JP5563176B1 - エンジンの排熱回収装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エンジンの排熱回収装置(1)は、エンジン(71)を備える。また、前記エンジン(71)の第1被冷却機構を冷却するための第1冷却媒体を有し、温水利用設備から出力される第1温度の水を前記第1冷却媒体と熱交換することにより、前記第1温度より高い第2温度の水を出力する第1クーラー(3)を備える。また、前記第2温度の水を前記エンジンの排気ガスと熱交換することにより、前記第2温度より高い第3温度の水を出力するとともに前記温水利用設備に供給する熱交換器(2)を備える。また、前記第1冷却媒体の温度が前記第1クーラー(3)の前記第1温度の水が供給される側の温度より低い場合、前記第1温度の水を前記熱交換器(2)に供給させる第1弁装置(52)を備える。
Description
図1は、本発明の実施形態における排熱回収装置の概略図である。排熱回収装置1は、図1に示されるように、排気ガス熱交換器2、冷却水クーラー3、潤滑油クーラー4、弁51〜55、および、貯水槽6を備えている。なお、排熱回収装置1の各構成要素は後述するように他の構成要素と繋がっているところ、構成要素同士は、例えば水管を介して繋がっているものとする。
主予熱系統は、上述したとおり、貯水槽6から弁51,52,冷却水クーラー3を経て排気ガス熱交換器2に至る。
副予熱系統は、上述したとおり、貯水槽6から弁51、潤滑油クーラー4、弁54を経て排気ガス熱交換器2に至る。
冷却水供給系統は、上述したとおり、弁53、55を介して冷却水を冷却水クーラー3、潤滑油クーラー4および貯水槽6に供給する。冷却水は、バイナリー発電装置8とは異なる設備、例えば上水道から供給される。また、スケールの発生を防止する観点から、冷却水として真水が用いられることが好ましい。
弁51、52、54は、主および副予熱系統における水の流れを調節する装置であり、弁53、55は、冷却水供給系統における冷却水の流れを調節する装置である。弁51〜55は制御装置59の出力に基づいて動作する。
制御装置59は、温度センサ31、32、41、42、62、511、流量計33、43、水位センサ61から出力される測定信号に基づいて、弁51〜55を制御する装置である。
本実施形態において、排熱回収装置1において加熱された水は、バイナリー発電装置8において利用される。つまり、本実施形態では、エンジン71を原動機として発電すると同時に、エンジン71の排熱を利用して更に発電する多段式発電システムが構成されている。
図2〜図8を参照して、本発明の実施形態における排熱回収装置の動作を説明する。
図2〜図4は、エンジンが定常運転を行っている状態における予熱系統の水および冷却水供給系統の冷却水の流れを太線で示している。
図5および図6は、エンジン71が始動した時における予熱系統の水および冷却水供給系統の冷却水の流れを太線で示している。
図7および図8は、排熱回収装置1の主および副予熱系統が過熱している時における予熱系統の水および冷却水供給系統の冷却水の流れを太線で示している。
2 排気ガス熱交換器
3 冷却水クーラー
4 潤滑油クーラー
51〜55 弁
6 貯水槽
Claims (12)
- エンジンと、
前記エンジンの第1被冷却機構を冷却するための第1冷却媒体を有し、温水利用設備から出力される第1温度の水を前記第1冷却媒体と熱交換することにより、前記第1温度より高い第2温度の水を出力する第1クーラーと、
前記第2温度の水を前記エンジンの排気ガスと熱交換することにより、前記第2温度より高い第3温度の水を出力するとともに前記温水利用設備に供給する熱交換器と、
前記第1冷却媒体の温度が前記第1クーラーの前記第1温度の水が供給される側の温度より低い場合、前記第1温度の水を前記熱交換器に供給させる第1弁装置と、
を備えることを特徴とするエンジンの排熱回収装置。 - 前記エンジンの第2被冷却機構を冷却するための第2冷却媒体を有し、前記温水利用設備から出力される前記第1温度の水を前記第2冷却媒体と熱交換することにより、前記第1温度より高い第4温度の水を出力するとともに前記熱交換器に供給する第2クーラー
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記第1弁装置の前記第1温度の水が流入する側に設けられ、前記第2冷却媒体の温度が前記第2クーラーの前記第1温度の水が供給される側の温度より低い場合、前記第2クーラーに供給される前記第1温度の水を前記第1弁装置の方に供給させる第2弁装置
を更に備えることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記第2弁装置の前記第1温度の水が流入する側に設けられ、前記温水利用設備から出力される前記第1温度の水を蓄えた後に前記第2弁装置に出力する貯水槽
を更に備えることを特徴とする請求項3に記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記第2クーラーの前記第4温度の水が出力される側の温度が、前記第1クーラーの第2温度の水が出力される側の温度より低い場合、前記第4温度の水を前記貯水槽に供給させる第3弁装置
を更に備えることを特徴とする請求項4に記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記温水利用設備とは異なる設備から出力され、前記第1および第2冷却媒体の温度より低い第5温度の水を、前記第1および第2クーラーのうち少なくとも一方に供給させる第4弁装置
を更に備えることを特徴とする請求項5に記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記第4弁装置は、前記第1クーラーの前記第1温度の水が供給される側の温度が前記第1冷却媒体の許容温度より高い場合、かつ、前記第2クーラーの前記第1温度の水が供給される側の温度が前記第2冷却媒体の許容温度より高い場合に、前記第5温度の水を前記第1および第2クーラーに供給することを特徴とする請求項6に記載のエンジンの排熱回収装置。
- 前記第4弁装置は、前記第1および第2クーラーに供給される前記第1温度の水の流量がそれぞれ所定の流量以下になった場合に、前記第5温度の水を前記第1および第2クーラーに供給することを特徴とする請求項6に記載のエンジンの排熱回収装置。
- 前記貯水槽に蓄えられた水の量が所定量以下になった場合、前記第5温度の水を前記貯水槽に供給させる第5弁装置
を更に備えることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のエンジンの排熱回収装置。 - 前記第1クーラーは、前記エンジンの冷却水を冷却する冷却水クーラーであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のエンジンの排熱回収装置。
- 前記第2クーラーは、前記エンジンの潤滑油を冷却する潤滑油クーラーであることを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載のエンジンの排熱回収装置。
- 前記温水利用設備は、バイナリー発電装置であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のエンジンの排熱回収装置。
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