JPS6149590B2 - - Google Patents

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JPS6149590B2
JPS6149590B2 JP56140851A JP14085181A JPS6149590B2 JP S6149590 B2 JPS6149590 B2 JP S6149590B2 JP 56140851 A JP56140851 A JP 56140851A JP 14085181 A JP14085181 A JP 14085181A JP S6149590 B2 JPS6149590 B2 JP S6149590B2
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JP
Japan
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heat
fluorocarbon
temperature
pressure generator
heat exchanger
Prior art date
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JP56140851A
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JPS5843365A (ja
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Isao Nikai
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IHI Corp
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IHI Corp
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Publication date
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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多重効用吸収冷凍機とその発生器内
に設置した熱交換器とで熱回収装置を構成し、冷
凍機での熱回収量である冷凍負荷の小さいときに
は、熱交換器からも熱回収して何らかの熱源とし
て利用することにより、廃ガスまたは燃焼ガス等
の熱源のエネルギーを有効に利用するようにした
多重効用吸収冷凍機を用いた熱回収装置に関す
る。
蒸気や燃焼ガス、さらには温水等をエネルギ源
として作動する吸収冷凍機の一種として二重効用
吸収冷凍機がある。これは加熱源により加熱され
る発生器を2つ直列に具え、1段目で濃縮した水
溶液を、1段目の排出蒸気および1段目を加熱し
終えた加熱源で加熱して更に濃縮することによ
り、加熱源の熱の利用効率を高めるようにしたも
のである。
しかしながら、この二重効用吸収冷凍機を用い
て熱回収する場合においても冷凍負荷自体が小さ
い場合は廃ガス等の熱エネルを全部利用すること
ができず、残りの熱を無駄に捨てることになり、
エネルギーを常に高い効率で回収利用することは
できない。
そこで、この発明は上記のような場合にも高い
効率でエネルギーを回収利用できる熱回収装置を
提供しようとするものである。すなわち、この発
明は吸収冷凍で回収できず余つた熱を熱交換器で
回収し他の用途(例えば発電、暖房・給湯等)に
利用できるようにしたものである。
一般に吸収冷凍機において臭化リチウムなどの
水溶液が作動流体として用いられる。この水溶液
は熱交換器における中間熱媒体としても利用でき
るものである。ここで中間熱媒体とは、廃ガス、
燃焼ガス等の熱源のエネルギーを例えばランキン
サイクル機関の作動媒体(例えばフロン等)に授
受したり、別の熱源に熱移動させるときに、直接
的に授受あるいは熱移動させると、加熱源の温度
レベルによつては被加熱媒体に熱分解の虞れがあ
るため、加熱源からの熱を一旦この中間熱媒体に
伝え、温度を下げてから被加熱媒体に伝えること
により被加熱流体の温度がいかなる場合でも中間
熱媒体の温度を超えることがないようにするため
のものである。したがつて、熱回収装置を例えば
二重効用吸収冷凍機とその一部の発生器中に設け
られその作動流体を中間熱媒体とする熱交換器と
で構成すれば、吸収冷凍で余つた熱を熱交換器か
ら取出して、例えばフロンランキンサイクルによ
る発電システムあるいは暖房・給湯システム等に
有効に利用できることになる。
この発明は特に吸収冷凍システムの発生器に熱
交換器を構成した点に特徴を有するものである。
このようにすれば、既存のシステムにあまり変更
を加えないで構成することができる(例えばフロ
ンランキンサイクルによる発電システムであれ
ば、ボイラを発生器内に収容すればよい)。ま
た、例えば二重効用吸収冷凍機の一方の発生器に
この熱交換器を構成した場合は、冷凍負荷が大き
い場合、すなわち二重効用吸収冷凍機だけで充分
熱回収ができる場合は付加した熱交換器による熱
回収システムを停止すれば(フロンランキンシス
テムであればフロンの蒸気量を絞つたり、あるい
はフロン系を停止させる)通常の二重効用として
作動するし、冷凍負荷が小さく、二重効用吸収冷
凍機では充分熱回収ができない場合はこの付加し
た熱交換器による熱回収システムを作動させれば
発生器で生じた蒸気は熱交換のためにその場で凝
縮して外にはあまり排出されないので冷凍機とし
ては単効用として働くことになり、切換のための
操作が簡単になる。
尚、この発明に用いる多重効用吸収冷凍機は、
上述した二重効用吸収冷凍機に限るものでなく、
更に多くの発生器を具えた多重効用吸収冷凍機も
利用できる。この場合、複数の発生器に熱交換器
を構成して冷凍負荷に応じて段階的にいくつか利
用するようにしてもよい。
以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
詳しく説明する。
第1図の実施例は2つの発生器3,4を具え、
臭化リチウム水溶液を作動流体とし、廃ガスを熱
源とする二重効用吸収冷凍機の一方の発生器3に
フロンボイラ21を収容して、フロンランキンサ
イクルによる発電システムを付加したものであ
る。
第1図において、破線1で囲んだ部分は二重効
用吸収冷凍システム、一点鎖線2で囲んだ部分は
フロンランキンサイクルによる発電システムであ
る。
二重効用吸収冷凍システム1は2段につながれ
た発生器(高圧発生器3、低圧発生器4)と、凝
縮器5と、蒸発器6と、吸収器7とを具えてい
る。温度Tg1の廃ガスは高圧発生器3に熱を与
え、次いでフロン予熱器8で熱交換して温度Tg2
に下がり、更に低圧発生器4に熱を与えて温度
Tg3で排出される。
高圧発生器3は廃ガスの加熱により水蒸気を発
生し、臭化リチウム水溶液を濃縮する。濃縮され
た水溶液は高温熱交換器9を介して低圧発生器4
に導かれ、ここで再び加熱、蒸発が行なわれて更
に濃縮される。高圧発生器3において発生する水
蒸気は低圧発生器4に導かれて廃ガスと共に低圧
濃縮の熱源となり、ここで凝縮されて、その復水
は凝縮器5に導かれる。低圧発生器4で発生する
水蒸気は凝縮器5で凝縮する。凝縮器5で得られ
た復水は減圧弁10を通り、蒸発器6で冷凍効果
を発生して、管11に供給されている水を冷却
(冷凍負荷)する。低圧発生器4で濃縮された水
溶液は低温溶液交換器12を経て吸収器7に導か
れ、ここで蒸発器6から発生する水蒸気を吸収し
て希薄な水溶液となる。この水溶液は溶液ポンプ
13の駆動により、低温溶液熱交換器12および
高温溶液熱交換器9を通つて高圧発生器3に戻さ
れる。これで二重効用吸収冷凍のサイクルが完了
する。
一方、フロンランキンシステム2においては前
述した高圧発生器3はフロン蒸気発生器としての
働きをする。すなわち、高圧発生器3内にはフロ
ンボイラ21が収容されており、このフロンボイ
ラ21は水溶液を中間熱媒体として廃ガスの熱を
受けて加熱され、フロン蒸気を発生させる。臭化
リチウム水溶液の場合は蒸気が水蒸気であるの
で、フロンボイラ21を水溶液面から浮いた状態
に設置すると、例えば高圧発生器3の内圧が大気
圧とすれば、沸騰温度が150℃であつても凝縮温
度が100℃になつてしまい、中間熱媒体での温度
降下が増す。しかし、第1図のようにフロンボイ
ラ21を水溶液中に浸漬するようにすれば凝縮温
度も150℃に保つことができ、中間熱媒体での温
度降下は低下する。
フロンボイラ21から発生したフロン蒸気はフ
ロンタービン22を回して発電を行ない、その排
気は凝縮器23で復液し、フロンポンプ24によ
りフロン予熱器8を経てフロンボイラ21に戻さ
れてフロンランキンサイクルを完了する。
尚、第1図で凝縮器5、吸収器7、凝縮器23
内にそれぞれ通された管25,26,27は冷却
水を供給するためのものである。ここでは、はじ
めにTW1の温度を持つた冷却水が管26に通され
て温度TW12に上昇し、更にこれが管25に通さ
れて温度TW2となつて排出される。また、フロン
凝縮器25にもはじめに温度TW1であつた冷却水
が、温度TW2に上昇して排出される。
第1図の装置は次の様に動作する。
a 冷凍負荷が小さいとき 冷凍負荷が小さいときは、フロンランキンシス
テムを作動させる。すると高圧発生器3はその水
溶液を中間熱媒体とする熱交換器として作動し、
フロンボイラ21を熱してフロン蒸気を発生させ
て、発電を行なう。この場合、高圧発生器3内で
発生する沸騰気泡はフロンボイラ21の壁面で凝
縮されるので、高圧発生器3からはほとんど水蒸
気は排出されない。したがつて、ここでは水溶液
の濃縮は行なわれない。したがつて、この場合は
吸収器7の水溶液を高圧発生器3に送つても、高
圧発生器3からはそのまま濃度の水溶液が低圧発
生器4に送り込まれることになるので第1図の構
成のように吸収器7の水溶液を経路を切換えて直
接低圧発生器4に送り込むようにすれば効率が良
くなる。一方、低圧発生器4は高圧発生器3を加
熱した残りの廃ガスで加熱されて沸騰し、水蒸気
を発生させて吸収冷凍システムを作動させる。し
たがつて、このときは高圧発生器3が発電を行な
うためのフロン蒸気発生器として働き、冷凍機と
しては低圧発生器のみによる単効用として動作す
る。
b 冷凍負荷が大きいとき 冷凍負荷が過多になつたとき(あるいは発電不
要のとき)はフロンの蒸気流量をしぼつたり、あ
るいはフロン系を停止させる。すると、今度は高
圧発生器3内で発生された沸騰気泡はフロンボイ
ラ21で凝縮されずにそのまま排出される。した
がつて、このときは高圧発生器においても水溶液
は濃縮されるので、第1図の装置は二重効用吸収
冷凍システムとして作動する。
ここで、第1図の装置を単効用吸収冷凍システ
ム+フロンランキンシステムとして動作させ、一
例として、 廃ガス温度Tg1=250℃ 廃ガス出口温度Tg3=100℃ 上段のピンチ点温度差Tph=80℃ フロン蒸気の凝縮温度Tc=45℃ 冷却水入口温度TW1=30℃ 冷却水出口温度TW2=37℃ 吸収冷凍機蒸発温度TeV=4℃ 冷水入口温度TCW1=14℃ 冷水出口温度TCW2=9℃ とした場合のヒートバランス図を第2図に示す。
この条件では フロンランキンサイクルの エクセルキ効率ηEGr=0.460 出力/フロン系熱交換器の 伝熱面積W/Af=1.22KW/m2 吸収冷凍機の成績係数ηCOP=0.843 吸収冷凍機の全伝熱面積Q/Aa=1560Kcal/h
m2 となる。
同様の条件下で、二重効用吸収冷凍機として動
作させる場合を計算すると、 ηCOP=1.08 Q/Aa=1350Kcal/m2h が得られる。
尚、第1図の実施例においては二重効用吸収冷
凍と、単効用吸収冷凍+発電のいずれかに完全に
切換えて動作させるようにしているが、高圧発生
器3を二重効用吸収冷凍システム1とフロンラン
キンシステム2に同時に使用して、冷凍負荷して
それらに分配する熱量の割合を制御する(冷凍負
荷が大きい場合はフロン蒸気の流量をしぼり、冷
凍負荷が小さい場合はフロン蒸気の流量を多くす
る)ようにしてもよい。尚、この場合は、第1図
のように吸収器7から送出される水溶液の経路を
切換える必要はない。
以上説明した第1図の実施例は吸収冷凍システ
ムに発電システムを組合せたものであるが、発電
システムのかわりに暖房システム、給湯システム
を組合せることも可能である。そのように構成し
た一例を第3図に示す。ここでは第1図と共通す
る部分には同一の符号を付してある。第3図にお
いて、高圧発生器3内には純水ボイラ30が浸漬
されており、純水が給水ポンプ31を経て純水ボ
イラ30で加熱されて利用端へ供給されるように
なつている。尚、この場合あまり高い温度が必要
なければ低圧発生器4のほうに暖房・給湯システ
ムを付加してもよい。
また、このほかに第1図のシステムにおいて、
冷凍が必要なときにフロンタービン30にターボ
冷凍機を直結するようにすることも考えられる。
また、廃ガス温度が比較的高いときはフロンラン
キンシステムのかわりに、蒸気ランキンシステム
を設置してもよく、さらに、水溶液の濃度差によ
る冷暖房負荷や動力の蓄積も可能となる。
以上説明したように、この発明によれば、吸収
冷凍機の作動流体が熱交換器の中間熱媒体と共通
していることを利用して、二重吸収冷凍機の発生
器内に作動流体中に浸漬して熱交換器を構成し、
これにより余分な熱を取出して発電、暖房、給湯
等に利用するようにしたので、冷凍負荷が小さい
ときにも熱源のエネルギーを有効に利用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はフロンランキンサイクルによる発電シ
ステムを付加するようにしたこの発明の一実施例
を示す系統図、第2図は第1図のシステムにおい
て発電システムを作動させたときのヒートバラン
ス図、第3図は暖房・給湯システムを付加するよ
うにしたこの発明の他の実施例を示す系統図であ
る。 1…二重効用吸収冷凍システム、2…フロンラ
ンキンサイクルによる発電システム、3…高圧発
生器(熱交換器)、4…低圧発生器、5…凝縮
器、6…蒸発器、7…吸収器、8…フロン予熱
器、9…高温溶液熱交換器、10…減圧弁、12
…低温溶液熱交換器、21…フロンボイラ、22
…フロンタービン、23…フロン凝縮器、30…
純水ボイラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 廃ガスを熱源とする多重効用吸収冷凍機を設
    置するとともに、この多重効用吸収冷凍機におけ
    る複数の発生器のいずれか1つ以上にその作動流
    体を中間熱媒体とする熱交換器をこの作動流体中
    に浸漬して設置し、冷凍負荷に応じて生ずる余分
    な廃ガスの熱を前記熱交換器で回収して他に利用
    することを特徴とする多重効用吸収冷凍機を用い
    た熱回収装置。
JP14085181A 1981-09-09 1981-09-09 多重効用吸収冷凍機を用いた熱回収装置 Granted JPS5843365A (ja)

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JP14085181A JPS5843365A (ja) 1981-09-09 1981-09-09 多重効用吸収冷凍機を用いた熱回収装置

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JPS5843365A JPS5843365A (ja) 1983-03-14
JPS6149590B2 true JPS6149590B2 (ja) 1986-10-30

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794394B2 (ja) * 1986-12-24 1995-10-11 前田薬品工業株式会社 消炎鎮痛外用貼付剤
CA2073254A1 (en) * 1990-11-09 1992-05-10 Mitsuji Akazawa Procaterol-containing preparation for application to the skin

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JPS5420067B2 (ja) * 1972-11-14 1979-07-19

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JPS5721010Y2 (ja) * 1977-07-12 1982-05-07

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