JP6971340B2 - Absorption chiller - Google Patents
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Description
本発明は、吸収式冷凍機に関するものである。 The present invention relates to an absorption chiller.
吸収式冷凍機の機内から不凝縮ガスを吸引して外部に排出する抽気エゼクタでは、駆動液(溶液)をノズルから噴出させて周囲の不凝縮ガスを駆動液に随伴させる原理であることから、駆動液(溶液)を供給するポンプはこのノズルの抵抗に対応した高揚程ポンプとする必要がある。
特許文献1には、2つの吸収溶液が独立した2つの吸収溶液サイクルを構成する吸収式冷凍機であって、2つの吸収溶液サイクルのそれぞれの吸収器の内部には、エゼクタが設けられ、エゼクタのそれぞれの駆動液は、吸収器のそれぞれの吸収溶液の一部であり、吸収器のそれぞれに接続された溶液ポンプから供給される構成を開示している。
In the bleeding ejector that sucks the non-condensable gas from the inside of the absorption chiller and discharges it to the outside, the driving liquid (solution) is ejected from the nozzle and the surrounding non-condensed gas is accompanied by the driving liquid. The pump that supplies the driving liquid (solution) needs to be a high-lift pump that corresponds to the resistance of this nozzle.
Patent Document 1 is an absorption chiller in which two absorption solutions constitute two independent absorption solution cycles, and an ejector is provided inside each absorber of the two absorption solution cycles. Each drive fluid is part of each absorption solution in the absorber and discloses a configuration supplied from a solution pump connected to each of the absorbers.
しかしながら、特許文献1では、低温吸収器の抽気エゼクタを低温吸収器の溶液で、補助吸収器の抽気エゼクタを補助吸収器の溶液で駆動する構成であったため、それぞれの吸収器に高揚程ポンプを設置する必要があり、消費電力とコストの増大を招いていた。
さらに特許文献1では、補助吸収器の抽気エゼクタの駆動液として、濃度が低く飽和圧力が高い補助吸収器の溶液を用いていたことから、抽気エゼクタの吸引力が低く、不凝縮ガスを十分に吸引、除去できないという課題もあった。
However, in Patent Document 1, since the bleeding ejector of the low temperature absorber is driven by the solution of the low temperature absorber and the bleeding ejector of the auxiliary absorber is driven by the solution of the auxiliary absorber, a high lift pump is provided for each absorber. It had to be installed, which led to increased power consumption and cost.
Further, in Patent Document 1, since the solution of the auxiliary absorber having a low concentration and a high saturation pressure is used as the driving liquid of the bleed air ejector of the auxiliary absorber, the suction power of the bleed air ejector is low and the non-condensable gas is sufficiently used. There was also the problem that it could not be sucked or removed.
そこで、本発明は、補助吸収器の抽気エゼクタの駆動液として、低温吸収器の溶液を用いることにより、補助吸収器のポンプを低揚程とすることができ、省電力で安価なポンプを使用することができる、吸収式冷凍機を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, by using the solution of the low temperature absorber as the driving liquid of the bleed air ejector of the auxiliary absorber, the pump of the auxiliary absorber can have a low lift, and a power-saving and inexpensive pump is used. It is an object of the present invention to provide an absorption chiller that can be used.
本発明は、濃度が異なる2つの吸収溶液が独立した2つの吸収溶液サイクルを構成する吸収式冷凍機であって、前記2つの吸収溶液サイクルはそれぞれ、吸収器を有し、前記吸収器のそれぞれの気相部は、分離され、前記吸収器のそれぞれの気相部は、それぞれ設けられたエゼクタの吸引側に接続され、前記エゼクタのそれぞれの駆動液は、いずれも前記2つの吸収溶液サイクルのうち、濃度が高い方の吸収溶液サイクルの前記吸収溶液の一部である。 The present invention is an absorption type refrigerating machine in which two absorption solutions having different concentrations constitute two independent absorption solution cycles, each of the two absorption solution cycles having an absorber, and each of the above absorbers. The gas phase part of the absorber is separated, each gas phase part of the absorber is connected to the suction side of the ejector provided, and each driving liquid of the ejector is of the two absorption solution cycles. Of these, it is a part of the absorption solution of the absorption solution cycle having the higher concentration.
本発明によれば、補助吸収器の抽気エゼクタの駆動液として、低温吸収器の溶液を用いることにより、補助吸収器のポンプを低揚程とすることができ、省電力で安価なポンプを使用することができる。
また、補助吸収器の抽気エゼクタの駆動液として、補助吸収器に比べて濃度が高い低温吸収器の溶液を用いることにより、補助吸収器の抽気エゼクタの吸引力を向上できる。
According to the present invention, by using the solution of the low temperature absorber as the driving liquid of the bleed air ejector of the auxiliary absorber, the pump of the auxiliary absorber can have a low head, and a power-saving and inexpensive pump is used. be able to.
Further, by using a solution of a low temperature absorber having a higher concentration than that of the auxiliary absorber as the driving liquid of the bleed air ejector of the auxiliary absorber, the suction power of the bleed air ejector of the auxiliary absorber can be improved.
本発明における主要な装置構成について説明する。 The main device configuration in the present invention will be described.
本発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸収器、高圧再生器、低圧再生器、凝縮器、補助吸収器、補助再生器、熱交換器(低温、中温、高温)、冷媒ポンプ、溶液ポンプ、冷却水ポンプ及び冷却塔、並びにこれらを機能的に接続する配管系から概ね構成されている。冷媒蒸気を吸収する溶液のフローは、吸収器、高圧再生器、低圧再生器などを備えているメインサイクルフローと、補助吸収器、補助再生器などを備えている補助サイクルフローの2系統で構成されている。冷凍能力を維持するために、各サイクルフローに必要な溶液循環量は、それぞれ定まっており、お互いの溶液が混合または分配されないようにそれぞれが独立した配管系を成している。上記のようにメインサイクルフローと補助サイクルフローとから構成されている吸収式冷凍機を、ここではダブルリフトサイクル吸収式冷凍機と呼ぶ。 The absorption chiller of the present invention includes an evaporator, an absorber, a high-pressure regenerator, a low-pressure regenerator, a condenser, an auxiliary absorber, an auxiliary regenerator, a heat exchanger (low temperature, medium temperature, high temperature), a refrigerant pump, and a solution pump. It generally consists of a cooling water pump and a cooling tower, and a piping system that functionally connects them. The flow of the solution that absorbs the refrigerant vapor consists of two systems: a main cycle flow equipped with an absorber, high-pressure regenerator, low-pressure regenerator, etc., and an auxiliary cycle flow equipped with an auxiliary absorber, auxiliary regenerator, etc. Has been done. In order to maintain the refrigerating capacity, the amount of solution circulation required for each cycle flow is fixed, and each forms an independent piping system so that the solutions of each other are not mixed or distributed. The absorption chiller composed of the main cycle flow and the auxiliary cycle flow as described above is referred to as a double lift cycle absorption chiller here.
以下、本発明の実施の態様について4つに分けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in four parts.
まず、第1の実施の態様(図1A参照)について説明する。 First, the first embodiment (see FIG. 1A) will be described.
メインサイクルフローにおいて、溶液ポンプの下流側配管(吐出側配管)を低温溶液熱交換器の手前で分岐し、吸収器内部へ導く。その分岐配管を吸収器から取り出し、吸収器と溶液ポンプとをつなぐ配管の途中に接続する。さらに、吸収器内を通過する分岐配管の途中にエゼクタを設ける。そのエゼクタによって吸収器内部に溜まった不凝縮ガスを抽気する。なお、エゼクタの駆動液は、溶液ポンプの下流側(吐出側)を流れる溶液(メインサイクルフロー側)の一部とする。エゼクタの駆動液は、溶液ポンプの吐出側からエゼクタに流入し、エゼクタから溶液ポンプの吸込側に流出する。 In the main cycle flow, the downstream pipe (discharge side pipe) of the solution pump is branched in front of the low temperature solution heat exchanger and guided to the inside of the absorber. The branch pipe is taken out from the absorber and connected in the middle of the pipe connecting the absorber and the solution pump. Further, an ejector is provided in the middle of the branch pipe passing through the absorber. The ejector draws out the non-condensable gas accumulated inside the absorber. The driving liquid of the ejector is a part of the solution (main cycle flow side) flowing on the downstream side (discharge side) of the solution pump. The driving liquid of the ejector flows into the ejector from the discharge side of the solution pump, and flows out from the ejector to the suction side of the solution pump.
また、補助サイクルフローにおいては、上記メインサイクルフローの溶液ポンプの下流側配管(吐出側配管)を低温溶液熱交換器の手前で分岐し、補助吸収器内部へ導く。その分岐配管を補助吸収器から取り出し、吸収器と溶液ポンプとをつなぐ配管の途中に接続する。さらに、補助吸収器内を通過する分岐配管の途中にエゼクタを設ける。そのエゼクタによって補助吸収器内部に溜まった不凝縮ガスを抽気する。上記と同様に、エゼクタの駆動液は、溶液ポンプの下流側(吐出側)を流れる溶液(メインサイクルフロー側)の一部とする。エゼクタの駆動液は、溶液ポンプの吐出側からエゼクタに流入し、エゼクタから溶液ポンプの吸込側に流出する。 Further, in the auxiliary cycle flow, the downstream side pipe (discharge side pipe) of the solution pump of the main cycle flow is branched in front of the low temperature solution heat exchanger and guided to the inside of the auxiliary absorber. The branch pipe is taken out from the auxiliary absorber and connected in the middle of the pipe connecting the absorber and the solution pump. Further, an ejector is provided in the middle of the branch pipe passing through the auxiliary absorber. The ejector draws out the non-condensable gas accumulated inside the auxiliary absorber. Similar to the above, the driving liquid of the ejector is a part of the solution (main cycle flow side) flowing on the downstream side (discharge side) of the solution pump. The driving liquid of the ejector flows into the ejector from the discharge side of the solution pump, and flows out from the ejector to the suction side of the solution pump.
各フローで抽気された不凝縮ガスは、溶液の流れに乗って高圧再生器(メインサイクルフロー側)に送られる。そして、高圧再生器で生成された冷媒蒸気と送られてきた不凝縮ガスとが凝縮器に流れ込む。 The non-condensable gas extracted in each flow is sent to the high-pressure regenerator (main cycle flow side) on the flow of the solution. Then, the refrigerant vapor generated by the high-pressure regenerator and the sent non-condensable gas flow into the condenser.
加えて、凝縮器内部には、次の構造を備える。すなわち、メインサイクルフロー側の溶液ポンプの下流側配管を低温溶液熱交換器の手前で分岐し、凝縮器内部へ導く。その分岐配管を凝縮器から取り出し、気液分離器に接続する。さらに、凝縮器内部を通過する分岐配管の途中にエゼクタを設ける。そして、そのエゼクタによって、上記の各サイクルフローから集められた不凝縮ガスをまとめて抽気する。なお、エゼクタの駆動液は、メインサイクルフローを循環する溶液の一部とする。 In addition, the inside of the condenser has the following structure. That is, the piping on the downstream side of the solution pump on the main cycle flow side is branched in front of the low temperature solution heat exchanger and led to the inside of the condenser. Remove the branch pipe from the condenser and connect it to the gas-liquid separator. Further, an ejector is provided in the middle of the branch pipe passing through the inside of the condenser. Then, the non-condensable gas collected from each of the above cycle flows is collectively extracted by the ejector. The driving liquid of the ejector is a part of the solution circulating in the main cycle flow.
次に、気液分離器内部で溶液と不凝縮ガスに分離して、溶液は、メインサイクルフローに戻される。一方、不凝縮ガスは、貯気タンクに一時的に保持されて、排出用のエゼクタによって不凝縮ガスを機外へ排出する。 The solution is then separated into a solution and a non-condensable gas inside the gas-liquid separator and the solution is returned to the main cycle flow. On the other hand, the non-condensable gas is temporarily held in the air storage tank, and the non-condensable gas is discharged to the outside of the machine by the ejector for discharge.
次に、第2の実施の態様(図1B参照)について説明する。 Next, a second embodiment (see FIG. 1B) will be described.
第1の実施の態様において、駆動液となる吸収溶液の一部は、メインサイクルフローの分岐配管を吸収器に導く前に蒸発器の内部を経由するように配置することにより、蒸発器の内部にて熱交換を行い、蒸発器から取り出した分岐配管を吸収器に導くものである。 In the first embodiment, a part of the absorbing solution serving as a driving liquid is arranged inside the evaporator so as to pass through the inside of the evaporator before guiding the branch pipe of the main cycle flow to the absorber. The branch pipe taken out from the evaporator is guided to the absorber by exchanging heat at.
次に、第3の実施の態様(図1C参照)について説明する。 Next, a third embodiment (see FIG. 1C) will be described.
第1又は第2の実施の態様において、吸収式冷凍機の運転中に、冷凍能力を取得して能力低下が認められた場合にのみ抽気動作を実施するものである。つまり、各サイクルフローの抽気用分岐配管の途中に電磁弁を設置し、冷凍能力の低下に応じて電磁弁を開き、抽気を行うものである。なお、冷凍能力の判定は、蒸発器からの冷水出口の温度データなどを参照する。 In the first or second embodiment, the bleeding operation is performed only when the refrigerating capacity is acquired and a decrease in the capacity is recognized during the operation of the absorption chiller. That is, an electromagnetic valve is installed in the middle of the bleeding branch pipe of each cycle flow, and the solenoid valve is opened according to the decrease in the refrigerating capacity to perform bleeding. For the determination of the refrigerating capacity, refer to the temperature data of the cold water outlet from the evaporator.
<実施形態1>
図1Aは、ダブルリフトサイクル吸収式冷凍機を概略的に示す全体構成図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1A is an overall configuration diagram schematically showing a double lift cycle absorption chiller.
吸収式冷凍機100は、メインサイクルと補助サイクルとから構成されており、それぞれのサイクルで吸収溶液(単に「溶液」ともいう。)が独立して循環する。メインサイクルは、蒸発器101、吸収器102、高圧再生器103、低圧再生器104、凝縮器105、低温溶液熱交換器106、高温溶液熱交換器107、冷媒ポンプ108、溶液ポンプ109、110などを備えている。補助サイクルは、補助吸収器111、補助再生器112、中温溶液熱交換器113、溶液ポンプ114、115などを備えている。蒸発器101、吸収器102、高圧再生器103、低圧再生器104、補助吸収器111及び補助再生器112は、流下液膜式の熱交換器を有する。低圧再生器104と補助吸収器111とは、連通する気相部を有し、高圧再生器103及び補助再生器112は、共通の凝縮器105に接続され、高圧再生器103と補助再生器112と凝縮器105とは、連通する気相部を有する。
The
メインサイクルフローについて説明する。 The main cycle flow will be described.
高い真空圧力に維持された蒸発器101では、冷媒ポンプ108で蒸発器101底部に溜められた冷媒を冷媒配管116に通して散布装置101aに導き、伝熱管群101bの外面に散布する。散布した冷媒は、その伝熱管内を流れる冷水に加熱され、その一部が冷媒蒸気となり、エリミネータ117を介して吸収器102に導かれる。このときに冷媒が蒸発する際の蒸発潜熱が、その伝熱管内を流れる冷水を冷却する。
In the
吸収器102では、後述の低圧再生器104及び高圧再生器103で濃縮された溶液が、散布装置102aから伝熱管群102bの外面に散布される。その散布された溶液は、蒸発器101から流入した冷媒蒸気を吸収し、濃度の薄い溶液(以下、「稀溶液」という。)となり、吸収器102底部に溜まる。吸収器102底部に溜まった稀溶液は、溶液ポンプ109によって、稀溶液配管118を通して高圧再生器103へ送液される。吸収器102から高圧再生器103までの稀溶液配管118の途中には、低温溶液熱交換器106及び高温溶液熱交換器107が設置されており、その稀溶液は、高圧再生器103に到達するまでに順次、昇温される。
In the
また、低温溶液熱交換器106と高温溶液熱交換器107とをつなぐ稀溶液配管118の途中に分岐部fを設け、分岐部fから低圧再生器104までを分岐配管136で接続する。その分岐配管136の流路途中には、流量調整弁137を備える。その流量調整弁137によって低圧再生器104及び高圧再生器103への溶液散布量を制御できる。
Further, a branch portion f is provided in the middle of the
高圧再生器103では、外部から投入した伝熱管群103bの内部を通る熱媒体(図示なし)によって、稀溶液が加熱濃縮されて冷媒蒸気と濃度の濃い溶液(濃溶液)に分離される。分離された冷媒蒸気は、通路119を通って凝縮器105へ送られる。一方、濃溶液は、溶液ポンプ110の駆動力によって、濃溶液配管138へ導かれ、高温溶液熱交換器107を通過したのち、濃溶液配管138の途中の合流部gで、後述する低圧再生器104から送られてきた濃溶液と合流し、低温溶液熱交換器106を通過して、吸収器102の上部に設置されている散布装置102aへ送液される。
In the high-
低圧再生器104では、分岐部fから送られた稀溶液が、低圧再生器104の上部にある散布装置104aから伝熱管群104bに散布され、管群内を通る熱媒体によって加熱濃縮され、濃度の濃い溶液(濃溶液)になる。その濃溶液は、低圧再生器104の底部に溜まり、溶液ポンプ110の駆動力によって濃溶液配管120を通って、高圧再生器103から送られてくる濃溶液と合流部gで合流して、低温溶液熱交換器106を通過したのち、吸収器102へ送液される。
In the low-
凝縮器105では、高圧再生器103から送られてきた冷媒蒸気と、後述の補助再生器112からの冷媒蒸気とが合流して、それらの冷媒が凝縮液化したのち、蒸発器101底部へ送液される。
In the
以下、上記フローが繰り返し循環する。また、このように吸収器102から出た稀溶液が、高圧再生器103と低圧再生器104に分配送液され、並行してそれらの溶液を加熱濃縮するフローをパラレルフローと呼ぶ。
Hereinafter, the above flow circulates repeatedly. Further, the flow in which the rare solution discharged from the
補助サイクルフローについて説明する。 The auxiliary cycle flow will be described.
補助吸収器111では、後述の補助再生器112で濃縮された濃溶液が、散布装置111aから伝熱管群111bの外面に散布される。その散布された濃溶液は、低圧再生器104から流入した冷媒蒸気を吸収し、稀溶液となる。その稀溶液は、補助吸収器111の底部に溜まり、溶液ポンプ114によって、稀溶液配管121を通過して、補助再生器112へ送られる。補助吸収器111と補助再生器112とをつなぐ稀溶液配管121の途中には中温溶液熱交換器113が設置されており、その稀溶液は補助再生器112に到達するまでに昇温される。
In the
補助再生器112では、補助吸収器111から送液された稀溶液が、散布装置112aによって伝熱管群112bの外面に散布される。散布された稀溶液は、外部から投入した伝熱管群112bの内部を流れる熱媒体によって、加熱濃縮されて冷媒蒸気と濃溶液に分離される。その濃溶液は、補助再生器112の底部に溜まり、溶液ポンプ115によって濃溶液配管122を通って、補助吸収器111に送られる。補助再生器112から補助吸収器111への濃溶液配管122の途中には中温溶液熱交換器113が設置され、補助吸収器111から補助再生器112へ向かう稀溶液と熱交換する。
In the
凝縮器105では、補助再生器112で発生した冷媒蒸気が通路123を通って送られてきて、前述の高圧再生器103からの冷媒蒸気と合流して、それらの冷媒が凝縮液化したのち、蒸発器101底部へ送液される。
In the
また、ダブルリフトサイクル吸収式冷凍機の駆動力である熱媒体は、高圧再生器103、低圧再生器104、補助再生器112の伝熱管群(103b、104b、112b)内に投入して、熱を回収する。
Further, the heat medium that is the driving force of the double lift cycle absorption chiller is put into the heat transfer tube group (103b, 104b, 112b) of the
吸収器102、補助吸収器111、凝縮器105には、熱回収用の冷却水が、伝熱管群(102b、111b、105b)内を通して送液されている。熱を回収した冷却水は、図示していない冷却塔によって冷却され、再度冷却水として循環される。
以上の構成をもとに、メインサイクルと補助サイクルの溶液濃度の高低関係について説明する。メインサイクルにおける低圧再生器104で発生した冷媒蒸気は補助サイクルの補助吸収器111によって吸収されるのに対して、補助サイクルにおける補助再生器112で発生した冷媒蒸気は凝縮器105によって吸引され、凝縮する。ここで、補助吸収器111の伝熱管群111bと、凝縮器105に伝熱管群105bに供給される冷却水の温度はほぼ同等である。しかしながら、これらの器内の蒸気圧力は、凝縮器115においては冷却水の温度に対応した凝縮圧力となるのに対して、補助吸収器111においては、冷却水の温度と補助再生器112から供給された吸収溶液濃度に対する平衡圧力となり、凝縮器内の圧力よりも低圧となる。
したがって、低圧再生器104と補助再生器112の溶液濃度は、より低い圧力の下で濃縮される低圧再生器の方が高濃度となり、この低圧再生器104を有するメインサイクルの方が、吸収溶液が補助再生器112のみによって濃縮される補助サイクルに対して濃度が高くなる。すなわち、濃度が高い方の吸収溶液サイクルは、メインサイクルとなる。
また、本実施形態の構造的な特徴は、濃度が高い方、すなわち吸収器における吸収力が高いメインサイクルの吸収器102の気相部が、冷水を冷却する蒸発器101の気相部に連通している点にある。
Cooling water for heat recovery is sent to the
Based on the above configuration, the relationship between the high and low solution concentrations of the main cycle and the auxiliary cycle will be described. The refrigerant vapor generated in the
Therefore, the solution concentrations of the
Further, the structural feature of the present embodiment is that the gas phase portion of the
本発明が提案する不凝縮ガスの抽気、排出動作について説明する。 The bleeding and discharging operations of the non-condensable gas proposed by the present invention will be described.
吸収式冷凍機内部で発生した不凝縮ガスは、機内で最も低圧となる吸収器102(メインサイクル側)と補助吸収器111(補助サイクル側)に溜まる。 The non-condensable gas generated inside the absorption chiller accumulates in the absorber 102 (main cycle side) and the auxiliary absorber 111 (auxiliary cycle side), which have the lowest pressure in the machine.
まず、吸収器102内部(メインサイクル側)に溜まる不凝縮ガス124の抽気手段について説明する。
First, the bleeding means of the
抽気構造について説明する。溶液ポンプ109下流に接続されている稀溶液配管118の分岐部aから分岐配管125を接続し、吸収器102内部を通過させるように配置する。吸収器102通過後の分岐配管125は、吸収器102と溶液ポンプ109をつなぐ稀溶液配管118の途中(合流部b)に接続し、合流させる。また、吸収器102内部を通過する分岐配管125の途中には、エゼクタ126を設置する。
The bleed air structure will be described. The
抽気動作について説明する。分岐部aで稀溶液の一部が、分岐配管125を通って吸収器102内部のエゼクタ126に送液される。そして、エゼクタ効果により吸収器102内部の不凝縮ガス124を抽気し、送液された稀溶液に回収後、分岐配管125を通って稀溶液配管118の合流部bに送液される。合流部bでは吸収器102から出た稀溶液と、抽気による不凝縮ガス124を含んだ稀溶液とが合流する。
The bleeding operation will be described. At the branch portion a, a part of the rare solution is sent to the
次に、補助吸収器111(補助サイクル側)に溜まる不凝縮ガス127の抽気手段について説明する。
Next, the bleeding means of the
抽気構造について説明する。溶液ポンプ109下流に接続されている稀溶液配管118の分岐部cから分岐配管501を接続し、補助吸収器111内部を通過させるように配置する。補助吸収器111通過後の分岐配管501は、吸収器102と溶液ポンプ109をつなぐ稀溶液配管118の途中(合流部d)に接続し、合流させる。また、補助吸収器111内部を通過する分岐配管501の途中にはエゼクタ129を設置する。
The bleed air structure will be described. The
抽気動作について説明する。分岐部cで稀溶液の一部が、分岐配管501を通って補助吸収器111内部のエゼクタ129に送液される。そして、エゼクタ効果により補助吸収器111内部の不凝縮ガス127を抽気し、送液された稀溶液に回収後、分岐配管501を通って稀溶液配管118の合流部dに送液される。合流部dでは、吸収器102から出た稀溶液と、抽気による不凝縮ガス127を含んだ稀溶液とが合流し、さらに、上述した通り、抽気による不凝縮ガス124を含んだ稀溶液とが合流する。
抽気されたメインサイクル側と補助サイクル側の不凝縮ガス(124、127)は、稀溶液に含まれた状態で高圧再生器103へ送られる。高圧再生器103に送られた不凝縮ガス(124、127)を含む稀溶液は、加熱濃縮されて冷媒蒸気と、不凝縮ガス(124、127)と、濃溶液に分離される。その内、冷媒蒸気と不凝縮ガス(124、127)は、通路119を通って凝縮器105に送られる。上記の抽気動作によって、吸収器102に溜まった不凝縮ガス124および補助吸収器111に溜まった不凝縮ガス127が凝縮器105に送られる。凝縮器105の内部にもエゼクタ139が設けられている。
The bleeding operation will be described. At the branch portion c, a part of the rare solution is sent to the
The extracted non-condensable gas (124, 127) on the main cycle side and the auxiliary cycle side is sent to the
また、吸収器102と補助吸収器111のそれぞれの内部には、不凝縮ガスを吸引して排出する抽気ダクト(不図示)が設けられ、それぞれの抽気ダクトは、それぞれ設けられたエゼクタ126、129の吸引側に接続されていてもよい。
Further, inside each of the
次に、凝縮器105に集められたメインサイクル側と補助サイクル側の不凝縮ガス(124、127)の排出方法について説明する。
Next, a method of discharging the non-condensable gas (124, 127) collected in the
不凝縮ガス(124、127)の排出を行う構造について説明する。 The structure for discharging the non-condensable gas (124, 127) will be described.
メインサイクル側の稀溶液配管118で、溶液ポンプ109と低温溶液熱交換器106をつなぐ稀溶液配管118の途中に分岐部eを設け、稀溶液が分岐部eから分岐配管130を接続し、凝縮器105の内部を通過するように配置する。分岐配管130により送られた稀溶液は、凝縮器105の内部に設けたエゼクタ139の駆動液となる。そして、凝縮器105通過後の分岐配管130は、気液分離器131に接続される。凝縮器105の内部の不凝縮ガスは、凝縮器105の内部に設けたエゼクタ139により気液分離器131に導かれる。
In the
気液分離器131で分離された不凝縮ガスは、貯気タンク132に一定期間保持される。一方、稀溶液は配管133によって吸収器102へ戻される。そして、貯気タンク132内部の圧力値の変化をモニターし、設定値よりも圧力が上がった場合は、不凝縮ガスは、エゼクタ134によって配管135に吸引され、エゼクタ駆動液とともに機外(大気中)へ排出される。このときのエゼクタ駆動液は、上記の冷却水などを利用すればよい。
The non-condensable gas separated by the gas-
本実施形態では、高圧再生器103と低圧再生器104に分配送液され、並行してそれらの溶液を加熱濃縮するパラレルフローの場合での不凝縮ガス抽気、排出方法を説明したが、高圧再生器103と低圧再生器104の順にそれらの溶液を加熱濃縮するシリーズフローの場合でも同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the non-condensable gas extraction and discharge methods in the case of a parallel flow in which liquids are separately delivered to the high-
<実施形態2>
図1Bは、吸収式冷凍機の要部の構成を示したものである。
<Embodiment 2>
FIG. 1B shows the configuration of a main part of the absorption chiller.
本実施形態は、実施形態1の不凝縮ガス124の抽出性能を向上させるものである。
This embodiment improves the extraction performance of the
すなわち、溶液ポンプ109下流の稀溶液配管118の途中の分岐部aから分岐接続された分岐配管201を蒸発器101内部に通し(図1B中、A1で示す。)、蒸発器101から出た分岐配管201を吸収器102に導く配管構造にしたものである(図1B中、A2で示す。)。この配管構造により、分岐部aで分岐された稀溶液の一部を蒸発器101に導き、その稀溶液を蒸発器101内の温度で冷却し、その後、吸収器102内部のエゼクタ126に送ることができる。稀溶液を蒸発器101内部で冷却したことによりエゼクタ126の駆動液となる稀溶液の圧力が下がり、エゼクタの抽気性能が向上する。
That is, the
<実施形態3>
図1Cは、吸収式冷凍機の要部の構成を示したものである。
<Embodiment 3>
FIG. 1C shows the configuration of a main part of the absorption chiller.
本実施形態は、上記実施形態1、2において、必要に応じて不凝縮ガス124の抽気動作を実施させるものである。
In this embodiment, in the first and second embodiments, the bleeding operation of the
すなわち、メインサイクル側で、稀溶液の分岐配管301の途中(分岐部aからエゼクタ126の間)に電磁弁302を設ける。また、蒸発器101から出る冷水配管303には、冷水の温度をモニターする温度検知部304(温度検知手段)を設ける。そして、冷水温度測定値を制御ユニット305で取得し、冷水が設定温度に到達しない場合は、不凝縮ガスが発生したものと判定し、電磁弁302を開けてエゼクタ126を駆動する。
なお、冷水温度の異常は、不凝縮ガス124の発生に限ったものではないが、性能低下の一因であるため、これを排除するために上記の制御を行う。
That is, on the main cycle side, the solenoid valve 302 is provided in the middle of the
The abnormality of the cold water temperature is not limited to the generation of the
<実施形態4>
図1Dは、実施形態4のダブルリフト吸収式冷凍機を概略的に示す全体構成図である。本実施形態は、実施形態1の不凝縮ガス127の抽出性能を向上させるものである。すなわち、補助吸収器111内部の不凝縮ガス127を抽気した稀溶液の配管501を、凝縮器105通過後の分岐配管130と同様に、気液分離器131に直接接続したものである。この配管構造により、気液分離器131が大型化する代わりに、不凝縮ガス127が分岐配管501、合流点d、溶液ポンプ109、分岐点fおよび分岐配管136を経て低圧再生器104および補助吸収器111に再循環することを防止できる。従って、不凝縮ガス127を抽気して機外へ排出する性能が向上する。
<Embodiment 4>
FIG. 1D is an overall configuration diagram schematically showing the double lift absorption chiller of the fourth embodiment. This embodiment improves the extraction performance of the
以上の実施形態においては、メインサイクルと補助サイクルの溶液循環サイクルとが独立して循環し、メインサイクルにおいて高温再生器と低温再生器に並列 に溶液が供給されているパラレルフローのダブルリフト吸収式冷凍機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリーズフロー、二重効用、三重効用等のサイクルにも適用可能である。 In the above embodiment, the solution circulation cycle of the main cycle and the auxiliary cycle circulates independently, and the solution is supplied in parallel to the high temperature regenerator and the low temperature regenerator in the main cycle. Although the refrigerator has been described, the present invention is not limited to this, and can be applied to cycles such as series flow, double-effect, triple-effect, and the like.
<実施形態5>
図2の実施形態5は、実施形態1から4において、高圧再生器103、分岐部f、合流部gおよび高温溶液熱交換器107がない構成である。実施形態1と異なる構成について説明し、同じ構成は説明を省略する。
吸収器102内部(メインサイクル側)に溜まる不凝縮ガス124の抽気手段と補助吸収器111(補助サイクル側)に溜まる不凝縮ガス127の抽気手段は、実施形態1と同様である。ただし、不凝縮ガス127を抽気するエゼクタ129を設置した分岐配管501の出口は、実施形態4と同様に気液分離器131に接続する。
抽気されたメインサイクル側の不凝縮ガス(124)は、稀溶液に含まれた状態で、低圧再生器104へ送られる。一方、補助サイクル側の不凝縮ガス(127)は、稀溶液に含まれた状態(図2中、Bで示す。)で、気液分離器131へ送られる。
低圧再生器104へ送られた不凝縮ガス(124)を含む稀溶液は、低圧再生器104の上部にある散布装置104aから伝熱管群104bに散布され、管群内を通る熱媒体によって加熱濃縮され、冷媒蒸気と、不凝縮ガス(124)と、濃度の濃い溶液(濃溶液)に分離される。その内、冷媒蒸気と不凝縮ガス(124)は、補助吸収器111に送られ、冷媒蒸気は補助吸収器内の溶液に吸収され、濃溶液は、低圧再生器104の底部に溜まり、溶液ポンプ110の駆動力によって濃溶液配管120を通って、低温溶液熱交換器106を通過したのち、吸収器102へ送液される。
一方、不凝縮ガス(124)は補助吸収器内の不凝縮ガス(127)とともにエゼクタ129によって抽気され、稀溶液に含まれた状態(図2中、Bで示す。)で、気液分離器131へ送られる。気液分離器131へ送られた不凝縮ガス(124、127)を含む稀溶液は、凝縮器105の内部からエゼクタ139により気液分離器131に導かれた稀溶液と同様、気液分離器131内で稀溶液と不凝縮ガスとに分離され、分離された不凝縮ガスは貯気タンク132に一定期間保持される。そして、エゼクタ134によって機外へ排出される。
<Embodiment 5>
The fifth embodiment of FIG. 2 has a configuration in which the high-
The bleeding means of the
The extracted non-condensable gas (124) on the main cycle side is sent to the
The rare solution containing the non-condensable gas (124) sent to the low-
On the other hand, the non-condensable gas (124) is extracted by the
なお、実施形態5は、実施形態2(図1B)および3(図1C)の態様を適用することができる。 In addition, the embodiment 2 (FIG. 1B) and 3 (FIG. 1C) can be applied to the fifth embodiment.
<実施形態6>
図3の実施形態6は、実施形態1において、メインサイクル側の蒸発器101と吸収器102とがそれぞれ低圧部(1011、1021)と高圧部(1012、1022)に分離されている構成である。低圧部吸収器1021に第一エゼクタ1261が、高圧部吸収器1022に第二エゼクタ1262が設けられている。実施形態1と異なる構成について説明し、同じ構成は説明を省略する。
溶液ポンプ109下流に接続されている稀溶液配管118の分岐部aから分岐配管125を接続し、この分岐配管125から分岐された第一分岐配管1251が低圧吸収器1021内部を通過させるように配置する。低圧吸収器1021通過後の分岐配管1251は、高圧吸収器1022と溶液ポンプ109をつなぐ稀溶液配管118の途中(合流部b1)に接続し、合流させる。低圧吸収器1021内部を通過する第一分岐配管1251の途中には、第一エゼクタ1261を設置する。
また、分岐配管125から分岐された第二分岐配管1252が高圧吸収器1022内部を通過させるように配置する。高圧吸収器1022通過後の分岐配管1252は、高圧吸収器1022と溶液ポンプ109をつなぐ稀溶液配管118の途中(合流部b2)に接続し、合流させる。高圧吸収器1022内部を通過する第二分岐配管1252の途中には、第二エゼクタ1262を設置する。
<Embodiment 6>
In the sixth embodiment of FIG. 3, in the first embodiment, the
The
Further, the
抽気動作について説明する。分岐部aで稀溶液の一部が、分岐配管125及び第一分岐配管1251を通って低圧吸収器1021内部の第一エゼクタ1261に送液される。そして、エゼクタ効果により低圧吸収器1021内部の不凝縮ガスを抽気し、送液された稀溶液に回収後、第一分岐配管1251を通って稀溶液配管118の合流部b1に送液される。合流部b1では低圧吸収器1021から出た稀溶液と、抽気による不凝縮ガスを含んだ稀溶液とが合流する。
また、分岐部aで稀溶液の一部が、分岐配管125及び第二分岐配管1252を通って高圧吸収器1022内部の第二エゼクタ1262に送液される。そして、エゼクタ効果により高圧吸収器1022内部の不凝縮ガスを抽気し、送液された稀溶液に回収後、第二分岐配管1252を通って稀溶液配管118の合流部b2に送液される。合流部b2では高圧吸収器1022から出た稀溶液と、抽気による不凝縮ガスを含んだ稀溶液とが合流する。
The bleeding operation will be described. At the branch portion a, a part of the rare solution is sent to the
Further, a part of the rare solution at the branch portion a is sent to the
以上の構成によれば、蒸発器と吸収器を2段に分離して高性能化を図ったダブルリフトサイクル吸収冷凍機に対して、分離された各段にそれぞれ不凝縮ガスを抽気するエゼクタを設けることにより、吸収冷凍機の性能低下をより効果的に防止することができる。 According to the above configuration, for a double lift cycle absorption chiller that separates the evaporator and absorber into two stages to improve performance, an ejector that extracts non-condensable gas into each separated stage is provided. By providing it, it is possible to more effectively prevent the performance deterioration of the absorption chiller.
補助吸収器111(補助サイクル側)に溜まる不凝縮ガスの抽気手段である、第三エゼクタ1291は、駆動液が通液されるエゼクタ本体を補助吸収器111の筐体外部に設け、吸引部分を補助吸収器111の気相部に連通させた構成である。
溶液ポンプ109下流に接続されている稀溶液配管118の分岐部cから分岐配管501を接続し、分岐配管501を補助吸収器111の筐体外部に設けられたエゼクタ本体を通過させ、吸収器102と溶液ポンプ109をつなぐ稀溶液配管118の途中(合流部d)に接続し、合流させる。
分岐部cで稀溶液の一部が、分岐配管501を通って第三エゼクタ1291に送液される。そして、エゼクタ効果により補助吸収器111内部の不凝縮ガスを抽気し、送液された稀溶液に回収後、分岐配管501を通って稀溶液配管118の合流部dに送液される。合流部dでは、低圧吸収器1022から出た稀溶液と、抽気による不凝縮ガスを含んだ稀溶液とが合流し、さらに、上述した通り、抽気による不凝縮ガスを含んだ稀溶液とが合流する。
The
The
At the branch portion c, a part of the rare solution is sent to the
以上の構成によれば、運転中や停止直後に、濃度が高い方の吸収溶液サイクルの吸収溶液が濃度の低い方の吸収溶液サイクルに移動することによる、各吸収溶液サイクル間の吸収溶液量の配分の変化を防ぐことができる。 According to the above configuration, the absorption solution amount between each absorption solution cycle is increased by moving the absorption solution of the absorption solution cycle having the higher concentration to the absorption solution cycle of the lower concentration during operation or immediately after stopping. It is possible to prevent changes in distribution.
100:吸収式冷凍機、101:蒸発器、102:吸収器、103:高圧再生器、104:低圧再生器、105:凝縮器、106:低温溶液熱交換器、107:高温溶液熱交換器、108:冷媒ポンプ、109:溶液ポンプ、110:溶液ポンプ、111:補助吸収器、112:補助再生器、113:中温溶液熱交換器、114:溶液ポンプ、115:溶液ポンプ、116:冷媒配管、117:エリミネータ、118:稀溶液配管、119:通路、120:濃溶液配管、121:稀溶液配管、122:濃溶液配管、123:通路、124:不凝縮ガス、125:分岐配管、126:エゼクタ、127:不凝縮ガス、129:エゼクタ、130:分岐配管、131:気液分離器、132:貯気タンク、133:配管、134:エゼクタ、135:配管、136:分岐配管、137:流量調整弁、138:濃溶液配管、139:エゼクタ、201:分岐配管、301:分岐配管、302:電磁弁、303:冷水配管、304:温度検知部、305:制御ユニット、501:分岐配管、第一分岐配管1251、第二分岐配管1252、第一エゼクタ1261、第二エゼクタ1262、第三エゼクタ1263。 100: Absorption type refrigerator, 101: Evaporator, 102: Absorber, 103: High pressure regenerator, 104: Low pressure regenerator, 105: Condenser, 106: Low temperature solution heat exchanger, 107: High temperature solution heat exchanger, 108: Refrigerator pump, 109: Solution pump, 110: Solution pump, 111: Auxiliary absorber, 112: Auxiliary regenerator, 113: Medium temperature solution heat exchanger, 114: Solution pump, 115: Solution pump, 116: Refrigerator piping, 117: Eliminator, 118: Rare solution piping 119: Passage, 120: Concentrated solution piping, 121: Rare solution piping, 122: Concentrated solution piping, 123: Passage, 124: Non-condensable gas, 125: Branch piping, 126: Ejector , 127: Non-condensable gas, 129: Ejector, 130: Branch piping, 131: Gas-liquid separator, 132: Air storage tank, 133: Piping, 134: Ejector, 135: Piping, 136: Branch piping, 137: Flow adjustment Valve, 138: concentrated solution pipe, 139: ejector, 201: branch pipe, 301: branch pipe, 302: electromagnetic valve, 303: cold water pipe, 304: temperature detector, 305: control unit, 501: branch pipe, first Branch pipe 1251, second branch pipe 1252, first ejector 1261, second ejector 1262, third ejector 1263.
ただし、添え字a:器内の散布装置、添え字b:器内の伝熱管群。 However, the subscript a: the spraying device in the vessel, and the subscript b: the heat transfer tube group in the vessel.
Claims (11)
前記2つの吸収溶液サイクルはそれぞれ、吸収器を有し、
前記吸収器のそれぞれの気相部は、分離され、
前記吸収器のそれぞれの気相部は、それぞれ設けられたエゼクタの吸引側に接続され、
前記エゼクタのそれぞれの駆動液は、いずれも前記2つの吸収溶液サイクルのうち、濃度が高い方の吸収溶液サイクルの前記吸収溶液の一部である、吸収式冷凍機。 An absorption chiller in which two absorption solutions with different concentrations constitute two independent absorption solution cycles.
Each of the two absorption solution cycles has an absorber.
Each gas phase portion of the absorber is separated and separated.
Each gas phase portion of the absorber is connected to the suction side of the ejector provided.
An absorption chiller in which each driving liquid of the ejector is a part of the absorption solution of the absorption solution cycle having the higher concentration of the two absorption solution cycles.
前記それぞれの抽気ダクトは、それぞれ設けられたエゼクタの吸引側に接続され、
前記エゼクタのそれぞれの駆動液は、いずれも前記2つの吸収溶液サイクルのうち、濃度が高い方の吸収溶液サイクルの前記吸収溶液の一部である、請求項1に記載の吸収式冷凍機。 Inside each of the absorbers, bleed air ducts for sucking and discharging non-condensable gas are provided.
Each of the bleed ducts is connected to the suction side of the ejector provided.
The absorption chiller according to claim 1, wherein each driving liquid of the ejector is a part of the absorption solution of the absorption solution cycle having the higher concentration of the two absorption solution cycles.
補助吸収器と補助再生器と補助溶液熱交換器などを接続した第二の溶液サイクルと、
蒸発器と、凝縮器から構成され、
前記低温吸収器と補助吸収器それぞれの気相部は、分離され、
前記低温吸収器と補助吸収器のそれぞれの気相部は、それぞれ設けられたエゼクタの吸引側に接続され、
前記エゼクタのそれぞれの駆動液は、いずれも前記低温吸収器に接続された溶液ポンプから供給される、吸収式冷凍機。 The first solution cycle, which connects a low temperature absorber, a low temperature regenerator, a solution heat exchanger, etc.
A second solution cycle connecting an auxiliary absorber, an auxiliary regenerator, an auxiliary solution heat exchanger, etc.
Consists of an evaporator and a condenser,
The gas phase part of each of the low temperature absorber and the auxiliary absorber is separated.
Each gas phase portion of the low temperature absorber and the auxiliary absorber is connected to the suction side of the ejector provided respectively.
An absorption chiller in which each driving liquid of the ejector is supplied from a solution pump connected to the low temperature absorber.
Of the two absorption solution cycles, the ejector provided in the absorber of the absorption solution cycle having the lower concentration has an ejector body through which the driving liquid is passed, which is provided outside the housing of the absorber, and is a suction portion. The absorption chiller according to any one of claims 1 to 6, wherein the chiller is communicated with the gas phase portion of the absorber.
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