JPS6179810A - 非共沸混合物の蒸発装置 - Google Patents
非共沸混合物の蒸発装置Info
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- JPS6179810A JPS6179810A JP59200878A JP20087884A JPS6179810A JP S6179810 A JPS6179810 A JP S6179810A JP 59200878 A JP59200878 A JP 59200878A JP 20087884 A JP20087884 A JP 20087884A JP S6179810 A JPS6179810 A JP S6179810A
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- Japan
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- evaporator
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
主粟↓皇肌且公立
この発明は非共沸混合物を蒸発させるための装置に関す
るもので、例えば非共沸混合物を作動媒体とする廃熱回
収装置において使用することができる。
るもので、例えば非共沸混合物を作動媒体とする廃熱回
収装置において使用することができる。
従来皇肢止
第3図は工場で排出される温排水等を熱源としてランキ
ンサイクルにより動力として回収するようにした廃熱回
収装置の一例を示す、この装置において作動媒体(例え
ばフロン)は蒸発器(21) 、タービン(22) 、
凝縮器(23) 、およびポンプ(24)から構成され
る系内で循環する。すなわち、蒸発器(21)にて加熱
されて発生した作動媒体の蒸気はタービン(22)で膨
張して仕事をなし、タービン(22)から出た排気は凝
縮器(23)で冷却されて凝縮した後、再びポンプ(2
4)で蒸発器(21)へ送られて同じ作用を繰り返す。
ンサイクルにより動力として回収するようにした廃熱回
収装置の一例を示す、この装置において作動媒体(例え
ばフロン)は蒸発器(21) 、タービン(22) 、
凝縮器(23) 、およびポンプ(24)から構成され
る系内で循環する。すなわち、蒸発器(21)にて加熱
されて発生した作動媒体の蒸気はタービン(22)で膨
張して仕事をなし、タービン(22)から出た排気は凝
縮器(23)で冷却されて凝縮した後、再びポンプ(2
4)で蒸発器(21)へ送られて同じ作用を繰り返す。
タービン(22)の出力軸は負荷(25) (例えば
発電機)に連結している。
発電機)に連結している。
(“ しよ゛と る 占
このような廃熱回収装置においては温度差が大きいほど
効率が高くなるため、蒸発器(21)の出口に加熱器を
設けるなど、タービン(22)に供給する作動媒体蒸気
の温度を高(する工夫が行われている。しかしながら、
いずれも装置を別途付加する必要があるからコストが高
くなる。
効率が高くなるため、蒸発器(21)の出口に加熱器を
設けるなど、タービン(22)に供給する作動媒体蒸気
の温度を高(する工夫が行われている。しかしながら、
いずれも装置を別途付加する必要があるからコストが高
くなる。
この発明はかかる問題点の認識から出発したもので、従
来の単一成分よりなる媒体に代えて非共沸混合媒体を使
用することによって、蒸発器から得られる蒸気温度自体
を高くすることを実現させんとするものである。すなわ
ちこの発明の目的は、非共沸混合媒体に最も適した構造
の蒸発装置を提供することである。
来の単一成分よりなる媒体に代えて非共沸混合媒体を使
用することによって、蒸発器から得られる蒸気温度自体
を高くすることを実現させんとするものである。すなわ
ちこの発明の目的は、非共沸混合媒体に最も適した構造
の蒸発装置を提供することである。
四 ゛ るた の
この発明の非共沸混合物の蒸発装置は、蒸発すべき非共
沸混合物と熱源たる流体とが完全対向流にて流通する循
環式蒸発器(11)と、蒸発器の非共沸混合物出口(1
5)に接続した気液分離器(16)と、 気液骨M器の液出口から蒸発器の非共沸混合物入口(1
4)に通ずる還流管(18)と、還流管の途中に設けた
可変絞り(17)とを包含しており、可変絞りで還流液
量を調節することによって蒸発器内における非共沸混合
物の熱力学的最適濃度を維持するようにしたことを特徴
とする。
沸混合物と熱源たる流体とが完全対向流にて流通する循
環式蒸発器(11)と、蒸発器の非共沸混合物出口(1
5)に接続した気液分離器(16)と、 気液骨M器の液出口から蒸発器の非共沸混合物入口(1
4)に通ずる還流管(18)と、還流管の途中に設けた
可変絞り(17)とを包含しており、可変絞りで還流液
量を調節することによって蒸発器内における非共沸混合
物の熱力学的最適濃度を維持するようにしたことを特徴
とする。
裏胤皿
第1図にこの発明の実施例を示すが、以下、この蒸発装
置を第3図に示した既述の廃熱回収装置において従来の
蒸発器(21)に代えて使用する場合を例にとって説明
する。なお、この場合の廃熱回収装置の作動媒体は非共
沸混合物である。ここに非共沸混合物とは、いわゆる共
沸混合物以外の、2成分系もしくは多成分系の混合物を
いうものとする。
置を第3図に示した既述の廃熱回収装置において従来の
蒸発器(21)に代えて使用する場合を例にとって説明
する。なお、この場合の廃熱回収装置の作動媒体は非共
沸混合物である。ここに非共沸混合物とは、いわゆる共
沸混合物以外の、2成分系もしくは多成分系の混合物を
いうものとする。
第2図は、一定圧力のちとにおける成分Aおよび成分B
の単独の飽和温度をそれぞれTAおよびT8とするとき
、AとBとからなる非共沸混合物の濃度と温度との関係
を示す。なお、ここに濃度は、AとBのff1liをそ
れぞれGAおよびG、とするとき、この非共沸混合物の
単位重量当たりに含まれるBの重量ξをいうものとすも
し温度Tのもとで液相と気相とが平衡状態にあるときは
液相線および気相線上の温度Tに相当する点の位置から
、液相の濃度はξgであり、気相の濃度はξgである。
の単独の飽和温度をそれぞれTAおよびT8とするとき
、AとBとからなる非共沸混合物の濃度と温度との関係
を示す。なお、ここに濃度は、AとBのff1liをそ
れぞれGAおよびG、とするとき、この非共沸混合物の
単位重量当たりに含まれるBの重量ξをいうものとすも
し温度Tのもとで液相と気相とが平衡状態にあるときは
液相線および気相線上の温度Tに相当する点の位置から
、液相の濃度はξgであり、気相の濃度はξgである。
さらに、液相と気相との合成の濃度をξとすれば、この
混合物の状態は点Mで表され、そのときの溶液の重量と
蒸気の重量との割合は、点Mから液相線および気相線に
至る水平距離aおよびbに逆比例する。
混合物の状態は点Mで表され、そのときの溶液の重量と
蒸気の重量との割合は、点Mから液相線および気相線に
至る水平距離aおよびbに逆比例する。
つぎに一点Mが液相線と気相線とで囲まれる領域内に存
在するときは、混合物は気液両相に分かれるが、点Mが
それらの画線と一致するときまたはその領域外に出ると
きは、気、液のどちらか1つの相のみとなる。例えば、
点M1は不飽和な液体を示すし、また点M2は過熱蒸気
を表す、しかし、温度が変わると混合物の状態も変化す
る0例えば、点M1で示される不飽和の液体の温度をT
2まで上げると飽和溶液となり、それ以上に温度を上げ
ると蒸発を始める。
在するときは、混合物は気液両相に分かれるが、点Mが
それらの画線と一致するときまたはその領域外に出ると
きは、気、液のどちらか1つの相のみとなる。例えば、
点M1は不飽和な液体を示すし、また点M2は過熱蒸気
を表す、しかし、温度が変わると混合物の状態も変化す
る0例えば、点M1で示される不飽和の液体の温度をT
2まで上げると飽和溶液となり、それ以上に温度を上げ
ると蒸発を始める。
要するに、濃度ξlの溶液を定圧のもとで加熱していく
と、点Cで沸騰(蒸発)が始まり、そのとき平衡にある
気相(蒸気)の組成と状態ば点C′で示される。さらに
加熱して温度T1になると、点りで示される状態の気相
と点jで示される状態の溶液がji : ihの割合で
共存する。
と、点Cで沸騰(蒸発)が始まり、そのとき平衡にある
気相(蒸気)の組成と状態ば点C′で示される。さらに
加熱して温度T1になると、点りで示される状態の気相
と点jで示される状態の溶液がji : ihの割合で
共存する。
加熱をさらに続けて温度T2になると点dの状態の気相
のみになり、それから後も加熱を行えば単に蒸気を過熱
することになる。
のみになり、それから後も加熱を行えば単に蒸気を過熱
することになる。
蒸mrs (11)は作動媒体の通路(12)と、工場
温排水のような熱源たる流体の通路(13)とを有し、
作NIJ媒体と熱源流体とは完全対向流の関係にある。
温排水のような熱源たる流体の通路(13)とを有し、
作NIJ媒体と熱源流体とは完全対向流の関係にある。
蒸発器(11)の作動媒体入口(14)へはポンプ(2
4)により凝縮器(23)からの作動媒体液が供給され
る。蒸発器(11)の作動媒体出口(15)には気液分
MW (16)を設けである。気液分離器(16)の気
相出口はタービン(22)に接続している。気液分離器
(16)の液相出口は、可変絞り(17)を取り付けた
還流管(1日)を通じて蒸発器(11)の作動媒体入口
(14)と連絡している。
4)により凝縮器(23)からの作動媒体液が供給され
る。蒸発器(11)の作動媒体出口(15)には気液分
MW (16)を設けである。気液分離器(16)の気
相出口はタービン(22)に接続している。気液分離器
(16)の液相出口は、可変絞り(17)を取り付けた
還流管(1日)を通じて蒸発器(11)の作動媒体入口
(14)と連絡している。
しかして蒸発器(11)内で発生した作動媒体蒸気は、
気液分離器(16)を経てタービン(22)へ進む。気
液分離器(16)で作動媒体無気から分離した作動媒体
液は還流管(18)を通って、凝縮器(23)からの作
動媒体液と共に、蒸発器(11)へ還流する。
気液分離器(16)を経てタービン(22)へ進む。気
液分離器(16)で作動媒体無気から分離した作動媒体
液は還流管(18)を通って、凝縮器(23)からの作
動媒体液と共に、蒸発器(11)へ還流する。
蒸発器(11)の作動媒体入口(14)および出口(1
5)でそれぞれ温度TおよびT2を確保するのにB5な
作動媒体の濃度をξとすると、濃度ξの作動媒体液が蒸
発器(11)に入ると、まず温度Tにて点C゛で示され
る状態の初蒸気が発生する。作動媒体液が蒸発器(11
)内で加熱されて温度T2に至るまでに点C”から点d
までの気相線」二の各点で示される状態の作動媒体の蒸
気が発生する。結局、蒸発器(11)の作動媒体出口(
15)から気液分離器(16)へ向かうのは、点C°で
示される初蒸気から点dで示される最終蒸気までの種々
状態(温度、濃度)の蒸気と、点d′で示される溶液と
である。しかしてこれらは気液分離器(16)で分離さ
れて、作動媒体蒸気はタービン(22)へり作動媒体液
は還流管(18)へ進む。
5)でそれぞれ温度TおよびT2を確保するのにB5な
作動媒体の濃度をξとすると、濃度ξの作動媒体液が蒸
発器(11)に入ると、まず温度Tにて点C゛で示され
る状態の初蒸気が発生する。作動媒体液が蒸発器(11
)内で加熱されて温度T2に至るまでに点C”から点d
までの気相線」二の各点で示される状態の作動媒体の蒸
気が発生する。結局、蒸発器(11)の作動媒体出口(
15)から気液分離器(16)へ向かうのは、点C°で
示される初蒸気から点dで示される最終蒸気までの種々
状態(温度、濃度)の蒸気と、点d′で示される溶液と
である。しかしてこれらは気液分離器(16)で分離さ
れて、作動媒体蒸気はタービン(22)へり作動媒体液
は還流管(18)へ進む。
還流管(18)は蒸発器(11)の作動媒体入口(14
)へ通じており、タービン(22)から排出され、凝縮
器(23)にて凝縮した作動媒体液と共に蒸発器(11
)へ、気液分離器(16)からの作動媒体液を還流せし
める。しかしながら、上に述べたとおり、気液分離器(
16)からタービン(22)へ進む作動媒体出口は初蒸
気はかI&通濃度ξより高濃度の蒸気を含むため全体的
に濃度がi通濃度ξよりも高くなっている。したがって
、当然ながら、凝縮器(23)から蒸発器(11)へと
循環する作動媒体液の濃度も最適濃度よりも高い。一方
、気液分離器(16)へ入る作動媒体液の濃度は最適濃
度ξよりも低い。そ、二で可変絞り(17)は、気液分
離器(16)から還流管(18)を通って還流する作動
媒体液の量を開節し、凝縮器(23)からの分と合流し
てちょうど!&通濃度となって蒸発器(11)へ入るよ
うにするためのものである。かかる濃度調整は、通常の
プロセス制御技術を応用して可変絞り(17)を制御す
ることにより容易に達成することができる。
)へ通じており、タービン(22)から排出され、凝縮
器(23)にて凝縮した作動媒体液と共に蒸発器(11
)へ、気液分離器(16)からの作動媒体液を還流せし
める。しかしながら、上に述べたとおり、気液分離器(
16)からタービン(22)へ進む作動媒体出口は初蒸
気はかI&通濃度ξより高濃度の蒸気を含むため全体的
に濃度がi通濃度ξよりも高くなっている。したがって
、当然ながら、凝縮器(23)から蒸発器(11)へと
循環する作動媒体液の濃度も最適濃度よりも高い。一方
、気液分離器(16)へ入る作動媒体液の濃度は最適濃
度ξよりも低い。そ、二で可変絞り(17)は、気液分
離器(16)から還流管(18)を通って還流する作動
媒体液の量を開節し、凝縮器(23)からの分と合流し
てちょうど!&通濃度となって蒸発器(11)へ入るよ
うにするためのものである。かかる濃度調整は、通常の
プロセス制御技術を応用して可変絞り(17)を制御す
ることにより容易に達成することができる。
発里皇洟果
この発明は、気液分離器からの還流液の量を調節するこ
とにより蒸発器内の非共沸混合物を最AirA度に保持
するようにしたから、所期の蒸発温度を確保することの
できる、非共沸混合物用として有効な蒸発装置を提供す
ることができる。
とにより蒸発器内の非共沸混合物を最AirA度に保持
するようにしたから、所期の蒸発温度を確保することの
できる、非共沸混合物用として有効な蒸発装置を提供す
ることができる。
第1図はこの発明の実施例を示すブロック図、第2図は
非共沸混合物の気液平衡状態図、第3図はこの発明の蒸
発装置を利用しうる廃熱回収装置のブロック図である。 (11)−蒸発器、(14)・・−作動媒体入口、(1
5)−一作動媒体出口、(1G)・−気液分離器、(1
7)・−可変絞り、(18) −・還流管。 −□1−□ 第3図 手続補正書 昭和59年lθ月11日 特許庁長官 志 賀 学 殿1、事件の表示 昭和59年9月26日付提出の特許願 2、発明の名称 亦共沸混合物の蒸発装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 株式会社 日 阪 製 作 所4、
代理人 8550 住 所 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目15番26号
大阪商エビルア階 氏 名 (6458)弁理士 江 原 省 吾 日1
モ (ばか1名):巨 5、補正の対象 明 細 書 明m書中 ■、第7頁第7行、第8行、第8頁第8行、第9行、第
13行 「ξ」を rnJと補正する。 ■、第9頁第5行〜第6行 「蒸発温度」 「!光i度変化」と補正する。
非共沸混合物の気液平衡状態図、第3図はこの発明の蒸
発装置を利用しうる廃熱回収装置のブロック図である。 (11)−蒸発器、(14)・・−作動媒体入口、(1
5)−一作動媒体出口、(1G)・−気液分離器、(1
7)・−可変絞り、(18) −・還流管。 −□1−□ 第3図 手続補正書 昭和59年lθ月11日 特許庁長官 志 賀 学 殿1、事件の表示 昭和59年9月26日付提出の特許願 2、発明の名称 亦共沸混合物の蒸発装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 株式会社 日 阪 製 作 所4、
代理人 8550 住 所 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目15番26号
大阪商エビルア階 氏 名 (6458)弁理士 江 原 省 吾 日1
モ (ばか1名):巨 5、補正の対象 明 細 書 明m書中 ■、第7頁第7行、第8行、第8頁第8行、第9行、第
13行 「ξ」を rnJと補正する。 ■、第9頁第5行〜第6行 「蒸発温度」 「!光i度変化」と補正する。
Claims (1)
- (1)蒸発すべき非共沸混合物と熱源たる流体とが完全
対向流にて流通する蒸発器と、蒸発器の非共沸混合物出
口に接続した気液分離器と、気液分離器の液出口から蒸
発器の非共沸混合物入口に通ずる還流管と、還流管の途
中に設けた可変絞りとからなり、前記可変絞りで還流液
量を調節することによって蒸発器内における非共沸混合
物の熱力学的最適濃度を維持するようにしたことを特徴
とする非共沸混合物の蒸発装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59200878A JPH0627485B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 熱回収装置用の蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59200878A JPH0627485B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 熱回収装置用の蒸発装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6179810A true JPS6179810A (ja) | 1986-04-23 |
JPH0627485B2 JPH0627485B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=16431739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59200878A Expired - Lifetime JPH0627485B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 熱回収装置用の蒸発装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0627485B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5827806A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Hitachi Ltd | 二流体発電装置 |
JPS5896110A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Lngからの動力回収における運転方法 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59200878A patent/JPH0627485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5827806A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Hitachi Ltd | 二流体発電装置 |
JPS5896110A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Lngからの動力回収における運転方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0627485B2 (ja) | 1994-04-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |