JP6962758B2

JP6962758B2 - Degassing system

Info

Publication number: JP6962758B2
Application number: JP2017182426A
Authority: JP
Inventors: 亮秋吉; 成康柴田; 友樹日▲高▼; 重男戸村
Original assignee: 株式会社Ｉｈｉプラント
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: JP2019056532A

Description

本開示は、熱交換器冷却水の比重検知による脱気システムに関する。 The present disclosure relates to a degassing system by detecting the specific gravity of heat exchanger cooling water.

バイナリ発電等の発電設備、工場、居住設備、船舶等において、水冷式の熱交換器が広く利用されている。水冷式の熱交換器には、冷却塔で空冷された冷却水が導入され、熱交換器において、冷却水と熱媒体との熱交換が為される（例えば、特許文献１）。 Water-cooled heat exchangers are widely used in power generation equipment such as binary power generation, factories, residential equipment, ships, and the like. Air-cooled cooling water is introduced into the water-cooled heat exchanger, and heat exchange between the cooling water and the heat medium is performed in the heat exchanger (for example, Patent Document 1).

しかし、冷却塔で冷却された冷却水には少なからず空気が含まれてしまうため、熱交換器の内部に形成された冷却水の流路に空気が滞留して蓄積する場合がある。空気の滞留箇所（以下、「空気溜り」と称する）が形成され大きくなると、流路における空気溜りの下方の冷却水が、空気溜りを通過できなくなり、停滞してしまう（流れなくなってしまう）場合がある。この場合、空気溜りの下方の領域には、冷却された新たな冷却水が供給されなくなり、空気溜りの下方の領域の熱交換機能が失われてしまうという問題がある。 However, since the cooling water cooled by the cooling tower contains not a little air, air may stay and accumulate in the flow path of the cooling water formed inside the heat exchanger. When an air retention point (hereinafter referred to as "air pool") is formed and becomes large, the cooling water below the air pool in the flow path cannot pass through the air pool and becomes stagnant (stops flowing). There is. In this case, there is a problem that new cooled cooling water is not supplied to the region below the air reservoir, and the heat exchange function in the region below the air reservoir is lost.

そこで、熱交換器から排出された冷却水が通過する排水管に、端部が大気開放された排気管を設けておき、熱交換器で冷却された熱媒体を利用する機器（以下、「利用機器」と称する）の能力が低下した場合に、排気管に設けられたバルブを開弁することで、滞留した空気を熱交換器の内部から取り除いている。 Therefore, a device that uses a heat medium cooled by the heat exchanger by providing an exhaust pipe whose end is open to the air in the drain pipe through which the cooling water discharged from the heat exchanger passes (hereinafter, "utilization"). When the capacity of the device) is reduced, the stagnant air is removed from the inside of the heat exchanger by opening the valve provided in the exhaust pipe.

特開２００２−５５９５号公報JP-A-2002-5595

しかし、上記の従来技術では、利用機器の能力が低下した後に熱交換器の内部の空気（ガス）を取り除く。例えば、利用機器が熱媒体で回転するタービン発電装置である場合には、発電量が低下してから、熱交換器の内部の空気を取り除く。そうすると、発電量が低下する期間、つまり、利用機器の能力が低下する期間が生じてしまうという問題がある。このため、熱交換器内におけるガスの滞留を事前に察知し、利用機器の能力の低下を予防する技術の開発が希求されている。 However, in the above-mentioned conventional technique, the air (gas) inside the heat exchanger is removed after the capacity of the equipment used is reduced. For example, when the equipment used is a turbine power generator that rotates on a heat medium, the air inside the heat exchanger is removed after the amount of power generation has decreased. Then, there is a problem that a period in which the amount of power generation decreases, that is, a period in which the capacity of the equipment used decreases occurs. For this reason, there is a need for the development of a technique for detecting gas retention in the heat exchanger in advance and preventing a decrease in the capacity of the equipment used.

本開示は、このような課題に鑑み、熱交換器によって熱交換された熱媒体を利用する利用機器の能力の低下を予防することが可能な脱気システムを提供することを目的としている。 In view of such problems, it is an object of the present disclosure to provide a degassing system capable of preventing a decrease in the ability of a utilization device using a heat medium exchanged by a heat exchanger.

上記課題を解決するために、本開示の一態様にかかる脱気システムは、冷却液が通過する冷却液流路と、前記冷却液流路と熱伝達可能に設けられ熱媒体が通過する媒体流路とを有し、前記冷却液と前記熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、前記冷却液流路の出口に接続された第１排出管と、前記第１排出管を通過した前記冷却液を冷却する冷却塔と、吸入側が前記冷却塔に接続され、吐出側が前記冷却液流路の入口に接続された冷却液ポンプと、前記第１排出管から分岐され、端部が開放された第２排出管と、前記第２排出管に設けられたバルブと、超音波を発振して、前記第１排出管における、前記冷却液流路の出口との接続箇所と、前記第２排出管との分岐箇所と、の間を流れる冷却液のボイド率を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に基づいて、前記バルブを開閉制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the degassing system according to one aspect of the present disclosure includes a coolant flow path through which the coolant passes and a medium flow provided so as to be heat transferable to the coolant flow path and through which the heat medium passes. A heat exchanger having a passage and exchanging heat between the coolant and the heat medium, a first discharge pipe connected to the outlet of the coolant flow path, and the cooling that has passed through the first discharge pipe. A cooling tower for cooling the liquid, a coolant pump whose suction side is connected to the cooling tower and whose discharge side is connected to the inlet of the coolant flow path, and a cooling liquid pump which is branched from the first discharge pipe, and the end is opened. The second discharge pipe, the valve provided in the second discharge pipe, the connection point of the first discharge pipe with the outlet of the coolant flow path by oscillating ultrasonic waves, and the second discharge pipe. It is provided with a detection unit that detects the void ratio of the coolant flowing between the branch points and the control unit, and a control unit that controls opening and closing of the valve based on the detection result by the detection unit.

また、前記制御部は、前記検知部が検知した前記冷却液のボイド率が、０．２以下の所定値を上回った場合に、前記バルブを開弁してもよい。 Further, the control unit may open the valve when the void ratio of the coolant detected by the detection unit exceeds a predetermined value of 0.2 or less.

また、前記第２排出管の端部から排出された前記冷却液は、前記冷却塔に導入されてもよい。
上記課題を解決するために、本開示の一態様にかかる他の脱気システムは、冷却液が通過する冷却液流路と、前記冷却液流路と熱伝達可能に設けられ熱媒体が通過する媒体流路とを有し、前記冷却液と前記熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、前記冷却液流路の出口に接続された第１排出管と、前記第１排出管を通過した前記冷却液を冷却する冷却塔と、吸入側が前記冷却塔に接続され、吐出側が前記冷却液流路の入口に接続された冷却液ポンプと、前記第１排出管から分岐され、端部が開放された第２排出管と、前記第２排出管に設けられたバルブと、前記第１排出管における、前記冷却液流路の出口との接続箇所と、前記第２排出管との分岐箇所と、の間を流れる冷却液中の気泡を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に基づいて、前記バルブを開閉制御する制御部と、を備え、前記第２排出管の端部から排出された前記冷却液は、前記冷却塔に導入される。
Further, the cooling liquid discharged from the end of the second discharge pipe may be introduced into the cooling tower.
In order to solve the above problems, another degassing system according to one aspect of the present disclosure is provided with a coolant flow path through which the coolant passes and a heat transfer medium provided so as to be heat transferable to the coolant flow path. It has passed through a heat exchanger having a medium flow path and exchanging heat between the coolant and the heat medium, a first discharge pipe connected to the outlet of the coolant flow path, and the first discharge pipe. A cooling tower that cools the coolant, a coolant pump whose suction side is connected to the cooling tower and whose discharge side is connected to the inlet of the coolant flow path, and a coolant pump which is branched from the first discharge pipe and whose end is open. A connection point between the second discharge pipe, a valve provided in the second discharge pipe, an outlet of the coolant flow path in the first discharge pipe, and a branch point between the second discharge pipe and the second discharge pipe. A detection unit that detects air bubbles in the coolant flowing between the two, and a control unit that controls opening and closing of the valve based on the detection result by the detection unit, and discharges from the end of the second discharge pipe. The cooling liquid is introduced into the cooling tower.

本開示によれば、熱交換器によって熱交換された熱媒体を利用する利用機器の能力の低下を予防することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent a decrease in the ability of a utilization device that uses a heat medium exchanged by a heat exchanger.

バイナリ発電装置の概略的な構成を説明する図である。It is a figure explaining the schematic structure of the binary power generation apparatus. 凝縮器の構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of a condenser. 冷却水と作動媒体の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of cooling water and working medium. 凝縮器内の空気溜りを説明する図である。It is a figure explaining the air pool in a condenser.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 The embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and the present disclosure is not limited unless otherwise specified. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. In addition, elements not directly related to the present disclosure are not shown.

（バイナリ発電装置１００）
図１は、バイナリ発電装置１００の概略的な構成を説明する図である。図１中、冷却水の流れを実線の矢印で示し、加熱水の流れを二点鎖線の矢印で示し、作動媒体の流れを一点鎖線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。 (Binary power generator 100)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a binary power generation device 100. In FIG. 1, the flow of cooling water is indicated by a solid arrow, the flow of heated water is indicated by a two-dot chain arrow, the flow of the working medium is indicated by a one-dot chain arrow, and the signal flow is indicated by a broken line arrow.

図１に示すように、バイナリ発電装置１００は、循環ポンプ１１０と、蒸発器１２０と、タービン発電機１３０と、脱気システム２００とを含んでいる。 As shown in FIG. 1, the binary power generator 100 includes a circulation pump 110, an evaporator 120, a turbine generator 130, and a degassing system 200.

作動媒体用の循環ポンプ１１０は、脱気システム２００（凝縮器２２０）によって冷却された作動媒体（凝縮器２２０によって凝縮された液体）を昇圧して蒸発器１２０に送出する。作動媒体は、例えば、Ｒ−２４５ｆａ（ＨＦＣ−２４５ｆａ）である。ただし、作動媒体に限定はない。循環ポンプ１１０は、凝縮器２２０の媒体出口３４２ｂに吸入側が接続される。また、循環ポンプ１１０は、蒸発器１２０の媒体入口１２２ａに吐出側が接続される。したがって、循環ポンプ１１０は、蒸発器１２０、タービン発電機１３０、脱気システム２００（凝縮器２２０）に作動媒体（熱媒体）を循環させる。 The circulation pump 110 for the working medium boosts the working medium (liquid condensed by the condenser 220) cooled by the degassing system 200 (condenser 220) and sends it to the evaporator 120. The working medium is, for example, R-245fa (HFC-245fa). However, the working medium is not limited. The suction side of the circulation pump 110 is connected to the medium outlet 342b of the condenser 220. Further, the discharge side of the circulation pump 110 is connected to the medium inlet 122a of the evaporator 120. Therefore, the circulation pump 110 circulates the working medium (heat medium) through the evaporator 120, the turbine generator 130, and the degassing system 200 (condenser 220).

蒸発器１２０は、作動媒体と加熱水との熱交換を行い、作動媒体を加熱して、加熱水を冷却する。蒸発器１２０は、例えば、プレートタイプの熱交換器や、シェルアンドチューブタイプの熱交換器で構成される。蒸発器１２０には、媒体流路１２２、および、加熱水流路１２４が形成される。蒸発器１２０において、媒体流路１２２と加熱水流路１２４とは熱伝達可能に面接触している。また、蒸発器１２０において、作動媒体の流れと加熱水の流れとが対向流となるように、媒体流路１２２に媒体入口１２２ａおよび媒体出口１２２ｂが形成され、加熱水流路１２４に加熱水入口１２４ａおよび加熱水出口１２４ｂが形成される。 The evaporator 120 exchanges heat between the working medium and the heated water, heats the working medium, and cools the heated water. The evaporator 120 is composed of, for example, a plate type heat exchanger or a shell and tube type heat exchanger. A medium flow path 122 and a heated water flow path 124 are formed in the evaporator 120. In the evaporator 120, the medium flow path 122 and the heated water flow path 124 are in surface contact with each other so that heat can be transferred. Further, in the evaporator 120, a medium inlet 122a and a medium outlet 122b are formed in the medium flow path 122 so that the flow of the working medium and the flow of the heated water are countercurrent, and the heated water inlet 124a is formed in the heated water flow path 124. And the heated water outlet 124b is formed.

媒体流路１２２には、媒体入口１２２ａを通じて、循環ポンプ１１０から作動媒体（液体）が導入される。媒体流路１２２の通過過程において、加熱水によって加熱されることで気化した作動媒体は、媒体出口１２２ｂを通じて、タービン発電機１３０に導入される。 A working medium (liquid) is introduced into the medium flow path 122 from the circulation pump 110 through the medium inlet 122a. In the process of passing through the medium flow path 122, the working medium vaporized by being heated by the heated water is introduced into the turbine generator 130 through the medium outlet 122b.

一方、加熱水流路１２４には、加熱水入口１２４ａを通じて、加熱水源から加熱水が導入される。加熱水源は、例えば、温泉やプラント排水源である。加熱水流路１２４の通過過程において、作動媒体に熱を伝達することで冷却された加熱水は、加熱水出口１２４ｂを通じて外部に排出される。 On the other hand, the heated water is introduced into the heated water flow path 124 from the heated water source through the heated water inlet 124a. The heated water source is, for example, a hot spring or a plant wastewater source. In the process of passing through the heated water flow path 124, the heated water cooled by transferring heat to the working medium is discharged to the outside through the heated water outlet 124b.

タービン発電機１３０は、蒸発器１２０から導入された作動媒体（気体）によって発電する。具体的に説明すると、タービン発電機１３０は、作動媒体によって回転されるタービンと、タービンの回転によって発電する発電機とを含む。タービン発電機１３０のタービンを通過した作動媒体（気体）は、脱気システム２００の凝縮器２２０に導入される。 The turbine generator 130 generates electricity by a working medium (gas) introduced from the evaporator 120. Specifically, the turbine generator 130 includes a turbine rotated by an operating medium and a generator generated by the rotation of the turbine. The working medium (gas) that has passed through the turbine of the turbine generator 130 is introduced into the condenser 220 of the degassing system 200.

（脱気システム２００）
脱気システム２００は、冷却水ポンプ２１０（冷却液ポンプ）と、凝縮器２２０（熱交換器）と、冷却水導入管２３０、冷却水排出管２３２（第１排出管）と、媒体導入管２３４と、媒体排出管２３６と、ガス排出管２４０（第２排出管）と、バルブ２４２と、冷却塔２５０と、検知部２６０と、制御部２７０とを含んでいる。 (Degassing system 200)
The degassing system 200 includes a cooling water pump 210 (coolant pump), a condenser 220 (heat exchanger), a cooling water introduction pipe 230, a cooling water discharge pipe 232 (first discharge pipe), and a medium introduction pipe 234. A medium discharge pipe 236, a gas discharge pipe 240 (second discharge pipe), a valve 242, a cooling tower 250, a detection unit 260, and a control unit 270 are included.

