JPH04327701A - Steam generator - Google Patents
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- JPH04327701A JPH04327701A JP12500191A JP12500191A JPH04327701A JP H04327701 A JPH04327701 A JP H04327701A JP 12500191 A JP12500191 A JP 12500191A JP 12500191 A JP12500191 A JP 12500191A JP H04327701 A JPH04327701 A JP H04327701A
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排熱を利用し
て蒸気を発生する装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a device for generating steam using exhaust heat from an engine.
【０００２】0002
【従来の技術】例えばコージェネレーションシステムに
あっては、発電機を駆動するエンジンの排熱を利用して
蒸気を発生させている。図２は従来の蒸気発生装置を示
し、エンジン１０１と気水タンク１０２との間にエンジ
ン冷却水の循環通路１０３が設けられている。その循環
通路１０３の途中にポンプ１０４が設けられ、このポン
プ１０４により循環通路１０３を冷却水が循環する。ま
た、循環通路１０３には、エンジン１０１により昇温さ
れた冷却水の圧力を大気圧以上とするためオリフィス１
０７が設けられている。これにより、エンジン１０１に
より昇温されたエンジン冷却水の温度は１００℃を超え
ることとなる。そして、気水タンク１０２から圧力調節
弁１０８を介して一定圧力の蒸気が取り出される。なお
、気水タンク１０２に冷却水を補充するためのポンプ１
０５と冷却水補充用の配管１０６とが設けられている。2. Description of the Related Art For example, in a cogeneration system, exhaust heat from an engine that drives a generator is used to generate steam. FIG. 2 shows a conventional steam generator, in which an engine cooling water circulation passage 103 is provided between an engine 101 and a steam tank 102. A pump 104 is provided in the middle of the circulation passage 103, and the pump 104 circulates cooling water through the circulation passage 103. In addition, an orifice 1 is provided in the circulation passage 103 in order to make the pressure of the cooling water heated by the engine 101 higher than atmospheric pressure.
07 is provided. As a result, the temperature of the engine cooling water heated by the engine 101 exceeds 100°C. Then, steam at a constant pressure is taken out from the steam tank 102 via the pressure regulating valve 108. In addition, the pump 1 for replenishing the air water tank 102 with cooling water
05 and a piping 106 for replenishing cooling water.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の蒸
気発生装置にあっては、気水タンク１０２から圧力調節
弁１０８を介して取り出す蒸気の使用量が少なくなった
場合、余剰蒸気を回収するための装置が別途必要になる
。これは、余剰蒸気の回収装置を設けることなく蒸気取
り出し量を減少させると、循環通路１０３内の圧力が上
昇して冷却水温度が上昇するため、エンジン１０１を運
転することができなくなることによる。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional steam generator as described above, when the amount of steam taken out from the steam tank 102 via the pressure control valve 108 decreases, surplus steam is recovered. Separate equipment is required to do so. This is because if the amount of steam taken out is reduced without providing a surplus steam recovery device, the pressure in the circulation passage 103 will rise and the temperature of the cooling water will rise, making it impossible to operate the engine 101.
【０００４】しかし、そのような余剰蒸気の回収装置の
設置は設備コストの増大の要因であった。[0004] However, the installation of such a surplus steam recovery device has been a factor in increasing equipment costs.
【０００５】また、エンジン１０１の停止後にあっては
、エンジン１０１を充分に冷却するためアフタークーリ
ングが必要となるが、この場合、循環通路１０３を流れ
る冷却水はエンジンの排熱により加熱されないため、循
環通路における圧力は低下する。そのため冷却水中に気
泡が生じ、この気泡はアフタークーリング時やエンジン
の再起動時にポンプ１０４に入り込んでキャビテーショ
ンの原因となる。[0005] Furthermore, after the engine 101 has stopped, aftercooling is required to sufficiently cool the engine 101, but in this case, the cooling water flowing through the circulation passage 103 is not heated by the exhaust heat of the engine. The pressure in the circulation passage decreases. As a result, bubbles are generated in the cooling water, and these bubbles enter the pump 104 during after-cooling or when the engine is restarted, causing cavitation.
