JPS58183803A - ランキンサイクル機関の蒸気発生器 - Google Patents

ランキンサイクル機関の蒸気発生器

Info

Publication number
JPS58183803A
JPS58183803A JP6679682A JP6679682A JPS58183803A JP S58183803 A JPS58183803 A JP S58183803A JP 6679682 A JP6679682 A JP 6679682A JP 6679682 A JP6679682 A JP 6679682A JP S58183803 A JPS58183803 A JP S58183803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam generator
pump
steam
rankine cycle
pressure
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
Application number
JP6679682A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6239662B2 (ja
Inventor
Masahiro Sugihara
正浩 杉原
Toshihide Koda
利秀 幸田
Kazuo Kashiwamura
和生 柏村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6679682A priority Critical patent/JPS58183803A/ja
Publication of JPS58183803A publication Critical patent/JPS58183803A/ja
Publication of JPS6239662B2 publication Critical patent/JPS6239662B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、太陽熱、排熱などによって駆動されるラン
キンサイクル機関の蒸気発生器の改良に関するものであ
る。
J+I1図は従来の太陽熱利用のランキンサイクル機関
のシステムの一例を示す。第1図において、lは集熱ポ
ンプであり、このポンプlを駆動することにより、熱媒
体を循環させて、太陽熱集熱器2で集められた太陽熱が
蓄熱槽3に蓄えられる。
この蓄熱槽3の中にはランキンサイクル機関の蒸気発生
rjI4が設置されており、この蒸気発生器4は、ポン
プ!IKよって送込まれ℃米る集熱温[4C近い高温、
高圧の作動流体の蒸気を発生する。蒸気発生器4で作ら
れた高温、高圧の蒸気は、膨張機@VC流入し、低圧力
まで断熱的に膨張し、膨張に伴う工/タルビ差に相当す
る軸出力を発生して、負fI7を駆動する。膨張後の低
圧になった蒸気は、#JI器8に流入して冷却され、液
化した後に上記ポンプ5に吸込まれて蒸気発生器4に送
込まれ、上述した動作を繰返す。
上述のようにランキンサイクル機関では熱エネルギを機
械エネルギに変換することができるが、その起動から停
止に至る過程は以下に述べるようにrIP制御されるの
が普通である。
停止状態で蓄熱槽3の水@TWが上昇して予め設定した
温度に達すると、ポンプ5を駆動する電動機9が運転開
始され、逆止弁13を通って蒸気発生器4に液状の作動
流体が供給される。この時、蒸気発生器4の出口情の弁
lOが閉じているので、蒸気発生器4の中で発生した蒸
気は蒸気発生器4内に保持され、圧力が飽和圧力に近い
ところまで徐々に上昇し℃くる。圧力検出@IIKよつ
℃蒸気発生器4内の圧力を検知し、この圧力が設定圧力
Kjlすると、弁10が開かれ、高温、高圧の蒸気が膨
張機6へ供給され、#張機6の運転が開始される。運転
中にポンプ5から蒸気発生64に供給される液状の作□
動流体の流量が多過ぎると、蒸気発生64内で完全に蒸
発することがでざないので、jl!彊機6に気液混合の
作動流体が供給され、14f#油の稀釈、ドレンアタッ
クによる損傷の発生などの多(患影参が発生する。
一方、ポンプの作1111流体の流量が少°ないと、蒸
気発生器4内の液相領域が減少し、蒸気の過熱度が増大
するだけで圧力が十分に上昇しなくなり、ランキンサイ
クルの出力の減少を来たすことになる。したがつ℃、一
般に、ランキンサイクルの運転中は蒸気発生器4出口の
蒸気の過熱度ΔTRIを過熱度検知器12によって検出
し、過熱度ΔT旺が設定値(例えばΔTlN−5℃)に
なるように、ポンプbの流量を+111(Iしている。
このような状態で運転を継続し、蓄熱槽3内の温度TW
がある設定値よりも低下すると、もはや効率のよい運転
を継続することができないので、ポンプ5を停止すると
共に弁10を閉じて、ランキンサイクルの運転を停止す
る。このように、ランキンサイクルの運転が停止する直
前まで過熱度の制御が行われているので、蒸気発生器4
の内部に相当量の液状の作!1llflL体が残留して
おり、この液状の作m流体は升10と逆上弁13とによ
って蒸気発生a4の外部への流出が阻止されているので
、次回の起動までそのまま蒸気発生器内に保持されるこ
とになる。
したがって、蓄熱槽3内の温度Twが上昇して米ると、
蒸気発生器4に残留していた液状の作動流体が蒸発する
ので、ポンプ5を駆動しなくても、蒸気発生器4内の圧
力は温度TWに近い温度での飽和圧力まで上昇すること
になる。しかし、一般に、蒸気発生器4の内部容積は/
」八さいので、ボ/グ5をIgIllIすることなく、
弁1(1′lk−開くと蒸気発生器4内の圧力Pは、籐
g図の一ムーBに示すように時間と共に急#に低下し、
#張@aを定常回転に至らせることができない。したが
つ℃、一般には、前述したように、電動機9によつ℃予
めポンプ5を運転した後に、弁10を開いてう/ヤンサ
イクルの運転を開始することになる。
上述のように従来のう/キノサイクル機関は、ランキン
サイクルの運転中は常にポンプ5を補助電源により駆動
することが必要であり、4IA助電源容量が増大するだ
けでなく、ボ/グ駆動用の電動機りの損矢に相当する分
だけ全体効率が低下するという欠点があった。
この発明は、上述のような従来のものの欠点を除去しよ
うとするものであって、S気発生器の伝熱管の途中に適
当な容積をもった液溜めを設けることにより、ランキン
サイクルの起動時にポンプを予め駆動することなく蒸気
発生器の圧力を必要時間保持できるようにし、ポンプな
**機によって直接駆動できるランキンサイクル機関を
提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例7に第3図につい″c説明す
る。
菖3図中、14は蒸気発生器4の2分割された伝熱管 
4m、  4にの中間に設けられた液溜めであり、また
ボ/グ5は膨張機6の出力軸15によって直接駆動され
るように構成されている。なお、この実施狗の上述した
以外の構成は、第1図に示す従来のものと同様であるか
ら、同構成の部分は第五図と同一符号な纂3図中につげ
て説明を省略する。
この実施例によるランキンサイクルの定常運転中の作動
状園は、ボ/グ5がII#ll11機6によつ℃直接駆
動されている点を除けば、第1図に示す従来のフンキン
サイクルと同じである。すなわち、蒸気発生器4の出口
に設置された過熱度検知器12によって発生蒸気の過熱
度ΔTl1liがほぼ一定値になるようにポンプ5の流
量を制御しつつ運転な継続し、蓄熱槽3内の温ILTW
がある設定値よりも低下すると、弁10を閉じて運転を
停止する。このようKしてランキンサイクルが停止した
状趨で、この実施例のものは、蒸気発生器4の伝熱管4
1゜4bの途中に液溜め14を持っているので、蒸気発
生器4内に大量の作動流体が残留している。したがって
、蓄熱槽3内の温度が上昇してランキンサイクルを再起
動するに際して、予めボ/グ5によって蒸気発生器4内
に作動流体を圧送しなくても、起動に必要とされる圧力
を一定時間以上保持することができる。したがって、ポ
ンプ5をsi彊横機6.先行して運転する必要がないの
で、ポンプ運動用の電ItI機9をなくしてポンプ5を
膨張機6と#7Ljj!することが可能となる。
次に、第2図によって、蒸気発生!4vcg1wめ14
を設けた幼果九ついてm#jAする。纂2図では横軸に
時間T、il軸に蒸気発生器内の圧力PI11−とって
いる。gg図において、Pムは起動直前の蒸気発生器内
の圧力、Paはal!纏圧力tPXはjI張機を起動し
、回転を継続するために必要とする最低圧力を示してい
る。さらに、−人−8,41A−0−i−G、fiA−
D−F−G!t$yグsy駆動することなく、弁10を
開いてランキンサイクルを起動した場合の蒸気発生器4
内の圧力Pの変化を示している。
一人−Bは従来のものの蒸気発生器内の圧力変化を示し
、圧力Pは時間Tの経過と共にほぼ直線的に減少し、時
間がTiNCJするとP−PKになり、それ以後はポン
プ5による液状の作動流体の供給が行われない限り、運
転の継続が困−となることがわかる。
線入−〇−M−Gはこの発明の実施例による蒸気発生器
内の圧力変化を示すものである。起動≠に蒸気の発生と
共に蒸気発生器内に存在する作動流体の液が徐々に@少
するのに伴い、液面が低下し℃米るので有効伝1lli
&面積が減少し、圧力は従来の蒸気発生器と同様に@A
−0と低下するか、液溜め14内で液面が低下するの6
で、液溜め14よりも上流1iIに存在する有効伝熱面
積はけとんと変化しないために、はぼ一定の蒸気発生量
と圧力が保持されることになり、圧力は1人−0−gと
変化する。さらに、時間が経過して液溜め14内の作動
流体の液が全部蒸発すると8点に達し、以降は液面が急
激が低下するので、蒸気発生器内の圧力も急激に低下し
、最終的には圧力は時間と共に曲繍人−〇−E−GK沿
って変化する。
上述したようにこの発明の一実施例による蒸気発生器を
採用すると、ランキンサイクルの起動後に運転を継続す
るだに必要な圧力PKを保持する時間TJを大幅に延長
することが可能となり、従来のようにランキンサイクル
の起動に先立ってポンプ5を運転する必要がなくなり、
ポンプ5を膨張機6に直結することが可t@になる。な
お、第2図にgいて@o−gの時間は液溜め14の容積
にほぼ比例して増減するので、時間TJは液溜めの容積
を変えることによって任意のi[K設定でざる。
第2図に8いて、線入−D−F−Gは、上述したと同容
積の液溜めを上流側に設置した場合、すなわち、第3図
の伝熱管4m、4bの有効伝熱面積Al t AMを一
紅一の値が小さくなるように設置AI + AI した場合の圧力の変化を示すものである。纏ム一’Th
−F−Gかられかるように、液溜め目の設置位置が悪い
と@D−Rの圧力がPKよりも低くなるために、起動特
性の改善ができない。
したがつ℃、液溜め14の設置位置は、hを作ca1 mtit体の気液2相部の平均熱通過″4.,1ΔTを
蓄熱槽内の水温と圧力Pxに相当する作動流体の飽和蒸
気温度との温度差(’C)、Gを膨張機入口の圧力P区
、出口の圧力POの時vCll彊機l逸機する作cal 動流体の流量−/hr l hak作動流体の潜熱1r
、Att’液溜めより上流側の有効伝熱面積−とすると
、A1は次で示される値に設定する必要がある。
be A、2hΔT タタし、AIの(In大キ<シ過ぎると、ランキンサイ
クルの停止状繍で液虐め中に残留する作動流体の液量が
減少する傾向になるので、AIの値は上式を満足する範
囲内で、でさるだけ小さくなるよ5に、設定することが
1ましい。
なお1以上この発明を太陽熱利用の実施例について説明
したが、この発明は、排熱利用など他のM源を利用した
う/キンサイクル機関にも適用できること勿論である。
また、上記実施例では蓄熱槽内IC蒸気発生器を設置し
たものを示したが、この発明は、蓄熱槽を別置したり除
去した場合にも適用できる。
以上説明したように、この発明のランキンサイクル機関
の蒸気発生器は、伝熱管の途中に液溜めを設けたので、
ポンプを予め駆動することなく、ランキンサイクルを起
動することが6J能となり、運転の制御が簡単になると
共K、ポンプを影vR慎によって直接駆動することが可
能とtす、システムの全体効率を向上させることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の太陽熱オU用ランキンサイクル機関を示
す構成説明図、第2図は蒸気発生器の起動時の時間−圧
力変化関係図、#I2図はこの発面の一実施例による蒸
気発生器を備えたランキンサイクル機関の構成説明図で
ある。 3・・・蓄熱槽、4・・・蒸気発生器、5・・・ボ/グ
、6・・・膨張機、lO・・・弁、14・・・液溜め。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代4八  葛  舒  信  − 手続補正、!)(方式) 57819 %式% l 事件の表示    特願昭s7−・679・)2、
発明の名称 ツ/中ンナイクル機関OII気斃生器 3、補正をすると 小作との関係   持許出19(!人 II:、所     東京都千代111区丸の内−1’
l12番3号名 称+6O++   三菱電機株式会社
代表者 片 +l+  仁 八 部 4、代理人 住 所     重工;〔都[−代I11区丸の内−口
12番j3−;6、補正の対象 (11明細書の図面の簡単な説明の欄 7、補正の内容 (1)明細書第11真下から5行目rjl!2図はこの
発面の」とあるを「第3図はこの発明の」と補正する。 手続補正書(1斃) 昭和  年  月  口 昭和57年8月19日差出 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭i7−・・7181、発
明の名称 テン命ンナイタル機関OJi気発生器 3、補正をする者 代表者片由仁へ部 4、代理人 住 所     東京都千代111区丸の内二丁目2番
3号5、補正の対象 (1)明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高温熱#貴に設置されて作動流体の蒸気を作る蒸気発生
    器と、蒸気発生器で作られた蒸気を膨張させて動力を取
    出す膨張機と、膨張させた後の蒸気を液化させる凝縮器
    と、凝縮させた作動流体の液体を昇圧して上記蒸気発生
    器に送込むポンプとで閉ループを構成したランキンサイ
    クル機関において、蒸気発生器の伝熱管の途中に液溜め
    を設けたことを特徴とするランキンサイクル機関の蒸気
    発生器。
JP6679682A 1982-04-19 1982-04-19 ランキンサイクル機関の蒸気発生器 Granted JPS58183803A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6679682A JPS58183803A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 ランキンサイクル機関の蒸気発生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6679682A JPS58183803A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 ランキンサイクル機関の蒸気発生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58183803A true JPS58183803A (ja) 1983-10-27
JPS6239662B2 JPS6239662B2 (ja) 1987-08-24

Family

ID=13326183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6679682A Granted JPS58183803A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 ランキンサイクル機関の蒸気発生器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58183803A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006037760A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Sanden Corp ランキンサイクル発電装置
JP2006170185A (ja) * 2004-11-19 2006-06-29 Denso Corp 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法
WO2010029905A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 サンデン株式会社 排熱利用装置
US7992400B2 (en) 2004-10-29 2011-08-09 Denso Corporation Refrigerating apparatus and fluid machine therefor
JP2013151941A (ja) * 2013-04-04 2013-08-08 Sanden Corp 廃熱利用システム
JP2018141579A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 株式会社Ihi バイナリー発電装置およびバイナリー発電方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4530722Y1 (ja) * 1967-11-17 1970-11-25
JPS56121878A (en) * 1980-02-29 1981-09-24 Matsushita Electric Works Ltd Engine system utilizing solar energy

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4530722Y1 (ja) * 1967-11-17 1970-11-25
JPS56121878A (en) * 1980-02-29 1981-09-24 Matsushita Electric Works Ltd Engine system utilizing solar energy

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006037760A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Sanden Corp ランキンサイクル発電装置
JP4495536B2 (ja) * 2004-07-23 2010-07-07 サンデン株式会社 ランキンサイクル発電装置
US7992400B2 (en) 2004-10-29 2011-08-09 Denso Corporation Refrigerating apparatus and fluid machine therefor
JP2006170185A (ja) * 2004-11-19 2006-06-29 Denso Corp 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法
JP4675717B2 (ja) * 2004-11-19 2011-04-27 株式会社デンソー 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法
WO2010029905A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 サンデン株式会社 排熱利用装置
JP2013151941A (ja) * 2013-04-04 2013-08-08 Sanden Corp 廃熱利用システム
JP2018141579A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 株式会社Ihi バイナリー発電装置およびバイナリー発電方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6239662B2 (ja) 1987-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6660095B2 (ja) ランキンサイクルに従って作動する閉ループを制御する装置およびそれを使用する方法
RU2534330C2 (ru) Термодинамическая машина и способ управления ее работой
JP2006250075A (ja) ランキンサイクル装置
JP2018188996A (ja) 廃熱回収装置
WO2015133428A1 (ja) 蒸気システム
JPS58183803A (ja) ランキンサイクル機関の蒸気発生器
JPS6239645B2 (ja)
JPH09170701A (ja) 混圧廃熱ボイラを備えた複合プラント
JP2008267341A (ja) 廃熱回収装置
JP3901608B2 (ja) ランキンサイクル装置
US20210003040A1 (en) An arrangement and a method for controlling a shutdown phase of a whr-system
JP5422747B2 (ja) 太陽熱利用コンバインドサイクルプラント
JP2006250073A (ja) ランキンサイクル装置
JPH11173111A (ja) 火力発電プラント
JP2008169760A (ja) 廃熱回収装置
US4023367A (en) Steam engine for a motor vehicle
JPH0242102A (ja) 熱エネルギ回収方法、及び熱エネルギ回収装置
CN109690029A (zh) 具有用于紧急停止回路的设备的根据朗肯循环运作的闭合回路以及使用此类回路的方法
JP5310622B2 (ja) ランキンサイクルシステム
JP2003329201A (ja) 排熱回収ボイラと複合発電方法と装置
US20080092542A1 (en) Graham Power, a new method of generating power
CN208749417U (zh) 双热源有机朗肯循环发电系统
KR102021901B1 (ko) 병렬 히터를 적용한 초임계 이산화탄소 발전 시스템
RU2745468C1 (ru) Парогазовая установка с воздушным конденсатором
JP4803103B2 (ja) 廃熱回収装置