JPH04116206A - 非共沸混合物用蒸発器 - Google Patents
非共沸混合物用蒸発器Info
- Publication number
- JPH04116206A JPH04116206A JP23666290A JP23666290A JPH04116206A JP H04116206 A JPH04116206 A JP H04116206A JP 23666290 A JP23666290 A JP 23666290A JP 23666290 A JP23666290 A JP 23666290A JP H04116206 A JPH04116206 A JP H04116206A
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- JP
- Japan
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- liquid
- mixer
- pump
- evaporator
- supply line
- 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.)
- Granted
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 59
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- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は非共沸混合物を蒸発させるための蒸発器に関
する。ここに、非共沸混合物とは共沸混合物すなわち気
液平衡状態において液組成と蒸気組成が等しくなる点を
もつ混合気体以外の２成分系または多成分系の混合物を
いうものとする。
する。ここに、非共沸混合物とは共沸混合物すなわち気
液平衡状態において液組成と蒸気組成が等しくなる点を
もつ混合気体以外の２成分系または多成分系の混合物を
いうものとする。
非共沸混合物を熱回収装置の作動媒体として使用するこ
とが知られている。すなわち、熱回収装置では作動媒体
の蒸発温度を熱源温度に近づけるほど効率が高くなるた
め、単一成分からなる作動媒体に代えて非共沸混合物を
作動媒体として使用することによって蒸発器から得られ
る蒸気温度を高くすることが行われている。そのような
熱回収装置の一例としては、フロン等の作動媒体を用い
、工場から排出される温廃水や地熱水その他を熱源とし
てランキン号イクルに基づき作動するバイナリ−発電シ
ステムが特開昭６０−１４４５９４号公報に記載されて
いる。このシステムは、第３図に示されるように、蒸発
器（１）、蒸気原動機例えば蒸気タービン（２）、凝縮
器（３）およびポンプ（４）を直列に接続して閉じた作
動媒体ループを構成し、この作動媒体ループ内で作動μ
体を循環させるようにしている。そして、液相の作動媒
体が蒸発器（１）で熱源流体から熱を奪って蒸発し、発
生した高温・高圧の蒸気は蒸気タービン（２）に供給さ
れ、発電機（５）を駆動するのに利用される。仕事を終
えて低温・低圧となった蒸気は、蒸気タービン（２）か
ら排出されると凝縮器（３）へ進み、そこで冷却水に熱
を奪われて凝縮する。
とが知られている。すなわち、熱回収装置では作動媒体
の蒸発温度を熱源温度に近づけるほど効率が高くなるた
め、単一成分からなる作動媒体に代えて非共沸混合物を
作動媒体として使用することによって蒸発器から得られ
る蒸気温度を高くすることが行われている。そのような
熱回収装置の一例としては、フロン等の作動媒体を用い
、工場から排出される温廃水や地熱水その他を熱源とし
てランキン号イクルに基づき作動するバイナリ−発電シ
ステムが特開昭６０−１４４５９４号公報に記載されて
いる。このシステムは、第３図に示されるように、蒸発
器（１）、蒸気原動機例えば蒸気タービン（２）、凝縮
器（３）およびポンプ（４）を直列に接続して閉じた作
動媒体ループを構成し、この作動媒体ループ内で作動μ
体を循環させるようにしている。そして、液相の作動媒
体が蒸発器（１）で熱源流体から熱を奪って蒸発し、発
生した高温・高圧の蒸気は蒸気タービン（２）に供給さ
れ、発電機（５）を駆動するのに利用される。仕事を終
えて低温・低圧となった蒸気は、蒸気タービン（２）か
ら排出されると凝縮器（３）へ進み、そこで冷却水に熱
を奪われて凝縮する。
凝縮液はポンプ（４）で再び蒸発器（１）へ送られる。
一方、非共沸混合媒体用の蒸発装置の一例が特開昭６１
−７９８１０号公報に記載されている。この公知の蒸発
装置は、第４図に示されるように、蒸発すべき非共沸混
合物と熱源たる流体とが完全対向流にて流通する蒸発器
（１１）と、蒸発器（１１）の非共沸混合物出口（１５
）に接続した気液分離器（１６）と、気液分離器（１６
）の液出口から蒸発器（１１）の非共沸混合物入口（１
４）に通ずる還流管（１８）と、還流管（１８）の途中
に設けた可変絞り（１７）とからなり、前記可変絞り（
１７）で還流液量を調節することによって蒸発器内にお
ける非共沸混合物の熱力学的最適濃度を維持するように
している。この蒸発装置は自然循環式で、作動媒体の通
路（１２）に下部の入口（１４）から液相の作動媒体が
供給され、発止した蒸気は上部の出口（１５）から気液
分離器（１６）に導かれ、この気液分離器（１６）で蒸
気と未蒸発液とに分離され、未蒸発液は還流管（１Ｂ）
、可変絞り（１７）を這って作動媒体入口（１４）か
ら通路（１２）へ還流する。
−７９８１０号公報に記載されている。この公知の蒸発
装置は、第４図に示されるように、蒸発すべき非共沸混
合物と熱源たる流体とが完全対向流にて流通する蒸発器
（１１）と、蒸発器（１１）の非共沸混合物出口（１５
）に接続した気液分離器（１６）と、気液分離器（１６
）の液出口から蒸発器（１１）の非共沸混合物入口（１
４）に通ずる還流管（１８）と、還流管（１８）の途中
に設けた可変絞り（１７）とからなり、前記可変絞り（
１７）で還流液量を調節することによって蒸発器内にお
ける非共沸混合物の熱力学的最適濃度を維持するように
している。この蒸発装置は自然循環式で、作動媒体の通
路（１２）に下部の入口（１４）から液相の作動媒体が
供給され、発止した蒸気は上部の出口（１５）から気液
分離器（１６）に導かれ、この気液分離器（１６）で蒸
気と未蒸発液とに分離され、未蒸発液は還流管（１Ｂ）
、可変絞り（１７）を這って作動媒体入口（１４）か
ら通路（１２）へ還流する。
作動媒体の通路（１２）内では液と発生した蒸気とが二
相流の状態で存在することから、蒸発の制御が困難であ
る。そこで、この発明は、作動媒体液を通路（１２）の
上部から供給して伝熱面を薄膜形態で流下させることに
より、蒸気と液が分離した状態で蒸発を行わせんとする
ものである。そして、そのためには未蒸発液をいかにし
て液供給ラインに戻してやるかが課題となる。未蒸発液
は蒸発器入口の液圧よりも圧力が低下しているため、そ
のままでは蒸発器入口に戻すことはできない。
相流の状態で存在することから、蒸発の制御が困難であ
る。そこで、この発明は、作動媒体液を通路（１２）の
上部から供給して伝熱面を薄膜形態で流下させることに
より、蒸気と液が分離した状態で蒸発を行わせんとする
ものである。そして、そのためには未蒸発液をいかにし
て液供給ラインに戻してやるかが課題となる。未蒸発液
は蒸発器入口の液圧よりも圧力が低下しているため、そ
のままでは蒸発器入口に戻すことはできない。
しかも、高温の未蒸発液をそのまま、低温で低沸成分を
多く含む供給液に混合すれば、配管中に低沸成分の蒸気
が発生してエアーロックが発生しやす（なる。
多く含む供給液に混合すれば、配管中に低沸成分の蒸気
が発生してエアーロックが発生しやす（なる。
この発明の非共沸混合物用蒸発器は、流下液膜型プレー
ト式蒸発器であって、未蒸発液をポンプにより混合器を
介して液供給ラインに導き強制的に循環させるようにし
たことを特徴とする。
ト式蒸発器であって、未蒸発液をポンプにより混合器を
介して液供給ラインに導き強制的に循環させるようにし
たことを特徴とする。
流下液膜型プレート式蒸発器では、液が蒸気通路に上部
から供給され、プレートの伝熱面を伝って薄膜形態で流
下する。そしてその間に伝熱面を介して熱源流体から蒸
発熱を奪って蒸発する０発生した蒸気は伝熱面を離れて
通路内にたまる。したがって、蒸気と液は通路内を互い
に分離して流れる。
から供給され、プレートの伝熱面を伝って薄膜形態で流
下する。そしてその間に伝熱面を介して熱源流体から蒸
発熱を奪って蒸発する０発生した蒸気は伝熱面を離れて
通路内にたまる。したがって、蒸気と液は通路内を互い
に分離して流れる。
未蒸発液はポンプによって液供給ラインに導かれる。そ
の際、混合器を通過することにより、この高温の未蒸発
液と低温の供給液とが混合し、温度を均一にし、低沸成
分の蒸発を押さえながら混合する。たとえ気泡が発生し
ても、活発な乱流熱伝達により冷液に気泡は吸収される
。
の際、混合器を通過することにより、この高温の未蒸発
液と低温の供給液とが混合し、温度を均一にし、低沸成
分の蒸発を押さえながら混合する。たとえ気泡が発生し
ても、活発な乱流熱伝達により冷液に気泡は吸収される
。
図面に従ってこの発明の詳細な説明すると、第１図にお
いて、伝熱壁（２１）を介して蒸気通路（２２）と熱源
通路（２３）が交互に形成された流下液膜型プレート式
蒸発器が参照数字２０で概括的に指しである。蒸気通路
（２２）は上部で液供給口（２４）と連通し、下部で排
出口（２５）と連通している。排出口（２５）には気液
分離器（２６）を設けてあって、気液分離器（２６）の
蒸気出口（２７）は蒸気機関等の適当な蒸気利用機器に
接続される。
いて、伝熱壁（２１）を介して蒸気通路（２２）と熱源
通路（２３）が交互に形成された流下液膜型プレート式
蒸発器が参照数字２０で概括的に指しである。蒸気通路
（２２）は上部で液供給口（２４）と連通し、下部で排
出口（２５）と連通している。排出口（２５）には気液
分離器（２６）を設けてあって、気液分離器（２６）の
蒸気出口（２７）は蒸気機関等の適当な蒸気利用機器に
接続される。
一方、気液分離器（２６）の液出口（２８）はポンプ（
２９）の吸込側に接続されている。ポンプ（２９）の吐
出側は、液供給ライン（３１）に設けられた混合器（３
０）に接続されている。混合器（３０）としては例えば
第２図に示されるようなインラインミキサーを使用する
ことができる。インラインミキサーは管路の一部に簡易
に取り付けることができるようにしたミキサーであって
、内部を通過する流体の乱流を促進して流体の粒子が不
規則な運動を行い互いに入り乱れて混合するような構造
となっている。このため、低温の供給液と高温の未蒸発
液とが刃傷なく混合して均一に温度変化する。
２９）の吸込側に接続されている。ポンプ（２９）の吐
出側は、液供給ライン（３１）に設けられた混合器（３
０）に接続されている。混合器（３０）としては例えば
第２図に示されるようなインラインミキサーを使用する
ことができる。インラインミキサーは管路の一部に簡易
に取り付けることができるようにしたミキサーであって
、内部を通過する流体の乱流を促進して流体の粒子が不
規則な運動を行い互いに入り乱れて混合するような構造
となっている。このため、低温の供給液と高温の未蒸発
液とが刃傷なく混合して均一に温度変化する。
したがって、供給液中の低沸成分の蒸発が抑えられる。
なお、たとえ気泡が発生しても、活発な乱流熱伝達によ
り冷液に気泡は吸収される。
り冷液に気泡は吸収される。
熱源流体はプレート群を囲繞するシェル（３２）の下部
の供給口（３３）から供給され、熱源通路（２３）を経
て、上部の排出口（３４）から排出される。
の供給口（３３）から供給され、熱源通路（２３）を経
て、上部の排出口（３４）から排出される。
以上のとおり、この発明は、未蒸発液をポンプにより混
合器を介して液供給ラインに導き強制的に循環させるよ
うにしたから、高温の未蒸発液を低温の供給液中に、気
泡を発生させることなく戻してやることができる。した
がって、非共沸混合物用に通した流下液膜型のプレート
式蒸発器を構成することができる。
合器を介して液供給ラインに導き強制的に循環させるよ
うにしたから、高温の未蒸発液を低温の供給液中に、気
泡を発生させることなく戻してやることができる。した
がって、非共沸混合物用に通した流下液膜型のプレート
式蒸発器を構成することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
インラインミキサーの断面略図、第３図および第４図は
従来例を示すブロック図である。 ２０：流下液膜型プレート式蒸発器 ２１：伝熱壁 ２２：蒸気通路 ２３：熱源通路 液供給口 排出口 気液分離器 ポンプ 混合器 液供給ライン 特 許 出 願 人 株式会社 日阪製作所代
理 人 江 原 省 吾第２
図 第３図 第４図 Ｉｌｉ！１ｓ
インラインミキサーの断面略図、第３図および第４図は
従来例を示すブロック図である。 ２０：流下液膜型プレート式蒸発器 ２１：伝熱壁 ２２：蒸気通路 ２３：熱源通路 液供給口 排出口 気液分離器 ポンプ 混合器 液供給ライン 特 許 出 願 人 株式会社 日阪製作所代
理 人 江 原 省 吾第２
図 第３図 第４図 Ｉｌｉ！１ｓ
Claims (1)
- 流下液膜型プレート式蒸発器において、未蒸発液をポン
プにより混合器を介して液供給ラインに導き強制的に循
環させることを特徴とする非共沸混合物用蒸発器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236662A JP2979105B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 非共沸混合物用蒸発器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236662A JP2979105B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 非共沸混合物用蒸発器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116206A true JPH04116206A (ja) | 1992-04-16 |
| JP2979105B2 JP2979105B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17003932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2236662A Expired - Fee Related JP2979105B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 非共沸混合物用蒸発器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979105B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106766961A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 华北水利水电大学 | 一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2236662A patent/JP2979105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106766961A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 华北水利水电大学 | 一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统 |
| CN106766961B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-02-01 | 华北水利水电大学 | 一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2979105B2 (ja) | 1999-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |