KR101559538B1 - An absorber for kalina cycle - Google Patents

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이계중
이기우
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 증발기에 배출되는 작동유체를 기액분리기를 통해 기화된 작동유체로 터빈을 발전시키고, 터빈을 거쳐 배출되는 기액 상태의 작동유체와 기액분리기와 재생기를 거친 액화 상태의 작동유체를 혼합시켜 응축기의 성능을 높임으로써 칼리나 사이클의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클용 흡수기에 관한 것으로, 터빈을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 유입시키는 제 1배관;과, 상기 제 1배관의 일측 외주면에 장착되어 하부에 다수의 분사공이 형성되는 방향전환부;와, 상기 방향전환부의 측면에 연결되어 재생기에서 배출되는 액화 상태의 작동유체를 방향전환부로 공급하는 제 2배관; 및 상기 제 1배관을 통해 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체를 상기 각 분사공을 통해 분사되는 작동유체와 혼합시켜 응축시킨 후, 하부에 결합된 제 3배관으로 액화된 작동유체를 응축기로 배출시키는 혼합챔버;를 포함하여 이루어지되, 상기 방향전환부는 각 분사공에 분사노즐이 형성되어 혼합챔버의 내부로 작동유체를 입자화시켜 분사될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for generating a working fluid discharged from an evaporator through a gas-liquid separator, generating a turbine with a working fluid vaporized therein, mixing a working fluid in a gas-liquid state discharged through a turbine and a working fluid in a liquefied state through a gas- The present invention relates to an absorber for a Kalina cycle that can increase the overall efficiency of a Kalina cycle by improving the performance of a Kalina cycle by increasing the performance of the Kalina cycle, a first pipe for introducing a vaporized working fluid discharged through the turbine, A second pipe connected to a side surface of the direction switching unit to supply a working fluid in a liquefied state discharged from the regenerator to the direction switching unit; And a working fluid in a gas-liquid working fluid discharged through the first pipe is mixed with a working fluid sprayed through each of the spray holes and condensed, and then the working fluid liquefied by the third pipe connected to the lower pipe And a mixing chamber for discharging the working fluid to the condenser, wherein the direction switching unit is formed such that a spraying nozzle is formed in each spraying hole to spray the working fluid into the mixing chamber.

Description

칼리나 사이클용 흡수기{AN ABSORBER FOR KALINA CYCLE}AN AN ABSORBER FOR KALINA CYCLE

본 발명은 칼리나 사이클용 흡수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼리나 사이클 시스템의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 터빈을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 재생기를 거쳐 액화된 작동유체와 혼합시켜 응축기의 성능을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클 시스템용에 흡수기에 관한 것이다.The present invention relates to an absorber for a calina cycle, and more particularly, to an absorber for a calina cycle, which comprises mixing a vaporized working fluid discharged through a turbine with a liquefied working fluid through a regenerator so as to increase the overall efficiency of the calina cycle system, To an absorber for a Kalina cycle system.

일반적으로 칼리나 사이클에서는 증발기를 통하여 포화된 암모니아-물로 이루어진 기액 상태의 작동유체로 방출되며, 이중 기화된 암모니아는 터빈을 통하여 팽창되고, 이 터빈에 의해 발전기를 구동시킨다.Generally, in the Kalina cycle, the vaporized working fluid is discharged through a vaporizer into a gas-liquid working fluid consisting of ammonia-water. The double vaporized ammonia is expanded through the turbine and the generator is driven by the turbine.

보다 상세히 설명하면, 도 9와 같이, 증발기(200)로 유입된 암모니아-물 혼합유체인 작동유체가 보일러 또는 폐열회수기(700) 등에 발생된 증기와 열교환되어 작동유체는 기화된 상태로 기액분리기(800)로 유입되고, 기액분리기(800)에서는 기화된 작동유체를 터빈(300)으로 공급하여 터빈(300)에 의해 발전시킨 후 기액 상태의 작동유체가 응축기(400)로 배출된다.9, the working fluid, which is an ammonia-water mixed fluid flowing into the evaporator 200, is heat-exchanged with the steam generated in the boiler or the waste heat recoverer 700, so that the working fluid is supplied to the gas-liquid separator 800, and the gas-liquid separator 800 supplies the vaporized working fluid to the turbine 300 to generate electricity by the turbine 300, and then the working fluid in a gas-liquid state is discharged to the condenser 400.

아울러 기액분리기(800)에서 분리된 액화 상태의 작동유체는 재생기(600)로 공급된다.The liquid fluid in the liquefied state separated by the gas-liquid separator 800 is supplied to the regenerator 600.

재생기(600)에서는 기액분리기(800)에서 공급되는 고온의 작동유체를 응축기(400)에서 공급되는 저온의 작동유체와 열교환시고, 응축된 작동유체를 응축기(400)로 공급된다.In the regenerator 600, the high temperature working fluid supplied from the gas-liquid separator 800 is heat-exchanged with the low-temperature working fluid supplied from the condenser 400, and the condensed working fluid is supplied to the condenser 400.

상기 응축기(400)에서는 작동유체를 냉각수와 열교환시켜 응축시킨 후 순환펌프(500)에 의해 재생기(600)로 공급된다.In the condenser 400, the working fluid is heat-exchanged with the cooling water to be condensed and then supplied to the regenerator 600 by the circulation pump 500.

한편 응축기로 작동유체가 공급되기 전에 응축기(400)의 성능을 높일 수 있도록 터빈(300)에서 배출되는 기액화된 작동유체와, 재생기(600)에서 배출되는 액화상태의 작동유체는 동일 루트 상에서 서로 혼합되어 응축기(400)로 공급된다.In order to increase the performance of the condenser 400 before the working fluid is supplied to the condenser, the vaporized working fluid discharged from the turbine 300 and the working fluid in the liquefied state discharged from the regenerator 600 are mixed with each other And supplied to the condenser (400).

하지만 응축기(400)로 공급되는 작동유체는 기액이 충분히 혼합되지 못하면, 응축기에서 효율적으로 액화시키지 못해 기액상태의 작동유체는 재생기(600)에서 열교환효율이 저하되고, 증발기에서 작동유체의 기화성능이 저하되어 결과적으로 칼리나 사이클의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the working fluid supplied to the condenser 400 can not efficiently be liquefied in the condenser if the vapor-liquid is not sufficiently mixed, the heat exchange efficiency of the working fluid in the gas-liquid state is lowered in the regenerator 600 and the vaporization performance of the working fluid in the evaporator There is a problem that the efficiency of the calina cycle is deteriorated.

따라서 터빈(300)에서 배출되는 기액화된 작동유체와, 재생기(600)에서 배출되는 액화상태의 작동유체를 효율적으로 혼합시킬 수 있는 장치가 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for a device capable of efficiently mixing the fluidized working fluid discharged from the turbine 300 and the working fluid in the liquefied state discharged from the regenerator 600. [

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 칼리나 사이클 시스템의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 터빈을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 기액분리기와 재생기를 거쳐 액화된 작동유체와 혼합시켜 응축기의 성능을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클 시스템용에 흡수기를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been accomplished in view of the above problems, and it is a first object of the present invention to provide a gas-liquid separator and a regenerator, which are capable of increasing the overall efficiency of a Kalina cycle system, To provide an absorber for a Kalina cycle system that can be mixed with a liquefied working fluid to increase the performance of the condenser.

본 발명의 제 2목적은, 액화된 작동유체를 분사시키되, 챔버의 내부에 설치된 디플렉터에 의해 체류시간을 증대시켜 기화된 작동유체와 보다 효율적으로 혼합 응축시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클 시스템용에 흡수기를 제공하는데 있다.
A second object of the present invention is to provide an absorber for a Kalina cycle system that injects a liquefied working fluid and increases the residence time by a deflector installed inside the chamber so as to more efficiently mix and condense the vaporized working fluid .

