KR20170009761A

KR20170009761A - 열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법

Info

Publication number: KR20170009761A
Application number: KR1020160088352A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 다카하시; 시게토 아다치; 유타카 나루카와; 에이지 간키; 시로히코 오카모토
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2017-01-25
Also published as: JP6647922B2; JP2017025901A; KR101942155B1; DK3118425T3

Abstract

운전 개시 시에 증발기에 발생하는 열 응력의 급격한 증대를 억제 가능한 열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법을 제공하는 것이다.
열 에너지 회수 장치이며, 증발기(10)와, 예열기(12)와, 에너지 회수부(13)와, 순환 유로(22)와, 펌프(20)와, 증발기(10) 및 예열기(12)에 대해 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로(30)와, 가열 매체 유로(30) 중 증발기(10)보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부(40)와, 제어부(50)를 구비하고, 제어부(50)는 증발기(10)의 온도가 규정값으로 될 때까지, 펌프(20)를 정지시킨 상태에 있어서, 증발기(10)에의 기상의 가열 매체의 유입량이 점차 증가하도록 유량 조정부(40)를 제어하는 것이다.

Description

열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법{THERMAL ENERGY RECOVERY DEVICE AND START-UP METHOD THEREOF}

본 발명은 열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법에 관한 것이다.

종래, 공장의 각종 설비로부터 배출되는 배기 가스 등의 가열 매체로부터 동력을 회수하는 열 에너지 회수 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 외부의 열원으로부터 공급되는 가열 매체에 의해 작동 매체를 가열하는 증발기와, 증발기로부터 유출된 가열 매체에 의해 증발기에 유입되기 전의 작동 매체를 가열하는 예열기와, 증발기로부터 유출된 작동 매체를 팽창시키는 팽창기와, 팽창기에 접속된 발전기와, 팽창기로부터 유출된 작동 매체를 응축시키는 응축기와, 응축기에서 응축된 작동 매체를 예열기에 보내는 작동 매체 펌프와, 예열기, 증발기, 팽창기, 응축기 및 펌프를 접속하는 순환 유로를 구비하는 발전 장치(열 에너지 회수 장치)가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2014-47632호 공보

상기 특허문헌 1에 기재되는 열 에너지 회수 장치에서는, 증발기에 가열 매체로서 증기(기상의 매체)가 공급되는 경우, 당해 장치의 운전 개시 시에 증발기의 온도가 급상승하고, 이에 의해 증발기에 발생하는 열 응력이 급격하게 커지는 것이 우려된다. 구체적으로, 장치의 운전 개시 전에는, 증발기의 온도는 비교적 저온으로 되어 있는 한편, 증기 등의 기상의 가열 매체가 갖는 열 에너지는 매우 크기 때문에, 운전 개시 시에 증발기에 대하여 고온의 기상의 가열 매체가 유입되면, 증발기의 온도가 급상승할 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 운전 개시 시에 증발기에 발생하는 열 응력의 급격한 증대를 억제 가능한 열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은, 외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체와 상기 증발기에 유입되기 전의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 가열하는 예열기와, 상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와, 상기 예열기, 상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와, 상기 순환 유로에 설치된 펌프와, 상기 증발기 및 상기 예열기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로와, 상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량이 점차 증가하도록 상기 유량 조정부를 제어하는, 열 에너지 회수 장치를 제공한다.

본 열 에너지 회수 장치에서는, 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 증발기에의 기상의 가열 매체(증기 등)의 유입량이 점차 증가하므로, 증발기의 온도의 급격한 상승이 억제된다. 또한, 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지는, 펌프가 정지하고 있으므로, 증발기에의 가열 매체의 급격한 유입, 즉, 증발기의 온도의 급상승이 보다 확실하게 억제된다. 구체적으로, 증발기의 온도가 규정값으로 되기 전에 펌프가 구동되면, 작동 매체가 증발기에 유입되고, 당해 작동 매체에 의해 기상의 가열 매체가 냉각되므로, 증발기에서의 기상의 가열 매체의 응축이 촉진된다. 기상의 가열 매체가 응축되면, 당해 가열 매체의 체적(압력)이 작아지기 때문에, 가열 매체 유로로부터 증발기에의 기상의 가열 매체의 유입이 촉진되고, 이에 의해 증발기의 온도가 급상승하는 경우가 있다. 이에 반해, 본 장치에서는, 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지 펌프가 정지하고 있으므로, 운전 개시 시에 있어서의 증발기의 온도의 급상승, 즉, 증발기에 발생하는 열 응력의 급격한 증대가 억제된다.

이 경우에 있어서, 상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 상기 규정값일 때에, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력쪽이, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 높은 상태가 유지되도록, 상기 펌프의 회전수를 올리는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 증발기에서의 소위 워터 해머 현상의 발생을 억제하면서 펌프를 구동(에너지 회수부에 있어서 에너지를 회수하는 정상 운전으로 이행)할 수 있다. 예를 들어, 가열 매체 유로 중 유량 조정부와 증발기 사이의 부위의 압력쪽이 가열 매체 유로 중 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 작은 경우, 증발기나 예열기에서 응축한 액상의 가열 매체가 예열기로부터 유출되기 어려워지기 때문에, 당해 액상의 가열 매체가 증발기 내에 저류되기 쉬워진다. 이 상태에서 기상의 가열 매체가 증발기 내에 유입되면, 이 가열 매체는, 증발기 내의 액상의 가열 매체(드레인 혹은 미스트)에 냉각되어 응축함으로써 급격하게 체적이 작아진다. 그렇게 되면, 가열 매체의 응축이 발생한 영역의 압력이 상대적으로 낮아진다. 이 결과, 그 상대적으로 압력이 낮은 영역을 향하여 액상의 가열 매체(액적)가 이동함으로써, 당해 액상의 가열 매체가 증발기의 내면에 충돌하는 현상(워터 해머 현상)이 발생할 수 있다. 이에 반해, 본 장치에서는, 가열 매체 유로 중 유량 조정부와 증발기 사이의 부위의 압력쪽이 가열 매체 유로 중 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 높은 상태가 유지되므로, 증발기에서의 워터 해머 현상의 발생이 억제된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 하류측이며 또한 상기 예열기보다도 상류측의 부위에 설치된 스팀 트랩을 더 구비하고, 상기 스팀 트랩은, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체의 통과를 금지함과 함께 액상의 가열 매체의 통과를 허용하는 것이 바람직하다.

이 형태에서는, 증발기로부터 가열 매체가 기상 또는 기액 2상의 상태로 유출되었다고 해도, 스팀 트랩에 의해 기상의 가열 매체의 통과가 금지되므로, 예열기에의 기상의 가열 매체의 유입이 억제된다. 따라서, 예열기에서의 워터 해머 현상의 발생이 억제된다.

이 경우에 있어서, 상기 가열 매체 유로 중 상기 스팀 트랩과 상기 예열기 사이의 부위에 설치되고, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체를 외부로 배출시키는 가스 배출 유로를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 예열기에의 기상의 가열 매체의 유입이 보다 확실하게 억제된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 유량 조정부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 제1 개폐 밸브와, 상기 제1 개폐 밸브를 바이패스함과 함께 상기 가열 매체 유로의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 설치된 제2 개폐 밸브를 갖고, 상기 제2 개폐 밸브는, 개방도 조정 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 형태에서는, 가열 매체 유로의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로와 개방도 조정이 가능한 제2 개폐 밸브를 설치한다고 하는 간단한 구조에 의해, 기상의 가열 매체의 증발기에의 유입량을 미세 조정하는 것이 가능해진다.

이 경우에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부보다도 상류측의 부위의 압력과, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력이 서로 동등할 때에, 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제1 개폐 밸브를 개방하였을 때의 기상의 가열 매체의 증발기에의 급격한 유입, 즉, 증발기의 온도의 급상승을 억제하면서, 기상의 가열 매체의 증발기에의 유입량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위에 압력 손실 발생부가 설치되어 있고, 상기 압력 손실 발생부는, 상기 예열기 내가 액상의 가열 매체로 채워지도록, 상기 예열기로부터 유출된 가열 매체에 대하여 압력 손실을 부여하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 예열기 내가 액상의 가열 매체로 채워지므로, 예열기에서의 워터 해머의 발생이 억제된다.

구체적으로, 상기 압력 손실 발생부는, 상기 가열 매체 유로의 일부에 의해 구성되며 또한 상방을 향하여 상승하는 형상을 갖는 상승 유로로 이루어지고, 상기 상승 유로의 하류측의 단부의 위치는, 상기 예열기 중 상기 가열 매체를 상기 예열기 내에 유입시키기 위한 유입구의 높이 위치와 동일하거나 그 이상의 높이 위치로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 예열기로부터 유출된 가열 매체에 대하여 간단하게 압력 손실을 발생시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기의 하류측의 부위에 설치되어 있으며 개방도 조정이 가능한 조정 밸브를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 조정 밸브보다도 하류측의 부위의 온도 또는 압력이 일정한 범위 내에 들어가도록, 상기 조정 밸브의 개방도를 조정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 예열기로부터 유출되는 가열 매체의 온도 또는 압력이 일정한 범위 내에 들어가므로, 당해 가열 매체를 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명은 외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와, 상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와, 상기 순환 유로에 설치된 펌프와, 상기 증발기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로와, 상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량이 점차 증가하도록 상기 유량 조정부를 제어하는, 열 에너지 회수 장치를 제공한다.

본 열 에너지 회수 장치에 있어서도, 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 증발기에의 기상의 가열 매체(증기 등)의 유입량이 점차 증가하므로, 증발기의 온도의 급격한 상승이 억제된다. 또한, 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지는, 펌프가 정지하고 있으므로, 증발기에의 가열 매체의 급격한 유입, 즉, 증발기의 온도의 급상승이 보다 확실하게 억제된다.

이 경우에 있어서, 상기 유량 조정부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 제1 개폐 밸브와, 상기 제1 개폐 밸브를 바이패스함과 함께 상기 가열 매체 유로의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 설치된 제2 개폐 밸브를 갖고, 상기 제2 개폐 밸브는 개방도 조정 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 이 경우에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부보다도 상류측의 부위의 압력과, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력이 서로 동등할 때에, 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체와 상기 증발기에 유입되기 전의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 가열하는 예열기와, 상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와, 상기 예열기, 상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와, 상기 순환 유로에 설치된 펌프와, 상기 증발기 및 상기 예열기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로를 구비하는 열 에너지 회수 장치의 기동 방법이며, 상기 증발기 및 상기 예열기에 상기 기상의 가열 매체의 공급을 개시하는 가열 매체 공급 개시 공정을 포함하고, 상기 가열 매체 공급 개시 공정에서는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량을 점차 증가시키는, 열 에너지 회수 장치의 기동 방법을 제공한다.

본 기동 방법에서는, 기동 시(운전 개시 시)에 있어서의 증발기의 온도의 급상승, 즉, 증발기에 발생하는 열 응력의 급격한 증대가 억제된다.

이 경우에 있어서, 상기 펌프의 구동을 개시하는 펌프 구동 개시 공정을 더 포함하고, 상기 펌프 구동 개시 공정에서는, 상기 증발기의 온도가 상기 규정값으로 되었을 때에, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력쪽이, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 높은 상태가 유지되도록, 상기 펌프의 회전수를 올리는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 증발기에서의 소위 워터 해머 현상의 발생을 억제하면서 펌프를 구동(에너지 회수부에 있어서 에너지를 회수하는 정상 운전으로 이행)할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 운전 개시 시에 증발기에 발생하는 열 응력의 급격한 증대를 억제 가능한 열 에너지 회수 장치 및 그 기동 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 열 에너지 회수 장치의 구성의 개략을 도시하는 도면.
도 2는 기동 시에 있어서의 제어부의 제어 내용을 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 열 에너지 회수 장치의 구성의 개략을 도시하는 도면.
도 4는 제1 실시 형태의 열 에너지 회수 장치의 변형예의 구성의 개략을 도시하는 도면.

(제1 실시 형태)

본 발명의 제1 실시 형태의 열 에너지 회수 장치에 대하여, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 열 에너지 회수 장치는, 증발기(10)와, 예열기(12)와, 에너지 회수부(13)와, 응축기(18)와, 펌프(20)와, 순환 유로(22)와, 가열 매체 유로(30)와, 유량 조정부(40)와, 제어부(50)를 구비하고 있다.

증발기(10)는 외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체(공장의 배기 가스 등)와 작동 매체(HFC245fa 등)를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 증발시킨다. 증발기(10)는 작동 매체가 흐르는 제1 유로(10a)와, 가열 매체가 흐르는 제2 유로(10b)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 증발기(10)로서, 브레이징 플레이트식의 열 교환기가 사용되고 있다. 단, 증발기(10)로서, 소위 쉘&튜브식의 열 교환기가 사용되어도 된다.

예열기(12)는 증발기(10)로부터 유출된 가열 매체와 증발기(10)에 유입되기 전의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 가열한다. 예열기(12)는 작동 매체가 흐르는 제1 유로(12a)와, 가열 매체가 흐르는 제2 유로(12b)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 예열기(12)로서도, 브레이징 플레이트식의 열 교환기가 사용되고 있다. 단, 예열기(12)로서, 소위 쉘&튜브식의 열 교환기가 사용되어도 되는 것은, 증발기(10)의 경우와 마찬가지이다. 예열기(12)는 가열 매체를 제2 유로(12b) 내에 유입시키기 위한 유입구(12c)와, 가열 매체를 제2 유로(12b)로부터 유출시키기 위한 유출구(12d)를 갖고 있다. 예열기(12)는 유입구(12c)의 위치가 유출구(12d)의 위치보다도 높아지는 자세로 설치되어 있다. 예열기(12)의 제2 유로(12b)의 상류측의 단부의 높이 위치는, 증발기(10)의 제2 유로(10b)의 하류측의 단부의 높이 위치와 동일하거나 그것보다도 낮아지도록 설정되어 있다.

에너지 회수부(13)는 팽창기(14)와, 동력 회수기(16)를 구비하고 있다. 순환 유로(22)는 예열기(12), 증발기(10), 팽창기(14), 응축기(18) 및 펌프(20)를 이 순서로 직접 접속하고 있다. 순환 유로(22) 중 증발기(10)와 팽창기(14) 사이의 부위에는, 차단 밸브(25)가 설치되어 있다. 또한, 순환 유로(22)에는, 팽창기(14)를 우회하는 우회 유로(24)가 설치되어 있다. 우회 유로(24)에는 개폐 밸브(26)가 설치되어 있다.

팽창기(14)는 순환 유로(22)에 있어서의 증발기(10)의 하류측의 부위에 설치되어 있다. 팽창기(14)는 증발기(10)로부터 유출된 기상의 작동 매체를 팽창시킨다. 본 실시 형태에서는, 팽창기(14)로서, 증발기(10)로부터 유출된 기상의 작동 매체의 팽창 에너지에 의해 회전 구동되는 로터를 갖는 용적식의 스크류 팽창기가 사용되고 있다. 구체적으로, 팽창기(14)는 암수 한 쌍의 스크류 로터를 갖고 있다.

동력 회수기(16)는 팽창기(14)에 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 동력 회수기(16)로서 발전기가 사용되고 있다. 이 동력 회수기(16)는 팽창기(14)의 한 쌍의 스크류 로터 중 한쪽에 접속된 회전축을 갖고 있다. 동력 회수기(16)는 상기 회전축이 상기 스크류 로터의 회전에 수반하여 회전함으로써 전력을 발생시킨다. 또한, 동력 회수기(16)로서, 발전기 외에, 압축기 등이 사용되어도 된다.

응축기(18)는 순환 유로(22)에 있어서의 팽창기(14)의 하류측의 부위에 설치되어 있다. 응축기(18)는 팽창기(14)로부터 유출된 작동 매체를 외부로부터 공급되는 냉각 매체(냉각수 등)로 냉각함으로써 응축(액화)시킨다.

펌프(20)는 순환 유로(22)에 있어서의 응축기(18)의 하류측의 부위[응축기(18)와 예열기(12) 사이의 부위]에 설치되어 있다. 펌프(20)는 액상의 작동 매체를 소정의 압력까지 가압하여 예열기(12)에 송출한다. 펌프(20)로서는, 임펠러를 로터로서 구비하는 원심 펌프나, 로터가 한 쌍의 기어로 이루어지는 기어 펌프, 스크류 펌프, 트로코이드 펌프 등이 사용된다.

가열 매체 유로(30)는 기상의 가열 매체를 생성하는 외부의 열원으로부터 증발기(10) 및 예열기(12)에 대하여 이 순서로 가열 매체를 공급하는 유로이다. 즉, 가열 매체 유로(30)는 기상의 가열 매체를 증발기(10)에 공급하는 공급 유로(30a)와, 증발기(10)의 제2 유로(10b)로부터 유출된 가열 매체를 예열기(12)의 제2 유로(12b)에 유입시키는 연결 유로(30b)와, 예열기(12)로부터 가열 매체를 유출시키는 배출 유로(30c)를 갖고 있다.

유량 조정부(40)는 공급 유로(30a)[가열 매체 유로(30) 중 증발기(10)보다도 상류측의 부위]에 설치되어 있다. 유량 조정부(40)는 기상의 작동 매체의 증발기(10)에의 유입량을 조정 가능하게 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 유량 조정부(40)는 공급 유로(30a)에 설치된 제1 개폐 밸브 V1과, 제1 개폐 밸브 V1을 바이패스하는 바이패스 유로(32)와, 바이패스 유로(32)에 설치된 제2 개폐 밸브 V2를 갖고 있다. 바이패스 유로(32)의 내경(호칭 지름)은 공급 유로(30a)의 내경(호칭 지름)보다도 작게 설정되어 있다. 바이패스 유로(32)의 내경은, 공급 유로(30a)의 내경의 절반 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 제2 개폐 밸브 V2는, 개방도 조정 가능한 전자기 밸브에 의해 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 연결 유로(30b)[가열 매체 유로(30) 중 증발기(10)와 예열기(12) 사이의 부위]에는, 스팀 트랩(38)과, 가스 배출 유로(34)가 설치되어 있다. 스팀 트랩(38)은 증발기(10)로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체의 통과를 금지함과 함께 액상의 가열 매체의 통과를 허용한다. 가스 배출 유로(34)는 연결 유로(30b) 중 스팀 트랩(38)과 예열기(12) 사이의 부위에 설치되어 있다. 가스 배출 유로(34)는 증발기(10)로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체를 외부로 배출시키기 위한 유로이다. 가스 배출 유로(34)에는 밸브(35)가 설치되어 있다.

배출 유로(30c)[가열 매체 유로(30) 중 예열기(12)보다도 하류측의 부위]는 예열기(12)에 있어서 작동 매체에 열을 공급한 후의 가열 매체를 외부로 배출하기 위한 유로이다. 본 실시 형태에서는, 배출 유로(30c)는 대기 해방되어 있다. 배출 유로(30c)에는, 압력 손실 발생부(36)가 설치되어 있다. 압력 손실 발생부(36)는 예열기(12)의 제2 유로(12b) 내가 액상의 가열 매체로 채워지도록, 예열기(12)로부터 유출된 가열 매체에 대하여 압력 손실을 부여한다. 본 실시 형태에서는, 압력 손실 발생부(36)는 배출 유로(30c)의 일부에 의해 구성된 상승 유로로 이루어진다. 상승 유로는 상방을 향하여 상승하는 형상을 갖는다. 상승 유로의 하류측의 단부(36a)의 위치는, 예열기의 유입구(12c)의 높이 위치와 동일하거나 그 이상의 높이 위치로 설정되어 있다. 배출 유로(30c) 중 압력 손실 발생부(36)보다도 하류측의 부위에는, 개방도 조정이 가능한 조정 밸브 V3이 설치되어 있다.

제어부(50)는 본 에너지 회수 장치의 기동 시에는, 주로, 제1 개폐 밸브 V1, 제2 개폐 밸브 V2, 펌프(20), 차단 밸브(25) 및 개폐 밸브(26)를 제어한다. 또한, 본 장치의 기동 전(정지 시)에는 제1 개폐 밸브 V1 및 제2 개폐 밸브 V2는 모두 폐쇄되어 있고, 펌프(20) 및 에너지 회수부(13)는 모두 정지하고 있으며, 차단 밸브(25)는 폐쇄되어 있고, 개폐 밸브(26)는 개방되어 있다. 이하, 도 2를 참조하면서, 제어부(50)의 제어 내용에 대하여 설명한다.

본 장치의 운전이 개시되면, 제어부(50)는 제2 개폐 밸브 V2를 개방함과 함께, 제2 개폐 밸브 V2의 개방도를 일정한 속도로 계속해서 크게 한다(스텝 S11). 그렇게 하면, 바이패스 유로(32)를 통해 기상의 가열 매체가 서서히 증발기(10)에 유입되기 시작한다. 그리고, 그 유입량은 점차 증가한다. 이 결과, 증발기(10)의 온도 T1이 서서히 상승한다. 또한, 증발기(10)의 온도 T1은 증발기(10)의 대표 온도를 의미한다. 본 실시 형태(브레이징 플레이트식의 열 교환기)에서는, 상기 대표 온도는 증발기(10)의 표면 온도이며, 당해 온도 T1은 증발기(10)의 표면에 설치된 온도 센서(51)에 의해 검출된다. 또한, 증발기(10)로서 쉘&튜브식의 열 교환기가 채용된 경우, 상기 대표 온도는 당해 열 교환기 중 가열 매체가 흐르는 유로의 온도를 의미한다.

다음에, 제어부(50)는 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S12). 이 결과, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0 미만인 경우(스텝 S11에서 "아니오"), 제어부(50)는 재차 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S12). 한편, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0보다도 큰 경우(스텝 S11에서 "예"), 제어부(50)는 펌프(20)의 회전수를 올린다(스텝 S13).

그렇게 하면, 작동 매체가 예열기(12) 및 증발기(10)에 공급된다. 여기서, 차단 밸브(25)가 폐쇄되어 있고, 개폐 밸브(26)가 개방되어 있으므로, 작동 매체는, 우회 유로(24)를 통해[팽창기(14)를 우회하면서] 순환 유로(22)를 순환한다. 이때, 증발기(10)에서는, 기상의 가열 매체는, 작동 매체에 의해 냉각된다(작동 매체를 가열한다). 그리고, 증발기(10)로부터 액상 또는 기액 2상의 상태로 유출된 가열 매체는, 스팀 트랩(38)을 거쳐 예열기(12)에 유입된다. 그리고, 예열기(12)에 있어서 작동 매체에 의해 냉각된(작동 매체에 열을 공급한) 가열 매체는, 배출 유로(30c)를 통해 외부로 배출된다.

계속해서, 제어부(50)는 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위의 압력 Ps2가, 배출 유로(30c) 중 예열기(12)와 압력 손실 발생부(상승 유로)(36) 사이의 부위의 압력 Ps4[본 실시 형태에서는, 대기압과 압력 손실 발생부(36)에서의 압력 손실분의 합]보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S14). 상기 압력 Ps4가 상기 압력 Ps2보다도 큰 경우, 액상의 가열 매체가 배출 유로(30c)로부터 배출되기 어려운 상태, 즉, 증발기(10)의 제2 유로(10b) 내에 액상의 가열 매체가 저류되기 쉬운 상태에 있다고 할 수 있다. 또한, 상기 압력 Ps2는, 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(62)에 의해 검출되고, 상기 압력 Ps4는, 배출 유로(30c) 중 예열기(12)와 압력 손실 발생부(36) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(64)에 의해 검출된다.

상기 판정의 결과, 상기 압력 Ps2가 상기 압력 Ps4보다도 큰 경우, 제어부(50)는 펌프(20)의 회전수를 올리는 한편(스텝 S15), 상기 압력 Ps2가 상기 압력 Ps4 이하인 경우, 제어부(50)는 펌프(20)의 회전수를 내린다(스텝 S16).

그 후, 제어부(50)는 제2 개폐 밸브 V2의 개방도가 최대인지 여부를 판정한다(스텝 S17). 이 결과, 제2 개폐 밸브 V2의 개방도가 최대가 아닌 경우, 제어부(50)는 재차 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S12). 한편, 제2 개폐 밸브 V2의 개방도가 최대인 경우, 제어부(50)는 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)보다도 상류측의 부위의 압력 Ps1이 상기 압력 Ps2와 동등한지 여부를 판정한다(스텝 S18). 또한, 상기 압력 Ps1은, 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)보다도 상류측의 부위에 설치된 압력 센서(61)에 의해 검출된다.

상기 판정의 결과, 상기 압력 Ps1이 상기 압력 Ps2와 동등하지 않은 경우(스텝 S18에서 "아니오"), 제어부(50)는 재차 상기 압력 Ps1이 상기 압력 Ps2와 동등한지 여부를 판정한다(스텝 S18). 한편, 상기 압력 Ps1이 상기 압력 Ps2와 동등한 경우(스텝 S18에서 "예"), 제어부(50)는 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다(스텝 S19). 그렇게 하면, 기상의 가열 매체는, 제1 개폐 밸브 V1 및 제2 개폐 밸브 V2에 의한 제한을 받지 않고 전량이 증발기(10)에 유입된다.

그 후, 제어부(50)는 개폐 밸브(26)를 폐쇄함과 함께 차단 밸브(25)를 개방하고, 팽창기(14) 및 동력 회수기(16)를 구동(동력의 회수를 개시)함으로써, 난기 운전으로 이행한다. 이때, 제어부(50)는 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위의 제1 포화 온도와, 순환 유로(22) 중 증발기(10)와 팽창기(14) 사이의 부위의 제2 포화 온도의 차(핀치 온도)가 목표값으로 되도록, 펌프(20)의 회전수를 상승시킨다. 또한, 상기 제1 포화 온도는, 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(62)의 검출값에 기초하여 산출되고, 상기 제2 포화 온도는, 순환 유로(22) 중 증발기(10)와 팽창기(14) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(65)의 검출값에 기초하여 산출된다.

그리고, 제어부(50)는 배출 유로(30c) 중 압력 손실 발생부(36)보다도 하류측의 부위의 온도 Ts6 또는 압력 Ps6이 일정한 범위 내에 들어가도록, 조정 밸브 V3의 개방도를 조정한다. 또한, 상기 온도 Ts6 및 상기 압력 Ps6은, 각각, 배출 유로(30c) 중 압력 손실 발생부(36)보다도 하류측의 부위에 설치된 온도 센서(66) 및 압력 센서(67)에 의해 검출된다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 열 에너지 회수 장치에서는, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 될 때까지, 증발기(10)에의 기상의 가열 매체(증기 등)의 유입량이 점차 증가하므로, 증발기(10)의 온도 T1의 급격한 상승이 억제된다. 또한, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 될 때까지는, 펌프(20)가 정지하고 있으므로, 증발기(10)에의 가열 매체의 급격한 유입, 즉, 증발기(10)의 온도 T1의 급상승이 보다 확실하게 억제된다. 구체적으로, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 되기 전에 펌프(20)가 구동되면, 작동 매체가 증발기(10)에 유입되고, 당해 작동 매체에 의해 기상의 가열 매체가 냉각되므로, 증발기(10)에서의 기상의 가열 매체의 응축이 촉진된다. 기상의 가열 매체가 응축되면, 당해 가열 매체의 체적(압력)이 작아지기 때문에, 가열 매체 유로(30)로부터 증발기(10)에의 기상의 가열 매체의 유입이 촉진되고, 이에 의해 증발기(10)의 온도 T1이 급상승하는 경우가 있다. 이에 반해, 본 장치에서는, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 될 때까지 펌프(20)가 정지하고 있으므로, 운전 개시 시(기동 시)에 있어서의 증발기(10)의 온도 T1의 급상승, 즉, 증발기(10)에 발생하는 열 응력의 급격한 증대가 억제된다.

또한, 제어부(50)는 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0일 때에, 가열 매체 유로(30) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위의 압력 Ps2쪽이, 가열 매체 유로(30) 중 예열기(12)보다도 하류측의 부위의 압력 Ps4보다도 높은 상태가 유지되도록, 펌프(20)의 회전수를 올린다.

이로 인해, 증발기(10)에서의 소위 워터 해머 현상의 발생을 억제하면서 펌프(20)를 구동[에너지 회수부(13)에 있어서 에너지를 회수하는 정상 운전으로 이행)할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 Ps2쪽이 상기 압력 Ps4보다도 작은 경우, 증발기(10)나 예열기(12)에서 응축된 액상의 가열 매체가 예열기(12)로부터 유출되기 어려워지기 때문에, 당해 액상의 가열 매체가 증발기(10)의 제2 유로(10b) 내에 저류되기 쉬워진다. 이 상태에서 기상의 가열 매체가 증발기(10)의 제2 유로(10b) 내에 유입되면, 이 가열 매체는, 제2 유로(10b) 내의 액상의 가열 매체(드레인 또는 미스트)에 냉각되어 응축됨으로써 급격하게 체적이 작아진다. 그렇게 되면, 가열 매체의 응축이 발생한 영역의 압력이 상대적으로 낮아진다. 이 결과, 그 상대적으로 압력이 낮은 영역을 향하여 액상의 가열 매체(액적)가 이동함으로써, 당해 액상의 가열 매체가 증발기(10)의 제2 유로(10b)의 내면에 충돌하는 현상(워터 해머 현상)이 발생할 수 있다. 이에 반해, 본 실시 형태에서는, 상기 압력 Ps2쪽이 상기 압력 Ps4보다도 높은 상태가 유지되므로, 증발기(10)에서의 워터 해머 현상의 발생이 억제된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연결 유로(30b)에 스팀 트랩(38)이 설치되어 있다. 이로 인해, 증발기(10)로부터 가열 매체가 기상 또는 기액 2상의 상태로 유출되었다고 해도, 스팀 트랩(38)에 의해 기상의 가열 매체의 통과가 금지되므로, 예열기(12)에의 기상의 가열 매체의 유입이 억제된다. 따라서, 예열기(12)에서의 워터 해머 현상의 발생이 억제된다.

또한, 연결 유로(30b) 중 스팀 트랩(38)과 예열기(12) 사이의 부위에는, 가스 배출 유로(34)가 설치되어 있기 때문에, 예열기(12)에의 기상의 가열 매체의 유입이 보다 확실하게 억제된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 유량 조정부(40)는 제1 개폐 밸브 V1과, 공급 유로(30a)의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로(32)와, 제2 개폐 밸브 V2를 갖고 있다. 이 형태에서는, 공급 유로(30a)의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로(32)와 개방도 조정이 가능한 제2 개폐 밸브 V2를 설치한다고 하는 간단한 구조에 의해, 기상의 가열 매체의 증발기(10)에의 유입량을 미세 조정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제어부(50)는 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)보다도 상류측의 부위의 압력 Ps1과, 공급 유로(30a) 중 유량 조정부(40)와 증발기(10) 사이의 부위의 압력 Ps2가 서로 동등하게 되었을 때에, 제1 개폐 밸브 V1을 개방한다. 이로 인해, 제1 개폐 밸브 V1을 개방하였을 때의 기상의 가열 매체의 증발기(10)에의 급격한 유입, 즉, 증발기(10)의 온도 T1의 급상승을 억제하면서, 기상의 가열 매체의 증발기(10)에의 유입량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 배출 유로(30c)에, 상승 유로로 이루어지는 압력 손실 발생부(36)가 설치되어 있다. 이로 인해, 예열기(12)의 제2 유로(12b) 내가 액상의 가열 매체로 채워지므로, 예열기(12)에서의 워터 해머의 발생이 억제된다. 만약, 압력 손실 발생부(36)가 설치되어 있지 않은 경우, 중력의 영향에 의해, 예열기(12)의 제2 유로(12b) 내로부터의 액상의 가열 매체의 유출이 촉진된다. 그렇게 되면, 연결 유로(30b) 중 스팀 트랩(38)보다도 하류측의 부위[예열기(12)나 배출 유로(30c)를 포함함]의 압력이 비교적 작아지므로, 증발기(10)로부터 유출된 가열 매체가 스팀 트랩(38)을 통과한 후에 플러시하고, 이에 의해 기상의 가열 매체가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 예열기(12)에 있어서, 워터 해머 현상이 발생할 수 있다.

게다가, 본 실시 형태에서는, 제어부(50)는 배출 유로(30c) 중 조정 밸브 V3보다도 하류측의 부위의 온도 T6 또는 압력 Ps6이 일정한 범위 내에 들어가도록, 조정 밸브 V3의 개방도를 조정한다. 이로 인해, 배출 유로(30c)로부터 배출되는 가열 매체를 유효하게 이용할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음에, 도 3을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시 형태의 열 에너지 회수 장치에 대하여 설명한다. 또한, 도 3에는, 주로, 제1 실시 형태와는 상이한 부분이 도시되어 있다. 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 상이한 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제1 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는, 압력 손실 발생부(36)로서, 개방도 조정이 가능한 전자기 개폐 밸브가 사용되고 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 상승 유로가 생략됨과 함께, 조정 밸브 V3이 압력 손실 발생부(36)를 겸하고 있다.

제어부(50)는 배출 유로(30c) 중 예열기(12)와 압력 손실 발생부(36) 사이의 부위의 압력 Ps4가, 연결 유로(30b) 중 스팀 트랩(38)과 예열기(12) 사이의 부위의 압력 Ps3 이상으로 되도록, 압력 손실 발생부(36)(조정 밸브 V3)의 개방도를 조정한다. 또한, 상기 압력 Ps3은, 연결 유로(30b) 중 스팀 트랩(38)과 예열기(12) 사이의 부위에 설치된 압력 센서(63)에 의해 검출된다.

본 실시 형태에 있어서도, 예열기(12)로부터 유출된 가열 매체에 대하여 간단하게 압력 손실을 발생시킬 수 있다.

(변형예)

도 4에 도시한 바와 같이, 열 에너지 회수 장치에서는, 반드시 예열기가 설치될 필요는 없다. 또한, 예열기가 생략된 경우, 가열 매체 유로(30) 중 스팀 트랩(38)보다도 하류측의 부위 및 당해 부위에 설치되는 구성도 생략 가능하다. 그 밖의 구조는 도 1과 마찬가지이다. 이 경우라도, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 될 때까지, 증발기(10)에의 기상의 가열 매체(증기 등)의 유입량이 점차 증가하므로, 증발기(10)의 온도 T1의 급격한 상승이 억제된다. 또한, 증발기(10)의 온도 T1이 규정값 T0으로 될 때까지는, 펌프(20)가 정지하고 있으므로, 증발기(10)에의 가열 매체의 급격한 유입, 즉, 증발기(10)의 온도 T1의 급상승이 보다 확실하게 억제된다.

또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허 청구 범위에 의해 나타내어지고, 또한 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들어, 유량 조정부(40)는 단일의 전자기 밸브에 의해 구성되어도 된다. 즉, 유량 조정부(40) 중 바이패스 유로(32) 및 제2 개폐 밸브 V2가 생략되고, 제1 개폐 밸브 V1로서, 개방도 조정이 가능한 전자기 밸브가 사용되어도 된다.

10 : 증발기
12 : 예열기
13 : 에너지 회수부
20 : 펌프
22 : 순환 유로
30 : 가열 매체 유로
32 : 바이패스 유로
34 : 가스 배출 유로
36 : 압력 손실 발생부
38 : 스팀 트랩
40 : 유량 조정부
50 : 제어부
V1 : 제1 개폐 밸브
V2 : 제2 개폐 밸브
V3 : 조정 밸브

Claims

외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와,
상기 증발기로부터 유출된 가열 매체와 상기 증발기에 유입되기 전의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 가열하는 예열기와,
상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와,
상기 예열기, 상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와,
상기 순환 유로에 설치된 펌프와,
상기 증발기 및 상기 예열기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로와,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부와,
제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량이 점차 증가하도록 상기 유량 조정부를 제어하는, 열 에너지 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 상기 규정값일 때에, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력의 쪽이, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 높은 상태가 유지되도록, 상기 펌프의 회전수를 올리는, 열 에너지 회수 장치.
제2항에 있어서,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 하류측이며 또한 상기 예열기보다도 상류측의 부위에 설치된 스팀 트랩을 더 구비하고,
상기 스팀 트랩은, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체의 통과를 금지함과 함께 액상의 가열 매체의 통과를 허용하는, 열 에너지 회수 장치.
제3항에 있어서,
상기 가열 매체 유로 중 상기 스팀 트랩과 상기 예열기 사이의 부위에 설치되고, 상기 증발기로부터 유출된 가열 매체 중 기상의 가열 매체를 외부로 배출시키는 가스 배출 유로를 더 구비하는, 열 에너지 회수 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유량 조정부는,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 제1 개폐 밸브와,
상기 제1 개폐 밸브를 바이패스함과 함께 상기 가열 매체 유로의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로와,
상기 바이패스 유로에 설치된 제2 개폐 밸브를 갖고,
상기 제2 개폐 밸브는 개방도 조정 가능하도록 구성되어 있는, 열 에너지 회수 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부보다도 상류측의 부위의 압력과, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력이 서로 동등할 때에, 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는, 열 에너지 회수 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위에 압력 손실 발생부가 설치되어 있고,
상기 압력 손실 발생부는, 상기 예열기 내가 액상의 가열 매체로 채워지도록, 상기 예열기로부터 유출된 가열 매체에 대하여 압력 손실을 부여하는, 열 에너지 회수 장치.
제7항에 있어서,
상기 압력 손실 발생부는, 상기 가열 매체 유로의 일부에 의해 구성되며 또한 상방을 향하여 상승하는 형상을 갖는 상승 유로로 이루어지고,
상기 상승 유로의 하류측의 단부의 위치는, 상기 예열기 중 상기 가열 매체를 상기 예열기 내에 유입시키기 위한 유입구의 높이 위치와 동일하거나 그 이상의 높이 위치로 설정되어 있는, 열 에너지 회수 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기의 하류측의 부위에 설치되어 있으며 개방도 조정이 가능한 조정 밸브를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 조정 밸브보다도 하류측의 부위의 온도 또는 압력이 일정한 범위 내에 들어가도록, 상기 조정 밸브의 개방도를 조정하는, 열 에너지 회수 장치.
외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와,
상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와,
상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와,
상기 순환 유로에 설치된 펌프와,
상기 증발기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로와,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부와,
제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량이 점차 증가하도록 상기 유량 조정부를 제어하는, 열 에너지 회수 장치.
제10항에 있어서,
상기 유량 조정부는,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 제1 개폐 밸브와,
상기 제1 개폐 밸브를 바이패스함과 함께 상기 가열 매체 유로의 내경보다도 작은 내경을 갖는 바이패스 유로와,
상기 바이패스 유로에 설치된 제2 개폐 밸브를 갖고,
상기 제2 개폐 밸브는 개방도 조정 가능하게 구성되어 있는, 열 에너지 회수 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부보다도 상류측의 부위의 압력과,
상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력이 서로 동등할 때에, 상기 제1 개폐 밸브를 개방하는, 열 에너지 회수 장치.
외부로부터 공급되는 기상의 가열 매체와 작동 매체를 열 교환시킴으로써 상기 작동 매체를 증발시키는 증발기와,
상기 증발기로부터 유출된 가열 매체와 상기 증발기에 유입되기 전의 작동 매체를 열 교환시킴으로써 작동 매체를 가열하는 예열기와,
상기 증발기로부터 유출된 작동 매체로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수부와,
상기 예열기, 상기 증발기 및 상기 에너지 회수부를 접속함과 함께 상기 작동 매체를 흐르게 하기 위한 순환 유로와,
상기 순환 유로에 설치된 펌프와,
상기 증발기 및 상기 예열기에 대해 상기 가열 매체를 공급하는 가열 매체 유로와,
상기 가열 매체 유로 중 상기 증발기보다도 상류측의 부위에 설치된 유량 조정부를 구비하는 열 에너지 회수 장치의 기동 방법이며,
상기 증발기 및 상기 예열기에 상기 기상의 가열 매체의 공급을 개시하는 가열 매체 공급 개시 공정을 포함하고,
상기 가열 매체 공급 개시 공정에서는, 상기 증발기의 온도가 규정값으로 될 때까지, 상기 펌프를 정지시킨 상태에 있어서, 상기 증발기에의 상기 기상의 가열 매체의 유입량을 점차 증가시키는, 열 에너지 회수 장치의 기동 방법.
제13항에 있어서,
상기 펌프의 구동을 개시하는 펌프 구동 개시 공정을 더 포함하고,
상기 펌프 구동 개시 공정에서는, 상기 증발기의 온도가 상기 규정값으로 되었을 때에, 상기 가열 매체 유로 중 상기 유량 조정부와 상기 증발기 사이의 부위의 압력의 쪽이, 상기 가열 매체 유로 중 상기 예열기보다도 하류측의 부위의 압력보다도 높은 상태가 유지되도록, 상기 펌프의 회전수를 올리는, 열 에너지 회수 장치의 기동 방법.