JPS6162763A - 吸収ヒ−トポンプの制御装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収ヒートポンプと化学プロセスその他の設備
との組合せシステムにおける吸収ヒートポンプの制御装
置に関する。

（ロ）従来の技術 化学プロセス用設備と吸収ヒートポンプとを組合せた従
来の技術として、処理用流体を吸収ヒートポンプの発生
器および蒸発器に供給して吸収器から処理用流体よりも
高温の被加熱流体を取出すシステム（例えば実開昭５９
−４０７７２号公報）がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記のような従来のシステムにおいては、化学プロセス
用設備側の稼動状況が変化した際に吸収ヒートポンプへ
供給される処理用流体の温度が高くなり過ぎたり、その
流量が多くなり過ぎる場合がある。このような場合には
、吸収ヒートポンプの蒸発器および吸収器内の圧力が過
度に上昇するため、保護装置が働いて吸収ヒートポンプ
の運転が停止されることになる。しかし、吸収ヒートポ
ンプの運転が停止されると、設備側から吸収ヒートポン
プ側への熱移動が正常に行われなくなるために、設備の
稼動に悪影響を及ぼす問題がある。

なお、化学プラントや工場などの設備からり高温廃熱を
吸収冷凍機の発生器へ供給して冷水を取出すようにした
システムにおいては、例えば実公昭５８−３２１１１号
公報にみられるように、吸収冷凍機の発生器に放熱器を
付設してこの放熱器の放熱量を調整することにより、機
内圧の過度の上昇を防ぐ手段が知られている。しかし、
この手段は、発生器内圧が蒸発器および吸収器内圧より
も高く保って運転される吸収冷凍機に有用なものであっ
て、発生器内圧が蒸発器および吸収器内圧よりも低く保
って運転される吸収ヒートポンプには有用でない。

本発明は、化学プロセスその他の設備と吸収ヒートポン
プとを組合せたシステム（以下、この種のシステムとい
う）において、設備側からの熱源流体〔処理用流体〕の
温度が高くなり過ぎた場合などにも、吸収ヒートポンプ
の運転を継続させることのできる装置の提供を目的とし
たものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、この種のシステムにおいて、上記の問題点を
解決する手段として、吸収ヒートポンプの蒸発器に放熱
器を付設し、この放熱器への冷却流体の供給量を蒸発器
内の冷媒温度もしくは吸収器内の圧力により調節する構
成としたものである。

（ホ）作用 本発明による手段においては、処理用流体の温度の高ま
りなどを蒸発器内の冷媒温度もしくは吸収器内の圧力の
高まりで検知しつつ放熱器における冷媒の凝縮量を増大
させて蒸発器内圧の上昇を抑え、吸収ヒートポンプの構
成機器中、最も高い圧力で動作する蒸発器および吸収器
内圧を設定値以下に保つ働き（作用）をもつので、処理
用流体の温度が高くなり過ぎても吸収ヒートポンプの運
転を続けることができる。

（へ）実施例 図面は本発明によるこの種のシステムにおける吸収ヒー
トポンプの制御装置の一実施例を示した概略構成説明図
であり、（１）は化学プロセス用設備（図示せず）と組
合せた吸収ヒートポンプで、（２）、（３）、（４）、
（５）、（６）はそれぞれ吸収ヒートポンプ（１）の発
生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、溶液熱交換器、（７）
は吸収液用のポンプ、（８）、（９）は冷媒液用のポン
プである。そして、これら機器は吸収液の送られる管（
イ）、（ロ）、（６）、吸収液の流下する管（２）、α
４、冷媒蒸気の流れるダクトα５．Ｑｅ、冷媒液の送ら
れる管０７）、（至）、冷媒液の還流する管α呻、（１
）により接続されて従来の吸収ヒートポンプ（例えば特
開昭５８−１３６９５６号公報）と同様の冷媒〔水〕お
よび吸収液〔臭化リチウム水溶液〕の循環路を形成して
いる。なお、■υは溶液熱交換器（６）に内蔵した熱交
換用コイルである。

（イ）は発生器（２）の加熱器、（ハ）は凝縮器（３）
の冷却器、＠は蒸発器（４）の給熱器、（ハ）は吸収器
（５）の被加熱器であり、（４）は被加熱流体用のフラ
ッシュタンクである。

（イ）、翰は加熱器（イ）と化学プロセス用設備とを接
続した処理用流体の流れる管、翰、（イ）は冷却器＠と
接続した冷却水や冷却用空気などの冷却流体の流れる管
、０１）、（イ）は給熱器（ハ）と化学プロセス用設備
とを接続した処理用流体の流れる管、（ト）は被加熱器
（イ）入口側とフラノジ−タンク（１）底部とを接続し
た温水その他の液状の被加熱流体の流れる管、（ロ）は
被加熱器（イ）出口側とフラッジ−タンク翰中間部とを
接続した液状の被加熱流体の流れる管、（至）はフラッ
シュタンク（イ）頂部に接続した気状の被加熱流体の流
出する管、（ト）はフラッシュタンク（ホ）に接続した
被加熱流体の補給用の管である。なお、［Ｆ］は管競に
備えた被加熱流体用のポンプである。

そして、（ロ）は蒸発器（４）に付設した放熱器で、こ
の放熱器には管（至）、翰が接続されて冷却水や冷却用
空気などの冷却流体が供給されるようになっている。ま
た、輪は三方弁■を介して管（至）、翰に接続したバイ
パス管である。

（Ｓ、）は吸収器（５）に備えられてこの吸収器の内圧
を感知する圧力検出器であり、（Ｓ２）は蒸発器（４）
の冷媒液溜め（６）に備えられて蒸発器（４）内の冷媒
の温度を感知する温度検出器である。なお、この温度検
出器（Ｓ２）に代えて管（イ）に備えた温度検出器（Ｓ
、）で蒸発器（４）内の冷媒の温度を検知することも可
能であり、図示していないが蒸発器（４）の気相部に備
えた温度検出器などでも代用することができる。なおま
た、圧力検出器（Ｓｌ）に代えて蒸発器（４）に圧力検
出器（図示せず）を備えるようにしても良い。

そして、これら検出器（Ｓυ、（Ｓ、）、（Ｓ、）など
のいずれかの信号で三方弁（２）のバイパス管θ１側開
度および放熱器（９）側聞塵が制御されるようになって
いる。また、被加熱流体用のポンプ（Ｐ）の吐出量もこ
れら検出器のいずれかの信号により制御されるようにな
っている。

なお、（６）は発生器（２）の溶液溜め（財）に備えた
液面検出器で、この液面検出器の信号により吸収液用の
ポンプ（７）の吐出量制御あるいは発停制御を行うよう
になっている。また、（ロ）は凝縮器（３）の冷媒液溜
めに）に備えた液面検出器で、この液面検出器の信号に
より弁θ〜の開度制御と冷媒液用のポンプ（８）の発停
制御とを行うようになっている。■は蒸発器（４）の冷
媒液溜め（功に備えた液面検出器で、この液面検出器の
信号により冷媒液用のポンプ（９）の吐出量制御あるい
は発停制御を行うようになっている。

なおまた、０ηは開閉弁（ハ）付きの冷媒液ブロー用の
管であり、　Ｑｌは管（６）に備えたダンパーである。

このように構成された吸収ヒートポンプ（以下、本機と
いウ−）においては、化学プロセス用設備（図示せず）
側から本機の加熱器（イ）および給熱器（財）へ熱源流
体である処理用流体を供給すると共に冷却器翰に冷却流
体を供給しつつ被加熱器（ハ）に被加熱流体を循環させ
ることによって、発生器（２）および凝縮器（３）が蒸
発器（４）および吸収器（５）よりも低温低圧で動作し
、吸収器（５）の被加熱器■に散布される吸収液が蒸発
器（４）からの冷媒蒸気を吸収する際に発生する熱で被
加熱流体を処理用流体の温度以上に昇温するのである。

次に、本機の蒸発器（４）に備えた放熱器（ロ）の放熱
量を制御する８Ａ＠（以下、本装置という）の動作につ
いて説明する。

化学プロセス用設備から本機へ供給される処理用流体の
熱エネルギーが増大した場合（処理用流体の温度が上昇
したり、その流量が増加した場合）、蒸発器（４）にお
ける冷媒の蒸発量が増え始める。そして、これをそのま
ま放置していると、蒸発器（４）および吸収器（５）内
の蒸気圧が高まり、また、蒸発器（４）内の冷媒の飽和
温度も高くなる。このような場合、本装置においては、
温度検出器（Ｓ２）、（Ｓ、）あるいは圧力検出器（Ｓ
、）の信号により三方弁（至）が制御されて放熱器（ロ
）への冷却流体の供給量が増やされる。その結果、放熱
器（ロ）での冷媒の凝縮量が増えて蒸発器（４）および
吸収器（５）内の蒸気圧の上昇が抑えられる。それ故、
本装置によれば、蒸発器（４）および吸収器（５）内圧
を設定値以下に保って本機の運転を続けることが可能と
なる。逆に、処理用流体の熱エネルギーが減少した場合
には前記検出器（Ｓ、）、（Ｓ２）、（Ｓ３）のいずれ
かの信号によりバイパス管（６）側聞塵を増すと同時に
放熱器（ロ）側聞塵を減じて放熱器（９）への冷却流体
の供給量が減らされ、本機から機外への放熱量が減じら
れろ。その結果、被加熱器−から流出する被加熱流体の
熱量低下が防止される。

このように、本機に供給される処理用流体の熱エネルギ
ーが変化した場合、蒸発器（４）に備えた放熱器（ロ）
の放熱量を調整して本機の熱収支をバランスさせること
により、本機の機内圧を設定値以下に保って運転をＶｃ
けることが可能となり、かつまた、本機から取出す被加
熱流体の熱量をほぼ一定に保つことも可能となる。

それ故、本装置によれば、この種のシステムにおける従
来の吸収ヒートポンプのように保護装置が作動して運転
が止められるおそれはなく、化学プロセス用設備側の稼
動に悪影響を及ぼすこともない。

なお、本機においては、前記検出器（Ｓ、）、（Ｓ２）
、（Ｓ、）等の信号により三方弁間を制御して放熱器（
ハ）の放熱量な増やすと同時にポンプＣＰ）の吐出量を
増大させて吸収器（５）内の圧力上昇を抑えるようにし
ても良い。なおまた、図示していないが、管（至）に制
御弁を備え、この制御弁の開度な制御することによりポ
ンプＣＰ）の吐出量制御に代えて被加熱流体の流量を制
御しても良いことは勿論である。

（ト）発明の効果 以上のように、本発明の制御装置によれば、化学プロセ
スその他の設備における処理用流体（熱源流体）の熱を
活用しつつその温度よりも高温の被加熱流体を吸収ヒー
トポンプから取出すこの種のシステムにおいて、処理用
流体の熱エネルギーが増大した場合、蒸発器に備えた放
熱器の放熱量を増加させて発生器および凝縮器よりも高
圧側の蒸発器および吸収器の内圧を設定値以下に保つこ
とが可能であるので、この種のシステムにおける吸収ヒ
ートポンプの運転を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるこの種のシステムにおける吸収ヒー
トポンプの制御装置の一実施例を示した概略構成説明図
である。 （１）・・・吸収ヒートポンプ、　（２）・・・発生器
、　（３）・・・凝縮器、　（４）・・・蒸発器、　（
５）・・・吸収器、　翰・・・管、曽・・・加熱器、　
＠・・・冷却器、　（ハ）・・・給熱器、（ハ）・・・
被加熱器、　（４）・・・フラッシュタンク、（至）、
（ロ）・・・管、　（ロ）・・・放熱器、＠、（至）・
・・管、■・・・バイパス管、　（４１）・・・冷媒液
溜め、　■）・・・ポンプ、　（Ｓ、）・・・圧力検出
器、　　（Ｓ、）、（Ｓ、）・・・温度検出器、Ｍ・・
・三方弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学プロセスその他の設備における処理用流体を
   熱源に用いて吸収ヒートポンプから処理用流体よりも高
   温の被加熱流体を得るように上記設備と吸収ヒートポン
   プとを組合せ、この吸収ヒートポンプの蒸発器に放熱器
   を付設し、かつ、吸収ヒートポンプの吸収器内の圧力も
   しくは蒸発器内の冷媒温度を感知する検出器の信号によ
   り放熱器へ供給する冷却流体の量を調節して吸収ヒート
   ポンプの機内圧力を設定値以下に保つようにしたことを
   特徴とする吸収ヒートポンプと化学プロセスその他の設
   備との組合せシステムにおける吸収ヒートポンプの制御
   装置。