JPH1019402A - ガスタービンによる低温冷凍システム - Google Patents
ガスタービンによる低温冷凍システムInfo
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- JPH1019402A JPH1019402A JP17496596A JP17496596A JPH1019402A JP H1019402 A JPH1019402 A JP H1019402A JP 17496596 A JP17496596 A JP 17496596A JP 17496596 A JP17496596 A JP 17496596A JP H1019402 A JPH1019402 A JP H1019402A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無駄に廃棄していた低温ガスの冷熱に対する
熱回収利用を図って低温熱源を効率的に得る低温冷凍シ
ステムを提供する。 【解決手段】 圧縮機５、冷媒予冷器８、凝縮器９、受
液器１０、減圧弁１２及び蒸発器１３を備え、冷媒循環
回路に形成される低温冷凍回路と、圧縮機５に軸連結さ
れたガスタービン２及び凝縮器９に設けられた熱源側流
体通路を備え、作動流体としての高圧ガスがガスタービ
ン２、熱源側流体通路の順に流されて低圧常温ガスで取
り出される圧縮機駆動回路とによって、ガスタービンに
よる低温冷凍システムが構成される。
熱回収利用を図って低温熱源を効率的に得る低温冷凍シ
ステムを提供する。 【解決手段】 圧縮機５、冷媒予冷器８、凝縮器９、受
液器１０、減圧弁１２及び蒸発器１３を備え、冷媒循環
回路に形成される低温冷凍回路と、圧縮機５に軸連結さ
れたガスタービン２及び凝縮器９に設けられた熱源側流
体通路を備え、作動流体としての高圧ガスがガスタービ
ン２、熱源側流体通路の順に流されて低圧常温ガスで取
り出される圧縮機駆動回路とによって、ガスタービンに
よる低温冷凍システムが構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧ガスを作動流
体とする膨張タービンと称されるガスタービンを圧縮機
の駆動源として用いることによって、−数十℃の低温が
得られるガスタービンによる低温冷凍システムに関す
る。
体とする膨張タービンと称されるガスタービンを圧縮機
の駆動源として用いることによって、−数十℃の低温が
得られるガスタービンによる低温冷凍システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】都市ガスとして用いられる液化天然ガス
（ＬＮＧ）の基地で製造した高い圧力の天然ガスは、減
圧した後に需要先に供給される。この場合の減圧手段と
して従来から行われている典型的な先行技術に次の２方
式がある。その一つは、ガバナ整圧方式〔「新設用地区
ガバナＥＦＧユニット」、都市ガスシンポジゥム発表要
旨集（第42回定時総会）第15頁、社団法人日本ガス協会
平成 6年 5月17日出版参照〕であり、今一つは冷熱発電
方式〔「東扇島冷熱発電１号機の概要」、電気協会雑誌
昭和61年10月号第16〜第25頁、社団法人日本電気協会昭
和61年10月 1日出版参照〕である。
（ＬＮＧ）の基地で製造した高い圧力の天然ガスは、減
圧した後に需要先に供給される。この場合の減圧手段と
して従来から行われている典型的な先行技術に次の２方
式がある。その一つは、ガバナ整圧方式〔「新設用地区
ガバナＥＦＧユニット」、都市ガスシンポジゥム発表要
旨集（第42回定時総会）第15頁、社団法人日本ガス協会
平成 6年 5月17日出版参照〕であり、今一つは冷熱発電
方式〔「東扇島冷熱発電１号機の概要」、電気協会雑誌
昭和61年10月号第16〜第25頁、社団法人日本電気協会昭
和61年10月 1日出版参照〕である。
【０００３】前者のガバナ整圧方式は、図４にシステム
の概要が示されるように、高い圧力の天然ガスは導管で
需要先近辺に移送されて、減圧弁により減圧し低圧にし
