate temperature engine according to any one of claims 1 to 5, further comprising an intermittent injection valve mechanism that opens and closes according to the pressure of the second driving steam, It is characterized by operating the ejector intermittently.
なお、請求項1乃至請求項6において、「中温熱」とは、通常大気温度以上で100℃以下の温熱を意味する。 In addition, in claims 1 to 6, “medium temperature” means normal temperature of not less than the atmospheric temperature and not more than 100 ° C.
本発明によれば、蒸気駆動機械力取出手段を駆動する第1の駆動蒸気を、第1の駆動蒸気発生手段により、揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して発生させるので、太陽熱などの中温熱を利用して動力を取り出すことができる。 According to the present invention, the first driving steam that drives the steam-driven mechanical force take-out means is generated by heating the volatile liquid at a medium temperature of 100 ° C. or less by the first driving steam generation means. Power can be taken out using medium temperature heat.
また、蒸気駆動機械力取出手段の下流側に、第1の駆動蒸気を吸引するエゼクターを設けたので、蒸気駆動機械力取出手段の上流側(高圧部)と下流側(低圧部)の圧力差を増大させて、蒸気駆動機械力取出手段を効率的に運転して動力を取り出すことができる。 Further, since the ejector for sucking the first drive steam is provided downstream of the steam drive mechanical force take-out means, the pressure difference between the upstream (high pressure part) and the downstream (low pressure part) of the steam drive mechanical force take-out means. And the steam-driven mechanical force take-out means can be efficiently operated to take out power.
また、エゼクターを駆動する第2の駆動蒸気も、第2の駆動蒸気発生手段により、揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して発生させるので、太陽熱などの中温熱を利用することができる。 Further, the second driving steam for driving the ejector is also generated by heating the volatile liquid at a medium temperature of 100 ° C. or less by the second driving steam generation means, so that the medium temperature heat such as solar heat can be used. it can.
また、エゼクター通過後の第1の駆動蒸気および第2の駆動蒸気からなる混合蒸気を液化して、再び揮発性液体に戻してから、第1の駆動蒸気発生手段および第2の駆動蒸気発生手段に循環させるので、揮発性液体を循環させて有効に利用できる。 Further, after the mixed steam composed of the first driving steam and the second driving steam after passing through the ejector is liquefied and returned to the volatile liquid again, the first driving steam generation means and the second driving steam generation means Therefore, the volatile liquid can be circulated and used effectively.
また、エゼクター通過後の混合蒸気に、混合蒸気と親和性の高い吸収媒体を接触させることにより、混合蒸気を吸収媒体に吸収させて、吸収液化することができる。その結果、エゼクターの吐出口では、混合蒸気が除去されることで圧力が低下し、エゼクターの吸引力を高めることができる。 Further, by bringing the mixed vapor after passing through the ejector into contact with an absorbing medium having a high affinity with the mixed vapor, the mixed vapor can be absorbed into the absorbing medium to be absorbed and liquefied. As a result, the pressure is reduced by removing the mixed vapor at the ejector outlet of the ejector, and the suction force of the ejector can be increased.
また、吸収媒体として、第1の駆動蒸気および第2の駆動蒸気に用いる物質の沸点よりも高い沸点の物質を用い、さらに第1の駆動蒸気発生手段により、混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、第1の駆動蒸気と液体状態である吸収媒体を気液分離することにより、分離した第1の駆動蒸気を蒸気駆動機械力取出手段に供給し、分離した吸収媒体をエゼクター通過後の混合蒸気に接触させることができるので、揮発性液体と吸収媒体を効率的に循環利用することができる。 Further, as the absorbing medium, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used, and an absorbing medium that has absorbed the mixed steam by the first driving steam generating means is 100. The first driving vapor separated from the first driving vapor and the liquid absorption medium by gas-liquid separation by heating at medium temperature below ℃, and the separated first driving vapor was supplied to the vapor driving mechanical force extraction means and separated Since the absorbing medium can be brought into contact with the mixed vapor after passing through the ejector, the volatile liquid and the absorbing medium can be efficiently recycled.
また、吸収媒体として、第1の駆動蒸気および第2の駆動蒸気に用いる物質の沸点よりも高い沸点の物質を用い、さらに第2の駆動蒸気発生手段により、混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、第2の駆動蒸気と液体状態である吸収媒体を気液分離することにより、分離した第2の駆動蒸気をエゼクターに供給し、分離した吸収媒体をエゼクター通過後の混合蒸気に接触させることができるので、揮発性液体と吸収媒体を効率的に循環利用することができる。 Further, as the absorbing medium, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used, and an absorbing medium that has absorbed the mixed steam by the second driving steam generating means is 100. By heating with medium temperature heat below ℃ and gas-liquid separation of the second driving vapor and the absorbing medium in the liquid state, the separated second driving steam is supplied to the ejector, and the separated absorbing medium passes through the ejector Since it can be brought into contact with the later mixed vapor, the volatile liquid and the absorbing medium can be efficiently recycled.
また、吸収媒体を、エゼクター通過後の混合蒸気に接触させる前に、予め冷却することにより、吸収媒体の吸収効果を高めることができる。冷却するための冷熱は、吸収媒体により吸収されなかった未吸収の混合蒸気を、圧縮して予冷した後、断熱膨張させて発生させることにより、別途の熱源を用意する必要はない。 Moreover, the absorption effect of the absorption medium can be enhanced by cooling the absorption medium in advance before contacting the mixed vapor after passing through the ejector. It is not necessary to prepare a separate heat source by generating the cold heat for cooling by compressing and precooling the unabsorbed mixed vapor that has not been absorbed by the absorbent medium and then adiabatically expanding it.
また、第2の駆動蒸気の圧力に応じて開閉する間欠噴射弁機構により、エゼクターを断続的に稼動させることにより、圧力の高いエゼクター駆動蒸気を用いて、エネルギー効率を高めることができる。 Further, by intermittently operating the ejector by the intermittent injection valve mechanism that opens and closes according to the pressure of the second driving steam, the energy efficiency can be increased by using the ejector driving steam having a high pressure.
以上、本発明によれば、太陽熱などの100℃以下の中温熱を利用した動力の取り出しを、効率的に行うことができる。 As mentioned above, according to this invention, the taking-out of the motive power using medium temperature heat of 100 degrees C or less, such as a solar heat, can be performed efficiently.
1 エゼクター
2 エアー抜き弁
3 レシーバータンク
4 レシーバータンク
5 レシーバータンク
6 安全弁
7 ピストン駆動蒸気往復管路
8 ピストン駆動蒸気往復管路
9 ピストン駆動蒸気往復管路
10 吸収媒体冷却器
11 吸収媒体管路
12 断熱膨張弁
13 羽根車駆動蒸気排出管路
14 羽根車駆動蒸気排出管路
15 羽根車駆動蒸気排出管路
16 蒸気駆動機械力取出用羽根車
17 羽根車駆動蒸気噴射管路
18 羽根車駆動蒸気噴射管路
19 羽根車シャフト
20 羽根車動翼
21 羽根車動翼
22 羽根車動翼
23 羽根車動翼
24 未吸収蒸気排出管路
25 ジェットミキサー
26 ジェットミキサー吸引口
27 吸収器
28 エゼクター吸引口
29 未吸収蒸気戻管路
35 間欠噴射弁機構
36 蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機
37 蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ
38 吸収媒体戻管路
40 閉止栓
42 エゼクター駆動蒸気入口
43 エゼクター駆動蒸気出口
50 ピストン駆動蒸気出入口
51 ピストン駆動蒸気出入口
52 未吸収蒸気入口
53 未吸収蒸気出口
54 吸収媒体入口
55 吸収媒体出口
63 ピストン
64 ピストン
71 圧力調整弁
72 圧力調整弁
73 圧力調整弁
74 太陽熱受熱管路
75 太陽熱受熱管路
76 放熱器
77 放熱器
78 羽根車駆動蒸気発生器
79 エゼクター駆動蒸気発生器
81 気液界面
82 気液界面
83 気液界面
84 気液ドラム
85 気液ドラム
86 ヘッダー
87 ヘッダー
90 逆止弁
91 逆止弁
92 逆止弁
93 逆止弁
94 逆止弁
95 逆止弁
96 逆止弁
100 磁石
101 磁石
102 磁石
103 磁石
104 磁石
105 磁石
106 磁石
107 磁石
108 磁石
109 磁石
110 磁石DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ejector 2
図1を参照して、本発明の実施形態に係る中温熱機関について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る中温熱機関を示す構成図である。 With reference to FIG. 1, the intermediate temperature engine which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram showing an intermediate temperature engine according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る中温熱機関は、主として、羽根車駆動蒸気発生器78(第1の駆動蒸気発生手段)、エゼクター駆動蒸気発生器79(第2の駆動蒸気発生手段)、蒸気駆動機械力取出用羽根車16(蒸気駆動機械力取出手段)、エゼクター1、ジェットミキサー25(液化手段)、吸収器27(液化手段)、蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37(循環手段)から構成されている。そして、羽根車駆動蒸気発生器78から発生する蒸気により、蒸気駆動機械力取出用羽根車16が回転して、動力が取り出されるようになっている。
The intermediate temperature engine according to this embodiment mainly includes an impeller driven steam generator 78 (first driving steam generating means), an ejector driven steam generator 79 (second driving steam generating means), and a steam driven mechanical force take-out. An impeller 16 (steam-driven mechanical force extracting means), an ejector 1, a jet mixer 25 (liquefaction means), an absorber 27 (liquefaction means), and a vapor pressure-driven absorption medium circulation pump 37 (circulation means). The steam generated from the impeller-driven
本実施形態においては、太陽熱から得られる100℃以下の中温熱を主たる駆動エネルギー源とする。なお、以下において、通常大気温度以上で100℃以下の温熱を、「中温熱」と称する。
また、蒸気駆動機械力取出用羽根車16を回転させる蒸気成分(第1の駆動蒸気)としてプロパンを、エゼクター1を駆動させる蒸気成分(第2の駆動蒸気)としてプロパンを、さらにこれら蒸気成分の吸収媒体成分としてヘキサンをそれぞれ用いる。In this embodiment, medium temperature heat of 100 ° C. or less obtained from solar heat is the main driving energy source. In the following, the warm temperature not lower than the atmospheric temperature and not higher than 100 ° C. is referred to as “medium temperature”.
Further, propane is used as the steam component (first driving steam) for rotating the
羽根車駆動蒸気発生器78は、太陽熱受熱管路74と、気液ドラム84から構成されている。吸収器27から戻ってきた、プロパンおよびヘキサンの混合流体(揮発性液体)は、太陽熱受熱管路74を通過しながら中温熱レベルまで加熱され、気液ドラム84において気液分離される。図1中の気液ドラム84内の波線83は、気液ドラム84内の気液界面83を示しており、気相側には主としてプロパンが分離され、液相側にはプロパンおよびヘキサンの混合流体が分離される。なお、気液ドラム84には、圧力調整弁71およびヘッダー86を介して、羽根車駆動蒸気噴射管路17,18が接続されている。
The impeller-driven
羽根車駆動蒸気発生器78で分離され発生した蒸気(プロパン)は、羽根車駆動蒸気噴射管路17,18を経由して、羽根車駆動蒸気(第1の駆動蒸気)として蒸気駆動機械力取出用羽根車16へと噴射される。蒸気駆動機械力取出用羽根車16は、羽根車シャフト19と羽根車動翼20,21,22,23から構成されており、噴射された蒸気を羽根車動翼20,21,22,23で受けて回転するようになっている。なお、蒸気駆動機械力取出用羽根車16により取り出される動力は、機械的仕事に直接利用する場合、直流発電機を介して電気エネルギーとして蓄電池に蓄電し直流電源として利用する場合、直流を交流に変換して交流電動機を動作させる交流電源として利用する場合など、様々な用途に利用することができる。
The steam (propane) separated and generated by the impeller-driven
なお、本実施形態では、蒸気駆動機械力取出手段として羽根車を用いたが、圧力差を利用して機械力を取り出すものであれば特に限定されず、ピストンなど他の機構を用いてもよい。 In the present embodiment, the impeller is used as the steam-driven mechanical force extraction means, but is not particularly limited as long as the mechanical force is extracted using the pressure difference, and other mechanisms such as a piston may be used. .
蒸気駆動機械力取出用羽根車16に噴射された蒸気(プロパン)は、羽根車駆動蒸気排出管路13,14を経由してレシーバータンク5に集められ、さらに羽根車駆動蒸気排出管路15を経由してエゼクター1のエゼクター吸引口28に吸引される。
Steam (propane) injected into the
一方、羽根車駆動蒸気発生器78で分離された液相側の流体(プロパンおよびヘキサンの混合流体)は、エゼクター駆動蒸気発生器79へと供給される。なお、羽根車駆動蒸気発生器78からエゼクター駆動蒸気発生器79への経路上には、逆止弁90が設けられている。
On the other hand, the fluid on the liquid phase side (the mixed fluid of propane and hexane) separated by the impeller-driven
エゼクター駆動蒸気発生器79は、太陽熱受熱管路75と、気液ドラム85から構成されている。羽根車駆動蒸気発生器78から供給されてきた、プロパンおよびヘキサンの混合流体(揮発性液体)は、太陽熱受熱管路75を通過しながら中温熱レベルまで加熱され、気液ドラム85において気液分離される。図1中の気液ドラム85内の波線82は、気液ドラム85内の気液界面82を示しており、気相側には主としてプロパンが分離され、液相側にはヘキサンを主成分とする混合流体が分離される。なお、気液ドラム84には、安全弁6が取り付けられている。
The ejector-driven
エゼクター駆動蒸気発生器79で分離され発生した蒸気(プロパン)は、間欠噴射弁機構35、レシーバータンク4、圧力調整弁73を経由して、エゼクター駆動蒸気(第2の駆動蒸気)としてエゼクター1に供給される。間欠噴射弁機構35により、エゼクター1へのエゼクター駆動蒸気の流入を制御できるようになっている。また、発生した蒸気の一部は、導圧管として機能するピストン駆動蒸気往復管路7,8,9、ヘッダー87を経由して、後述する蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36および蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37の駆動蒸気として利用される。
The steam (propane) separated and generated by the ejector-driven
一方、エゼクター駆動蒸気発生器79で分離された液相側の流体(ヘキサンを主成分とする混合流体)は、吸収媒体管路11を経由して、ジェットミキサー25へと供給される。吸収媒体管路11上には、圧力調整弁72、放熱器77、吸収媒体冷却器10が設けられており、ジェットミキサー25へ供給される前に吸収媒体であるヘキサンを十分に冷却して、吸収効果を高めるようになっている。
On the other hand, the fluid on the liquid phase side (mixed fluid containing hexane as a main component) separated by the ejector-driven
エゼクター1は、エゼクター駆動蒸気発生器79で発生したエゼクター駆動蒸気(プロパン)により駆動される。そして、羽根車駆動蒸気排出管路15を経由して、蒸気駆動機械力取出用羽根車16に噴射された蒸気(プロパン)を吸引する。その結果、レシーバータンク5は低圧部となり、高圧部であるヘッダー86と低圧部であるレシーバータンク5の圧力差が増大する。そうすると、羽根車駆動蒸気の噴射力が増加して、蒸気駆動機械力取出用羽根車16を回転させて効率的に動力を取り出すことができる。なお、エゼクター1を通過した羽根車駆動蒸気(第1の駆動蒸気)とエゼクター駆動蒸気(第2の駆動蒸気)は混合蒸気となって吐出される。
The ejector 1 is driven by ejector-driven steam (propane) generated by the ejector-driven
エゼクター1の吐出部には、レシーバータンク3を介して、ジェットミキサー25のジェットミキサー吸引口26が接続されている。さらに、ジェットミキサー25には、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85から、吸収媒体管路11を経由して、吸収媒体であるヘキサンを注入するようになっている。そして、ジェットミキサー25により、エゼクター駆動蒸気(プロパン)および羽根車駆動蒸気(プロパン)の混合蒸気と、吸収媒体(ヘキサン)とを急速に混合接触させることにより、ヘキサンがプロパンを吸収し、吸収液化するようになっている。
A jet
吸収媒体管路11には、放熱器77が設けられている。さらに、吸収媒体管路11には、熱交換器を備えた吸収媒体冷却器10が設けられており、吸収媒体(ヘキサン)の吸収効果を高めるために予冷される。吸収媒体冷却器10の予冷用熱源としては、後述する吸収器27内の未吸収蒸気を、未吸収蒸気圧縮機36により圧縮し、放熱器76において大気熱で予冷した後、断熱膨張弁12を通過させて、その際の断熱膨張に伴い発生する冷熱を利用する。なお、低温排水などの冷熱源がある場合には、これを利用してもよい。
A
ジェットミキサー25の吐出部には、吸収器27が配置され、ヘキサンによるプロパンの吸収(吸収液化)が引き続き行われるとともに、気液分離が行われる。図1中の吸収器27内の波線81は、気液界面81を示しており、液相側には、プロパンおよびヘキサンの混合流体(プロパンを吸収したヘキサン)が分離され、気相側には、プロパンの蒸気(ヘキサンに吸収されなかったプロパンの未吸収蒸気)が分離される。
An
吸収器27で分離された、液相側のプロパンおよびヘキサンの混合流体は、吸収媒体戻管路38を経由して、羽根車駆動蒸気発生器78へと循環するようになっている。吸収媒体戻管路38の途中には、エアー抜き弁2と、プロパンおよびヘキサンの混合流体(揮発性液体)を循環させるための蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37が配置されている。また、この蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37は、混合流体を循環させる役割に加えて、液体状態の混合流体を加圧することで、羽根車駆動蒸気発生器78およびエゼクター駆動蒸気発生器79における昇圧を助長する役割を担っている。
なお、後述するように、蒸気圧駆動吸収媒体ポンプ37は、エゼクター駆動蒸気発生器79で分離され発生した蒸気(プロパン)の一部を利用して駆動するものであるが、電気駆動ポンプなど他の動力によるものを用いてもよい。The mixed fluid of propane and hexane on the liquid phase side separated by the
As will be described later, the vapor pressure driven absorption
一方、吸収器27で分離された、気相側のプロパンの蒸気(ヘキサンに吸収されなかったプロパンの未吸収蒸気)は、未吸収蒸気排出管路24および未吸収蒸気戻管路29を経由して循環するようになっている。そして、その経路上において、未吸収蒸気を蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36により圧縮し、放熱器76において大気熱で予冷した後、断熱膨張弁12を通過させる。その際の断熱膨張に伴い発生する冷熱により、プロパン自体を冷却するとともに、吸収媒体冷却器10を介して、吸収媒体管路11の吸収媒体(ヘキサン)を冷却する。
なお、後述するように、蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36は、エゼクター駆動蒸気発生器79で分離され発生した蒸気(プロパン)の一部を利用して駆動するものであるが、電気駆動圧縮機など他の動力によるものを用いてもよい。On the other hand, propane vapor on the gas phase side separated by the absorber 27 (unabsorbed propane vapor not absorbed by hexane) passes through the unabsorbed
As will be described later, the vapor pressure driven
次に、本実施形態に係る中温熱機関の作用効果について説明する。
まず、羽根車駆動蒸気発生器78において、プロパンとヘキサンの混合流体が太陽熱により加熱され、羽根車駆動蒸気(プロパン)が発生する。発生した羽根車駆動蒸気は、羽根車駆動蒸気噴射管路17,18を経由して蒸気駆動機械力取出用羽根車16に噴射されて、動力が取り出される。そして、噴射された羽根車駆動蒸気は、羽根車駆動蒸気排出管路13,14,15を経由して、エゼクター1へと向かう。Next, effects of the intermediate temperature engine according to the present embodiment will be described.
First, in the impeller
ここで、羽根車駆動蒸気発生器78における加熱は、中温熱レベルの太陽熱によるものであるため、羽根車駆動蒸気発生器78で発生する羽根車駆動蒸気(プロパン)の圧力は、一般的に十分なものではない。そこで、本実施形態では、羽根車駆動蒸気排出管路13,14,15を経由して、エゼクター1により羽根車駆動蒸気を吸引することで、レシーバータンク5を低圧部とし、高圧部であるヘッダー86と低圧部であるレシーバータンク5の圧力差を増大させている。これにより、羽根車駆動蒸気の噴射力が増加して、蒸気駆動機械力取出用羽根車16を回転させて効率的に動力を取り出すことができる。
Here, since the heating in the impeller-driven
一方、エゼクター1を駆動させるための蒸気成分として、プロパンを用いた。プロパンは、エゼクター駆動蒸気発生器79を用いて中温熱レベルで加熱することで気化し、エゼクター1の駆動蒸気として必要な圧力を得ることができる。
On the other hand, propane was used as a vapor component for driving the ejector 1. Propane is vaporized by heating at an intermediate temperature level using the ejector-driven
また、エゼクター1に吸引された蒸気(プロパン)は、再び羽根車駆動蒸気発生器78に供給する必要があるため、吸収器27で吸収媒体に吸収され、吸収媒体戻管路38を経由して羽根車駆動蒸気発生器78へと還流する。
Further, since the steam (propane) sucked into the ejector 1 needs to be supplied again to the impeller-driven
ここで、本実施形態では、エゼクター1の吸引力をより高めるための吸収媒体として、エゼクター駆動蒸気であるプロパンと親和性の高い物質の一つとしてヘキサンを用いた。すなわち、エゼクター1から吐出されたエゼクター駆動蒸気(プロパン)と、吸収媒体(ヘキサン)とを、ジェットミキサー25で急速に混合接触させることにより、エゼクター1から吐出されたエゼクター駆動蒸気(プロパン)を吸収するようになっている。その結果、エゼクター1の吐出口では、プロパンが吸収されることで圧力が低下し、エゼクター1の吸引力を高めることができる。
Here, in this embodiment, hexane was used as one of the substances having a high affinity with propane, which is ejector-driven steam, as an absorbing medium for further increasing the suction force of the ejector 1. That is, the ejector-driven steam (propane) discharged from the ejector 1 is absorbed by rapidly mixing and contacting the ejector-driven steam (propane) discharged from the ejector 1 and the absorption medium (hexane) with the
また、ヘキサンの吸収効果を高めるために、ヘキサンを吸収媒体冷却器10で予冷する構成となっている。さらに、その予冷用冷熱源として、吸収器27内の未吸収蒸気を、蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36により圧縮し、放熱器76において大気熱で予冷した後、断熱膨張弁12を通過させて、その際の断熱膨張に伴い発生する冷熱を利用する。そのため、別途の冷熱源を用意することなく、効果的にヘキサンの吸収効果を高めることができる。
Moreover, in order to enhance the absorption effect of hexane, hexane is precooled by the
なお、本実施形態においては、羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気としてプロパンを、吸収媒体としてヘキサンを用いたが、羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気に用いる物質の沸点よりも、吸収媒体に用いる物質の沸点の方が高くなるような組み合わせであれば、様々な物質を用いることができる。
例えば、羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気として、分子中の炭素数が2から5のいずれかである炭化水素を単一または二種類以上混合して用い、吸収媒体として、羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気に用いたすべての炭化水素よりも分子中の炭素数が1から2多い炭化水素を単一または二種類以上混合して用いることが好ましい。In this embodiment, propane is used as the impeller driving steam and ejector driving steam, and hexane is used as the absorption medium. However, the substance used in the absorption medium is higher than the boiling point of the substance used in the impeller driving steam and ejector driving steam. As long as the boiling point of the combination is higher, various substances can be used.
For example, single or a mixture of two or more hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms in the molecule is used as impeller-driven steam and ejector-driven steam, and impeller-driven steam and ejector are used as an absorption medium. It is preferable to use a single or a mixture of two or more hydrocarbons having 1 to 2 carbon atoms in the molecule rather than all the hydrocarbons used in the driving steam.
また、本実施形態において用いた、羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気は、プロパン100%というわけではなく、ヘキサンの蒸気成分をも含むことは当然である。同様に、吸収媒体についても、ヘキサン100%というわけではなく、プロパンの成分をも含むものである。 Further, the impeller-driven steam and ejector-driven steam used in the present embodiment are not necessarily 100% propane, and naturally include a hexane vapor component. Similarly, the absorption medium is not 100% hexane but also contains a propane component.
また、羽根車駆動蒸気(第1の駆動蒸気)とエゼクター駆動蒸気(第2の駆動蒸気)として、同じ物質であるプロパンを用いたが、それぞれ別の物質を用いることも可能である。ただし、別の物質を用いた場合には、エゼクター通過後に両者を分離させる機構が必要になるため、同じ物質を用いた方が、より簡単な構成とすることができる。 Moreover, although the propane which is the same substance was used as impeller drive steam (1st drive steam) and ejector drive steam (2nd drive steam), it is also possible to use a different substance, respectively. However, when another substance is used, a mechanism for separating the two after passing through the ejector is required, so that the same substance can be used in a simpler configuration.
また、本実施形態においては、羽根車駆動蒸気発生器78とエゼクター駆動蒸気発生器79を直列に接続して循環させる構成としたが、直列に接続せず別々の経路で循環させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the impeller-driven
次に、図2を参照して、エゼクター1にエゼクター駆動蒸気を供給するための間欠噴射弁機構35について説明する。間欠噴射弁機構35は、エゼクター駆動蒸気発生器79により発生したエゼクター駆動蒸気をエゼクター1に向けて間欠噴射することで、エゼクター1に比較的圧力の高い蒸気のみを噴射し、エネルギー効率を高めるものである。
Next, the intermittent
間欠噴射弁機構35は、複数の磁石100,101,108,109,110、閉止栓40、逆止弁91,92から構成されている。磁石110が内蔵された閉止栓40は、矢印形に形成されており、上下に可動するようになっている。通常、閉止栓40は、磁石101,108に引き付けられて、栓を塞いだ状態になっている。次に、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85から、エゼクター駆動蒸気入口42を経由して、エゼクター駆動蒸気であるプロパンが供給されると、その圧力により閉止栓40が押し上げられ、栓が開く。そして、エゼクター駆動蒸気出口43を経由してエゼクター駆動蒸気がエゼクター1に供給される。
The intermittent
いったん栓が開いてエゼクター駆動蒸気が排出されると、閉止栓40を押し上げる圧力は低下し、再び磁石101,108に引き付けられて、栓が塞がれる。そして、エゼクター駆動蒸気のエゼクター1への供給が止まる。以上を繰り返すことにより、間欠噴射弁機構35は、エゼクター1に対してエゼクター駆動蒸気を間欠噴射することができる。このように、間欠噴射を行うことで、エゼクター1に比較的圧力の高い蒸気のみを噴射し、エネルギー効率を高めることができる。
Once the plug is opened and the ejector-driven steam is discharged, the pressure that pushes up the
次に、図3を参照して、蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36について説明する。
蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36は、複数の磁石102,103,106、ピストン63,逆止弁93,94から構成されており、ピストン駆動蒸気往復管路8を介して、ヘッダー87、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85へと接続されている。磁石103,106が内蔵されたピストン63は、T字形に形成されており、上下に可動するようになっている。ここで、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85において発生するエゼクター駆動蒸気の一部は、ピストン駆動蒸気出入口50から進入および排出される。そして、ピストン63は、進入した蒸気の圧力と、複数の磁石102,103,106の反発力の影響を受けて、上下運動する。その結果、未吸収蒸気入口52から入り未吸収蒸気出口53から出る未吸収蒸気を圧縮する圧縮機として機能する。Next, the steam pressure driven
The vapor pressure driven
次に、図4を参照して、蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37について説明する。
蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37は、複数の磁石104,105,107、ピストン64,逆止弁95,96から構成されており、ピストン駆動蒸気往復管路9を介して、ヘッダー87、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85へと接続されている。磁石105,107が内蔵されたピストン64は、T字形に形成されており、上下に可動するようになっている。ここで、エゼクター駆動蒸気発生器79の気液ドラム85において発生するエゼクター駆動蒸気の一部は、ピストン駆動蒸気出入口51から進入および排出される。そして、ピストン64は、進入した蒸気の圧力と、複数の磁石104,105,107の反発力の影響を受けて、上下運動する。その結果、吸収媒体入口54から入り吸収媒体出口55から出る吸収媒体を循環させる循環ポンプとして機能する。Next, the vapor pressure driven absorption
The vapor pressure driven absorption
なお、間欠噴射弁機構35、蒸気圧駆動未吸収蒸気圧縮機36、蒸気圧駆動吸収媒体循環ポンプ37では、圧力変動に伴う反動力の力として磁石を利用したが、ばねなどの機械力を利用してもよい。
また、間欠噴射弁機構35の閉止栓40に内蔵している磁石は、開栓時の圧力を初期の瞬間だけ高める目的であり、これにより瞬間的な間欠噴射力を高めることができる。In the intermittent
Moreover, the magnet built in the
本実施形態に係る中温熱溶解式冷凍装置は、以上のように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。 Since the intermediate temperature heat melting type refrigeration apparatus according to the present embodiment is configured as described above, the following effects are obtained.
蒸気駆動機械力取出用羽根車16を駆動する羽根車駆動蒸気を、羽根車駆動蒸気発生器78により、プロパンとヘキサンの混合流体を太陽熱で加熱して発生させるので、100℃以下の中温熱を利用して動力を取り出すことができる。
The impeller-driven steam that drives the
また、蒸気駆動機械力取出用羽根車16の下流側に、羽根車駆動蒸気を吸引するエゼクター1を設けたので、蒸気駆動機械力取出用羽根車16の上流側のヘッダー86(高圧部)と下流側のレシーバータンク5(低圧部)の圧力差を増大させて、蒸気駆動機械力取出用羽根車16を効率的に運転して動力を取り出すことができる。
Further, since the ejector 1 for sucking the impeller-driven steam is provided on the downstream side of the steam-driven mechanical
また、エゼクター1を駆動するエゼクター駆動蒸気も、エゼクター駆動蒸気発生器79により、プロパンとヘキサンの混合流体を太陽熱で加熱して発生させるので、100℃以下の中温熱を利用することができる。
In addition, since the ejector-driven steam for driving the ejector 1 is generated by heating the mixed fluid of propane and hexane by solar heat by the ejector-driven
また、エゼクター1通過後の羽根車駆動蒸気およびエゼクター駆動蒸気からなる混合蒸気を液化して、再びプロパンとヘキサンの混合流体に戻してから、羽根車駆動蒸気発生器78およびエゼクター駆動蒸気発生器79に循環させるので、プロパンとヘキサンの混合流体を循環させて有効に利用できる。
Further, after the mixed steam composed of the impeller driven steam and the ejector driven steam after passing through the ejector 1 is liquefied and returned to the mixed fluid of propane and hexane, the impeller driven
また、エゼクター1通過後の混合蒸気(プロパン)に、混合蒸気(プロパン)と親和性の高い吸収媒体(ヘキサン)を接触させることにより、混合蒸気(プロパン)を吸収媒体(ヘキサン)に吸収させて、吸収液化することができる。その結果、エゼクター1の吐出口では、混合蒸気(プロパン)が除去されることで圧力が低下し、エゼクター1の吸引力を高めることができる。 Moreover, the mixed vapor (propane) is absorbed into the absorption medium (hexane) by bringing the mixed vapor (propane) after passing through the ejector 1 into contact with the absorption medium (hexane) having high affinity with the mixed vapor (propane). Can be absorbed and liquefied. As a result, at the discharge port of the ejector 1, the pressure is reduced by removing the mixed vapor (propane), and the suction force of the ejector 1 can be increased.
