JPH07305637A - ガスパイプラインの減圧設備 - Google Patents
ガスパイプラインの減圧設備Info
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- JPH07305637A JPH07305637A JP9848094A JP9848094A JPH07305637A JP H07305637 A JPH07305637 A JP H07305637A JP 9848094 A JP9848094 A JP 9848094A JP 9848094 A JP9848094 A JP 9848094A JP H07305637 A JPH07305637 A JP H07305637A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスパイプラインに配設された減圧タービン
の回転エネルギとして回収される移送ガスの保有エネル
ギを、この移送ガスの予熱のために高効率にて利用で
き、この予熱のための必要分を除いた実質的な回収エネ
ルギの大幅な増加を図る。 【構成】 ガスパイプラインの一部をなす管路１の中途
に減圧タービン２を配し、これの上流側に、圧縮機40、
凝縮器41、受液槽42、膨張弁43及び蒸発器44を備えたヒ
ートポンプとして構成された予熱装置４を配する。管路
１内部の移送ガスの保有エネルギを減圧タービン２の出
力端の回転エネルギとして回収し、発電機３を駆動して
発電させる。この発生電力をモータ45に与え、ヒートポ
ンプの圧縮機40を駆動して、凝縮器41での冷媒の凝縮に
伴う放熱により、管路１中の移送ガスを加熱する。
の回転エネルギとして回収される移送ガスの保有エネル
ギを、この移送ガスの予熱のために高効率にて利用で
き、この予熱のための必要分を除いた実質的な回収エネ
ルギの大幅な増加を図る。 【構成】 ガスパイプラインの一部をなす管路１の中途
に減圧タービン２を配し、これの上流側に、圧縮機40、
凝縮器41、受液槽42、膨張弁43及び蒸発器44を備えたヒ
ートポンプとして構成された予熱装置４を配する。管路
１内部の移送ガスの保有エネルギを減圧タービン２の出
力端の回転エネルギとして回収し、発電機３を駆動して
発電させる。この発生電力をモータ45に与え、ヒートポ
ンプの圧縮機40を駆動して、凝縮器41での冷媒の凝縮に
伴う放熱により、管路１中の移送ガスを加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧下にて移送される
各種ガスのパイプラインに、末端での使用に適した所定
圧に移送ガスを減圧すべく設置される減圧設備に関す
る。
各種ガスのパイプラインに、末端での使用に適した所定
圧に移送ガスを減圧すべく設置される減圧設備に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】天然ガス移送用のパイプライン等、各種
のガスを長距離に亘って移送するガスパイプラインにお
いては、パイプの小径化による設備コストの削減を図る
べく、移送対象となるガスを昇圧し、高圧状態に保って
圧送する一方、末端に設けた減圧設備により使用に適し
た圧力に減圧する移送方式が広く採用されている。
のガスを長距離に亘って移送するガスパイプラインにお
いては、パイプの小径化による設備コストの削減を図る
べく、移送対象となるガスを昇圧し、高圧状態に保って
圧送する一方、末端に設けた減圧設備により使用に適し
た圧力に減圧する移送方式が広く採用されている。
【０００３】この種の減圧設備の多くは、管路に介装さ
れた減圧バルブの開度を調節して内部を流れる高圧の移
送ガスに絞り抵抗を付与し、所定の減圧を行わせて使用
に適した低圧を得る構成となっている。また、前記減圧
バルブの上流側には予熱装置を配して移送ガスを予熱
し、温度降下を伴う前記減圧の後に適正な温度が得られ
るようになしてある。
れた減圧バルブの開度を調節して内部を流れる高圧の移
送ガスに絞り抵抗を付与し、所定の減圧を行わせて使用
に適した低圧を得る構成となっている。また、前記減圧
バルブの上流側には予熱装置を配して移送ガスを予熱
し、温度降下を伴う前記減圧の後に適正な温度が得られ
るようになしてある。
【０００４】ところがこのような減圧設備においては、
移送ガスの保有圧が減圧バルブの通過に伴う圧力損失に
より失われ、該移送ガスの昇圧及び予熱に供されたエネ
ルギの大部分が無為に消費されるという問題があり、近
年においては、例えば、実開平３−112528号公報、1990
年発行の小冊子「ＣＡＤＤＥＴ（CENTRE FOR THE ANALY
SIS AND DISEMINATION OF DEMONSTRATED ENERGY TECHNO
LOGIES）；IEA/OECD；5X.D00.NL.90.003」等に開示され
ている如く、ガスパイプラインの末端に前記減圧バルブ
に代えて減圧タービンを配し、この減圧タービン内に移
送ガスを流すことにより、該移送ガスの保有エネルギを
減圧タービンの回転エネルギとして回収しつつ所望の圧
力への減圧を可能とした減圧設備が採用されつつある。
移送ガスの保有圧が減圧バルブの通過に伴う圧力損失に
より失われ、該移送ガスの昇圧及び予熱に供されたエネ
ルギの大部分が無為に消費されるという問題があり、近
年においては、例えば、実開平３−112528号公報、1990
年発行の小冊子「ＣＡＤＤＥＴ（CENTRE FOR THE ANALY
SIS AND DISEMINATION OF DEMONSTRATED ENERGY TECHNO
LOGIES）；IEA/OECD；5X.D00.NL.90.003」等に開示され
ている如く、ガスパイプラインの末端に前記減圧バルブ
に代えて減圧タービンを配し、この減圧タービン内に移
送ガスを流すことにより、該移送ガスの保有エネルギを
減圧タービンの回転エネルギとして回収しつつ所望の圧
力への減圧を可能とした減圧設備が採用されつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さて、これらの減圧設
備においては、前記減圧タービンにより発電機を駆動す
る構成となっており、該発電機の発生電力は、設備内の
他の機器にて使用すること、又は蓄電若しくは売電する
ことを前提としている。一方、これらの減圧設備におい
ても、減圧に伴う温度降下を補償するため、減圧タービ
ンへの供給前の予熱は必要であり、減圧タービンの上流
側には予熱装置が配されるが、前者（実開平３−112528
号公報）においては、前記予熱装置としてヒータを用い
る構成が開示され、また後者（ＣＡＤＤＥＴ）において
は、減圧後の移送ガスを燃料としてボイラ又はガスエン
ジンを運転し、これらによる発生熱を熱源とする熱交換
器により前記移送ガスを予熱する構成とした予熱装置が
用いられている。
備においては、前記減圧タービンにより発電機を駆動す
る構成となっており、該発電機の発生電力は、設備内の
他の機器にて使用すること、又は蓄電若しくは売電する
ことを前提としている。一方、これらの減圧設備におい
ても、減圧に伴う温度降下を補償するため、減圧タービ
ンへの供給前の予熱は必要であり、減圧タービンの上流
側には予熱装置が配されるが、前者（実開平３−112528
号公報）においては、前記予熱装置としてヒータを用い
る構成が開示され、また後者（ＣＡＤＤＥＴ）において
は、減圧後の移送ガスを燃料としてボイラ又はガスエン
ジンを運転し、これらによる発生熱を熱源とする熱交換
器により前記移送ガスを予熱する構成とした予熱装置が
用いられている。
【０００６】このように、減圧タービンを用いた従来の
減圧設備においては、減圧タービンへの供給前の移送ガ
スの予熱のために専用のエネルギ源を必要とする。前者
の構成においては、前記ヒータのエネルギ源として、減
圧タービンにより駆動される発電機の発生電力を利用す
ることができるが、この場合、移送ガスの保有エネルギ
は、まず減圧タービンにより回転エネルギに変換され、
次いで発電機により電気エネルギに変換され、更にヒー
タにより熱エネルギに変換されて前記予熱に供されるこ
とになり、夫々の変換に際しての変換効率の累積によ
り、特にヒータにおける熱エネルギへの変換効率が低い
ことから、減圧タービンによる回収エネルギは、著しく
低い効率にて利用されることとなり、実質上、前記予熱
のための補助的なエネルギが得られるに過ぎない。
減圧設備においては、減圧タービンへの供給前の移送ガ
スの予熱のために専用のエネルギ源を必要とする。前者
の構成においては、前記ヒータのエネルギ源として、減
圧タービンにより駆動される発電機の発生電力を利用す
ることができるが、この場合、移送ガスの保有エネルギ
は、まず減圧タービンにより回転エネルギに変換され、
次いで発電機により電気エネルギに変換され、更にヒー
タにより熱エネルギに変換されて前記予熱に供されるこ
とになり、夫々の変換に際しての変換効率の累積によ
り、特にヒータにおける熱エネルギへの変換効率が低い
ことから、減圧タービンによる回収エネルギは、著しく
低い効率にて利用されることとなり、実質上、前記予熱
のための補助的なエネルギが得られるに過ぎない。
【０００７】一方後者の構成は、前記移送ガスが可燃性
のガスであることが前提となっており、予熱のために移
送ガスの消費が必要となる。また移送ガスが非可燃性の
ガスであり、前記ボイラとして電気加熱式のボイラを用
いた場合、前者の構成の場合と同様、移送ガスの保有エ
ネルギが多くのエネルギ変換を経て予熱に供される結
果、回収エネルギが利用効率が悪く、有効なエネルギ回
収が可能なものとは言えない。
のガスであることが前提となっており、予熱のために移
送ガスの消費が必要となる。また移送ガスが非可燃性の
ガスであり、前記ボイラとして電気加熱式のボイラを用
いた場合、前者の構成の場合と同様、移送ガスの保有エ
ネルギが多くのエネルギ変換を経て予熱に供される結
果、回収エネルギが利用効率が悪く、有効なエネルギ回
収が可能なものとは言えない。
【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、減圧タービンの回転エネルギとして回収される
移送ガスの保有エネルギを、該移送ガスの予熱のために
高効率にて利用でき、この予熱のための必要分を除いた
実質的な回収エネルギの大幅な増加を図れるガスパイプ
ラインの減圧設備を提供することを目的とする。
であり、減圧タービンの回転エネルギとして回収される
移送ガスの保有エネルギを、該移送ガスの予熱のために
高効率にて利用でき、この予熱のための必要分を除いた
実質的な回収エネルギの大幅な増加を図れるガスパイプ
ラインの減圧設備を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
ガスパイプラインの減圧設備は、移送ガスを移送するパ
イプラインの末端に予熱装置と減圧タービンとを配し、
前記予熱装置を経て予熱された移送ガスを前記減圧ター
ビンに供給し所定圧に減圧すると共に、前記移送ガスの
保有エネルギを前記減圧タービンの回転エネルギとして
回収するガスパイプラインの減圧設備において、前記減
圧タービンに連結された発電機と、該発電機からの給電
により駆動され、前記予熱装置の熱源として動作するヒ
ートポンプとを具備することを特徴とする。
ガスパイプラインの減圧設備は、移送ガスを移送するパ
イプラインの末端に予熱装置と減圧タービンとを配し、
前記予熱装置を経て予熱された移送ガスを前記減圧ター
ビンに供給し所定圧に減圧すると共に、前記移送ガスの
保有エネルギを前記減圧タービンの回転エネルギとして
回収するガスパイプラインの減圧設備において、前記減
圧タービンに連結された発電機と、該発電機からの給電
により駆動され、前記予熱装置の熱源として動作するヒ
ートポンプとを具備することを特徴とする。
【００１０】本発明の第２発明に係るガスパイプライン
の減圧設備は、移送ガスを移送するパイプラインの末端
に予熱装置と減圧タービンとを配し、前記予熱装置を経
て予熱された移送ガスを前記減圧タービンに供給し所定
圧に減圧すると共に、前記移送ガスの保有エネルギを前
記減圧タービンの回転エネルギとして回収するガスパイ
プラインの減圧設備において、前記減圧タービンに連結
された圧縮機と、該圧縮機をその一部に含み、前記予熱
装置の熱源として動作するヒートポンプとを具備するこ
とを特徴とする。
の減圧設備は、移送ガスを移送するパイプラインの末端
に予熱装置と減圧タービンとを配し、前記予熱装置を経
て予熱された移送ガスを前記減圧タービンに供給し所定
圧に減圧すると共に、前記移送ガスの保有エネルギを前
記減圧タービンの回転エネルギとして回収するガスパイ
プラインの減圧設備において、前記減圧タービンに連結
された圧縮機と、該圧縮機をその一部に含み、前記予熱
装置の熱源として動作するヒートポンプとを具備するこ
とを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の第１発明においては、減圧タービンに
より発電機を駆動し、この発生電力によりヒートポンプ
を駆動して、該ヒートポンプの放熱によりガスパイプラ
イン内部の移送ガスを予熱する。ヒートポンプの放熱量
は、駆動に要する動力の数倍に達し、前記発生電力の一
部により十分な予熱が可能であり、残りの発生電力とし
て十分な量の回収エネルギが得られる。
より発電機を駆動し、この発生電力によりヒートポンプ
を駆動して、該ヒートポンプの放熱によりガスパイプラ
イン内部の移送ガスを予熱する。ヒートポンプの放熱量
は、駆動に要する動力の数倍に達し、前記発生電力の一
部により十分な予熱が可能であり、残りの発生電力とし
て十分な量の回収エネルギが得られる。
【００１２】本発明の第２発明においては、減圧タービ
ンの出力として得られる回転動力によりヒートポンプを
直接的に駆動し、該ヒートポンプの発生熱として移送ガ
スの保有エネルギを直接的に回収し、この発生熱の一部
により移送ガスを予熱し、残りの発生熱を回収エネルギ
として他の目的に利用する。
ンの出力として得られる回転動力によりヒートポンプを
直接的に駆動し、該ヒートポンプの発生熱として移送ガ
スの保有エネルギを直接的に回収し、この発生熱の一部
により移送ガスを予熱し、残りの発生熱を回収エネルギ
として他の目的に利用する。
【００１３】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明の第１発明に係るガスパイ
プラインの減圧設備の構成を模式的に示すブロック図で
ある。図中１は、ガスパイプラインの末端に接続された
管路であり、該管路１の中途には減圧タービン２が介装
され、該減圧タービン２の出力端には発電機３が連結さ
れている。なお、図においては、減圧タービン２と発電
機３とが直結されているかの如く示されているが、減圧
タービン２と発電機３との連結は、一般的に減速機を介
して行われる。
て詳述する。図１は、本発明の第１発明に係るガスパイ
プラインの減圧設備の構成を模式的に示すブロック図で
ある。図中１は、ガスパイプラインの末端に接続された
管路であり、該管路１の中途には減圧タービン２が介装
され、該減圧タービン２の出力端には発電機３が連結さ
れている。なお、図においては、減圧タービン２と発電
機３とが直結されているかの如く示されているが、減圧
タービン２と発電機３との連結は、一般的に減速機を介
して行われる。
【００１４】前記管路１の内部には、図中に白抜矢符に
て示す向きに高圧ガスが移送されており、この移送ガス
は、前記減圧タービン２に供給され、これの内部を通流
する間に、下流側での使用目的に沿った所定圧力に減圧
されると共に、この減圧により失われる前記移送ガスの
保有エネルギは、減圧タービン２の出力端に回転力とし
て取り出され、前記発電機３が回転駆動されるようにな
してある。
て示す向きに高圧ガスが移送されており、この移送ガス
は、前記減圧タービン２に供給され、これの内部を通流
する間に、下流側での使用目的に沿った所定圧力に減圧
されると共に、この減圧により失われる前記移送ガスの
保有エネルギは、減圧タービン２の出力端に回転力とし
て取り出され、前記発電機３が回転駆動されるようにな
してある。
【００１５】また管路１の中途には、減圧タービン２よ
りも上流側に予熱装置４が配設してある。この予熱装置
４は、減圧タービン２での減圧に伴う温度降下を補償
し、減圧タービン２の下流側での使用に際し適正な温度
を確保するためのものであり、圧縮機40、凝縮器41、受
液槽42、膨張弁43及び蒸発器44を備えたヒートポンプと
して構成されている。
りも上流側に予熱装置４が配設してある。この予熱装置
４は、減圧タービン２での減圧に伴う温度降下を補償
し、減圧タービン２の下流側での使用に際し適正な温度
を確保するためのものであり、圧縮機40、凝縮器41、受
液槽42、膨張弁43及び蒸発器44を備えたヒートポンプと
して構成されている。
【００１６】ヒートポンプは、公知の如く、圧縮機40、
凝縮器41、受液槽42、膨張弁43及び蒸発器44をこの順に
循環する管路中に冷媒を封入してなる。圧縮器40は、気
化状態にある冷媒を吸入し、近似的な断熱状態下にて圧
縮する。この圧縮により高温高圧となった冷媒は、凝縮
器41に導入され、周囲の被加熱媒体への放熱により液化
し、受液槽42に滞留した後、膨張弁43にて絞り膨張さ
れ、低温低圧の気液混合状態となって蒸発器44に導入さ
れ、周辺からの吸熱により蒸発気化し、再度圧縮機40に
吸入される。
凝縮器41、受液槽42、膨張弁43及び蒸発器44をこの順に
循環する管路中に冷媒を封入してなる。圧縮器40は、気
化状態にある冷媒を吸入し、近似的な断熱状態下にて圧
縮する。この圧縮により高温高圧となった冷媒は、凝縮
器41に導入され、周囲の被加熱媒体への放熱により液化
し、受液槽42に滞留した後、膨張弁43にて絞り膨張さ
れ、低温低圧の気液混合状態となって蒸発器44に導入さ
れ、周辺からの吸熱により蒸発気化し、再度圧縮機40に
吸入される。
【００１７】以上の動作をなすヒートポンプは、図示の
如く、管路１の中途に前記凝縮器41を介装し、該凝縮器
41での凝縮に伴う放熱により前記管路１内部の移送ガス
を予熱する熱交換器を構成する一方、前記圧縮機40の駆
動用モータ45を、減圧タービン２出力側の発電機３から
の給電により回転駆動する構成としてある。また蒸発器
44は、地下水、空気等の低熱源に接触させてある。
如く、管路１の中途に前記凝縮器41を介装し、該凝縮器
41での凝縮に伴う放熱により前記管路１内部の移送ガス
を予熱する熱交換器を構成する一方、前記圧縮機40の駆
動用モータ45を、減圧タービン２出力側の発電機３から
の給電により回転駆動する構成としてある。また蒸発器
44は、地下水、空気等の低熱源に接触させてある。
【００１８】而して、管路１内部の移送ガスは、減圧タ
ービン２への導入前に予熱装置４たるヒートポンプと接
触し、このとき該ヒートポンプ４からの放熱、具体的に
は、凝縮器41からの放熱を吸収して予熱されることにな
り、ヒートポンプは、この放熱により失った熱量を、前
記蒸発器44での蒸発に際して低熱源からの吸熱により補
給する。
ービン２への導入前に予熱装置４たるヒートポンプと接
触し、このとき該ヒートポンプ４からの放熱、具体的に
は、凝縮器41からの放熱を吸収して予熱されることにな
り、ヒートポンプは、この放熱により失った熱量を、前
記蒸発器44での蒸発に際して低熱源からの吸熱により補
給する。
【００１９】以上の如き動作をなすヒートポンプにおい
ては、圧縮機40を駆動することにより凝縮器41からの放
熱による移送ガスの予熱が行われることになり、入力と
して与えられる圧縮機40の駆動用モータ45の出力と、最
終的な出力となる凝縮器41での放熱量との比（成績係
数）は、理論上５〜６にも達する。即ち、管路１内の移
送ガスは、圧縮機40の駆動動力の５〜６倍分に相当する
熱量により予熱されることになり、逆に言えば、圧縮機
40の駆動には、前記予熱のための熱量の５〜６分の１の
入力が必要となるに過ぎない。但し、この結果は、理論
上の成績係数の基づくものであり、実際の圧縮機40の駆
動には、前記入力よりもやや多くの入力が必要である。
ては、圧縮機40を駆動することにより凝縮器41からの放
熱による移送ガスの予熱が行われることになり、入力と
して与えられる圧縮機40の駆動用モータ45の出力と、最
終的な出力となる凝縮器41での放熱量との比（成績係
数）は、理論上５〜６にも達する。即ち、管路１内の移
送ガスは、圧縮機40の駆動動力の５〜６倍分に相当する
熱量により予熱されることになり、逆に言えば、圧縮機
40の駆動には、前記予熱のための熱量の５〜６分の１の
入力が必要となるに過ぎない。但し、この結果は、理論
上の成績係数の基づくものであり、実際の圧縮機40の駆
動には、前記入力よりもやや多くの入力が必要である。
【００２０】このような予熱により昇温した移送ガス
は、前述の如く、減圧タービン２に供給され、使用に適
した所定圧力に減圧されると共に所定温度に降温するこ
とになり、このとき、移送ガスの保有エネルギが減圧タ
ービン２の出力端に回転動力として回収され、この回転
動力により発電機３が駆動されて、この発生電力が圧縮
機40の駆動用モータ45に給電されている。従って、減圧
タービン２の機械効率、発電機３の発電効率、及び駆動
用モータ45のモータ効率を考慮に入れたとしても減圧タ
ービン２による回収エネルギの一部により移送ガスの予
熱を賄うことができるようになり、発電機３による残り
の発生電力は、設備内の他の機器にて使用することが可
能となり、更には、蓄電又は売電することもできる。
は、前述の如く、減圧タービン２に供給され、使用に適
した所定圧力に減圧されると共に所定温度に降温するこ
とになり、このとき、移送ガスの保有エネルギが減圧タ
ービン２の出力端に回転動力として回収され、この回転
動力により発電機３が駆動されて、この発生電力が圧縮
機40の駆動用モータ45に給電されている。従って、減圧
タービン２の機械効率、発電機３の発電効率、及び駆動
用モータ45のモータ効率を考慮に入れたとしても減圧タ
ービン２による回収エネルギの一部により移送ガスの予
熱を賄うことができるようになり、発電機３による残り
の発生電力は、設備内の他の機器にて使用することが可
能となり、更には、蓄電又は売電することもできる。
【００２１】なお前記管路１には、予熱装置４の上流側
に、内部の移送ガスの温度、圧力及び流量を夫々検出す
るための温度センサ11、圧力センサ12及び流量センサ13
が、また減圧タービン２の下流側に、内部の移送ガスの
温度を検出する温度センサ14が取り付けられ、これらの
検出結果は、発電機３と駆動用モータ45との間に介装さ
れた制御部６に与えられている。該制御部６は、発電機
３から駆動用モータ45への給電量を調整し、ヒートポン
プにおける冷媒循環量を増減して、移送ガスの予熱程度
を制御する動作をなすものであればよく、この制御動作
は、前記各センサの検出結果に基づいて行われる。
に、内部の移送ガスの温度、圧力及び流量を夫々検出す
るための温度センサ11、圧力センサ12及び流量センサ13
が、また減圧タービン２の下流側に、内部の移送ガスの
温度を検出する温度センサ14が取り付けられ、これらの
検出結果は、発電機３と駆動用モータ45との間に介装さ
れた制御部６に与えられている。該制御部６は、発電機
３から駆動用モータ45への給電量を調整し、ヒートポン
プにおける冷媒循環量を増減して、移送ガスの予熱程度
を制御する動作をなすものであればよく、この制御動作
は、前記各センサの検出結果に基づいて行われる。
【００２２】図２は、本発明の第２発明に係るガスパイ
プラインの減圧設備の構成を模式的に示すブロック図で
ある。この減圧設備は、第１発明の減圧設備と同様、ガ
スパイプラインの末端に接続され、図中に白抜矢符にて
示す向きに高圧ガスが移送される管路１の中途に減圧タ
ービン２を介装し、該減圧タービン２の上流側に、管路
１内の移送ガスを減圧タービン２への供給前に予熱する
予熱装置５を配設してなる。
プラインの減圧設備の構成を模式的に示すブロック図で
ある。この減圧設備は、第１発明の減圧設備と同様、ガ
スパイプラインの末端に接続され、図中に白抜矢符にて
示す向きに高圧ガスが移送される管路１の中途に減圧タ
ービン２を介装し、該減圧タービン２の上流側に、管路
１内の移送ガスを減圧タービン２への供給前に予熱する
予熱装置５を配設してなる。
【００２３】この予熱装置５は、圧縮機50、凝縮器51、
受液槽52、膨張弁53及び蒸発器54を備えたヒートポンプ
と、管路１の中途に介装された熱交換器55とから構成さ
れている。ヒートポンプの圧縮機50は、第１発明の減圧
設備とは異なり、減圧タービン２の出力端に連結してあ
り、移送ガスの減圧に伴って減圧タービン２の出力端に
取り出される回転力により直接的に回転駆動されるよう
になしてある。なおこの場合においても、第１発明の場
合と同様、減圧タービン２と圧縮機50との連結は、減速
機を介して行われるのが一般的である。
受液槽52、膨張弁53及び蒸発器54を備えたヒートポンプ
と、管路１の中途に介装された熱交換器55とから構成さ
れている。ヒートポンプの圧縮機50は、第１発明の減圧
設備とは異なり、減圧タービン２の出力端に連結してあ
り、移送ガスの減圧に伴って減圧タービン２の出力端に
取り出される回転力により直接的に回転駆動されるよう
になしてある。なおこの場合においても、第１発明の場
合と同様、減圧タービン２と圧縮機50との連結は、減速
機を介して行われるのが一般的である。
【００２４】またヒートポンプの凝縮器51は、図示の如
く、温水管56を介して管路１中途の熱交換器55に接続さ
れている。温水管56の中途には、循環用のポンプ57と流
量調整弁58とが介装してあり、凝縮器51と熱交換器55と
の間には、前記ポンプ57の動作により温水管56中を流れ
る温水が循環せしめられ、この循環量は、前記流量調整
弁58の開度調節により適宜に変更できるようになしてあ
る。また前記凝縮器51には、前記温水管56と並行して給
水管59及び戻り管60が接続してある。
く、温水管56を介して管路１中途の熱交換器55に接続さ
れている。温水管56の中途には、循環用のポンプ57と流
量調整弁58とが介装してあり、凝縮器51と熱交換器55と
の間には、前記ポンプ57の動作により温水管56中を流れ
る温水が循環せしめられ、この循環量は、前記流量調整
弁58の開度調節により適宜に変更できるようになしてあ
る。また前記凝縮器51には、前記温水管56と並行して給
水管59及び戻り管60が接続してある。
【００２５】圧縮機50、凝縮器51、受液槽52、膨張弁53
及び蒸発器54を備えてなるヒートポンプは、前述の如
く、蒸発器54での冷媒の蒸発により低熱源から熱を吸収
し、この吸収熱を凝縮器51での凝縮に伴って放熱する動
作をなし、この放熱により、温水管56中を循環する水
と、給水管59から供給される水とが加熱される。そし
て、温水管56中の温水は、熱交換器55に導入され、管路
１内部の移送ガスとの熱交換により該移送ガスを予熱す
る作用をなし、給水管59から導入される水は、戻り管60
に取り出され、暖房用の熱源等、減圧設備内の各種の熱
利用施設において使用される。
及び蒸発器54を備えてなるヒートポンプは、前述の如
く、蒸発器54での冷媒の蒸発により低熱源から熱を吸収
し、この吸収熱を凝縮器51での凝縮に伴って放熱する動
作をなし、この放熱により、温水管56中を循環する水
と、給水管59から供給される水とが加熱される。そし
て、温水管56中の温水は、熱交換器55に導入され、管路
１内部の移送ガスとの熱交換により該移送ガスを予熱す
る作用をなし、給水管59から導入される水は、戻り管60
に取り出され、暖房用の熱源等、減圧設備内の各種の熱
利用施設において使用される。
【００２６】而して以上の構成においては、管路１中の
移送ガスは、高い成績係数が得られるヒートポンプを熱
源として予熱される上、ヒートポンプの入力端となる圧
縮機50は、減圧タービン２の出力端に直接的に連結され
ていることから、移送ガスの保有エネルギは、減圧ター
ビン２における機械的ロスのみを減じられてヒートポン
プの駆動に供されることになり、減圧タービン２による
回収エネルギの一部により移送ガスの予熱を賄うことが
できる。
移送ガスは、高い成績係数が得られるヒートポンプを熱
源として予熱される上、ヒートポンプの入力端となる圧
縮機50は、減圧タービン２の出力端に直接的に連結され
ていることから、移送ガスの保有エネルギは、減圧ター
ビン２における機械的ロスのみを減じられてヒートポン
プの駆動に供されることになり、減圧タービン２による
回収エネルギの一部により移送ガスの予熱を賄うことが
できる。
【００２７】第１発明の場合と同様、前記管路１には、
予熱装置５の上流側に、内部の移送ガスの温度、圧力及
び流量を夫々検出するための温度センサ11、圧力センサ
12及び流量センサ13が、また減圧タービン２の下流側
に、内部の移送ガスの温度を検出する温度センサ14が取
り付けてあり、これらの検出結果は制御部７に与えられ
ている。
予熱装置５の上流側に、内部の移送ガスの温度、圧力及
び流量を夫々検出するための温度センサ11、圧力センサ
12及び流量センサ13が、また減圧タービン２の下流側
に、内部の移送ガスの温度を検出する温度センサ14が取
り付けてあり、これらの検出結果は制御部７に与えられ
ている。
【００２８】制御部７は、温水管56の中途に介装された
前記流量調整弁58の開度を調整し、熱交換器55における
温水循環量を増減して、凝縮器51における放熱の熱交換
器55側への振り分け程度を変え、移送ガスの適正な予熱
を実現する制御動作をなすものであり、この動作は、前
記各センサの検出結果に基づいて行われる。
前記流量調整弁58の開度を調整し、熱交換器55における
温水循環量を増減して、凝縮器51における放熱の熱交換
器55側への振り分け程度を変え、移送ガスの適正な予熱
を実現する制御動作をなすものであり、この動作は、前
記各センサの検出結果に基づいて行われる。
【００２９】なお、図２においては、減圧タービン２の
回収エネルギの余剰分を、戻り管60に取り出される温水
の熱エネルギとして利用しているが、減圧タービン２の
出力端にヒートポンプの圧縮機50と直列に発電機を連結
し、回収エネルギの余剰分を前記発電機が発生する電気
エネルギとして利用することも可能である。
回収エネルギの余剰分を、戻り管60に取り出される温水
の熱エネルギとして利用しているが、減圧タービン２の
出力端にヒートポンプの圧縮機50と直列に発電機を連結
し、回収エネルギの余剰分を前記発電機が発生する電気
エネルギとして利用することも可能である。
【００３０】また第１発明に係る減圧設備を示す図１に
おいては、ヒートポンプの凝縮器41と熱交換器とを兼用
しているが、図２に示す第２発明に係る減圧設備と同
様、凝縮器41の放熱により温水を生成し、この温水と移
送ガスとの間にて熱交換を行わせる熱交換器を設ける構
成としてもよい。
おいては、ヒートポンプの凝縮器41と熱交換器とを兼用
しているが、図２に示す第２発明に係る減圧設備と同
様、凝縮器41の放熱により温水を生成し、この温水と移
送ガスとの間にて熱交換を行わせる熱交換器を設ける構
成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の第１発明に係
るガスパイプラインの減圧設備においては、移送ガスの
減圧のための減圧タービンにより発電機を駆動し、この
発電機の発生電力により駆動される成績係数の高いヒー
トポンプの放熱により移送ガスを予熱する構成としたか
ら、減圧タービンの回転エネルギとして回収される移送
ガスの保有エネルギを該移送ガスの予熱のために高効率
にて利用でき、このための必要分を除いた実質的な回収
エネルギの大幅な増加が実現される。
るガスパイプラインの減圧設備においては、移送ガスの
減圧のための減圧タービンにより発電機を駆動し、この
発電機の発生電力により駆動される成績係数の高いヒー
トポンプの放熱により移送ガスを予熱する構成としたか
ら、減圧タービンの回転エネルギとして回収される移送
ガスの保有エネルギを該移送ガスの予熱のために高効率
にて利用でき、このための必要分を除いた実質的な回収
エネルギの大幅な増加が実現される。
【００３２】更に、本発明の第２発明に係るガスパイプ
ラインの減圧設備においては、第１発明の効果に加え
て、減圧タービンの出力として得られる回転動力により
ヒートポンプを直接的に駆動するから、移送ガスの保有
エネルギを、より高効率にて利用できるようになり、実
質的な回収エネルギが更に増加する等、本発明は優れた
効果を奏する。
ラインの減圧設備においては、第１発明の効果に加え
て、減圧タービンの出力として得られる回転動力により
ヒートポンプを直接的に駆動するから、移送ガスの保有
エネルギを、より高効率にて利用できるようになり、実
質的な回収エネルギが更に増加する等、本発明は優れた
効果を奏する。
【図１】本発明の第１発明に係るガスパイプラインの減
圧設備の構成を模式的に示すブロック図である。
圧設備の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第２発明に係るガスパイプラインの減
圧設備の構成を模式的に示すブロック図である。
圧設備の構成を模式的に示すブロック図である。
１ 管路 ２ 減圧タービン ３ 発電機 ４ 予熱装置 ５ 予熱装置 ６ 制御部 ７ 制御部 40 圧縮機 41 凝縮器 45 モータ 50 圧縮機 51 凝縮器 55 熱交換器 56 温水管 58 流量調整弁
フロントページの続き (72)発明者 秋元 清 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 湯里 一夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 高圧ガスを移送するパイプラインに予熱
装置と減圧タービンとを配し、前記予熱装置を経て予熱
された移送ガスを前記減圧タービンに供給し所定圧に減
圧すると共に、前記移送ガスの保有エネルギを前記減圧
タービンの回転エネルギとして回収するガスパイプライ
ンの減圧設備において、前記減圧タービンに連結された
発電機と、該発電機からの給電により駆動され、前記予
熱装置の熱源として動作するヒートポンプとを具備する
ことを特徴とするガスパイプラインの減圧設備。 - 【請求項２】 移送ガスを移送するパイプラインに予熱
装置と減圧タービンとを配し、前記予熱装置を経て予熱
された移送ガスを前記減圧タービンに供給し所定圧に減
圧すると共に、前記移送ガスの保有エネルギを前記減圧
タービンの回転エネルギとして回収するガスパイプライ
ンの減圧設備において、前記減圧タービンに連結された
圧縮機と、該圧縮機をその一部に含み、前記予熱装置の
熱源として動作するヒートポンプとを具備することを特
徴とするガスパイプラインの減圧設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098480A JP3026338B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ガスパイプラインの減圧設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098480A JP3026338B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ガスパイプラインの減圧設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305637A true JPH07305637A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3026338B2 JP3026338B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=14220822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6098480A Expired - Fee Related JP3026338B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | ガスパイプラインの減圧設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3026338B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2344381A (en) * | 1998-10-13 | 2000-06-07 | Kershaw H A | Thermal motive power from a heat pump |
| JP2003020914A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Kobe Steel Ltd | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
| JP2006194549A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 冷却システム |
| WO2010025661A1 (zh) * | 2008-09-02 | 2010-03-11 | Ying Youzheng | 利用热能转化为动能和电能的装置及其方法 |
| CN102482951A (zh) * | 2009-06-11 | 2012-05-30 | 塞蒙提克斯公司 | 有效的流体泄压系统 |
| JP2016534274A (ja) * | 2013-07-19 | 2016-11-04 | アイティーエム パワー （リサーチ） リミテッドＩＴＭ Ｐｏｗｅｒ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ） Ｌｉｍｉｔｅｄ | 減圧システム |
| CN111322671A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-23 | 烟台同兴智能技术有限公司 | 分布式热网储能稳压装置 |
| CN111365616A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种动力型调压装置 |
| BE1027533B1 (nl) * | 2019-08-29 | 2021-03-30 | Atlas Copco Airpower Nv | Volumetrische expanderinrichting |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP6098480A patent/JP3026338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2344381A (en) * | 1998-10-13 | 2000-06-07 | Kershaw H A | Thermal motive power from a heat pump |
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| JP4647847B2 (ja) * | 2001-07-10 | 2011-03-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 閉サイクルガスタービンおよび同ガスタービンを用いた発電システム |
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| US10018114B2 (en) | 2013-07-19 | 2018-07-10 | Itm Power (Research) Limited | Pressure reduction system |
| BE1027533B1 (nl) * | 2019-08-29 | 2021-03-30 | Atlas Copco Airpower Nv | Volumetrische expanderinrichting |
| CN111365616A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种动力型调压装置 |
| CN111365616B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-01-07 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种动力型调压装置 |
| CN111322671A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-23 | 烟台同兴智能技术有限公司 | 分布式热网储能稳压装置 |
| CN111322671B (zh) * | 2020-03-25 | 2021-08-24 | 烟台明石智能技术有限公司 | 分布式热网储能稳压装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3026338B2 (ja) | 2000-03-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |