JP6613886B2 - ヒートポンプ式蒸気生成装置、蒸気生成システムおよびその運転方法 - Google Patents
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Description
蒸気生成システム200、210では、ヒートポンプ式蒸気生成装置101、102が並列に接続されている。また、複数台制御を行うための制御部51を備える。
ヒートポンプ式蒸気生成装置102の起動指令が出されると(S11)、制御部51は内部に設けられたタイマにより装置停止時からの経過時間を判断し(S12)、あらかじめ設定した時間以上経過していた場合は冷起動と判断し、通常起動前に蒸気導入モードを実行する。経過時間があらかじめ設定した時間未満の場合は、通常起動と判断し、直ちに圧縮機を起動する(S17)。
200、210 蒸気生成システム
20 ヒートポンプ部
22 圧縮機
24 凝縮器
26 膨張機構
28 蒸発器
40 蒸気生成部
42 水蒸気分離器
44 排水バルブ
46、82、84 蒸気バルブ
47 第1圧力計
48 第2圧力計
50、51 制御部
70 蒸気利用設備
86 合流蒸気バルブ
P2 給水ポンプ
L2 冷媒経路
L4、L41、L42 温水経路
L6、L61、L62 送出経路
L64 合流送出経路
L8
L10a 水循環経路
L10b 気液二相流経路
L12 外部蒸気経路
L14 排出経路
Claims (14)
- 冷媒を圧縮する圧縮機、該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器、該凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張機構および該膨張機構で減圧された冷媒を熱源温水から回収した熱で蒸発させ前記圧縮機に供給する蒸発器を有するヒートポンプ部と、
被加熱水を前記冷媒によって加熱する前記凝縮器、前記凝縮器で生成された気液二相流が流通する気液二相流経路、該気液二相流経路から供給される気液二相流を水と水蒸気とに分離する水蒸気分離器、該水蒸気分離器で分離された水を前記凝縮器に流通させる水循環経路、前記水蒸気分離器で分離された水蒸気を外部蒸気経路に送り出す送出経路および前記水循環経路に接続され、前記被加熱水を供給する給水経路を有する蒸気生成部と、
を備えるヒートポンプ式蒸気生成装置であって、
前記送出経路に設けられた送出バルブと、
前記ヒートポンプ式蒸気生成装置の通常起動前に、前記送出バルブを開制御して前記外部蒸気経路から前記蒸気生成部へ外部蒸気を導入する蒸気導入モードを実行可能な制御部とをさらに備えることを特徴とするヒートポンプ式蒸気生成装置。 - 前記制御部は、前記ヒートポンプ式蒸気生成装置の通常起動前に、該ヒートポンプ式蒸気生成装置の停止後の経過時間、前記蒸気生成部の圧力または温度、のうち少なくとも一つに基づき、前記送出バルブを開制御して前記蒸気導入モードを実行することを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
- 前記制御部は、前記蒸気導入モード実行時に、前記ヒートポンプ式蒸気生成装置の起動後の経過時間、該蒸気導入モード開始後の経過時間、前記蒸気生成部の圧力または温度、のうち少なくとも一つに基づき、前記蒸気導入モードを終了することを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
- 前記気液二相流経路には、排出経路をさらに備え、前記排出経路には排水バルブが設けられ、前記制御部は、前記蒸気導入モードを実行時に、前記排水バルブを開とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
- 前記蒸気導入モード実行時には、前記送出バルブと前記排水バルブを交互に開閉することを特徴とする請求項4に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
- 熱源温水から回収した熱で蒸発された冷媒が供給される凝縮器を有するヒートポンプ部と、前記凝縮器で被加熱水を加熱することにより得られた水蒸気を外部蒸気経路に送り出す送出経路を有する蒸気生成部とを備えるヒートポンプ式蒸気生成装置を複数台有する蒸気生成システムであって、
複数台の前記ヒートポンプ式蒸気生成装置の前記送出経路にそれぞれ設けられた送出バルブと、
前記送出経路を合流して前記外部蒸気経路に接続する合流送出経路と、を備え、
所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の通常起動前に、前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の送出経路に設けられた前記送出バルブを開制御して前記外部蒸気経路または他のヒートポンプ式蒸気生成装置の送出経路から前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の前記蒸気生成部へ蒸気を導入する蒸気導入モードを実行可能な制御部をさらに備えることを特徴とする蒸気生成システム。 - 前記合流送出経路に設けられた合流蒸気バルブを備え、
前記蒸気導入モード実行時に、前記他のヒートポンプ式蒸気生成装置が稼働している場合には前記合流蒸気バルブを閉制御することを特徴とする請求項6に記載の蒸気生成システム。 - 最初に起動されるヒートポンプ式蒸気生成装置が予め設定され、該ヒートポンプ式蒸気生成装置の前記送出経路に設けられる前記送出バルブが省略されることを特徴とする請求項7に記載の蒸気生成システム。
- 前記制御部は、前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の起動運転時に、該所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の停止後の経過時間、該所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の前記蒸気生成部の圧力または温度、のうち少なくとも一つに基づき、前記蒸気導入モードを実行することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の蒸気生成システム。
- 前記制御部は、前記蒸気導入モード実行時に、前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の起動後の経過時間、該蒸気導入モード開始後の経過時間、前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の蒸気生成部の圧力または温度、のうち少なくとも一つに基づき、前記蒸気導入モードを終了することを特徴とする請求項9に記載の蒸気生成システム。
- 前記制御部は、前記蒸気導入モード実行時に、前記他のヒートポンプ式蒸気生成装置が稼働している場合には、該他のヒートポンプ式蒸気生成装置の出力を増大させることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の蒸気生成システム。
- 前記複数台のヒートポンプ式蒸気生成装置はそれぞれ並列に配置されたことを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の蒸気生成システム。
- 熱源温水から回収した熱で蒸発された冷媒が供給される凝縮器を有するヒートポンプ部と、前記凝縮器で被加熱水を加熱することにより得られた水蒸気を外部蒸気経路に送り出す送出経路を有する蒸気生成部とを備えるヒートポンプ式蒸気生成装置を複数台有する蒸気生成システムの運転方法であって、
所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の通常起動前に、前記外部蒸気経路または他のヒートポンプ式蒸気生成装置から前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の蒸気生成部へ蒸気を導入することを特徴とする蒸気生成システムの運転方法。 - 前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の通常起動前に、前記他のヒートポンプ式蒸気生成装置が稼働している場合には前記他のヒートポンプ式蒸気生成装置の送出経路から前記所定のヒートポンプ式蒸気生成装置の前記蒸気生成部へ蒸気を導入することを特徴とする請求項13に記載の蒸気生成システムの運転方法。
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