て需要先に供給されている。また、後者の冷熱発電方式
は高い圧力のエネルギーを利用するために、膨張タービ
ンにより発電機を駆動し電気エネルギーを得て低圧の天
然ガスにしているのであって、この場合、高圧のガスは
膨張タービンによりエネルギーを回収され、ガス自体は
低圧になると同時に温度が低下するが、この低温ガスは
海水、工業用水等で常温まで加温されており、冷熱は利
用されないで無駄に捨てているのが普通である。
の概要が示されるように、高い圧力の天然ガスは導管で
需要先近辺に移送されて、減圧弁により減圧し低圧にし
て需要先に供給されている。また、後者の冷熱発電方式
は高い圧力のエネルギーを利用するために、膨張タービ
ンにより発電機を駆動し電気エネルギーを得て低圧の天
然ガスにしているのであって、この場合、高圧のガスは
膨張タービンによりエネルギーを回収され、ガス自体は
低圧になると同時に温度が低下するが、この低温ガスは
海水、工業用水等で常温まで加温されており、冷熱は利
用されないで無駄に捨てているのが普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前者のガバナ整圧方式
は、圧力エネルギーが全く回収されることなく捨てられ
ており、また、後者の冷熱発電方式は冷熱エネルギーが
無駄に捨てられているという問題点がある。
は、圧力エネルギーが全く回収されることなく捨てられ
ており、また、後者の冷熱発電方式は冷熱エネルギーが
無駄に捨てられているという問題点がある。
【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めに成されたものであり、従って本発明の目的は、無駄
に廃棄していた低温ガスの冷熱に対する熱回収利用を図
って低温熱源を効率的に得る低温冷凍システムを提供す
ることにある。
めに成されたものであり、従って本発明の目的は、無駄
に廃棄していた低温ガスの冷熱に対する熱回収利用を図
って低温熱源を効率的に得る低温冷凍システムを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧弁及び蒸
発器を備え、冷媒循環回路に形成される低温冷凍回路
と、前記圧縮機に軸連結されたガスタービン及び前記凝
縮器に設けられた熱源側流体通路を備え、作動流体とし
ての高圧ガスがガスタービン、熱源側流体通路の順に流
されて低圧常温ガスで取り出される圧縮機駆動回路とを
含むことを特徴とするガスタービンによる低温冷凍シス
テムである。
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧弁及び蒸
発器を備え、冷媒循環回路に形成される低温冷凍回路
と、前記圧縮機に軸連結されたガスタービン及び前記凝
縮器に設けられた熱源側流体通路を備え、作動流体とし
ての高圧ガスがガスタービン、熱源側流体通路の順に流
されて低圧常温ガスで取り出される圧縮機駆動回路とを
含むことを特徴とするガスタービンによる低温冷凍シス
テムである。
【０００７】本発明はまた、前項記載の低温冷凍システ
ムにおいて、低温冷凍回路が、凝縮器に送給する高温冷
媒ガスを常温近くまで冷却させるための冷媒予冷器を備
えるガスタービンによる低温冷凍システムである。
ムにおいて、低温冷凍回路が、凝縮器に送給する高温冷
媒ガスを常温近くまで冷却させるための冷媒予冷器を備
えるガスタービンによる低温冷凍システムである。
【０００８】本発明はまた、前２項にそれぞれ記載の低
温冷凍システムにおいて、低温冷凍回路の冷媒が炭酸ガ
スであるガスタービンによる低温冷凍システムである。
温冷凍システムにおいて、低温冷凍回路の冷媒が炭酸ガ
スであるガスタービンによる低温冷凍システムである。
【０００９】本発明はまた、前項記載の低温冷凍システ
ムにおいて、ガスタービンに対して発電機が直結され、
圧縮機の駆動に消費された残余のタービン動力が発電機
の発電に利用されるガスタービンによる低温冷凍システ
ムである。
ムにおいて、ガスタービンに対して発電機が直結され、
圧縮機の駆動に消費された残余のタービン動力が発電機
の発電に利用されるガスタービンによる低温冷凍システ
ムである。
【００１０】本発明はまた、前項記載の低温冷凍システ
ムにおいて、圧縮機駆動回路の作動流体が都市ガス用の
高圧常温天然ガスであるガスタービンによる低温冷凍シ
ステムである。
ムにおいて、圧縮機駆動回路の作動流体が都市ガス用の
高圧常温天然ガスであるガスタービンによる低温冷凍シ
ステムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明によれば、例えば、ＬＮＧ
基地で製造されて導管で移送される高圧（１０００kPa
程度）の天然ガスは都市ガス需要先に供給される際、ガ
スタービンにより４００kPa 程度に減圧されるが、減圧
されたガスはエネルギーを失い、その温度は−２０〜３
０℃となる。一方、冷凍サイクルは、冷媒ガスを圧縮機
で圧縮し、この圧縮したガスを冷却し、凝縮させて液化
し、この液体冷媒を減圧弁により減圧することにより低
温の冷媒とし、蒸発器に供給する。そして、この蒸発器
で熱を奪取して気化した冷媒ガスは、再度、圧縮機で圧
縮され循環利用される。本発明はこのガスタービンと冷
凍サイクルを効率良く組合せて低温の冷熱を取り出すも
のである。
基地で製造されて導管で移送される高圧（１０００kPa
程度）の天然ガスは都市ガス需要先に供給される際、ガ
スタービンにより４００kPa 程度に減圧されるが、減圧
されたガスはエネルギーを失い、その温度は−２０〜３
０℃となる。一方、冷凍サイクルは、冷媒ガスを圧縮機
で圧縮し、この圧縮したガスを冷却し、凝縮させて液化
し、この液体冷媒を減圧弁により減圧することにより低
温の冷媒とし、蒸発器に供給する。そして、この蒸発器
で熱を奪取して気化した冷媒ガスは、再度、圧縮機で圧
縮され循環利用される。本発明はこのガスタービンと冷
凍サイクルを効率良く組合せて低温の冷熱を取り出すも
のである。
【００１２】ガスタービンにより得られた動力エネルギ
ーは、冷凍システムにおいて冷媒ガスを圧縮する圧縮機
の動力に利用し、ガスタービン出口の低温のガスは冷凍
システムにおける圧縮した温度の高い冷媒ガスを冷却し
凝縮させる冷熱源として利用する。このシステムにより
効率良く、ガスタービン出口の温度よりも更に低温の冷
熱を得ることができる。
ーは、冷凍システムにおいて冷媒ガスを圧縮する圧縮機
の動力に利用し、ガスタービン出口の低温のガスは冷凍
システムにおける圧縮した温度の高い冷媒ガスを冷却し
凝縮させる冷熱源として利用する。このシステムにより
効率良く、ガスタービン出口の温度よりも更に低温の冷
熱を得ることができる。
【００１３】本発明の実施の形態に関してその実施例が
示される添付図面を参照しながらさらに説明する。本発
明の一実施例に係る低温冷凍システムのフロー図が示さ
れる図１において、本発明に係る低温冷凍システムは、
低温冷凍回路と圧縮機駆動回路とによって構成される。
示される添付図面を参照しながらさらに説明する。本発
明の一実施例に係る低温冷凍システムのフロー図が示さ
れる図１において、本発明に係る低温冷凍システムは、
低温冷凍回路と圧縮機駆動回路とによって構成される。
【００１４】低温冷凍回路は、圧縮機５、冷媒予冷器
８、凝縮器９、受液器（冷媒液貯槽）１０、減圧弁１２
及び蒸発器１３を要素部材として備えていて、圧縮機５
の吐出口と冷媒予冷器８の冷媒側通路の取入口とを高温
高圧冷媒ガス管路７で接続し、冷媒予冷器８の冷媒側通
路の取出口と凝縮器９の冷媒側通路の取入口とを高圧冷
媒液管路で接続し、凝縮器９の冷媒側通路の取出口と受
液器１０の取入口とを高圧冷媒液管路で接続し、受液器
１０の取出口と減圧弁１２の入側ポートとを高圧冷媒液
管路１１で接続し、減圧弁１２の出側ポートと蒸発器１
３の冷媒側通路の取入口とを低圧冷媒液管路で接続し、
蒸発器１３の冷媒側通路の取出口と圧縮機５の吸入口と
を低圧低温冷媒ガス管路１４で接続して、液相とガス相
との変化を伴う冷凍サイクルを有する冷媒循環回路が形
成される。
８、凝縮器９、受液器（冷媒液貯槽）１０、減圧弁１２
及び蒸発器１３を要素部材として備えていて、圧縮機５
の吐出口と冷媒予冷器８の冷媒側通路の取入口とを高温
高圧冷媒ガス管路７で接続し、冷媒予冷器８の冷媒側通
路の取出口と凝縮器９の冷媒側通路の取入口とを高圧冷
媒液管路で接続し、凝縮器９の冷媒側通路の取出口と受
液器１０の取入口とを高圧冷媒液管路で接続し、受液器
１０の取出口と減圧弁１２の入側ポートとを高圧冷媒液
管路１１で接続し、減圧弁１２の出側ポートと蒸発器１
３の冷媒側通路の取入口とを低圧冷媒液管路で接続し、
蒸発器１３の冷媒側通路の取出口と圧縮機５の吸入口と
を低圧低温冷媒ガス管路１４で接続して、液相とガス相
との変化を伴う冷凍サイクルを有する冷媒循環回路が形
成される。
【００１５】圧縮機駆動回路は、圧縮機５の入力軸に直
結等によって軸連結されたガスタービン２及び凝縮器９
に設けられた熱源側流体通路を要素部材として備えてい
て、ガスタービン２のガス取入口に高圧ガス管路１を接
続し、ガスタービン２のガス取入口と凝縮器９の熱源側
流体通路の取入口とを低圧低温ガス管路３で接続し、凝
縮器９の熱源側流体通路の取出口に低圧常温ガス管路４
を接続して、高圧ガスをガスタービン２、前記熱源側流
体通路の順に流して低圧常温ガスで取り出させる作動流
体回路が形成される。
結等によって軸連結されたガスタービン２及び凝縮器９
に設けられた熱源側流体通路を要素部材として備えてい
て、ガスタービン２のガス取入口に高圧ガス管路１を接
続し、ガスタービン２のガス取入口と凝縮器９の熱源側
流体通路の取入口とを低圧低温ガス管路３で接続し、凝
縮器９の熱源側流体通路の取出口に低圧常温ガス管路４
を接続して、高圧ガスをガスタービン２、前記熱源側流
体通路の順に流して低圧常温ガスで取り出させる作動流
体回路が形成される。
【００１６】上記低温冷凍システムにおいて、高圧ガス
管路１に供給される高圧の天然ガスは、ガスタービン２
によりエネルギーを回収され、温度が低下し、低圧・低
温のガスとなって低圧低温ガス管路３に至る。一方、冷
媒循環回路側では圧縮機５に吸入される低圧冷媒ガスは
圧縮によって圧力及び温度が高くなり、冷媒予冷器８で
冷却水管路１５を流れる冷却水と熱交換することによっ
て常温近くまで冷却される。この冷媒ガスは更に、凝縮
器９により熱源側流体通路を流れる低圧・低温の天然ガ
スと熱交換され凝縮・液化して液体となる。この液体冷
媒は受液器１０に一旦貯溜され、減圧弁１２で減圧され
低圧・低温の冷媒となり蒸発器１３に供給される。蒸発
器１３では低圧・低温冷媒は蒸発し、被冷却流体管路１
６を流れる被冷却流体の温度を低下させる。蒸発気化し
た冷媒は圧縮機５で圧縮されて循環利用される。
管路１に供給される高圧の天然ガスは、ガスタービン２
によりエネルギーを回収され、温度が低下し、低圧・低
温のガスとなって低圧低温ガス管路３に至る。一方、冷
媒循環回路側では圧縮機５に吸入される低圧冷媒ガスは
圧縮によって圧力及び温度が高くなり、冷媒予冷器８で
冷却水管路１５を流れる冷却水と熱交換することによっ
て常温近くまで冷却される。この冷媒ガスは更に、凝縮
器９により熱源側流体通路を流れる低圧・低温の天然ガ
スと熱交換され凝縮・液化して液体となる。この液体冷
媒は受液器１０に一旦貯溜され、減圧弁１２で減圧され
低圧・低温の冷媒となり蒸発器１３に供給される。蒸発
器１３では低圧・低温冷媒は蒸発し、被冷却流体管路１
６を流れる被冷却流体の温度を低下させる。蒸発気化し
た冷媒は圧縮機５で圧縮されて循環利用される。
【００１７】ガスタービン２は圧縮機５と直結され、ガ
スタービン２で得られた動力を圧縮機５の駆動動力に利
用する。この場合、熱バランス的に圧縮機５の駆動動力
よりもガスタービン２の出力の方を大きくすることが好
ましく、余剰の動力はガスタービン２及び圧縮機５と直
結した発電機６の発電に利用される。
スタービン２で得られた動力を圧縮機５の駆動動力に利
用する。この場合、熱バランス的に圧縮機５の駆動動力
よりもガスタービン２の出力の方を大きくすることが好
ましく、余剰の動力はガスタービン２及び圧縮機５と直
結した発電機６の発電に利用される。
【００１８】このシステムにより、低温の冷熱を得るの
に電力を必要としなく、逆に余剰の電力を得ると共に、
ガスタービン２の出口ガス温度よりも更に低温の冷熱を
供給することが可能である。本発明の低温冷凍システム
では、冷媒の選択が重点となるが、例えば、冷媒として
炭酸ガスを使用することにより、より効率良く−５０℃
程度の冷熱を得ることができる。勿論、フロン冷媒の使
用も可能であるが環境問題の点から安価な炭酸ガスは有
利と言える。
に電力を必要としなく、逆に余剰の電力を得ると共に、
ガスタービン２の出口ガス温度よりも更に低温の冷熱を
供給することが可能である。本発明の低温冷凍システム
では、冷媒の選択が重点となるが、例えば、冷媒として
炭酸ガスを使用することにより、より効率良く−５０℃
程度の冷熱を得ることができる。勿論、フロン冷媒の使
用も可能であるが環境問題の点から安価な炭酸ガスは有
利と言える。
【００１９】図２に低温冷凍システムに用いる炭酸ガス
冷媒の温度−エントロピー線図が示されるが、冷媒とし
て炭酸ガスを利用した場合、凝縮器の冷却に冷却水を用
いれば、凝縮器の温度は破線で示すように２５℃程度
で、炭酸ガスの圧力も６５００kPa と高く、従って、圧
縮機の駆動動力は高いが、凝縮器の冷却にガスタービン
の出口の低温ガスを利用することにより、凝縮器の温度
を実線で示す如く１４℃程度とすることができて圧力を
５０００kPa と低くさせて圧縮機の駆動動力を低下させ
ることができる。
冷媒の温度−エントロピー線図が示されるが、冷媒とし
て炭酸ガスを利用した場合、凝縮器の冷却に冷却水を用
いれば、凝縮器の温度は破線で示すように２５℃程度
で、炭酸ガスの圧力も６５００kPa と高く、従って、圧
縮機の駆動動力は高いが、凝縮器の冷却にガスタービン
の出口の低温ガスを利用することにより、凝縮器の温度
を実線で示す如く１４℃程度とすることができて圧力を
５０００kPa と低くさせて圧縮機の駆動動力を低下させ
ることができる。
【００２０】
【実施例】図２に示す低温冷凍システムに基づき冷媒に
炭酸ガスを用いた装置の具体的実施例を次に説明する。 〔実施例〕本実施例における諸条件に関しては下記の通
りである。
炭酸ガスを用いた装置の具体的実施例を次に説明する。 〔実施例〕本実施例における諸条件に関しては下記の通
りである。
【００２１】この具体的実施例では、圧力１０００kPa
、流量２００００Nm3/h の天然ガスは動力を回収する
ため、ガスタービン２に供給され、４００kPa 程度に減
圧される。この減圧されたガスはエネルギーを失い、そ
の温度は−２０℃となる。この低温ガスは炭酸ガス凝縮
器９と熱交換して、常温まで加熱された後、都市ガス需
要家に供給される。一方、冷凍システムは液体炭酸ガス
蒸発器１３で気化した低圧６００kPa の炭酸ガスを圧縮
機５で５０００kPa まで圧縮し、約１４０℃に加熱した
ガスを先ず、炭酸ガス冷媒予冷器８で冷却水と熱交換
し、約２０℃まで冷却する。この炭酸ガスを炭酸ガス凝
縮器９によりガスタービン２出口の−２０℃の天然ガス
と熱交換して凝縮させ、液体炭酸ガスとする。この液体
炭酸ガスは、液体炭酸ガス受液器１０に貯溜し、減圧弁
１２で６００kPa まで減圧させフラッシュさせることに
より、−５３℃の低温の混相流体として炭酸ガス蒸発器
１３に供給する。炭酸ガス蒸発器１３では低温の混相炭
酸ガスは蒸発することにより、被冷却流体の温度を低下
させることができる。蒸発気化した炭酸ガスは、再度圧
縮機５で圧縮され循環利用される。
、流量２００００Nm3/h の天然ガスは動力を回収する
ため、ガスタービン２に供給され、４００kPa 程度に減
圧される。この減圧されたガスはエネルギーを失い、そ
の温度は−２０℃となる。この低温ガスは炭酸ガス凝縮
器９と熱交換して、常温まで加熱された後、都市ガス需
要家に供給される。一方、冷凍システムは液体炭酸ガス
蒸発器１３で気化した低圧６００kPa の炭酸ガスを圧縮
機５で５０００kPa まで圧縮し、約１４０℃に加熱した
ガスを先ず、炭酸ガス冷媒予冷器８で冷却水と熱交換
し、約２０℃まで冷却する。この炭酸ガスを炭酸ガス凝
縮器９によりガスタービン２出口の−２０℃の天然ガス
と熱交換して凝縮させ、液体炭酸ガスとする。この液体
炭酸ガスは、液体炭酸ガス受液器１０に貯溜し、減圧弁
１２で６００kPa まで減圧させフラッシュさせることに
より、−５３℃の低温の混相流体として炭酸ガス蒸発器
１３に供給する。炭酸ガス蒸発器１３では低温の混相炭
酸ガスは蒸発することにより、被冷却流体の温度を低下
させることができる。蒸発気化した炭酸ガスは、再度圧
縮機５で圧縮され循環利用される。
【００２２】ガスタービン２により得られた動力エネル
ギーはガスタービン２と直結した圧縮機５の動力に利用
し、余剰の動力は発電機６により発電し、約１００ kＷ
の電力を得ることができる。天然ガスの流量２００００
Nm3/h のの設備では、このシステムにより従来無駄に捨
てていた冷熱を利用し、冷凍能力８４冷凍トンで超低温
倉庫用の−５０℃程度の冷熱を容易に得ることができ
る。また、余剰電力として約１００ kＷの電力も得るこ
とができる。
ギーはガスタービン２と直結した圧縮機５の動力に利用
し、余剰の動力は発電機６により発電し、約１００ kＷ
の電力を得ることができる。天然ガスの流量２００００
Nm3/h のの設備では、このシステムにより従来無駄に捨
てていた冷熱を利用し、冷凍能力８４冷凍トンで超低温
倉庫用の−５０℃程度の冷熱を容易に得ることができ
る。また、余剰電力として約１００ kＷの電力も得るこ
とができる。
【００２３】図３には本発明の他実施例に係る低温冷凍
システムが示される。この他実施例は図１に図示される
一実施例に類似していて、対応する同一の各部材には同
じ符号が付されている。この他実施例において注目され
る点は、低温冷凍回路の高圧側ラインに冷媒予冷器８が
省略されていて、圧縮機５の吐出口と凝縮器９の冷媒側
通路の取入口とを高温高圧冷媒ガス管路７で接続した構
成に特徴がある。このような構成の実施例は、凝縮器９
の能力が図１の実施例の場合に比較して大きくなるが、
同様に作動流体の冷熱を回収して低温の冷熱を効率的に
得ることが可能である。
システムが示される。この他実施例は図１に図示される
一実施例に類似していて、対応する同一の各部材には同
じ符号が付されている。この他実施例において注目され
る点は、低温冷凍回路の高圧側ラインに冷媒予冷器８が
省略されていて、圧縮機５の吐出口と凝縮器９の冷媒側
通路の取入口とを高温高圧冷媒ガス管路７で接続した構
成に特徴がある。このような構成の実施例は、凝縮器９
の能力が図１の実施例の場合に比較して大きくなるが、
同様に作動流体の冷熱を回収して低温の冷熱を効率的に
得ることが可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、高圧ガスを作動流体と
するガスタービンにより得られた動力エネルギーを有効
に利用するシステムであるため、電力等の他の動力を必
要としなく、また、従来無駄に捨てていたタービン出口
の低温ガスの冷熱を冷凍システムの冷熱源として効率的
に利用することができる。さらに、冷却水等が利用され
る冷媒予冷器で冷媒を冷却した後、凝縮器でガスタービ
ン出口の低温ガスと冷媒とを熱交換させるようにするこ
とによって、効率良く、かつ、容易に−５０℃程度の超
低温の熱源を得ることができる。また冷媒として炭酸ガ
スを利用可能なシステムであるので、環境面での問題が
全くなく、冷媒自体が安価でランニングコストの低減化
も図れる一石二鳥の効果が奏される。
するガスタービンにより得られた動力エネルギーを有効
に利用するシステムであるため、電力等の他の動力を必
要としなく、また、従来無駄に捨てていたタービン出口
の低温ガスの冷熱を冷凍システムの冷熱源として効率的
に利用することができる。さらに、冷却水等が利用され
る冷媒予冷器で冷媒を冷却した後、凝縮器でガスタービ
ン出口の低温ガスと冷媒とを熱交換させるようにするこ
とによって、効率良く、かつ、容易に−５０℃程度の超
低温の熱源を得ることができる。また冷媒として炭酸ガ
スを利用可能なシステムであるので、環境面での問題が
全くなく、冷媒自体が安価でランニングコストの低減化
も図れる一石二鳥の効果が奏される。
【図１】本発明の一実施例に係る低温冷凍システムのフ
ロー図である。
ロー図である。
【図２】図１の低温冷凍システムに用いる炭酸ガス冷媒
の温度−エントロピー線図である。
の温度−エントロピー線図である。
【図３】本発明の他実施例に係る低温冷凍システムのフ
ロー図である。
ロー図である。
【図４】従来の天然ガス減圧システムの第１例を示すフ
ロー図である。
ロー図である。
【図５】従来の天然ガス減圧システムの第２例を示すフ
ロー図である。
ロー図である。
１…高圧ガス管路 ２…ガスタービン ３…低圧低温ガス管路 ４…低圧常温ガス管路 ５…圧縮機 ６…発電機 ７…高温高圧冷媒ガス管路 ８…冷媒予冷器 ９…凝縮器 １０…受液器 １１…高圧冷媒液管路 １２…減圧弁 １３…蒸発器 １４…低圧低温冷媒ガス管路 １５…冷却水管路 １６…被冷却流体管路
Claims (5)
- 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、受液器、減圧弁及び蒸
発器を備え、冷媒循環回路に形成される低温冷凍回路
と、前記圧縮機に軸連結されたガスタービン及び前記凝
縮器に設けられた熱源側流体通路を備え、作動流体とし
ての高圧ガスがガスタービン、熱源側流体通路の順に流
されて低圧常温ガスで取り出される圧縮機駆動回路とを
含むことを特徴とするガスタービンによる低温冷凍シス
テム。 - 【請求項２】 低温冷凍回路が、凝縮器に送給する高温
冷媒ガスを常温近くまで冷却させるための冷媒予冷器を
備える請求項１記載のガスタービンによる低温冷凍シス
テム。 - 【請求項３】 低温冷凍回路の冷媒が炭酸ガスである請
求項１または２に記載のガスタービンによる低温冷凍シ
ステム。 - 【請求項４】 ガスタービンに対して発電機が直結さ
れ、圧縮機の駆動に消費された残余のタービン動力が発
電機の発電に利用される請求項３に記載のガスタービン
による低温冷凍システム。 - 【請求項５】 圧縮機駆動回路の作動流体が都市ガス用
の高圧常温天然ガスである請求項３または４に記載のガ
スタービンによる低温冷凍システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17496596A JPH1019402A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | ガスタービンによる低温冷凍システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17496596A JPH1019402A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | ガスタービンによる低温冷凍システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019402A true JPH1019402A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15987841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17496596A Withdrawn JPH1019402A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | ガスタービンによる低温冷凍システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019402A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-07-04 JP JP17496596A patent/JPH1019402A/ja not_active Withdrawn
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