JPS62194189A - ランキン媒体蒸発器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、横型満液式多％−構造を有するランキン媒体
蒸発器に関し、特にランキンサイクルを利用した冷熱発
電設備に用いられる媒体蒸発器として好適なものである
。

ｒＰＬ　壇ノ　ｎ）七１　万、） ランキンサイクルを利用した冷熱発電設備は、例えば特
開ｆｆ＆　５８−１７８８１０号１こ示されるように、
公知である。

第３図に、ランキンサイクル式ＬＮＧ冷熱発電設備の系
統図を示す。第３図において、導管７よりＬＮＧが供給
されＬＮＧ蒸発器１１こ入る。

ＬＮＧ蒸発器１では、導管１３よりの低圧媒体カスの凝
縮液化することにより、ＬＮＧは蒸発し、−３０〜−４
０°Ｃで導管８よりＮＧ加熱器２に入る。

ここで導管１４よりの海水等の加熱源によりＮＧ（天然
ガス）は常温まで温められて導管９より燃料用天然ガス
として、供給される。一方ＬＮＧ蒸発器で凝縮した媒体
は、導管１０よりポンプ３により昇圧し、導管１１より
媒体蒸発器４に入る。

媒体蒸発器４では、導管１５よりの海水等による加熱源
により、媒体は加圧下で蒸発し、飽和ガスとして導管１
２より膨張タービン５により大気圧近くまで膨張し、低
圧媒体ガスとして、導管１３よりＬＮＧ蒸発器１に入り
再び凝軸し循環する。膨張タービン５では、媒体が膨張
すること１こより膨張タービン５を駆動し、連結された
発電機６により、動力を得て発電を行なうものである。

ここで媒体蒸発器４では、飽和の媒体蒸気（ガス）を発
生するため、尚液式の蒸発器を使用し、かつ液滴（ミス
ト）を除去するためケトル式熱交換器（蒸発器）を採用
する。膨張タービン１ζおいてもミストを同伴すること
は、タービン翼にとっても二ロージ腸ン等より好ましく
ｔいため、蒸発器は、ミストを充分分離できる構造が好
ましい。

従来使用されているケトル式蒸発器の構造を第４Ａ図お
よび第４Ｂ図に示す。これらの図において、媒体はノズ
ル２７より液体として入り、ノズル２５より入る加熱源
である海水等１こよる加熱源で温められて沸騰し、媒体
は蒸発する。ノズル２Ｂより飽和ガスとなった媒体はノ
ズル昂より送出され、膨張タービンへと導かれる。媒体
蒸発器において、媒体液は、液面を一定にするため、媒
体液供給量を制御するように計画されている。

ところで、伝熱管群２４を完全に媒体液で浸すようにす
るには、かなり多くの媒体液を供給してやる必要かある
。すなわち、第４ＢＩＷで判るように、熱交換室内での
伝熱管群２４の高さか篩く、しかも熱交換室の胴板２１
と伝熱管ｇ４２４との間のスペースか大きいため、これ
らのスペースを満たし、しかも液位を高（するには、媒
体の使用祉（充填ｆｆ１）が多くなる。このため、高価
な媒体を多短に必要とする不経済となる欠点と、同じ伝
熱管本数を使用した場合、従来方法ではシ体２１の径か
大となることによる機器の製作費の増大となる欠点を有
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、媒体蒸発器として、ケトル式蒸発器を
使用するにあたり、媒体保有−が多くなることによる媒
体充填量の増大の問題、および媒体蒸発器胴体２１の径
か大となるための、機器製作費が高くなるような経済的
な問題があった。

本発明の目的は、媒体充填量を少な（し、かつ媒体蒸発
器を小型化することのできる媒体蒸発器を提供すること
である。

〔問題点を解決するための手段〕

横置きされた熱交換室内における伝熱管群の配置を熱交
換室の下方にしかも該熱交換室の径に近日弧状としてい
る。

〔作用〕

伝熱管群の配置を熱交換室の下方にしかも円弧状に配設
したことによって、熱交換室内における伝熱管群の高さ
を低くおさえることができると共に、伝熱管群と熱交換
器下方部での胸板との間のスペースが必要最小限となる
。これによって、伝熱管群を完全に浸すに要するランキ
ン媒体の量を少なくすることかでき、したがって、全体
としてのランキン媒体の使用−の大幅節約となる。また
、全体としての蒸発器の大きさもコンパクトになり、そ
１の点でも経済的なものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１　ＡＩＮ　、第１Ｂ図お
よび第２図により説明する。第１Ａ図および第１Ｂ図は
満液式媒体蒸発器の全体図および断面図を示す。加熱源
としてノズル２５より海水等が入り水室２０より、伝熱
管２４内を通り、熱交換室４０内で媒体液を加熱、蒸発
させノズル２６より排出される。−万線体液はノズル２
７より入り、海水等の加熱化より、媒体液は蒸発しノズ
ル２８より、飽和媒体ガスとして、膨張タービンへ供給
される。第２図は、第１Ｂ図の断面を拡大図示したもの
で、この図で示すように、伝熱管２４内の形状を半円形
にし、かつ伝熱管保持板２３に媒体液流れ３１を設けた
。本実施例で示す構造にすることによって、媒体の保１
１短を少なくできること、媒体液蒸発ガス上昇流路を確
保することによる伝熱性能向上による伝熱面積の減少お
よび胴板２１径が従来構造に比べ小さくできるた応、製
作費の低減、媒体充填量の低減ｌこよる購入価格を低減
および送出媒体ガスのミスト同性に対する信頼性の向上
の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の媒体蒸発器の構造に比べ、媒体
液保有量が３〜５割少な（なり、高価な媒体の充填量か
減少するため媒体購入費を低減できる。胴板の径が２〜
３割低減できるため、配置上の制約が緩和できるととも
に胴板の材料費及び製作費も低減できる。更に、伝熱効
率性能向上による伝熱面積の低減か期待できるため機器
全体を小型化か計れる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は本発明の一実施例を示す図、
第２区は第１Ｂ図の拡大図、第３図はランキンサイクル
式ＬＮＧ冷熱発電設備の系統図、第４ＡＶおよび第４Ｂ
図は従来例を示す図である。 １・・・・・・ＬＮＧ蒸発器、２・・・・・・ＮＧ加熱
器、３・・・・・・ポンプ、４・・・・・・媒体蒸発器
、５・・・・・・膨張タービン、６・・・・・・発電機
、７〜１５・・・・・・導管、２０・・・・・・水室、
２１・・・・・胴板、２２・・・・・・管板、２３・・
・・・・伝熱管支持板、２４・・・・・・伝熱管、２５
〜２８・・・・・・ノズル、２９・・・・・・媒体液面
、３０・・・・・・媒体液流れ矢印、３１・・・オＩＡ
図 断面Ａ−Ａ 第３図 ３−−−−−ポ〉ア ４−−−−一虜袢涜絽 ５−−−−−ｉ形刃にタービン ６−−−−−光（機 第４Ａ圀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ランキンサイクルに使用されるランキン媒体を他の
   加温用媒体と熱交換させることによって蒸発させるラン
   キン媒体蒸発器であり、熱交換室が円筒状の横置き型と
   なっているものにおいて、該熱交室内で該ランキン媒体
   を加温するため該加温用媒体を通過させる伝熱管群の配
   置を該熱交換室の下方にしかも該熱交換室の径に近い円
   弧状としたことを特徴とするランキン媒体蒸発器。