また、吸収媒体として、プロパンよりも高い沸点のヘキサンを用い、さらにエゼクター駆動蒸気発生器79により、混合蒸気(プロパン)を吸収した吸収媒体(ヘキサン)を100℃以下の中温熱で加熱して、エゼクター駆動蒸気(プロパン)と液体状態である吸収媒体(ヘキサン)を気液分離することにより、分離したエゼクター駆動蒸気(プロパン)をエゼクターに供給し、分離した吸収媒体(ヘキサン)をエゼクター通過後の混合蒸気に接触させることができるので、揮発性液体(プロパンとヘキサンの混合流体)と吸収媒体(ヘキサン)を効率的に循環利用することができる。
Further, hexane having a boiling point higher than that of propane is used as an absorption medium, and further, the absorption medium (hexane) that has absorbed the mixed vapor (propane) is heated at a medium temperature of 100 ° C. or less by an ejector-driven
なお、エゼクター駆動蒸気発生器79に代えて、羽根車駆動蒸気発生器78により、混合蒸気(プロパン)を吸収した吸収媒体(ヘキサン)を100℃以下の中温熱で加熱して、羽根車駆動蒸気(プロパン)と液体状態である吸収媒体(ヘキサン)を気液分離することにより、分離した羽根車駆動蒸気(プロパン)を蒸気駆動機械力取出用羽根車16に供給し、分離した吸収媒体(ヘキサン)をエゼクター通過後の混合蒸気に接触させるようにしてもよい。
Instead of the ejector-driven
また、吸収媒体(ヘキサン)を、エゼクター1通過後の混合蒸気に接触させる前に、予め冷却することにより、吸収媒体(ヘキサン)の吸収効果を高めることができる。冷却するための冷熱は、吸収媒体(ヘキサン)により吸収されなかった未吸収の混合蒸気を、圧縮して予冷した後、断熱膨張させて発生させることにより、別途の熱源を用意する必要はない。 Moreover, the absorption effect of the absorption medium (hexane) can be enhanced by cooling the absorption medium (hexane) in advance before contacting the mixed vapor after passing through the ejector 1. It is not necessary to prepare a separate heat source by generating the cold heat for cooling by compressing and precooling the unabsorbed mixed vapor that has not been absorbed by the absorbent medium (hexane) and then adiabatically expanding it.
また、エゼクター駆動蒸気の圧力に応じて開閉する間欠噴射弁機構35により、エゼクター1を断続的に稼動させることにより、圧力の高いエゼクター駆動蒸気を用いて、エネルギー効率を高めることができる。
Further, by intermittently operating the ejector 1 by the intermittent
以上、本発明によれば、太陽熱から得られる100℃以下の中温熱を利用した動力の取り出しを、効率的に行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently extract power using medium temperature heat of 100 ° C. or less obtained from solar heat.
なお、本実施形態においては、駆動エネルギー源として太陽熱を用いたが、ごみ排熱や地熱を利用することも可能である。 In the present embodiment, solar heat is used as a driving energy source, but waste heat or geothermal heat can also be used.
本発明は、簡易に利用できる環境にやさしい太陽熱やごみ廃熱の利用により動力を発生させんとするものであり、この技術の普及は省資源、省エネルギーに資する中温熱機関として広く多用途に役立つものである。 The present invention is intended to generate power by using environmentally friendly solar heat and waste waste heat that can be easily used, and the widespread use of this technology is widely useful as a medium temperature engine that contributes to resource saving and energy saving. Is.
Claims (6)
揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記蒸気駆動機械力取出手段の上流側で、前記蒸気駆動機械力取出手段を駆動する第1の駆動蒸気を発生させる第1の駆動蒸気発生手段と、
前記蒸気駆動機械力取出手段の下流側で、前記第1の駆動蒸気を吸引するエゼクターと、
揮発性液体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記エゼクターを駆動する第2の駆動蒸気を発生させる第2の駆動蒸気発生手段と、
前記エゼクター通過後の前記第1の駆動蒸気および前記第2の駆動蒸気からなる混合蒸気を液化して、再び前記揮発性液体に戻す液化手段と、
前記液化した揮発性液体を前記第1の駆動蒸気発生手段および前記第2の駆動蒸気発生手段に循環させる循環手段とを備えたことを特徴とする中温熱機関。Steam-driven mechanical force extraction means driven by steam;
A first driving steam that heats the volatile liquid at a medium temperature of 100 ° C. or less and generates a first driving steam that drives the steam driving mechanical force extraction means upstream of the steam driving mechanical force extraction means. Generating means;
An ejector for sucking the first drive steam downstream of the steam drive mechanical force extraction means;
A second driving steam generating means for heating the volatile liquid with a medium temperature of 100 ° C. or less to generate a second driving steam for driving the ejector;
Liquefying means for liquefying the mixed steam composed of the first driving steam and the second driving steam after passing through the ejector and returning it to the volatile liquid again;
An intermediate temperature engine comprising: a circulation means for circulating the liquefied volatile liquid to the first drive steam generation means and the second drive steam generation means.
前記第1の駆動蒸気発生手段で、前記混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記第1の駆動蒸気と液体状態である前記吸収媒体を気液分離し、
前記分離した第1の駆動蒸気を前記蒸気駆動機械力取出手段に供給し、前記分離した吸収媒体を前記エゼクター通過後の前記混合蒸気に接触させることを特徴とする請求項2に記載の中温熱機関。As the absorption medium, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used,
In the first driving steam generating means, the absorbing medium that has absorbed the mixed steam is heated at a medium temperature of 100 ° C. or less, and the first driving steam and the absorbing medium that is in a liquid state are gas-liquid separated,
The intermediate temperature heat according to claim 2, wherein the separated first driving steam is supplied to the steam driving mechanical force take-out means, and the separated absorbing medium is brought into contact with the mixed steam after passing through the ejector. organ.
前記第2の駆動蒸気発生手段で、前記混合蒸気を吸収した吸収媒体を100℃以下の中温熱で加熱して、前記第2の駆動蒸気と液体状態である前記吸収媒体を気液分離し、
前記分離した第2の駆動蒸気を前記エゼクターに供給し、前記分離した吸収媒体を前記エゼクター通過後の前記混合蒸気に接触させることを特徴とする請求項2に記載の中温熱機関。As the absorption medium, a substance having a boiling point higher than that of the substance used for the first driving steam and the second driving steam is used,
In the second driving steam generating means, the absorbing medium that has absorbed the mixed steam is heated at a medium temperature of 100 ° C. or less, and the second driving steam and the absorbing medium in a liquid state are gas-liquid separated,
The intermediate temperature heat engine according to claim 2, wherein the separated second driving steam is supplied to the ejector, and the separated absorption medium is brought into contact with the mixed steam after passing through the ejector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010500566A JP5261473B2 (en) | 2008-02-28 | 2009-02-26 | Medium temperature engine |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008047293 | 2008-02-28 | ||
JP2008047293 | 2008-02-28 | ||
PCT/JP2009/000856 WO2009107383A1 (en) | 2008-02-28 | 2009-02-26 | Intermediate temperature heat engine |
JP2010500566A JP5261473B2 (en) | 2008-02-28 | 2009-02-26 | Medium temperature engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009107383A1 JPWO2009107383A1 (en) | 2011-06-30 |
JP5261473B2 true JP5261473B2 (en) | 2013-08-14 |
Family
ID=41015790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010500566A Expired - Fee Related JP5261473B2 (en) | 2008-02-28 | 2009-02-26 | Medium temperature engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5261473B2 (en) |
WO (1) | WO2009107383A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109944651A (en) * | 2019-02-22 | 2019-06-28 | 昆明理工大学 | A kind of middle-low temperature heat driving flash distillation-absorption combined-circulation power and refrigeration cogeneration system |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062494B (en) * | 2010-11-29 | 2012-09-05 | 杨善让 | Hybrid boosting type refrigeration complex circular indirect air cooling system and operation adjustment method |
EP2843222B1 (en) * | 2012-04-23 | 2020-07-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heat transport device |
JP5984481B2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-09-06 | 放鳴 共 | Power generation system using solar heat collector |
US9459027B2 (en) | 2014-04-22 | 2016-10-04 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Intermittent absorption refrigeration system |
KR101678829B1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-11-24 | 한국해양과학기술원 | High-efficiency ocean thermal energy conversion (OTEC) applying a liquid-vapor ejector and a motive pump |
CN111173582B (en) * | 2020-02-11 | 2024-03-26 | 西安交通大学 | Continuous power generation device and method using organic working medium pump-free circulation |
CN114440660B (en) * | 2022-01-26 | 2023-10-10 | 江西红土地化工有限公司 | Intelligent safe material heating device for pesticides |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3123474A1 (en) * | 1981-06-13 | 1982-12-30 | Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg | Method and device for utilising waste heat which occurs at different temperatures |
US4843823A (en) * | 1987-04-09 | 1989-07-04 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Use of ejectors for high temperature power generation |
JP2003269114A (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Toshiba Corp | Power and cold heat supply combined system and its operating method |
JP2007321628A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Osaka Gas Co Ltd | Power system |
-
2009
- 2009-02-26 WO PCT/JP2009/000856 patent/WO2009107383A1/en active Application Filing
- 2009-02-26 JP JP2010500566A patent/JP5261473B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3123474A1 (en) * | 1981-06-13 | 1982-12-30 | Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg | Method and device for utilising waste heat which occurs at different temperatures |
US4843823A (en) * | 1987-04-09 | 1989-07-04 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Use of ejectors for high temperature power generation |
JP2003269114A (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Toshiba Corp | Power and cold heat supply combined system and its operating method |
JP2007321628A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Osaka Gas Co Ltd | Power system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109944651A (en) * | 2019-02-22 | 2019-06-28 | 昆明理工大学 | A kind of middle-low temperature heat driving flash distillation-absorption combined-circulation power and refrigeration cogeneration system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2009107383A1 (en) | 2011-06-30 |
WO2009107383A1 (en) | 2009-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5261473B2 (en) | Medium temperature engine | |
US9759096B2 (en) | Supercritical working fluid circuit with a turbo pump and a start pump in series configuration | |
CA2820606C (en) | Parallel cycle heat engines | |
US8857186B2 (en) | Heat engine cycles for high ambient conditions | |
CN103806969A (en) | System for cycling power generation by means of supercritical CO2 working medium | |
CN104949541A (en) | Device and method for improving vacuum of power plant condenser and thermal power generation system | |
CN104153834A (en) | Power generation and cooling hybrid system based on Kalina cycle | |
CN103089356A (en) | Flash evaporation-double work medium combined power generation device | |
CN111608741B (en) | ORC system for recycling waste heat of generator | |
JP2001234709A (en) | Mixed medium power generating system | |
KR101752230B1 (en) | Generation system using supercritical carbon dioxide and method of driving the same by heat sink temperature | |
CN110552750B (en) | Non-azeotropic organic Rankine-dual-injection combined cooling, heating and power system | |
CN202501677U (en) | Steam compression refrigeration device driven by organic Rankine cycle | |
CN203822468U (en) | Organicrankine cycle power generation device using waste heat of gas turbine | |
JP2003269114A (en) | Power and cold heat supply combined system and its operating method | |
CN103775146B (en) | A kind of air-cooled expansion power generator system | |
CN203717054U (en) | Supercritical CO2 working medium circulation power generation system | |
CN203796341U (en) | Air-cooled expansion electric generator system | |
CN110017183A (en) | Engine Two-way Cycle waste heat recovery generating system | |
CN103306763A (en) | Cooling power combined supplying system with ammonium hydroxide medium | |
CN106150700A (en) | Sea water cooling, the efficient combustion engine inlet gas cooling device of mixing low-temperature receiver | |
CN113654261A (en) | Ocean temperature difference energy cold, heat and electricity and fresh water poly-generation system based on solar energy assistance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130401 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130426 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |