JPS61276673A - エンジン駆動の開放式ヒ−トポンプ - Google Patents
エンジン駆動の開放式ヒ−トポンプInfo
- Publication number
- JPS61276673A JPS61276673A JP60116164A JP11616485A JPS61276673A JP S61276673 A JPS61276673 A JP S61276673A JP 60116164 A JP60116164 A JP 60116164A JP 11616485 A JP11616485 A JP 11616485A JP S61276673 A JPS61276673 A JP S61276673A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- steam
- flash evaporator
- stage compressor
- intercooler
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible 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。
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〕
各種産業には多くの冷却プロセスがあり、そこでは廃が
ス、温排水の形で全投入二ネ？レギーの約半分が大気、
河川、海等に捨てられている。
ス、温排水の形で全投入二ネ？レギーの約半分が大気、
河川、海等に捨てられている。
本発明はこのような実情に鑑みてなされ次ものであり、
これら排熱のうちの温排水から熱回収して、低・中圧の
産業用プロセス蒸気を作るヒートポンプに関するもので
あって、更に詳述すれは、減圧弁を通して熱水を取入れ
る第１フラッシュ蒸発器、この第１フラッシュ蒸発器か
らの蒸気を圧縮する低圧段圧縮機、低圧段圧縮機からの
蒸気を冷却する中間冷却器、及び、この中間冷却器から
の蒸気を圧縮する高圧段圧縮機とからなるエンジン駆動
の開放式ヒートポンプに関する。
これら排熱のうちの温排水から熱回収して、低・中圧の
産業用プロセス蒸気を作るヒートポンプに関するもので
あって、更に詳述すれは、減圧弁を通して熱水を取入れ
る第１フラッシュ蒸発器、この第１フラッシュ蒸発器か
らの蒸気を圧縮する低圧段圧縮機、低圧段圧縮機からの
蒸気を冷却する中間冷却器、及び、この中間冷却器から
の蒸気を圧縮する高圧段圧縮機とからなるエンジン駆動
の開放式ヒートポンプに関する。
上記のような構成のものは、冷媒としてフレオンを使用
したりａ−ズドサイクルヒートボンプに比べて、高品度
（１１０℃程度）で熱分解を起し易いフレオン等の冷媒
の特性による規制が少ないので、得られる蒸気の最高温
度が高い範囲にまでとれる利点と、圧縮機を二段式にし
て一段当りの圧縮比を抑えて圧縮機自体のコンパクト化
を図り乍ら、中間冷却器によって低圧段圧縮機からの蒸
気の過熱度を低減して、高圧段圧縮機での圧縮仕事量を
低減化できる利点を有する。
したりａ−ズドサイクルヒートボンプに比べて、高品度
（１１０℃程度）で熱分解を起し易いフレオン等の冷媒
の特性による規制が少ないので、得られる蒸気の最高温
度が高い範囲にまでとれる利点と、圧縮機を二段式にし
て一段当りの圧縮比を抑えて圧縮機自体のコンパクト化
を図り乍ら、中間冷却器によって低圧段圧縮機からの蒸
気の過熱度を低減して、高圧段圧縮機での圧縮仕事量を
低減化できる利点を有する。
この種の開放式ヒートポンプとして従来より知られてい
るものの一つに特関昭５５−１６０２６５号公報に開示
されたものがある。 つまり、第３図に示すように、フ
ラッシュ蒸発器（０１）で生成され友蒸気を低圧段圧縮
機（０２）で圧縮するとともに、この圧縮蒸気を接触式
の中間冷却器（０３）で蒸気過熱度を低減し次状態で高
圧段圧縮機（０４）で圧縮してプロセス蒸気として使用
するように構成してあり、中間冷却器（０３）内の過熱
低減用水をレベタレ計（０１４）の検出結果に基づいて
別置の給水装置（０１３）から供給するようにしてあっ
た。
るものの一つに特関昭５５−１６０２６５号公報に開示
されたものがある。 つまり、第３図に示すように、フ
ラッシュ蒸発器（０１）で生成され友蒸気を低圧段圧縮
機（０２）で圧縮するとともに、この圧縮蒸気を接触式
の中間冷却器（０３）で蒸気過熱度を低減し次状態で高
圧段圧縮機（０４）で圧縮してプロセス蒸気として使用
するように構成してあり、中間冷却器（０３）内の過熱
低減用水をレベタレ計（０１４）の検出結果に基づいて
別置の給水装置（０１３）から供給するようにしてあっ
た。
この場合には、低圧段圧縮機からの蒸気と接触させる過
熱低減用の冷却水を専用のものとして用意しなければな
らず、その為の貯蔵設備等も必要であり九。
熱低減用の冷却水を専用のものとして用意しなければな
らず、その為の貯蔵設備等も必要であり九。
本発明の目的は本来備わっている装置を有効利用して設
備の削減化を図れるものを提供する点にある。
備の削減化を図れるものを提供する点にある。
本発明による特徴構成はエンジン冷却水の経路内に、エ
ンジンからの高温帰還水を減圧弁を介して取込む第２フ
ラッシュ蒸発器全介装して、この第２フラッシュ蒸発器
での残留水をエンジンに向けて循環させるとともに、こ
の第２フラッシュ蒸発器でエンジン冷却水を蒸発させ、
更に、エンジン冷却水を減圧弁を介して中間冷却器に導
入し次状態で、この中間冷却器内で導入エンジン冷却水
と低圧段圧縮機からの蒸気とを混合し、もって、第２フ
ラッシュ蒸発器からの蒸気と中間冷却器からの蒸気とを
高圧段圧縮機に投入し、圧縮した後次工程に送るように
構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである
。
ンジンからの高温帰還水を減圧弁を介して取込む第２フ
ラッシュ蒸発器全介装して、この第２フラッシュ蒸発器
での残留水をエンジンに向けて循環させるとともに、こ
の第２フラッシュ蒸発器でエンジン冷却水を蒸発させ、
更に、エンジン冷却水を減圧弁を介して中間冷却器に導
入し次状態で、この中間冷却器内で導入エンジン冷却水
と低圧段圧縮機からの蒸気とを混合し、もって、第２フ
ラッシュ蒸発器からの蒸気と中間冷却器からの蒸気とを
高圧段圧縮機に投入し、圧縮した後次工程に送るように
構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである
。
つまり、本装置がエンジン駆動型である点に着目して、
エンジン冷却水経路を中間冷却器に分岐させることによ
って、このエンジン冷却水を過熱低減水として兼用利用
可能である。
エンジン冷却水経路を中間冷却器に分岐させることによ
って、このエンジン冷却水を過熱低減水として兼用利用
可能である。
したがって、過熱低減水として従来のように別途設ける
必要がなく、本来構成装置の有効利用ができて、設備構
成面で有利である。
必要がなく、本来構成装置の有効利用ができて、設備構
成面で有利である。
しかも、エンジン冷却水経路内に第２フラッシュ蒸発器
を介装して、この蒸発器での蒸気を高圧段圧縮機に投入
するようにしＣあるので、エンジン冷却水をも自身の保
有熱を利用して蒸気化してプロセス蒸気として有効利用
できるとともに、蒸発潜熱を奪われて低温化された第２
フラッシュ蒸発器内残留水を再びエンジン冷却水として
利用できる冷却水の循環利用が可能になり、冷却水とし
゛Ｃプロセス蒸気に利用される分だけを補充するだけの
少量のものを用意すればよく、かつ、エンジン冷却水自
身を冷却する九めに新たな装置を設置する必要がない。
を介装して、この蒸発器での蒸気を高圧段圧縮機に投入
するようにしＣあるので、エンジン冷却水をも自身の保
有熱を利用して蒸気化してプロセス蒸気として有効利用
できるとともに、蒸発潜熱を奪われて低温化された第２
フラッシュ蒸発器内残留水を再びエンジン冷却水として
利用できる冷却水の循環利用が可能になり、冷却水とし
゛Ｃプロセス蒸気に利用される分だけを補充するだけの
少量のものを用意すればよく、かつ、エンジン冷却水自
身を冷却する九めに新たな装置を設置する必要がない。
以上のように、圧縮機駆動用として用いられるエンジン
が有する本来構成装置（冷却水系統）の有効利用によっ
て従来構成に−ない効果を奏するに至り念。
が有する本来構成装置（冷却水系統）の有効利用によっ
て従来構成に−ない効果を奏するに至り念。
第１図に示すように、工場等から排出される湿排水（熱
水）を利用する第１フラッシュ蒸発器（１）、この第１
フラッシュ蒸発器（１）からの蒸気を圧縮するエンジン
（Ｅｌ駆動型低圧段圧縮機（２）、低圧段圧縮機（２）
からの圧縮蒸気を乾燥飽和状態近傍まで冷却する中間冷
却器（３）、及び、この中間冷却器（３）からの蒸気を
圧縮する、低圧段圧縮機（２）と入力連結された高圧段
圧縮機（４）とを備え、この圧縮機（４）での圧縮蒸気
をプロセス蒸気として利用するように開放式のエンジン
ヒートポンプを構成してある。
水）を利用する第１フラッシュ蒸発器（１）、この第１
フラッシュ蒸発器（１）からの蒸気を圧縮するエンジン
（Ｅｌ駆動型低圧段圧縮機（２）、低圧段圧縮機（２）
からの圧縮蒸気を乾燥飽和状態近傍まで冷却する中間冷
却器（３）、及び、この中間冷却器（３）からの蒸気を
圧縮する、低圧段圧縮機（２）と入力連結された高圧段
圧縮機（４）とを備え、この圧縮機（４）での圧縮蒸気
をプロセス蒸気として利用するように開放式のエンジン
ヒートポンプを構成してある。
゛各機器について詳述すると、入側に温排水を絞り込む
減圧弁（６）と出側に残留水の排水ポンプ（６）ヲ設け
たスプレ一式の＠１１フラッシュ蒸器１１）において、
排水ポンプ（６）と低圧段圧縮機（２）との吸引効果と
減圧弁（６）での減圧効果によってフラッシュ蒸気を生
成するようＫしてある。
減圧弁（６）と出側に残留水の排水ポンプ（６）ヲ設け
たスプレ一式の＠１１フラッシュ蒸器１１）において、
排水ポンプ（６）と低圧段圧縮機（２）との吸引効果と
減圧弁（６）での減圧効果によってフラッシュ蒸気を生
成するようＫしてある。
エンジンＩＥＩ冷却水の循環経路内に第２のフラッシュ
蒸発器（７１を介装し、エンジンＩＥ）からの高温帰還
水を減圧弁Ｔ８）ｆ：介して第２フラッシュ蒸発器（７
）のフラッシュ室にスプレー噴霧させ、このフラッシュ
蒸発された蒸気を高圧段圧縮機（４）に投入するように
してある。 又、この第２フラッシュ蒸発器（７）で蒸
発潜熱によって低温化された残留水をポンプ（９）によ
ってエンジン（Ｅｌに向けて送り出すようにし、この＄
２２フラッシュ蒸器（７）での冷却作用を利用して冷却
水を循環使用するように、かつ、蒸気としての利用外の
みを補給するように液面制御可能に構成してある。
蒸発器（７１を介装し、エンジンＩＥ）からの高温帰還
水を減圧弁Ｔ８）ｆ：介して第２フラッシュ蒸発器（７
）のフラッシュ室にスプレー噴霧させ、このフラッシュ
蒸発された蒸気を高圧段圧縮機（４）に投入するように
してある。 又、この第２フラッシュ蒸発器（７）で蒸
発潜熱によって低温化された残留水をポンプ（９）によ
ってエンジン（Ｅｌに向けて送り出すようにし、この＄
２２フラッシュ蒸器（７）での冷却作用を利用して冷却
水を循環使用するように、かつ、蒸気としての利用外の
みを補給するように液面制御可能に構成してある。
前記エンジン（Ｅｌからの高温帰還水を減圧弁−を介し
てフラッシュ蒸発器タイプの中間冷却器（３）に投入し
、この投入され次高温帰還水と低圧段圧縮機（２）から
の蒸気とを直接接触させて蒸気の過熱度を低減し、前記
＠２２フラッシュ蒸器（７）からの蒸気とともに高圧段
圧縮機（４）に投入するようにしてある。
てフラッシュ蒸発器タイプの中間冷却器（３）に投入し
、この投入され次高温帰還水と低圧段圧縮機（２）から
の蒸気とを直接接触させて蒸気の過熱度を低減し、前記
＠２２フラッシュ蒸器（７）からの蒸気とともに高圧段
圧縮機（４）に投入するようにしてある。
前記同圧縮機＋２１ 、 （４１としては水蒸気圧縮機
を用い、第１．２フラッシュ蒸発器［） Ｉ （７１及
び中間冷却器（３）に対する吸引効果を作用させるもの
に構成してある。
を用い、第１．２フラッシュ蒸発器［） Ｉ （７１及
び中間冷却器（３）に対する吸引効果を作用させるもの
に構成してある。
同圧縮機（２１、（４）とともにエンジン（Ｅｌ駆動軸
に動力回収タービン（ロ）を連結するとともに、エンジ
ン冷却経路の高温帰還水をエンジン排ガスを熱源とした
熱交換器（２）で高温蒸気に生成して、この高温蒸気を
動力回収タービン（ロ）Ｋ投入し、断熱膨張させた後興
圧段圧縮機（４）からの蒸気とともにプロセス蒸気とし
て次工程に送るべく構成し、エンジンｔＥ）の駆動負担
を軽減するようにしてある。
に動力回収タービン（ロ）を連結するとともに、エンジ
ン冷却経路の高温帰還水をエンジン排ガスを熱源とした
熱交換器（２）で高温蒸気に生成して、この高温蒸気を
動力回収タービン（ロ）Ｋ投入し、断熱膨張させた後興
圧段圧縮機（４）からの蒸気とともにプロセス蒸気とし
て次工程に送るべく構成し、エンジンｔＥ）の駆動負担
を軽減するようにしてある。
第２図に示すｌ−６線図によって前記蒸気の作動状態を
説明すると、温排水（＆）は第１７ラツシユ蒸発器（監
）でフラッシュ蒸発され、残留温水ｆｂｌと蒸気（０）
に分離される。 温水（ｔｌｌはポンプ（６）にて系外
に排出され、蒸気ｔｅｌは低圧段圧縮機（２）に吸入さ
れ、蒸気（句になる。
説明すると、温排水（＆）は第１７ラツシユ蒸発器（監
）でフラッシュ蒸発され、残留温水ｆｂｌと蒸気（０）
に分離される。 温水（ｔｌｌはポンプ（６）にて系外
に排出され、蒸気ｔｅｌは低圧段圧縮機（２）に吸入さ
れ、蒸気（句になる。
蒸Ｋ ｔｉｌ＋はエンジン冷却水（ｅ）″Ｉｋスプレー
され、過熱度を低減されて蒸気（鎖になる。 ま友、第
２フラッシュ蒸発器（７）に供給され次エンジン帰還冷
却水（ｅ）はフラッシュ蒸発し、温水（ｆ）と蒸気 ・
（Ｉｒ）に分離される。 濾水（ｆ）はポンプ（９）に
てエンジンに戻され、蒸気（ｒ）は高圧段圧縮機（４）
に吸入され、蒸気声）になる。
され、過熱度を低減されて蒸気（鎖になる。 ま友、第
２フラッシュ蒸発器（７）に供給され次エンジン帰還冷
却水（ｅ）はフラッシュ蒸発し、温水（ｆ）と蒸気 ・
（Ｉｒ）に分離される。 濾水（ｆ）はポンプ（９）に
てエンジンに戻され、蒸気（ｒ）は高圧段圧縮機（４）
に吸入され、蒸気声）になる。
エンジン排気熱交換器（イ）で熱交換された蒸気（１）
は蒸気タービン（ロ）で断熱膨張し蒸気（ｊｌになり、
その際得られた膨張仕事は圧縮機＋２１ 、 ＋４１の
動力として回収される。
は蒸気タービン（ロ）で断熱膨張し蒸気（ｊｌになり、
その際得られた膨張仕事は圧縮機＋２１ 、 ＋４１の
動力として回収される。
蒸気（Ｊｌと蒸気−）は吐出部で混合されて、最終吐出
蒸気内）となる。
蒸気内）となる。
尚、第１図中に明記した温度と圧力の数字は蒸気の状態
量を表わす。
量を表わす。
■ エンジン冷却水を第１フラッシュ蒸発器（１）への
供給水として利用してもよい。
供給水として利用してもよい。
＠ フラッシュ蒸発器ｆｉｌ 、 （））としてはスプ
レ一式以外の他の形式のものでもよい。
レ一式以外の他の形式のものでもよい。
θ 中間冷却器（３）としては、本方式の他配管途中で
冷却させたり、圧縮機において冷却させる等の他の形式
のものでもよ−い。
冷却させたり、圧縮機において冷却させる等の他の形式
のものでもよ−い。
図面は木登Ｆ３ＡＫ係るエンジン駆切の開放式ヒートポ
ンプの実施例を示し、第１図は全体構成図、第２図は全
体サイク・しを表わすエンクｌレピーエントロビ線図、
第３図は従来の全体構成図である。 （１）・・・・・・第１フラッシュ蒸発器、（２）・・
・・・・低圧段圧縮機、（３）・・・・・・中間冷却器
、（４）・・・・・・高圧段圧縮機、（７）・・・・・
・第２フラッシュ蒸発器、（８）・・・・・・減圧弁、
（Ｅｌ・・・・・・エンジン。
ンプの実施例を示し、第１図は全体構成図、第２図は全
体サイク・しを表わすエンクｌレピーエントロビ線図、
第３図は従来の全体構成図である。 （１）・・・・・・第１フラッシュ蒸発器、（２）・・
・・・・低圧段圧縮機、（３）・・・・・・中間冷却器
、（４）・・・・・・高圧段圧縮機、（７）・・・・・
・第２フラッシュ蒸発器、（８）・・・・・・減圧弁、
（Ｅｌ・・・・・・エンジン。
Claims (1)
- 減圧弁（５）を通して熱水を取入れる第１フラッシュ蒸
発器（１）、第１フラッシュ蒸発器（１）からの蒸気を
圧縮する低圧段圧縮機（２）、低圧段圧縮機（２）から
の蒸気を冷却する中間冷却器（３）、及び、この中間冷
却器（３）からの蒸気を圧縮する高圧段圧縮機（４）と
からなるエンジン駆動の開放式ヒートポンプであつて、
エンジン冷却水の経路内に、エンジン（Ｅ）からの高温
帰還水を減圧弁（８）を介して取込む第２フラッシュ蒸
発器（７）を介装して、このフラッシュ蒸発器（７）で
の残留水をエンジン（Ｅ）に向けて循環させるとともに
、この第２フラッシュ蒸発器（７）でエンジン冷却水を
蒸発させ、更に、エンジン冷却水を減圧弁（１０）を介
して中間冷却器（３）に導入した状態で、この中間冷却
器（３）内で導入エンジン冷却水と低圧段圧縮機（２）
からの蒸気とを混合し、もつて、第２フラッシュ蒸発器
（７）からの蒸気と中間冷却器からの蒸気とを高圧段圧
縮機（４）に投入し、圧縮した後次工程に送るように構
成してあるエンジン駆動の開放式ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116164A JPS61276673A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | エンジン駆動の開放式ヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116164A JPS61276673A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | エンジン駆動の開放式ヒ−トポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276673A true JPS61276673A (ja) | 1986-12-06 |
Family
ID=14680362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60116164A Pending JPS61276673A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | エンジン駆動の開放式ヒ−トポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010243A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | ヒートポンプ装置及びヒートポンプの運転方法 |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP60116164A patent/JPS61276673A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010243A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | ヒートポンプ装置及びヒートポンプの運転方法 |
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