冷却水ポンプ２１０は、冷却塔２５０によって冷却された冷却水を昇圧して凝縮器２２０に送出する。冷却水ポンプ２１０は、冷却塔２５０の下部（後述する冷却塔２５０の塔本体２５２に貯留されている冷却水の水面２５０ａより下方）に吸入側が接続される。また、冷却水ポンプ２１０は、凝縮器２２０の冷却水入口３４４ａに吐出側が接続される。したがって、冷却水ポンプ２１０は、冷却水導入管２３０、凝縮器２２０、冷却水排出管２３２、冷却塔２５０に冷却水を循環させる。 The cooling water pump 210 boosts the cooling water cooled by the cooling tower 250 and sends it to the condenser 220. The suction side of the cooling water pump 210 is connected to the lower part of the cooling tower 250 (below the water surface 250a of the cooling water stored in the tower body 252 of the cooling tower 250, which will be described later). Further, the discharge side of the cooling water pump 210 is connected to the cooling water inlet 344a of the condenser 220. Therefore, the cooling water pump 210 circulates the cooling water to the cooling water introduction pipe 230, the condenser 220, the cooling water discharge pipe 232, and the cooling tower 250.

凝縮器２２０は、作動媒体と冷却水との熱交換を行い、作動媒体を冷却して、冷却水を加熱する。凝縮器２２０は、例えば、プレートタイプの熱交換器で構成される。 The condenser 220 exchanges heat between the working medium and the cooling water, cools the working medium, and heats the cooling water. The condenser 220 is composed of, for example, a plate type heat exchanger.

図２は、凝縮器２２０の構成例を説明する図である。図２（ａ）は、凝縮器２２０の分解斜視図である。図２（ｂ）は、第１プレート３１０の前面３１０ａを示す平面図である。図２（ｃ）は、第２プレート３２０の前面３２０ａを示す平面図である。図２（ｄ）は、第１プレート３１０、第２プレート３２０の後面３１０ｂ、３２０ｂを示す平面図である。本実施形態の図２をはじめとする以下の図では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、図２（ａ）中、理解を容易にするために、第１プレート３１０、第２プレート３２０を実際より少なく示す。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the condenser 220. FIG. 2A is an exploded perspective view of the condenser 220. FIG. 2B is a plan view showing the front surface 310a of the first plate 310. FIG. 2C is a plan view showing the front surface 320a of the second plate 320. FIG. 2D is a plan view showing the rear surfaces 310b and 320b of the first plate 310 and the second plate 320. In the following figures including FIG. 2 of the present embodiment, the X-axis (horizontal direction), the Y-axis (horizontal direction), and the Z-axis (vertical direction) that intersect vertically are defined as shown in the figure. In FIG. 2A, the first plate 310 and the second plate 320 are shown less than they actually are in order to facilitate understanding.

図２（ａ）に示すように、凝縮器２２０は、複数の第１プレート３１０と、複数の第２プレート３２０と、封止板３３０と、出入板３４０とを含んでいる。第１プレート３１０、第２プレート３２０、封止板３３０、出入板３４０は、金属等の熱伝導率が大きい材料で構成される。具体的に説明すると、凝縮器２２０は、封止板３３０と出入板３４０との間に、第１プレート３１０と第２プレート３２０とが交互に積層されて構成される。凝縮器２２０において、第１プレート３１０および第２プレート３２０は、例えば、１６６枚ずつ設けられる。 As shown in FIG. 2A, the condenser 220 includes a plurality of first plates 310, a plurality of second plates 320, a sealing plate 330, and an entrance / exit plate 340. The first plate 310, the second plate 320, the sealing plate 330, and the entrance / exit plate 340 are made of a material having a high thermal conductivity such as metal. Specifically, the condenser 220 is configured such that the first plate 310 and the second plate 320 are alternately laminated between the sealing plate 330 and the entrance / exit plate 340. In the condenser 220, the first plate 310 and the second plate 320 are provided, for example, 166 sheets each.

第１プレート３１０は、図２（ｂ）に示すように、略矩形形状の平板である。第１プレート３１０には、前面３１０ａから後面３１０ｂに貫通した４つの貫通孔３１２ａ〜３１２ｄが形成されている。貫通孔３１２ａ、３１２ｄは、第１プレート３１０の下部に形成され、貫通孔３１２ｂ、３１２ｃは第１プレート３１０の上部に形成される。貫通孔３１２ｂは、貫通孔３１２ａの鉛直上方に形成される。貫通孔３１２ｃは、貫通孔３１２ｄの鉛直上方に形成される。また、第１プレート３１０の前面３１０ａには、図２（ａ）、図２（ｂ）中−Ｙ軸方向に突出した突出部３１４が設けられる。突出部３１４は、第１プレート３１０の前面３１０ａのうち、貫通孔３１２ａ、３１２ｂが形成された領域と、貫通孔３１２ｃが形成された領域と、貫通孔３１２ｄが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部３１４の内側には、図２（ａ）、図２（ｂ）中＋Ｙ軸方向に陥没した溝部３１６が形成される。 As shown in FIG. 2B, the first plate 310 is a flat plate having a substantially rectangular shape. The first plate 310 is formed with four through holes 312a to 312d penetrating from the front surface 310a to the rear surface 310b. The through holes 312a and 312d are formed in the lower part of the first plate 310, and the through holes 312b and 312c are formed in the upper part of the first plate 310. The through hole 312b is formed vertically above the through hole 312a. The through hole 312c is formed vertically above the through hole 312d. Further, the front surface 310a of the first plate 310 is provided with a protruding portion 314 protruding in the −Y axis direction in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The protruding portion 314 surrounds the region where the through holes 312a and 312b are formed, the region where the through holes 312c are formed, and the region where the through holes 312d are formed, respectively, in the front surface 310a of the first plate 310. , Partition these areas. Inside the protruding portion 314, a groove portion 316 recessed in the + Y-axis direction in FIGS. 2 (a) and 2 (b) is formed.

第２プレート３２０は、第１プレート３１０と同一の構造であり、第１プレート３１０を１８０°回転させたものである。具体的に説明すると、第２プレート３２０は、図２（ｃ）に示すように、略矩形形状の平板である。第２プレート３２０には、前面３２０ａから後面３２０ｂに貫通した４つの貫通孔３２２ａ〜３２２ｄが形成されている。貫通孔３２２ａ、３２２ｄは、第２プレート３２０の下部に形成され、貫通孔３２２ｂ、３２２ｃは第２プレート３２０の上部に形成される。貫通孔３２２ｂは、貫通孔３２２ａの鉛直上方に形成される。貫通孔３２２ｃは、貫通孔３２２ｄの鉛直上方に形成される。また、第２プレート３２０の前面３２０ａには、図２（ａ）、図２（ｃ）中−Ｙ軸方向に突出した突出部３２４が設けられる。突出部３２４は、第２プレート３２０の前面３２０ａのうち、貫通孔３２２ａが形成された領域と、貫通孔３２２ｂが形成された領域と、貫通孔３２２ｃ、３２２ｄが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部３２４の内側には、図２（ａ）、図２（ｃ）中＋Ｙ軸方向に陥没した溝部３２６が形成される。 The second plate 320 has the same structure as the first plate 310, and is obtained by rotating the first plate 310 by 180 °. Specifically, as shown in FIG. 2C, the second plate 320 is a flat plate having a substantially rectangular shape. The second plate 320 is formed with four through holes 322a to 322d penetrating from the front surface 320a to the rear surface 320b. The through holes 322a and 322d are formed in the lower part of the second plate 320, and the through holes 322b and 322c are formed in the upper part of the second plate 320. The through hole 322b is formed vertically above the through hole 322a. The through hole 322c is formed vertically above the through hole 322d. Further, the front surface 320a of the second plate 320 is provided with a protruding portion 324 protruding in the −Y axis direction in FIGS. 2 (a) and 2 (c). The protrusion 324 surrounds the region where the through hole 322a is formed, the region where the through hole 322b is formed, and the region where the through holes 322c and 322d are formed, respectively, in the front surface 320a of the second plate 320. , Partition these areas. Inside the protruding portion 324, a groove portion 326 recessed in the + Y-axis direction in FIGS. 2 (a) and 2 (c) is formed.

また、図２（ｄ）に示すように、第１プレート３１０の後面３１０ｂ、および、第２プレート３２０の後面３２０ｂは、図２（ｄ）中ＸＺ平面に沿った平面形状である。 Further, as shown in FIG. 2D, the rear surface 310b of the first plate 310 and the rear surface 320b of the second plate 320 have a planar shape along the XZ plane in FIG. 2D.

図２（ａ）に戻って説明すると、封止板３３０は、第１プレート３１０、第２プレート３２０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。封止板３３０には、貫通孔は形成されていない。 Returning to FIG. 2A, the sealing plate 330 is a flat plate having substantially the same shape and size as the first plate 310 and the second plate 320. No through hole is formed in the sealing plate 330.

出入板３４０は、第１プレート３１０、第２プレート３２０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。出入板３４０には、媒体入口３４２ａ、媒体出口３４２ｂ、冷却水入口３４４ａ（入口）、冷却水出口３４４ｂ（出口）が形成される。第２プレート３２０と接続されたときに、媒体入口３４２ａは貫通孔３２２ｃに、媒体出口３４２ｂは貫通孔３２２ｄに、冷却水入口３４４ａは貫通孔３２２ａに、冷却水出口３４４ｂは貫通孔３２２ｂに連通するように出入板３４０に形成される。なお、凝縮器２２０は、媒体入口３４２ａの下方に媒体出口３４２ｂが、冷却水入口３４４ａの上方に冷却水出口３４４ｂが位置するように設置される。 The entrance / exit plate 340 is a flat plate having substantially the same shape and size as the first plate 310 and the second plate 320. The inlet / outlet plate 340 is formed with a medium inlet 342a, a medium outlet 342b, a cooling water inlet 344a (inlet), and a cooling water outlet 344b (outlet). When connected to the second plate 320, the medium inlet 342a communicates with the through hole 322c, the medium outlet 342b communicates with the through hole 322d, the cooling water inlet 344a communicates with the through hole 322a, and the cooling water outlet 344b communicates with the through hole 322b. It is formed on the entry / exit plate 340 as described above. The condenser 220 is installed so that the medium outlet 342b is located below the medium inlet 342a and the cooling water outlet 344b is located above the cooling water inlet 344a.

図２（ａ）に示すように、第１プレート３１０の前面３１０ａには、第２プレート３２０の後面３２０ｂが接続（例えば、ろう付け）される。詳細には、第１プレート３１０の突出部３１４が第２プレート３２０の後面３２０ｂに接続される。また、第２プレート３２０の前面３２０ａには、第１プレート３１０の後面３１０ｂが接続される。詳細には、第２プレート３２０の突出部３２４が第１プレート３１０の後面３１０ｂに接続される。このようにして、第１プレート３１０、第２プレート３２０が交互に積層された積層体が形成される。そして、積層体の一方の端部に位置する第１プレート３１０の後面３１０ｂに封止板３３０が接続される。また、積層体の他方の端部に位置する第２プレート３２０の前面３２０ａ（突出部３２４）に出入板３４０の後面が接続される。 As shown in FIG. 2A, the rear surface 320b of the second plate 320 is connected (for example, brazed) to the front surface 310a of the first plate 310. Specifically, the protrusion 314 of the first plate 310 is connected to the rear surface 320b of the second plate 320. Further, the rear surface 310b of the first plate 310 is connected to the front surface 320a of the second plate 320. Specifically, the protrusion 324 of the second plate 320 is connected to the rear surface 310b of the first plate 310. In this way, a laminated body in which the first plate 310 and the second plate 320 are alternately laminated is formed. Then, the sealing plate 330 is connected to the rear surface 310b of the first plate 310 located at one end of the laminated body. Further, the rear surface of the entrance / exit plate 340 is connected to the front surface 320a (protruding portion 324) of the second plate 320 located at the other end of the laminated body.

このように、第１プレート３１０、第２プレート３２０、封止板３３０、出入板３４０が積層されることにより、媒体入口３４２ａ、貫通孔３１２ｃ、貫通孔３２２ｃによって媒体流路２２２ａが形成され、媒体出口３４２ｂ、貫通孔３１２ｄ、貫通孔３２２ｄによって媒体流路２２２ｂが形成される。つまり、媒体流路２２２ａ、媒体流路２２２ｂは、水平方向に延在している。また、媒体流路２２２ａと媒体流路２２２ｂとは、溝部３２６（媒体流路）によって連通される。 By stacking the first plate 310, the second plate 320, the sealing plate 330, and the entrance / exit plate 340 in this way, the medium flow path 222a is formed by the medium inlet 342a, the through hole 312c, and the through hole 322c, and the medium. The medium flow path 222b is formed by the outlet 342b, the through hole 312d, and the through hole 322d. That is, the medium flow path 222a and the medium flow path 222b extend in the horizontal direction. Further, the medium flow path 222a and the medium flow path 222b are communicated with each other by the groove portion 326 (medium flow path).

また、第１プレート３１０、第２プレート３２０、封止板３３０、出入板３４０が積層されることにより、冷却水入口３４４ａ、貫通孔３１２ａ、貫通孔３２２ａによって冷却水流路２２４ａ（冷却液流路）が形成され、冷却水出口３４４ｂ、貫通孔３１２ｂ、貫通孔３２２ｂによって冷却水流路２２４ｂ（冷却液流路）が形成される。つまり、冷却水流路２２４ａ、冷却水流路２２４ｂは、水平方向に延在している。また、冷却水流路２２４ａと、冷却水流路２２４ｂとは、溝部３１６（冷却液流路）によって連通される。 Further, by stacking the first plate 310, the second plate 320, the sealing plate 330, and the inlet / outlet plate 340, the cooling water inlet 344a, the through hole 312a, and the through hole 322a provide the cooling water flow path 224a (cooling liquid flow path). Is formed, and a cooling water flow path 224b (cooling liquid flow path) is formed by the cooling water outlet 344b, the through hole 312b, and the through hole 322b. That is, the cooling water flow path 224a and the cooling water flow path 224b extend in the horizontal direction. Further, the cooling water flow path 224a and the cooling water flow path 224b are communicated with each other by the groove portion 316 (cooling liquid flow path).

冷却水導入管２３０は、冷却水入口３４４ａに連続した管であり、冷却水ポンプ２１０の吐出側に接続される。冷却水排出管２３２は、冷却水出口３４４ｂに連続した管であり、冷却塔２５０の散水部２５４に接続される。媒体導入管２３４は、媒体入口３４２ａに連続した管であり、タービン発電機１３０のタービンに接続される。媒体排出管２３６は、媒体出口３４２ｂに連続した管であり、循環ポンプ１１０の吸入側に接続される。 The cooling water introduction pipe 230 is a pipe continuous with the cooling water inlet 344a and is connected to the discharge side of the cooling water pump 210. The cooling water discharge pipe 232 is a pipe continuous with the cooling water outlet 344b and is connected to the sprinkling portion 254 of the cooling tower 250. The medium introduction pipe 234 is a pipe continuous with the medium inlet 342a and is connected to the turbine of the turbine generator 130. The medium discharge pipe 236 is a pipe continuous with the medium outlet 342b and is connected to the suction side of the circulation pump 110.

図３は、冷却水と作動媒体の流れを説明する図である。なお、図３中、冷却水の流れを実線の矢印で示し、作動媒体の流れを破線の矢印で示す。図３に示すように、冷却水入口３４４ａから導入された冷却水は、第１の冷却水流路２２４ａを（貫通孔３２２ａ、貫通孔３１２ａを交互に）図３中＋Ｙ軸方向に通過するとともに、溝部３１６を上昇する。溝部３１６を上昇した冷却水は、第２の冷却水流路２２４ｂを（貫通孔３１２ｂ、貫通孔３２２ｂを交互に）図３中−Ｙ軸方向に通過して冷却水出口３４４ｂから排出される。 FIG. 3 is a diagram illustrating the flow of the cooling water and the working medium. In FIG. 3, the flow of the cooling water is indicated by a solid arrow, and the flow of the working medium is indicated by a broken line arrow. As shown in FIG. 3, the cooling water introduced from the cooling water inlet 344a passes through the first cooling water flow path 224a (alternately through the through holes 322a and the through holes 312a) in the + Y axis direction in FIG. Ascend the groove 316. The cooling water that has risen in the groove 316 passes through the second cooling water flow path 224b (alternately through the through holes 312b and the through holes 322b) in the −Y axis direction in FIG. 3, and is discharged from the cooling water outlet 344b.

一方、媒体入口３４２ａから導入された作動媒体は、第１の媒体流路２２２ａを（貫通孔３２２ｃ、貫通孔３１２ｃを交互に）図３中＋Ｙ軸方向に通過するとともに、溝部３２６を下降する。溝部３２６を下降した作動媒体は、第２の媒体流路２２２ｂを（貫通孔３１２ｄ、貫通孔３２２ｄを交互に）図３中−Ｙ軸方向に通過して媒体出口３４２ｂから排出される。 On the other hand, the working medium introduced from the medium inlet 342a passes through the first medium flow path 222a (alternately through the through holes 322c and the through holes 312c) in the + Y-axis direction in FIG. 3, and descends the groove portion 326. The working medium that descends from the groove 326 passes through the second medium flow path 222b (alternately passing through the through holes 312d and the through holes 322d) in the −Y axis direction in FIG. 3, and is discharged from the medium outlet 342b.

そして、凝縮器２２０内において、溝部３１６を上昇流となって流れる冷却水と、溝部３２６を下降流となって流れる作動媒体とで熱交換が為される。具体的に説明すると、溝部３１６と、溝部３２６とは、第１プレート３１０または第２プレート３２０によって区画されている。つまり、溝部３１６と、溝部３２６とは、第１プレート３１０または第２プレート３２０によって熱伝達可能に設けられている。このため、溝部３１６を流れる冷却水と、溝部３２６を流れる作動媒体とで熱交換が為されることになる。そして、溝部３２６の通過過程において、冷却水によって冷却されることで凝縮した作動媒体は、媒体出口３４２ｂを通じて、循環ポンプ１１０に吸引される。一方、溝部３１６の通過過程において、作動媒体から熱が伝達されて加熱された冷却水は、冷却水出口３４４ｂを通じて冷却塔２５０に送出される。 Then, in the condenser 220, heat exchange is performed between the cooling water flowing in the groove 316 as an upward flow and the working medium flowing in the groove 326 as a downward flow. Specifically, the groove portion 316 and the groove portion 326 are partitioned by the first plate 310 or the second plate 320. That is, the groove portion 316 and the groove portion 326 are provided so as to be heat transferable by the first plate 310 or the second plate 320. Therefore, heat exchange is performed between the cooling water flowing through the groove portion 316 and the working medium flowing through the groove portion 326. Then, in the process of passing through the groove portion 326, the working medium condensed by being cooled by the cooling water is sucked into the circulation pump 110 through the medium outlet 342b. On the other hand, in the process of passing through the groove 316, the cooling water heated by transferring heat from the working medium is sent to the cooling tower 250 through the cooling water outlet 344b.

図１に戻って説明すると、ガス排出管２４０は、冷却水排出管２３２から分岐され、端部２４０ａが開放されている。ガス排出管２４０の端部２４０ａは、冷却塔２５０の水面２５０ａに浸漬される。バルブ２４２は、ガス排出管２４０に設けられ、制御部２７０によって開度が調整される。 Returning to FIG. 1, the gas discharge pipe 240 is branched from the cooling water discharge pipe 232, and the end portion 240a is open. The end 240a of the gas discharge pipe 240 is immersed in the water surface 250a of the cooling tower 250. The valve 242 is provided in the gas discharge pipe 240, and the opening degree is adjusted by the control unit 270.

冷却塔２５０は、凝縮器２２０によって加熱された冷却水を冷却する。具体的に説明すると、冷却塔２５０は、中空形状の塔本体２５２と、散水部２５４とを含んでいる。塔本体２５２は、下部に冷却水を貯留可能な形状となっている。また、塔本体２５２は、下部側面に外気取り込み口が形成されている。散水部２５４は、例えば、ノズルで構成され、塔本体２５２内に配される。冷却水排出管２３２を通じて凝縮器２２０から導入された冷却水は、散水部２５４から散水される。散水された冷却水は、塔本体２５２内を落下する。冷却水は、落下する過程において、外気取り込み口から塔本体２５２内に取り込まれた外気と接触することにより冷却される。冷却された冷却水は、塔本体２５２の下部に貯留される。 The cooling tower 250 cools the cooling water heated by the condenser 220. Specifically, the cooling tower 250 includes a hollow tower body 252 and a sprinkler portion 254. The tower body 252 has a shape capable of storing cooling water at the lower part. Further, the tower main body 252 is formed with an outside air intake port on the lower side surface. The sprinkler portion 254 is composed of, for example, a nozzle and is arranged in the tower main body 252. The cooling water introduced from the condenser 220 through the cooling water discharge pipe 232 is sprinkled from the sprinkler portion 254. The sprinkled cooling water falls inside the tower body 252. The cooling water is cooled by coming into contact with the outside air taken into the tower main body 252 from the outside air intake port in the process of falling. The cooled cooling water is stored in the lower part of the tower main body 252.

なお、例えば、冷却塔２５０が、散水部２５４が冷却水出口３４４ｂより下方に位置するように設けられた場合には、サイフォンの原理により、冷却水流路２２４ｂから自重で散水部２５４に冷却水を送出することができる。また、凝縮器２２０の冷却水出口３４４ｂと散水部２５４との水頭差分、冷却水出口３４４ｂの圧力を低く（負圧に）することが可能となる。 For example, when the cooling tower 250 is provided so that the sprinkling section 254 is located below the cooling water outlet 344b, the cooling water is supplied from the cooling water flow path 224b to the sprinkling section 254 by its own weight according to the siphon principle. Can be sent. Further, it is possible to reduce the head difference between the cooling water outlet 344b of the condenser 220 and the sprinkler portion 254 and the pressure of the cooling water outlet 344b (to a negative pressure).

検知部２６０は、冷却水排出管２３２における、冷却水出口３４４ｂとの接続箇所と、ガス排出管２４０との分岐箇所との間を流れる冷却水中の気泡を検知する。検知部２６０は、例えば、超音波を発振する超音波検知器で構成される。本実施形態において、検知部２６０は、冷却水のボイド率を測定する。ボイド率は、単位体積の冷却水に含まれる気泡（ボイド）の容積割合である。 The detection unit 260 detects air bubbles in the cooling water flowing between the connection point with the cooling water outlet 344b and the branch point with the gas discharge pipe 240 in the cooling water discharge pipe 232. The detection unit 260 is composed of, for example, an ultrasonic detector that oscillates ultrasonic waves. In the present embodiment, the detection unit 260 measures the void ratio of the cooling water. The void ratio is the volume ratio of bubbles (voids) contained in a unit volume of cooling water.

制御部２７０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部２７０は、ＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）からＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部２７０は、ワークエリアとしてのＲＡＭ（Random Access Memory：読み書き可能なメモリ）や他の電子回路と協働して脱気システム２００全体を管理および制御する。本実施形態において、制御部２７０は、検知部２６０の検知結果に基づいて、バルブ２４２を開閉制御する。 The control unit 270 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit including a CPU (Central Processing Unit). The control unit 270 reads a program, parameters, and the like for operating the CPU itself from the ROM (Read Only Memory). The control unit 270 manages and controls the entire degassing system 200 in cooperation with a RAM (Random Access Memory) as a work area and other electronic circuits. In the present embodiment, the control unit 270 controls the opening and closing of the valve 242 based on the detection result of the detection unit 260.

上記したように、冷却塔２５０では、冷却水を外気に接触させて冷却しているため、冷却水に空気が少なからず含まれてしまう。具体的に説明すると、冷却水に含まれる空気は、冷却水中に溶解している溶解空気、直径が１０μｍ未満の気泡（以下、「ナノバブル」と称する）、直径が１０μｍ以上５０μｍ未満の気泡（以下、「マイクロバブル」と称する）、直径が５０μｍ以上の気泡（以下、「大気泡」と称する）が含まれる。凝縮器２２０内に供給される冷却水は、冷却水ポンプ２１０によって昇圧されるため、溶解空気の気化が抑制される。一方、昇圧により、冷却水ポンプ２１０の出口から凝縮器２２０の冷却水流路２２４ａの端末（封止板３３０の近傍）までの間に、混在している一部の気泡が径の大きい順に冷却水に溶解して溶解量が増加する。この冷却水が、凝縮器２２０の溝部３１６に流入すると、作動媒体により加熱され、その後冷却水流路２２４ｂに送出される。加熱によって冷却水の温度が上昇して、気体の溶解許容値が減少するため、温度上昇が大きい場合には溶解空気の一部が気化して気泡が生成される。したがって、温度上昇が大きい程、気泡の生成量は多くなる。このため、冷却水流路２２４ｂに送出された冷却水の溶解空気から生成された気泡混在冷却水と、冷却水入口３４４ａから溝部３１６を通過して一部残存している気泡混在冷却水の両方が冷却水流路２２４ｂに送出される。このため、冷却水流路２２４ｂ内における流体の挙動によってはこれらの気泡の一部が冷却水から分離される。 As described above, in the cooling tower 250, since the cooling water is brought into contact with the outside air for cooling, the cooling water contains not a little air. Specifically, the air contained in the cooling water includes dissolved air dissolved in the cooling water, bubbles having a diameter of less than 10 μm (hereinafter referred to as “nano bubbles”), and bubbles having a diameter of 10 μm or more and less than 50 μm (hereinafter referred to as “nano bubbles”). , "Microbubbles"), and bubbles having a diameter of 50 μm or more (hereinafter referred to as “large bubbles”) are included. Since the cooling water supplied into the condenser 220 is boosted by the cooling water pump 210, vaporization of the dissolved air is suppressed. On the other hand, due to the pressure increase, some air bubbles mixed between the outlet of the cooling water pump 210 and the terminal of the cooling water flow path 224a of the condenser 220 (near the sealing plate 330) are cooled in descending order of diameter. It dissolves in and the amount of dissolution increases. When this cooling water flows into the groove 316 of the condenser 220, it is heated by the working medium and then sent out to the cooling water flow path 224b. Since the temperature of the cooling water rises due to heating and the allowable value for dissolving the gas decreases, when the temperature rise is large, a part of the dissolved air is vaporized to generate bubbles. Therefore, the larger the temperature rise, the larger the amount of bubbles generated. Therefore, both the bubble-mixed cooling water generated from the dissolved air of the cooling water sent to the cooling water flow path 224b and the bubble-mixed cooling water partially remaining after passing through the groove 316 from the cooling water inlet 344a are both present. It is sent to the cooling water flow path 224b. Therefore, some of these bubbles are separated from the cooling water depending on the behavior of the fluid in the cooling water flow path 224b.

また、大気泡は浮上速度が大きいため、浮上時間が相対的に短い。このため、大気泡は、冷却塔２５０に貯留されている時間内に冷却水から分離される。 Moreover, since the large bubbles have a high ascent rate, the ascent time is relatively short. Therefore, the large bubbles are separated from the cooling water within the time stored in the cooling tower 250.

一方、ナノバブルおよびマイクロバブルは、浮上時間が相対的に長いため、冷却塔２５０に貯留されている間に冷却水からほとんど分離されない。このため、ナノバブルおよびマイクロバブルは、冷却水とともに凝縮器２２０内に導入される。しかし、ナノバブルは、ブラウン運動によって冷却水中に浮遊（分散）されているため、ナノバブル同士の凝集が抑制される。したがって、ナノバブルは、冷却水の流れとともに凝縮器２２０を通過することになり、凝縮器２２０（冷却水流路２２４ａ、２２４ｂ、溝部３１６）内に空気溜りを形成することはない。マイクロバブルは、ブラウン運動が為されないため、凝縮器２２０内においてマイクロバブル同士が凝集し、大気泡が形成される場合がある。ただし、凝縮器２２０内を流れる冷却水が乱流である場合、マイクロバブルは、冷却水の流れとともに凝縮器２２０を通過することになる。 On the other hand, nanobubbles and microbubbles are hardly separated from the cooling water while being stored in the cooling tower 250 because the ascent time is relatively long. Therefore, the nanobubbles and microbubbles are introduced into the condenser 220 together with the cooling water. However, since the nanobubbles are suspended (dispersed) in the cooling water by Brownian motion, the aggregation of the nanobubbles is suppressed. Therefore, the nanobubbles pass through the condenser 220 together with the flow of the cooling water, and do not form an air reservoir in the condenser 220 (cooling water flow paths 224a, 224b, groove 316). Since the microbubbles do not undergo Brownian motion, the microbubbles may aggregate in the condenser 220 to form large bubbles. However, if the cooling water flowing in the condenser 220 is turbulent, the microbubbles will pass through the condenser 220 together with the flow of the cooling water.

図４は、凝縮器２２０内の空気溜りＡＰを説明する図である。図４中、理解を容易にするため、一部の部材を破線で示す。凝縮器２２０は、冷却水流路２２４ａ、２２４ｂ、溝部３１６を通過する冷却水が乱流となるように設計される。このため、凝縮器２２０内のナノバブルおよびマイクロバブルは、ほとんどが冷却水とともに凝縮器２２０から排出される。 FIG. 4 is a diagram illustrating an air reservoir AP in the condenser 220. In FIG. 4, some members are shown by broken lines for easy understanding. The condenser 220 is designed so that the cooling water passing through the cooling water flow paths 224a and 224b and the groove 316 becomes a turbulent flow. Therefore, most of the nanobubbles and microbubbles in the condenser 220 are discharged from the condenser 220 together with the cooling water.

しかし、冷却水流路２２４ａ、２２４ｂにおける封止板３３０の近傍は、他の箇所と比較して冷却水の流速が低下する。具体的に説明すると、上記したように冷却水入口３４４ａから導入された冷却水は、冷却水流路２２４ａを図４中＋Ｙ軸方向に流れた後、溝部３１６において−Ｚ軸方向の上昇流となって、冷却水流路２２４ｂに到達する。そして、冷却水は、冷却水流路２２４ｂを図４中−Ｙ軸方向に流れる。つまり、冷却水入口３４４ａから導入された冷却水は溝部３１６に分流されるため、冷却水流路２２４ａ、２２４ｂのうち、冷却水入口３４４ａからの距離が遠い封止板３３０の近傍において冷却水の流速が低下する。そうすると、図４に示すように、上方に位置する冷却水流路２２４ｂにおける封止板３３０の近傍から冷却水出口３４４ｂ近傍の冷却水の流速が極度に低下して冷却水が滞留する。このため、冷却水中の気泡が相対的に短時間で分離されやすくなり、冷却水流路２２４ｂにおいて、封止板３３０の近傍から冷却水出口３４４ｂに向かって空気が滞留し、空気溜りＡＰが形成される（空気層が形成）ことがある。 However, the flow velocity of the cooling water in the vicinity of the sealing plate 330 in the cooling water flow paths 224a and 224b is lower than that in other places. Specifically, as described above, the cooling water introduced from the cooling water inlet 344a flows through the cooling water flow path 224a in the + Y-axis direction in FIG. 4, and then becomes an ascending flow in the −Z-axis direction in the groove 316. Then, it reaches the cooling water flow path 224b. Then, the cooling water flows in the cooling water flow path 224b in the −Y axis direction in FIG. That is, since the cooling water introduced from the cooling water inlet 344a is diverted to the groove 316, the flow velocity of the cooling water in the cooling water flow paths 224a and 224b in the vicinity of the sealing plate 330 which is far from the cooling water inlet 344a. Decreases. Then, as shown in FIG. 4, the flow velocity of the cooling water from the vicinity of the sealing plate 330 in the cooling water flow path 224b located above to the vicinity of the cooling water outlet 344b is extremely reduced, and the cooling water stays. Therefore, air bubbles in the cooling water are easily separated in a relatively short time, and in the cooling water flow path 224b, air stays from the vicinity of the sealing plate 330 toward the cooling water outlet 344b, and an air reservoir AP is formed. (Air layer is formed).

また、溝部３１６を通過する冷却水が作動媒体と熱交換されることによって、昇温され、溶解空気が気化して気泡となる場合もある。このようにして生じた気泡が上昇し、冷却水流路２２４ｂにおいて空気溜りＡＰを形成することもある。 Further, the cooling water passing through the groove 316 may be heated by heat exchange with the working medium, and the dissolved air may be vaporized into bubbles. The bubbles generated in this way may rise and form an air reservoir AP in the cooling water flow path 224b.

空気溜りＡＰが形成されると、冷却水流路２２４ｂにおける空気溜りＡＰの下方の冷却水が、空気溜りＡＰを通過することができなくなる場合がある。具体的に説明すると、空気溜りＡＰが、冷却水流路２２４ｂにおける封止板３３０の近傍に形成されるに従い、溝部３１６の冷却水が冷却水流路２２４ｂに到達（上昇）する量が減少し、当該部分が空気だけになると冷却水は流れなくなる。つまり、空気溜りＡＰの下方の溝部３１６において、冷却水が停滞する。このため、空気溜りＡＰの下方の溝部３１６には、冷却された新たな冷却水が供給されなくなり、空気溜りＡＰの下方の溝部３１６の熱交換機能が失われてしまう。そうすると、凝縮器２２０全体の熱交換量が低下して作動媒体の凝縮量が低下し、ひいては、タービン発電機１３０の発電量が低下してしまう。 When the air reservoir AP is formed, the cooling water below the air reservoir AP in the cooling water flow path 224b may not be able to pass through the air reservoir AP. Specifically, as the air reservoir AP is formed in the vicinity of the sealing plate 330 in the cooling water flow path 224b, the amount of the cooling water in the groove 316 reaching (rising) the cooling water flow path 224b decreases, and the said. If the part is only air, the cooling water will not flow. That is, the cooling water stagnates in the groove 316 below the air reservoir AP. Therefore, new cooled cooling water is not supplied to the groove 316 below the air reservoir AP, and the heat exchange function of the groove 316 below the air reservoir AP is lost. Then, the amount of heat exchange in the entire condenser 220 is reduced, the amount of condensation in the working medium is reduced, and the amount of power generated by the turbine generator 130 is reduced.

そこで、制御部２７０は、検知部２６０が検知した冷却水のボイド率が所定の第１閾値（所定値）を上回った場合にバルブ２４２を開弁する。ここで、第１閾値は、０．２以下の所定の値である。 Therefore, the control unit 270 opens the valve 242 when the void ratio of the cooling water detected by the detection unit 260 exceeds a predetermined first threshold value (predetermined value). Here, the first threshold value is a predetermined value of 0.2 or less.

冷却水流路２２４ｂ内に空気溜りＡＰが形成されると、冷却水出口３４４ｂから排出される冷却水に気泡が随伴され始める。また、空気溜りＡＰによって、冷却水が溝部３１６に停滞し始めると、ボイド率が０．２を上回る。したがって、第１閾値を０．２以下とすることにより、空気溜りＡＰによる溝部３１６の冷却水の停滞が始まる前にバルブ２４２を開弁することができる。 When the air reservoir AP is formed in the cooling water flow path 224b, air bubbles begin to accompany the cooling water discharged from the cooling water outlet 344b. Further, when the cooling water starts to stagnate in the groove 316 due to the air reservoir AP, the void ratio exceeds 0.2. Therefore, by setting the first threshold value to 0.2 or less, the valve 242 can be opened before the stagnation of the cooling water in the groove 316 due to the air reservoir AP starts.

これにより、冷却水とともに空気を凝縮器２２０（冷却水流路２２４ｂ）から外部に排出することが可能となる。つまり、冷却水に空気を随伴させて凝縮器２２０から排出することができる。 As a result, air can be discharged to the outside from the condenser 220 (cooling water flow path 224b) together with the cooling water. That is, the cooling water can be accompanied by air and discharged from the condenser 220.

なお、上記したように、ガス排出管２４０は、端部２４０ａが塔本体２５２に貯留された冷却水の水面２５０ａに浸漬されている。また、冷却水排出管２３２（冷却水流路２２４ｂ）内の冷却水は、冷却水ポンプ２１０によって、塔本体２５２に貯留された冷却水より高い圧力に昇圧されている。したがって、ガス排出管２４０は、冷却水排出管２３２より低圧であるため、バルブ２４２を開弁するだけで、冷却水流路２２４ｂから冷却水とともに空気を外部に排出することが可能となる。 As described above, the end portion 240a of the gas discharge pipe 240 is immersed in the water surface 250a of the cooling water stored in the tower main body 252. Further, the cooling water in the cooling water discharge pipe 232 (cooling water flow path 224b) is pressurized to a higher pressure than the cooling water stored in the tower main body 252 by the cooling water pump 210. Therefore, since the gas discharge pipe 240 has a lower pressure than the cooling water discharge pipe 232, air can be discharged to the outside together with the cooling water from the cooling water flow path 224b simply by opening the valve 242.

また、ガス排出管２４０の端部２４０ａは、塔本体２５２に貯留された冷却水の水面２５０ａに浸漬されている。このため、冷却水流路２２４ｂから排出された冷却水を再利用することができる。したがって、冷却水が無駄に廃棄されてしまう事態を回避することが可能となる。 Further, the end portion 240a of the gas discharge pipe 240 is immersed in the water surface 250a of the cooling water stored in the tower main body 252. Therefore, the cooling water discharged from the cooling water flow path 224b can be reused. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the cooling water is wasted.

また、上記したように、第１閾値を、０．２以下の値とすることにより、空気溜りＡＰが大きく形成される前に、冷却水流路２２４ｂから空気を取り除くことができる。これにより、凝縮器２２０の熱交換量が低下する前に空気を取り除くことが可能となる。したがって、発電量を低下させることなく、タービン発電機１３０を連続して運転させることが可能となる。 Further, as described above, by setting the first threshold value to a value of 0.2 or less, air can be removed from the cooling water flow path 224b before the air reservoir AP is formed large. This makes it possible to remove air before the heat exchange amount of the condenser 220 decreases. Therefore, the turbine generator 130 can be continuously operated without reducing the amount of power generation.

そして、制御部２７０は、検知部２６０が検知したボイド率が所定の第２閾値以下になったと判定すると、バルブ２４２を閉弁する。ここで、第２閾値は、第１閾値未満の値である。 Then, when the control unit 270 determines that the void ratio detected by the detection unit 260 is equal to or less than a predetermined second threshold value, the control unit 270 closes the valve 242. Here, the second threshold value is a value less than the first threshold value.

以上説明したように、本実施形態の脱気システム２００は、凝縮器２２０によって冷却された作動媒体を利用するタービン発電機１３０の能力の低下を予防することが可能となる。 As described above, the degassing system 200 of the present embodiment can prevent a decrease in the capacity of the turbine generator 130 that utilizes the working medium cooled by the condenser 220.

また、脱気システム２００は、冷却水ポンプ２１０の吐出圧を高くして空気の溶解度を増加させる従来技術と比較して、低コストで空気溜りＡＰの形成を抑制することができる。 Further, the degassing system 200 can suppress the formation of the air reservoir AP at a lower cost as compared with the conventional technique of increasing the discharge pressure of the cooling water pump 210 to increase the solubility of air.

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments. It is clear to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the claims, and it is understood that they also naturally belong to the technical scope of the present disclosure. Will be done.

例えば、上記実施形態において、凝縮器２２０の冷却液として水（冷却水）を例に挙げて説明した。しかし、凝縮器２２０に導入される冷却液に限定はない。 For example, in the above embodiment, water (cooling water) has been described as an example of the coolant for the condenser 220. However, the coolant introduced into the condenser 220 is not limited.

また、上記実施形態において、媒体流路２２２ａ、２２２ｂ、冷却水流路２２４ａ、２２４ｂが水平方向に延在する構成を例に挙げて説明した。しかし、媒体流路２２２ａ、２２２ｂ、冷却水流路２２４ａ、２２４ｂは、水平方向からある程度傾斜していてもよい。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the medium flow paths 222a and 222b and the cooling water flow paths 224a and 224b extend in the horizontal direction will be described as an example. However, the medium flow paths 222a and 222b and the cooling water flow paths 224a and 224b may be inclined to some extent from the horizontal direction.

また、上記実施形態において、凝縮器２２０としてプレートタイプの熱交換器を例に挙げて説明した。しかし、凝縮器２２０の構成に限定はない。例えば、凝縮器２２０として、シェルアンドチューブタイプの熱交換器を利用してもよい。 Further, in the above embodiment, a plate type heat exchanger as the condenser 220 has been described as an example. However, the configuration of the condenser 220 is not limited. For example, as the condenser 220, a shell-and-tube type heat exchanger may be used.

また、上記実施形態において、検知部２６０として超音波検知器を例に挙げて説明した。しかし、検知器２６０は、冷却水のボイド率を測定することができれば構成に限定はない。 Further, in the above embodiment, the ultrasonic detector has been described as an example as the detection unit 260. However, the detector 260 is not limited in configuration as long as it can measure the void ratio of the cooling water.

本開示は、脱気システムに利用することができる。 The present disclosure can be used for deaeration systems.

２００脱気システム
２１０冷却水ポンプ（冷却液ポンプ）
２２０凝縮器（熱交換器）
２２２ａ媒体流路
２２２ｂ媒体流路
２２４ａ冷却水流路（冷却液流路）
２２４ｂ冷却水流路（冷却液流路）
２３２冷却水排出管（第１排出管）
２４０ガス排出管（第２排出管）
２４０ａ端部
２４２バルブ
２５０冷却塔
２６０検知部
２７０制御部
３１６溝部（冷却液流路）
３２６溝部（媒体流路）
３４４ａ冷却水入口（入口）
３４４ｂ冷却水出口（出口） 200 Degassing system 210 Cooling water pump (coolant pump)
220 Condenser (heat exchanger)
222a Medium flow path 222b Medium flow path 224a Cooling water flow path (cooling liquid flow path)
224b Cooling water flow path (cooling liquid flow path)
232 Cooling water discharge pipe (first discharge pipe)
240 gas discharge pipe (second discharge pipe)
240a End 242 Valve 250 Cooling tower 260 Detection unit 270 Control unit 316 Groove (coolant flow path)
326 groove (medium flow path)
344a Cooling water inlet (inlet)
344b Cooling water outlet (outlet)

Claims

It has a coolant flow path through which the coolant passes and a medium flow path through which the heat medium is provided so as to be heat transferable to the coolant flow path, and heat exchange is performed to exchange heat between the coolant and the heat medium. With a vessel
The first discharge pipe connected to the outlet of the coolant flow path,
A cooling tower that cools the coolant that has passed through the first discharge pipe, and
A coolant pump whose suction side is connected to the cooling tower and whose discharge side is connected to the inlet of the coolant flow path.
A second discharge pipe branched from the first discharge pipe and having an open end,
The valve provided in the second discharge pipe and
By oscillating ultrasonic waves, the void ratio of the coolant flowing between the connection point with the outlet of the coolant flow path and the branch point with the second discharge pipe in the first discharge pipe is detected. With the detector
A control unit that controls the opening and closing of the valve based on the detection result of the detection unit,
Degassing system with.

The degassing system according to claim 1 , wherein the control unit opens the valve when the void ratio of the coolant detected by the detection unit exceeds a predetermined value of 0.2 or less.

The degassing system according to claim 1 or 2 , wherein the coolant discharged from the end of the second discharge pipe is introduced into the cooling tower.

It has a coolant flow path through which the coolant passes and a medium flow path through which the heat medium is provided so as to be heat transferable to the coolant flow path, and heat exchange is performed to exchange heat between the coolant and the heat medium. With a vessel
The first discharge pipe connected to the outlet of the coolant flow path,
A cooling tower that cools the coolant that has passed through the first discharge pipe, and
A coolant pump whose suction side is connected to the cooling tower and whose discharge side is connected to the inlet of the coolant flow path.
A second discharge pipe branched from the first discharge pipe and having an open end,
The valve provided in the second discharge pipe and
A detection unit that detects air bubbles in the coolant flowing between the connection point with the outlet of the coolant flow path and the branch point with the second discharge pipe in the first discharge pipe.
A control unit that controls the opening and closing of the valve based on the detection result of the detection unit,
Equipped with a,
The second the coolant discharged from the end of the discharge pipe, degassing system that is introduced into the cooling tower.