【０００６】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできる蒸気発生装置を提供することを目的とする。[0006] An object of the present invention is to provide a steam generator capable of solving the problems of the prior art described above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、エンジンと気水タンクとの間にエンジン冷却水の
循環通路が設けられ、その気水タンクから蒸気が圧力調
節弁を介し取り出される蒸気発生装置において、前記循
環通路から分岐する分岐通路が設けられ、この分岐通路
を流れるエンジン冷却水の冷却手段が設けられ、この冷
却手段により冷却されたエンジン冷却水が流れる分岐通
路と前記循環通路とが流量調節弁を介し接続される点に
ある。[Means for Solving the Problems] The present invention is characterized in that an engine cooling water circulation passage is provided between the engine and the steam tank, and steam is taken out from the steam tank via a pressure control valve. In the steam generator, a branch passage branching from the circulation passage is provided, a cooling means for engine cooling water flowing through the branch passage is provided, and the engine cooling water cooled by the cooling means flows through the branch passage and the circulation passage. The flow control valve is connected to the passageway through a flow control valve.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の構成によれば、分岐通路と循環通路と
を接続する流量調節弁を開くことにより、循環通路に冷
却手段により冷却されたエンジン冷却水が流入し、循環
通路を流れるエンジン冷却水が冷却される。これにより
、圧力調節弁の上流側における蒸気圧力が減少し、圧力
調節弁を介し取り出される蒸気量を減少させることがで
きる。[Operation] According to the structure of the present invention, by opening the flow control valve connecting the branch passage and the circulation passage, engine cooling water cooled by the cooling means flows into the circulation passage, and engine cooling water flows through the circulation passage. The water is cooled. Thereby, the steam pressure on the upstream side of the pressure regulating valve is reduced, and the amount of steam taken out via the pressure regulating valve can be reduced.
【０００９】また、アフタークーリングを行なう際に分
岐通路と循環通路とを接続する流量調節弁を開くことに
より、循環通路を流れるエンジン冷却水の温度を下げ、
キャビテーションを防止することができる。Furthermore, when performing aftercooling, by opening the flow rate control valve that connects the branch passage and the circulation passage, the temperature of the engine cooling water flowing through the circulation passage can be lowered.
Cavitation can be prevented.
【００１０】0010
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】図１はコージュネレーションシステムにお
ける蒸気発生装置を示し、発電機（図示省略）を駆動す
るガスエンジン１と気水タンク２とを備えている。その
エンジン１と気水タンク２との間にエンジン冷却水の循
環通路３が設けられている。この循環通路３は、エンジ
ン１と気水タンク２とを接続する配管と、エンジン１の
シリンダブロック内の冷却水ジャケットとにより構成さ
れる。そのエンジン１は給気冷却用のインタークーラー
４と、潤滑油冷却用のオイルクーラー５とを備えている
。FIG. 1 shows a steam generator in a cogeneration system, which includes a gas engine 1 that drives a generator (not shown) and a steam tank 2. An engine cooling water circulation passage 3 is provided between the engine 1 and the air water tank 2. This circulation passage 3 is constituted by piping connecting the engine 1 and the air/water tank 2, and a cooling water jacket in the cylinder block of the engine 1. The engine 1 includes an intercooler 4 for cooling air supply and an oil cooler 5 for cooling lubricating oil.
【００１２】気水タンク２には蒸気取り出し用の配管５
が接続され、この配管５の途中に電動式圧力調節弁６が
設けられ、この圧力調節弁６を介し一定圧力（例えば１
．１ｋｇｆ／ｃｍ２ ）の蒸気が取り出される。また、
気水タンク２には冷却水の補充のための配管７が接続さ
れ、気水タンク２内の冷却水の水位がセンサー（図示省
略）により一定以下になったことが検知されると、ポン
プ８により図外冷却水タンクから冷却水が補充される。The steam tank 2 is equipped with piping 5 for steam extraction.
is connected, and an electric pressure regulating valve 6 is provided in the middle of this piping 5, and a constant pressure (for example, 1
．． 1 kgf/cm2) of steam is extracted. Also,
A piping 7 for replenishing cooling water is connected to the air water tank 2, and when a sensor (not shown) detects that the level of cooling water in the air water tank 2 has fallen below a certain level, a pump 8 is activated. Cooling water is replenished from the cooling water tank (not shown).
【００１３】循環通路３の途中には、冷却水を図中矢印
方向に循環させるためのポンプ９が設けられている。ま
た、循環通路３の途中には、エンジン１により昇温され
た冷却水の圧力を大気圧よりも大きくするためにオリフ
ィス１０が設けられている。A pump 9 is provided in the middle of the circulation passage 3 for circulating cooling water in the direction of the arrow in the figure. Further, an orifice 10 is provided in the middle of the circulation passage 3 in order to make the pressure of the cooling water heated by the engine 1 higher than atmospheric pressure.
【００１４】エンジン１の下流側とオリフィス１０の上
流側との間において、循環通路３から分岐する分岐通路
１１が設けられている。この分岐通路１１を流れるエン
ジン冷却水の冷却手段として熱交換器１２が設けられて
いる。この熱交換器１２は、前記インタークーラー４及
びオイルクーラー５の冷却水により分岐通路１１を流れ
る冷却水を冷却する。なお、インタークーラー４、オイ
ルクーラー５および熱交換器１２用の冷却水はポンプ１
３により通路１４を循環し、この通路１４を循環する冷
却水は、熱交換器１５により冷却水タンク（図示省略）
より供給される冷却水により冷却される。A branch passage 11 branching from the circulation passage 3 is provided between the downstream side of the engine 1 and the upstream side of the orifice 10. A heat exchanger 12 is provided as a cooling means for engine cooling water flowing through this branch passage 11. This heat exchanger 12 cools the cooling water flowing through the branch passage 11 with the cooling water of the intercooler 4 and oil cooler 5. In addition, the cooling water for the intercooler 4, oil cooler 5, and heat exchanger 12 is supplied to the pump 1.
3, and the cooling water circulating through the passage 14 is transferred to a cooling water tank (not shown) by a heat exchanger 15.
It is cooled by cooling water supplied by
【００１５】そして、分岐通路１１を流れる熱交換器１
２により冷却された冷却水を循環通路３に還流させるた
め、分岐通路１１と循環通路３とが電動式の流量調節弁
１６を介し接続されている。その流量調節弁１６は循環
通路３を開閉すると共に循環通路３と分岐通路１１とを
開閉する３方弁とされ、通常は循環通路３を全開とする
と共に循環通路３と分岐通路との間を全閉とする。[0015] The heat exchanger 1 flowing through the branch passage 11
The branch passage 11 and the circulation passage 3 are connected via an electrically operated flow rate control valve 16 in order to circulate the cooling water cooled by the passage 2 into the circulation passage 3 . The flow rate control valve 16 is a three-way valve that opens and closes the circulation passage 3 and opens and closes the circulation passage 3 and the branch passage 11. Normally, the circulation passage 3 is fully opened and the flow rate between the circulation passage 3 and the branch passage 11 is opened and closed. Fully closed.
【００１６】前記蒸気取出用配管５に、圧力調節弁６の
上流側において蒸気圧力検出用圧力センサー１７が設け
られている。この圧力センサー１７の検出蒸気圧力に応
じ、前記圧力調節弁６と流量調節弁１６とが制御装置１
８により開度を調節される。その制御装置１８は、例え
ばＰＩＤ制御を行なうデジタル調節ユニットにより構成
される。A pressure sensor 17 for detecting steam pressure is provided in the steam extraction pipe 5 upstream of the pressure regulating valve 6. According to the steam pressure detected by the pressure sensor 17, the pressure regulating valve 6 and the flow regulating valve 16 are controlled by the control device 1.
8 adjusts the opening degree. The control device 18 is constituted by, for example, a digital adjustment unit that performs PID control.
【００１７】次に、制御装置１８による流量調節弁１６
と圧力調節弁６の制御を説明する。圧力センサー１７の
検出蒸気圧力が予め設定した圧力よりも小さい場合は、
圧力調節弁６の開度を小さくし、圧力調節弁６を介して
取り出される蒸気圧力を設定圧力とする。また、圧力セ
ンサー１７により検出した蒸気圧力が設定した圧力より
も大きい場合は、圧力調節弁６の開度を大きくし、圧力
調節弁６を介して取り出される蒸気圧力を設定圧力とす
る。Next, the flow control valve 16 is controlled by the control device 18.
The control of the pressure regulating valve 6 will now be explained. If the detected steam pressure of the pressure sensor 17 is lower than the preset pressure,
The opening degree of the pressure regulating valve 6 is reduced, and the steam pressure taken out via the pressure regulating valve 6 is set as the set pressure. Further, when the steam pressure detected by the pressure sensor 17 is higher than the set pressure, the opening degree of the pressure regulating valve 6 is increased, and the steam pressure taken out via the pressure regulating valve 6 is set as the set pressure.
【００１８】そして、圧力調節弁６を介し取り出される
蒸気使用量の減少等により、圧力調節弁６の開度を全開
としても、圧力センサー１７による検出蒸気圧力が設定
圧力よりも大きい場合は、流量調節弁１６を作動させる
ことで、熱交換器１２により冷却された分岐通路１１を
流れる冷却水を循環通路３に流入させる。これにより、
循環通路３を流れる冷却水の温度が低下するので発生蒸
気圧力が低下する。この流量調節弁１６の開度は、圧力
センサー１７の検出圧力に応じて定め、圧力センサー１
７による検出値が大きいほど分岐通路１１から循環通路
３に流入する冷却水流量を多くする。Even if the pressure regulating valve 6 is fully opened due to a decrease in the amount of steam taken out via the pressure regulating valve 6, if the steam pressure detected by the pressure sensor 17 is greater than the set pressure, the flow rate will be reduced. By operating the control valve 16, the cooling water flowing through the branch passage 11 cooled by the heat exchanger 12 is caused to flow into the circulation passage 3. This results in
Since the temperature of the cooling water flowing through the circulation passage 3 decreases, the generated steam pressure decreases. The opening degree of the flow rate regulating valve 16 is determined according to the detected pressure of the pressure sensor 17.
7, the flow rate of cooling water flowing from the branch passage 11 into the circulation passage 3 is increased.
【００１９】また、エンジン１を停止した場合は、エン
ジン１の操作盤１９からアフタークーリングの開始信号
が制御装置１８に入力され、この信号により制御装置１
８は圧力調節弁６を全閉とし流量調節弁１６を作動させ
る。これにより、アフタークーリング中においては分岐
通路１１を流れる熱交換器１２により冷却された冷却水
が循環通路３に流入し、循環通路３を流れるエンジン冷
却水温度が低下し、冷却水から気泡の発生するのが防止
され、アフタークーリング中やエンジンの再始動時にお
けるキャビテーションが防止される。なお、アフターク
ーリング時における流量調節弁１６の開度は予め設定し
ておく。Further, when the engine 1 is stopped, an aftercooling start signal is input from the operation panel 19 of the engine 1 to the control device 18, and this signal causes the control device 1 to
8 fully closes the pressure regulating valve 6 and operates the flow regulating valve 16. As a result, during aftercooling, the cooling water cooled by the heat exchanger 12 flowing through the branch passage 11 flows into the circulation passage 3, the temperature of the engine cooling water flowing through the circulation passage 3 decreases, and air bubbles are generated from the cooling water. cavitation during aftercooling or when restarting the engine. Note that the opening degree of the flow rate control valve 16 during aftercooling is set in advance.
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、循環通路３と分岐通路１１の接続
位置は任意のものとできる。また、分岐通路１１を流れ
る冷却水の冷却手段として上記実施例では熱交換器１２
を用いたが、エンジン冷却水を冷却できるものであれば
限定されない。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the connection position between the circulation passage 3 and the branch passage 11 can be arbitrary. Further, in the above embodiment, a heat exchanger 12 is used as a means for cooling the cooling water flowing through the branch passage 11.
was used, but there is no limitation as long as it can cool the engine cooling water.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、循環通路と分岐通路と
を接続する流量調節弁の開度を調節することで、圧力調
節弁の上流側における圧力を上昇させることなく、気水
タンクから取り出される蒸気量を調節することができ、
余剰蒸気の回収装置を設ける必要がなくなる。また、ア
フタークーリングを行なう場合、分岐通路と循環通路と
を接続する流量調節弁を開くことにより、循環通路を流
れるエンジン冷却水温度を低減してキャビテーションを
防止できる。Effects of the Invention According to the present invention, by adjusting the opening degree of the flow rate control valve that connects the circulation passage and the branch passage, air and water can be removed from the steam tank without increasing the pressure on the upstream side of the pressure control valve. The amount of steam extracted can be adjusted,
There is no need to provide a surplus steam recovery device. Furthermore, when performing aftercooling, by opening the flow rate control valve that connects the branch passage and the circulation passage, the temperature of the engine cooling water flowing through the circulation passage can be reduced and cavitation can be prevented.
【図１】本発明の実施例に係る蒸気発生装置の構成説明
図FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of a steam generator according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の蒸気発生装置の構成説明図[Figure 2] Explanatory diagram of the configuration of a conventional steam generator
１ エンジン ２ 気水タンク ３ 循環通路 ６ 圧力調節弁 １１ 分岐通路 １２ 熱交換器 １６ 流量調節弁 1 Engine 2 Air water tank 3 Circulation passage 6 Pressure control valve 11 Branch passage 12 Heat exchanger 16 Flow control valve
Claims (1)
ン冷却水の循環通路が設けられ、その気水タンクから蒸
気が圧力調節弁を介し取り出される蒸気発生装置におい
て、前記循環通路から分岐する分岐通路が設けられ、こ
の分岐通路を流れるエンジン冷却水の冷却手段が設けら
れ、この冷却手段により冷却されたエンジン冷却水が流
れる分岐通路と前記循環通路とが流量調節弁を介し接続
されることを特徴とする蒸気発生装置。1. A steam generator in which an engine cooling water circulation passage is provided between an engine and a steam tank, and steam is taken out from the steam tank via a pressure control valve, wherein a branch branches from the circulation passage. A passage is provided, a cooling means for engine cooling water flowing through the branch passage is provided, and the branch passage through which the engine cooling water cooled by the cooling means flows and the circulation passage are connected via a flow rate regulating valve. Characteristic steam generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12500191A JPH04327701A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Steam generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12500191A JPH04327701A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Steam generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04327701A true JPH04327701A (en) | 1992-11-17 |
Family
ID=14899426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12500191A Pending JPH04327701A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Steam generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04327701A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525102U (en) * | 1991-05-09 | 1993-04-02 | 神鋼造機株式会社 | Circulating water loss prevention device for steam generator |
| JP2007205657A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | Steam generation device utilizing low temperature waste heat and cogeneration device using the device |
| JP2014089001A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Miura Co Ltd | Steam recovery system |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP12500191A patent/JPH04327701A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0525102U (en) * | 1991-05-09 | 1993-04-02 | 神鋼造機株式会社 | Circulating water loss prevention device for steam generator |
| JP2007205657A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | Steam generation device utilizing low temperature waste heat and cogeneration device using the device |
| JP4555784B2 (en) * | 2006-02-02 | 2010-10-06 | 株式会社日立製作所 | Steam generating apparatus using low-temperature waste heat, thermoelectric supply apparatus using the apparatus, and steam generating method |
| JP2014089001A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Miura Co Ltd | Steam recovery system |
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