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention. Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the claims.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 제 1발명은, 칼리나 사이클용 흡수기에 관한 것으로, 증발기에서 배출되는 작동유체를 기액분리기를 통해 기화된 작동유체로 분리시켜 터빈을 발전시키고, 터빈을 거쳐 배출되는 기액 상태의 작동유체와 기액분리기와 재생기를 거친 액화 상태의 작동유체를 혼합시켜 응축기의 성능을 높이고, 이에 따라 칼리나 사이클의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클용 흡수기에 관한 것으로, 터빈을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 유입시키는 제 1배관;과, 상기 제 1배관의 일측 외주면에 장착되어 하부에 다수의 분사공이 형성되는 방향전환부;와, 상기 방향전환부의 측면에 연결되어 재생기에서 배출되는 액화 상태의 작동유체를 방향전환부로 공급하는 제 2배관; 및 상기 제 1배관을 통해 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체를 상기 각 분사공을 통해 분사되는 작동유체와 혼합시켜 응축시킨 후, 하부에 결합된 제 3배관으로 액화된 작동유체를 응축기로 배출시키는 혼합챔버;를 포함하여 이루어지되, 상기 방향전환부는 각 분사공에 분사노즐이 형성되어 혼합챔버의 내부로 작동유체를 입자화시켜 분사될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a first aspect of the present invention relates to an absorber for a calina cycle, comprising: a working fluid discharged from an evaporator through a gas- The turbine is separated, the working fluid in the gas-liquid state discharged through the turbine, and the working fluid in the liquefied state through the gas-liquid separator and the regenerator are mixed to improve the performance of the condenser, thereby increasing the overall efficiency of the calina cycle. The present invention relates to an absorber for a single cycle cycle, comprising: a first pipe for introducing a vaporized working fluid discharged through a turbine; a direction switching unit mounted on an outer circumferential surface of one side of the first pipe and having a plurality of jet holes formed therein; And a second power source connected to the side of the direction switching unit to supply the working fluid in a liquefied state discharged from the regenerator to the direction switching unit. .; And a working fluid in a gas-liquid working fluid discharged through the first pipe is mixed with a working fluid sprayed through each of the spray holes and condensed, and then the working fluid liquefied by the third pipe connected to the lower pipe And a mixing chamber for discharging the working fluid to the condenser, wherein the direction switching unit is formed such that a spraying nozzle is formed in each spraying hole to spray the working fluid into the mixing chamber.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 혼합챔버의 하부 내주면에는 제 1디플렉터가 더 장착되는 것이 바람직하다.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first deflector is further mounted on the lower inner circumferential surface of the mixing chamber.

제 3발명은, 제 1발명 또는 제 2발명에서, 상기 제 1배관의 하부 외주면에는 제 2디플렉터 더 장착되는 것이 바람직하다.
According to a third aspect of the present invention, in the first invention or the second invention, a second deflector is further mounted on the lower outer circumferential surface of the first pipe.

제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 혼합챔버의 외주면에는 다수의 방열핀이 더 장착되는 것이 바람직하다.
In a fourth aspect of the present invention according to the first aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of radiating fins are further mounted on the outer peripheral surface of the mixing chamber.

제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 각 분사노즐은 시계방향 또는 반시계방향으로 경사진 형태인 것이 바람직하다.
In a fifth invention, in the first invention, each of the injection nozzles is preferably inclined clockwise or counterclockwise.

제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 제 1배관에는 길이방향을 따라 다수의 통공이 더 형성되는 것이 바람직하다.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of through holes are further formed along the longitudinal direction of the first pipe.

제 7발명은, 제 1발명에서, 상기 터빈과 제 1배관의 사이와, 재생기와 제 2배관의 사이에는 압력조절기가 더 설치되는 것이 바람직하다.In a seventh invention, in the first invention, it is preferable that a pressure regulator is further provided between the turbine and the first pipe and between the regenerator and the second pipe.

본 발명에 따른 칼리나 사이클용 흡수기에 따르면, 액화된 작동유체를 분사시키되, 챔버의 내부에 설치된 디플렉터에 의해 체류시간을 증대시켜 기화된 작동유체와 보다 효율적으로 혼합 응축시킬 수 있도록 하여 응축기의 성능 증대에 따른 칼리나 사이클 시스템의 종합 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the absorber for a calina cycle according to the present invention, the liquefied working fluid is injected, and the residence time is increased by the deflector installed in the chamber, so that the evaporated working fluid can be more efficiently mixed and condensed, The overall efficiency of the Kalina cycle system according to the present invention can be increased.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 사시도,
도 2는 도 1의 단면구성도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기가 적용된 칼리나 사이클의 구성도,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 작동도,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 단면구성도,
도 6은 도 5에서 A-A'선에 따른 단면구성도,
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기가 적용된 칼리나 사이클의 구성도,
도 8은 본 발며의 제 2실시에에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 작동도,
도 9은 종래의 칼리나 사이클의 구성도이다.1 is a perspective view of an absorber for a carina cycle according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view of Fig. 1,
3 is a configuration diagram of a Kalina cycle to which an absorber for a calina cycle according to a first embodiment of the present invention is applied,
4 is an operation diagram of an absorber for a calina cycle according to a first embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view of the absorber for a carina cycle according to the second embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 5,
7 is a configuration diagram of a Kalina cycle to which an absorber for a calina cycle according to a second embodiment of the present invention is applied,
8 is an operation diagram of an absorber for a calina cycle according to a second embodiment of the present invention;
9 is a block diagram of a conventional Kalina cycle.

이하에서는 본 발명에 따른 칼리나 사이클용 흡수기에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the absorber for a calina cycle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.Before describing in detail several embodiments of the invention, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components set forth in the following detailed description or illustrated in the drawings.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 사시도, 도 2는 도 1의 단면구성도이다.Fig. 1 is a perspective view of an absorber for a carina cycle according to a first embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a cross-sectional view of Fig. 1. Fig.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 터빈(300)을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 재생기(600)를 거쳐 액화된 작동유체와 혼합시켜 응축기(400)의 성능이 증대될 수 있도록 하여 결과적으로, 칼리나 사이클 시스템의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클 시스템용에 흡수기(100)에 관한 것이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention mixes the vaporized working fluid discharged through the turbine 300 with the working fluid liquefied through the regenerator 600 to improve the performance of the condenser 400 To an absorber (100) for a Kalina cycle system that can increase the overall efficiency of the Kalina cycle system.

이러한 칼리나 사이클 시스템용 흡수기(100)는 크게 4부분으로 구성되는데, 이는 제 1배관(20)과, 방향전환부(30)와, 제 2배관(40) 및 혼합챔버(10)로 구성된다.The absorber 100 for a calina cycle system is largely composed of four parts composed of a first pipe 20, a direction switching part 30, a second pipe 40 and a mixing chamber 10.

상기 제 1배관(20)은 상기 터빈(300)과 연결되어 터빈(300)을 구동시켜 배출되는 기액 상태의 작동유체를 공급받는다.The first pipe 20 is connected to the turbine 300 and drives the turbine 300 to receive a working fluid in a gas-liquid state.

아울러 제 2배관(40)은 기액분리기(800)를 통해 액화상태의 작동유체를 공급받아 방향전환부(30)로 공급할 수 있도록 방향전환부(30)의 측면에 연결된다.The second pipe 40 is connected to the side of the direction switching unit 30 so as to receive the working fluid in a liquefied state through the gas-liquid separator 800 and to supply the working fluid to the direction switching unit 30.

상기 방향전환부(30)는 제 2배관(40)으로부터 공급되는 액화상태의 작동유체를 방향전환시켜 혼합챔버(10)의 내부로 직접 하향 분사될 수 있도록 기능 한다.The direction switching unit 30 functions to direct the working fluid in the liquefied state supplied from the second pipe 40 to direct the downward flow into the mixing chamber 10.

이를 위해 상기 방향전환부(30)는 상기 제 1배관(20)의 일측 외주면에 장착되며, 하부에는 다수의 분사공(31)이 형성된다.For this purpose, the direction switching unit 30 is mounted on the outer circumferential surface of one side of the first pipe 20, and a plurality of spray holes 31 are formed in the lower portion.

이 때 상기 각 분사공(31)에는 분사노즐(311)이 결합되어 액화된 작동유체를 입자화된 상태로 분사될 수 있도록 구성된다.At this time, the spray nozzles 311 are connected to the spray holes 31 so that the liquefied working fluid can be sprayed in a granulated state.

아울러 상기 혼합챔버(10)는 상기 제 1배관(20)을 통해 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체를 상기 각 분사공(31)을 통해 분사되는 작동유체와 혼합시켜 응축시킨 후, 하부에 결합된 제 3배관(50)으로 액화된 작동유체를 응축기(400)로 배출될 수 있도록 기능한다.In addition, the mixing chamber 10 mixes the vaporized working fluid in the gas-liquid working fluid discharged through the first pipe 20 with the working fluid injected through each of the spray holes 31, And serves to discharge the liquefied working fluid to the condenser 400 by the third piping 50 coupled to the lower portion.

한편, 상기 혼합챔버(10)의 타측 내주면에는 제 1디플렉터(11)가 더 장착되고, 상기 제 1배관(20)의 타측 외주면에는 제 2디플렉터(21)가 더 장착되는 구성이다.A first deflector 11 is further mounted on the other inner circumferential surface of the mixing chamber 10 and a second deflector 21 is further installed on the outer circumferential surface of the first pipe 20.

이러한 제 각 디플렉터(11,21)는 입자회된 작동유체의 배출을 간섭하여 체류시간을 증대시킬 수 있도록 한 것으로, 이는 제 1배관(20)을 통해 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체와 혼합이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.The first deflector 11 and the second deflector 21 interfere with the discharge of the working fluid so that the residence time can be increased. This is because the working fluid in the gas-liquid state discharged through the first pipe 20 So that mixing with the fluid can be performed well.

본 발명의 실시예에서는 제 2디플렉터(21)가 제 1디플렉터(11) 보다 높게 설치되는 구성이지만, 제 1디플렉터(11)가 제 2디플렉터(21) 보다 더 높게 설치하여 구성할 수 있음은 물론이다.
Although the second deflector 21 is installed higher than the first deflector 11 in the embodiment of the present invention, the first deflector 11 may be installed higher than the second deflector 21 to be.

이하에서는 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the absorber for a carina cycle according to the first embodiment of the present invention will be briefly described.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기가 적용된 칼리나 사이클 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 작동도이다. FIG. 3 is a configuration diagram of a Kalina cycle to which an absorber for a calina cycle according to a first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is an operation diagram of an absorber for a calina cycle according to the first embodiment of the present invention.

먼저 도 3와 같이, 증발기(200)로 유입된 작동유체는 보일러 또는 폐열회수기(700)에서 발생한 증기와 열교환되어 기액분리기(800)로 유입된다.3, the working fluid introduced into the evaporator 200 is heat-exchanged with the steam generated in the boiler or the waste heat recoverer 700, and then flows into the gas-liquid separator 800.

기액분리기(800)에서는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체를 터빈(300)으로 공급하고 터빈(300)을 발전시킬 수 있도록 하고, 액화 상태의 작동유체는 재생기(600)로 공급되도록 한다.The gas-liquid separator 800 supplies the working fluid in the vapor-liquid working fluid to the turbine 300 and the turbine 300 so that the working fluid in the liquefied state is supplied to the regenerator 600.

그리고 상기 터빈(300)은 기화된 작동유체를 공급받아 발전되고, 발전에 의해 응축된 기액 상태의 작동유체는 흡수기(100)로 공급된다.The turbine 300 is supplied with the vaporized working fluid to generate electricity. The working fluid in a gas-liquid state condensed by the power generation is supplied to the absorber 100.

또한 재생기(600)에서는 기액분리기(800)에서 분리된 액화 상태의 고온 작동유체와 응축기(400)에서 냉각, 응축된 저온 작동유체를 열교환시키고 온도를 높여 증발기(200)로 공급된다.In the regenerator 600, the high-temperature working fluid in the liquefied state separated from the gas-liquid separator 800 is heat-exchanged with the low-temperature working fluid cooled and condensed in the condenser 400, and is supplied to the evaporator 200 at an increased temperature.

그리고 상기 증발기(200)에서는 보일러 또는 폐열회수기(700)에서 발생한 증기와 열교환시켜 기액화된 작동유체를 기액분리기(800)으로 공급된다.In the evaporator 200, a working fluid that is vaporized by heat exchange with steam generated in the boiler or the waste heat recoverer 700 is supplied to the gas-liquid separator 800.

한편 상기 흡수기(100)에서는 도 5와 같이, 제 1배관(20)으로는 터빈을 발전시킨 후 응축된 기액 상태의 작동유체가 공급되고, 제 2배관(40)으로는 재생기(600)로부터 온도가 낮은 상태의 액화된 작동유체가 공급된다.5, in the absorber 100, the condensed gas-liquid working fluid is supplied to the first pipe 20 after the turbine is generated, and the second pipe 40 is supplied with the temperature The liquefied working fluid in a low state is supplied.

그러면 제 1배관(20)의 타단으로 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 액화 상태의 작동유체는 혼합챔버(10)의 제 3배관(50)을 통해 배출되고, 기화 상태의 작동유체는 혼합챔버(10)의 외각으로 상승된다.The working fluid in the liquefied state among the working fluid in the vapor-liquid state discharged to the other end of the first pipe 20 is discharged through the third pipe 50 of the mixing chamber 10, and the working fluid in the vaporized state is discharged to the mixing chamber 10).

동시에 제 2배관(40)으로 공급되는 액화된 작동유체는 방향전환부(30)의 분사노즐(311)를 통해 입자화된 상태로 분사된다.At the same time, the liquefied working fluid supplied to the second pipe 40 is injected in a granulated state through the injection nozzle 311 of the direction switching unit 30. [

이 때 입자화된 작동유체는 각각의 디플렉터(11,21)의 의해 체류시간이 증대되어 제 1배관(20)으로부터 공급된 기화 상태의 작동유체와 혼합되어 응축된다.At this time, the particleized working fluid is increased in residence time by the deflectors 11 and 21 and mixed with the working fluid in the vaporized state supplied from the first pipe 20 and condensed.

응축되어 액화된 작동유체는 자중에 의해 혼합챔버(10)의 하부로 낙하되어 결국, 제 3배관(50)으로 배출되는 작동유체는 액화된 상태로 배출된다.The condensed and liquefied working fluid falls to the bottom of the mixing chamber 10 by its own weight, and finally the working fluid discharged to the third pipe 50 is discharged in a liquefied state.

따라서 본 발명의 흡수기(100)에서는 터빈(300)을 거쳐 배출되는 기액 상태의 작동유체를 재생기(600)를 거쳐 액화된 작동유체와 혼합시켜 응축기(400)로 공급함으로써 응축기로 공급되는 작동유체는 기화된 작동유체 유입을 최소화시켜 결국, 응축기(400)의 성능 향상에 따른 칼리나 사이클 시스템의 종합 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
Therefore, in the absorber 100 according to the present invention, the working fluid in the vapor-liquid state discharged through the turbine 300 is mixed with the working fluid liquefied through the regenerator 600 and supplied to the condenser 400 so that the working fluid supplied to the condenser It is possible to minimize the influx of the vaporized working fluid, thereby increasing the overall efficiency of the Kalina cycle system according to the improvement of the performance of the condenser 400.

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 단면구성도이고, 도 6은 도 5에서 A-A'선에 따른 단면구성도이고, 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 칼리나 사이클용 흡수기가 적용된 칼리나 사이클의 구성도이고, 도 8은 본 발며의 제 2실시에에 따른 칼리나 사이클용 흡수기의 작동도이다.5 is a cross-sectional view of the absorber for a carina cycle according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 5, FIG. 8 is an operation diagram of the absorber for a calina cycle according to a second embodiment of the present invention. FIG.

도 5 및 도 6과 같이, 제 2실시예는 1실시예를 포함하며, 다만 상기 혼합챔버(10)의 외주면에는 다수의 방열핀(12)이 더 장착되어 혼합챔버(10) 내로 공급된 기화된 작동유체를 냉각시킬 수 있도록 구성할 수 있다.5 and 6, the second embodiment includes an embodiment in which a plurality of radiating fins 12 are further mounted on the outer circumferential surface of the mixing chamber 10 to supply the vaporized So that the working fluid can be cooled.

또한 상기 방향전환부(30)는 각 분사공(31)에 형성된 분사노즐(311)이 시계방향 또는 반시계방향으로 경사지게 형성되어 재생기(600)로부터 유입되는 액화상태의 작동유체가 혼합챔버(10)의 내부에서 선회되도록 구성할 수 있다.In addition, the direction switching unit 30 is formed such that the injection nozzle 311 formed in each spray hole 31 is inclined clockwise or counterclockwise so that the liquefied working fluid flowing from the regenerator 600 flows into the mixing chamber 10 In the present invention.

또한 선회되는 작동유체가 간섭받는 것을 방지하기 위해 혼합챔버(10)와, 제 1배관(20)에 형성된 제 1,2디플렉터(11,21)를 없애 구성할 수 있다.In addition, the mixing chamber 10 and the first and second deflectors 11 and 21 formed in the first pipe 20 can be configured to prevent the working fluid from being interfered with.

또한 상기 제 1배관(20)은 길이방향을 따라 다수의 통공(21)이 더 형성되어 제 1배관(20)으로 유입되는 기액화된 작동유체 중 기화된 작동유체가 통공(21)을 거쳐 혼합챔버(10)의 내부로 유출될 수 있게 구성할 수 있다.A plurality of through holes 21 are further formed along the longitudinal direction of the first piping 20 so that the vaporized working fluid out of the vaporized working fluid flowing into the first piping 20 flows through the through holes 21 Can be configured to flow out into the interior of the chamber (10).

이 때 도 7과 같이, 터빈(300)과 제 1배관(20)의 사이와, 재생기(600)와 제 2배관(40)의 사이에는 압력조절기(900)를 설치하고, 상기 압력조절기(900)를 통해 제 1배관(20)으로 배출되는 작동유체의 압력을 낮춰 제 1배관(20)으로 유입되는 기액화된 작동유체 중 기화된 작동유체가 통공(21)을 통해 유출되게 구성할 수 있다.7, a pressure regulator 900 is installed between the turbine 300 and the first pipe 20 and between the regenerator 600 and the second pipe 40, and the pressure regulator 900 The pressure of the working fluid discharged to the first pipe 20 can be lowered through the first pipe 20 and the vaporized working fluid out of the vaporized working fluid flowing into the first pipe 20 can flow out through the through hole 21 .

상술된 제 2실시예의 칼리나 사이클용 흡수기는 도 8과 같이, 제 1배관(20)의 타단으로 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화 상태의 작동유체는 기압차에 의해 통공(21)으로 유출되어 분사노즐(311)을 통해 선회되는 액화상태의 작동유체와 혼합되어 응축된다.8, the working fluid in the vaporized state of the working fluid in the gas-liquid state discharged to the other end of the first pipe 20 flows out to the through-hole 21 by the difference in air pressure Mixed with the working fluid in the liquefied state pivoted through the injection nozzle 311 and condensed.

또한 제 1배관(20)의 말단부로 낙하되는 작동유체 역시 선회되는 액화상태의 작동유체와 혼합되어 재차 응축되어 혼합챔버(10)의 하부로 낙하됨으로 결국, 제 3배관(50)으로 배출되는 작동유체는 액화된 상태로 배출된다.
The working fluid dropped to the distal end of the first pipe 20 is also mixed with the working fluid in the liquefied state to be condensed again and dropped to the lower portion of the mixing chamber 10 to be finally discharged to the third pipe 50 The fluid is discharged in a liquefied state.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It should be noted that the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention so that various equivalents And variations are possible.

10: 혼합챔버 11: 제 1디플렉터 12: 방열핀
20: 제 1배관 21: 제 2디플렉터 21: 통공
30: 방향전환부 31: 분사공 311: 분사노즐
40: 제 2배관
50: 제 3배관
100: 본 발명에 따른 의 칼리나 사이클용 흡수기
200: 증발기 300: 터빈
400: 응축기 500: 순환펌프
600: 재생기 700: 폐열회수기
800: 기액분리기 900: 압력조절기10: mixing chamber 11: first deflector 12:
20: first pipe 21: second deflector 21: through hole
30: direction changing portion 31: spray hole 311: spray nozzle
40: Second piping
50: Third piping
100: Absorber for Kalina Cycle according to the present invention
200: Evaporator 300: Turbine
400: condenser 500: circulation pump
600: regenerator 700: waste heat recoverer
800: gas-liquid separator 900: pressure regulator

Claims (7)

증발기(200)에서 배출되는 작동유체를 기액분리기(800)를 통해 기화된 작동유체로 분리시켜 터빈(300)을 발전시키고, 터빈(300)을 거쳐 배출되는 기액 상태의 작동유체와 기액분리기(800)와 재생기(600)를 거친 액화 상태의 작동유체를 혼합시켜 응축기(400)의 성능을 높이고, 이에 따라 칼리나 사이클의 종합 효율을 증대시킬 수 있도록 한 칼리나 사이클용 흡수기(100)에 있어서,
터빈(300)을 거쳐 배출되는 기액화된 작동유체를 유입시키고, 길이방향을 따라 다수의 통공(21)이 형성된 제 1배관(20);
상기 제 1배관(20)의 일측 외주면에 장착되고, 하부에는 다수의 분사공(31)이 형성되는 방향전환부(30);
상기 방향전환부(30)의 측면에 연결되어 재생기(600)에서 배출되는 액화 상태의 작동유체를 방향전환부(30)로 공급하는 제 2배관(40); 및
상기 제 1배관(20)을 통해 배출되는 기액 상태의 작동유체 중 기화된 작동유체를 상기 각 분사공(31)을 통해 분사되는 작동유체와 혼합시켜 응축시킨 후, 하부에 결합된 제 3배관(50)으로 액화된 작동유체를 응축기(400)로 배출시키는 혼합챔버(10);를 포함하여 이루어지되,
상기 방향전환부(30)는 각 분사공(31)에 시계방향 또는 반시계방향으로 경사진 형태의 분사노즐(311)이 형성되어 혼합챔버(10)의 내부로 작동유체를 입자화시켜 분사될 수 있도록 구성되고,
상기 혼합챔버(10)의 하부 내주면에는 제 1디플렉터(11)가, 상기 제 1배관(20)의 하부 외주면에는 제 2디플렉터(21)가 각각 더 장착되며,
상기 터빈(300)과 제 1배관(20)의 사이와, 재생기(600)와 제 2배관(40)의 사이에는 압력조절기(900)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 칼리나 사이클용 흡수기.
The working fluid discharged from the evaporator 200 is separated into the working fluid vaporized through the gas-liquid separator 800 to generate the turbine 300 and the gas-liquid working fluid discharged through the turbine 300 and the gas- And the regenerator 600 to enhance the performance of the condenser 400 and thereby increase the overall efficiency of the calinar cycle. In the absorber 100 for a calina cycle,
A first pipe (20) having a plurality of through holes (21) formed therein along the longitudinal direction, the first pipe (20) having a gas-liquid working fluid discharged through the turbine (300);
A direction switching unit 30 mounted on an outer circumferential surface of one side of the first pipe 20 and having a plurality of spray holes 31 formed therein;
A second pipe 40 connected to the side of the direction switching unit 30 to supply the working fluid in the liquefied state discharged from the regenerator 600 to the direction switching unit 30; And
A working fluid in a gas-liquid working fluid discharged through the first pipe 20 is mixed with a working fluid sprayed through each of the spray holes 31 to be condensed, and then a third pipe And a mixing chamber (10) for discharging the working fluid liquefied by the condenser (50) to the condenser (400)
The direction switching unit 30 is provided with an injection nozzle 311 inclined clockwise or counterclockwise in each injection hole 31 to granulate the working fluid into the mixing chamber 10, ≪ / RTI >
A first deflector 11 is mounted on a lower inner circumferential surface of the mixing chamber 10 and a second deflector 21 is further mounted on a lower outer circumferential surface of the first pipe 20,
Wherein a pressure regulator (900) is further provided between the turbine (300) and the first pipe (20) and between the regenerator (600) and the second pipe (40).
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 혼합챔버(10)의 외주면에는 다수의 방열핀(12)이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 칼리나 사이클용 흡수기.
The method according to claim 1,
And a plurality of radiating fins (12) are further mounted on an outer circumferential surface of the mixing chamber (10).
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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