JP3728092B2 - Single double-effect absorption chiller / heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸収冷温水機に関し、特に詳しくは低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴を備えた一重二重効用吸収冷温水機に関する。
【0002】
【従来の技術】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温廃水などを低温熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、低温熱交換器、高温熱交換器、稀吸収液ポンプおよび中間吸収液ポンプを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷温水機が、省エネ効果が高い冷暖房装置として知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の一重二重効用吸収冷温水機においては、コジェネレーション(熱電併給)で供給される廃熱などが低熱源再生器に直接供給され、吸収器から送り込まれる稀吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離したあとは捨てられていたため、廃熱の有効利用が必ずしも充分ではないと云った問題点があり、廃熱をより有効に活用にして吸収冷温水機の成績係数を向上させる必要があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温廃水などを低温熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、低温熱交換器、高温熱交換器、稀吸収液ポンプおよび中間吸収液ポンプを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷温水機において、高温熱交換器を経由させて高温再生器に中間吸収液を送り込む中間吸収液ポンプが介在する中間吸収液配管の高温熱交換器入口側に廃熱熱交換器を設けると共に、この廃熱熱交換器に供給され、廃熱熱交換器で中間吸収液と熱交換して廃熱熱交換器から吐出した温廃水などを低熱源再生器に供給可能に前記廃熱熱交換器と低熱源再生器とを低熱源供給配管により配管接続するようにした第1の構成の一重二重効用吸収冷温水機と、
【0005】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温廃水などを低温熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、低温熱交換器、高温熱交換器、中間熱交換器、第1および第2の稀吸収液ポンプを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷温水機において、吸収器から稀吸収液を低温熱交換器、高温熱交換器の順に経由させて高温再生器に送り込む稀吸収液ポンプが介在する稀吸収液配管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に廃熱熱交換器を設けると共に、この廃熱熱交換器に供給され、廃熱熱交換器で稀吸収液と熱交換して廃熱熱交換器から吐出した温廃水などを低熱源再生器に供給可能に前記廃熱熱交換器と低熱源再生器とを低熱源供給配管により配管接続するようにした第2の構成の一重二重効用吸収冷温水機と、
【0006】
前記第1または第2の構成の一重二重効用吸収冷温水機において、廃熱熱交換器を迂回する第1のバイパス配管と、低熱源再生器を迂回する第2のバイパス配管とを低熱源供給配管に設けると共に、それぞれのバイパス配管に流れる温廃水などの量を調整する流量調整手段を設けるようにした第3の構成の一重二重効用吸収冷温水機と
を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕
本発明の第1の実施形態を図1に基づいて説明する。図1に例示した一重二重効用吸収冷温水機は、冷媒に水、吸収液(溶液)に臭化リチウム(LiBr)溶液を用いるものであり、1は蒸発器、2は吸収器、3は蒸発器1と吸収器2とを収納した蒸発器吸収器胴(以下、下胴と云う)、4は例えばガスバーナ5を備えた高温再生器、6は低温再生器、7は低温再生器6のための凝縮器(以下、第1凝縮器と云う)、8は低温再生器6と第1凝縮器7とを収納した低温再生器凝縮器胴(以下、第1上胴と云う)、9は例えば95℃前後の温廃水を低温熱源とする低熱源再生器、10は低熱源再生器9のための凝縮器(以下、第2凝縮器と云う)、11は低熱源再生器9と第2凝縮器10とを収納した低熱源再生器凝縮器胴(以下、第2上胴と云う)、12Aは低温熱交換器、12Bは高温熱交換器、13は廃熱熱交換器である。
【0008】
2Aは吸収器2の下部に形成された稀吸収液溜りであり、この稀吸収液溜り2Aと低熱源再生器9の気相部とは、途中に稀吸収液ポンプP1を備えた稀吸収液配管14により配管接続されている。また、低熱源再生器9の下部に形成された中間吸収液溜り9Aと高温再生器4の気相部とは、途中に中間吸収液ポンプP2を備えた中間吸収液配管15によって配管接続されている。
【0009】
4Aは高温再生器4に形成された中間吸収液溜りであり、この中間吸収液溜り4Aと低温再生器6の気相部とは、途中に高温熱交換器12Bを備えた中間吸収液配管16によって配管接続されている。また、中間吸収液配管16の高温熱交換器12B入口側と、吸収器2の気相部とは、途中に開閉弁16Vを備えた中間吸収液配管16Aによって配管接続されている。そして、この開閉弁16Vは、冷房などを行うために後述する冷温水配管25から負荷に冷水を循環供給する冷水供給運転時に閉弁され、暖房など行うために温水を循環供給する温水供給運転時に開弁される。
【0010】
また、低温再生器6の下部に形成された濃吸収液溜り6Aと吸収器2の気相部に設けられた濃吸収液散布装置2Bとは、途中に低温熱交換器12Aを備えた濃吸収液配管17によって配管接続されている。
【0011】
また、中間吸収液ポンプP2の吸込側の中間吸収液配管15Aと低温熱交換器12Aの上流側の濃吸収液配管17Aとは、吸収液配管18により配管接続されている。そして、この吸収液配管18は第1上胴8よりも低いレベルに設置され、第2上胴11内の圧力と第1上胴8内の圧力の間に差が生じた場合でも、各胴間を吸収液によってUシールできるようになっている。
【0012】
19は高温再生器4の気相部から第1上胴8に至る冷媒蒸気配管であり、低温再生器6の内部を経由して第1凝縮器7の底部に開口している。この冷媒蒸気配管19の低温再生器6入口側と、吸収器2の気相部とは、途中に開閉弁20Vを備えた冷媒蒸気配管20によって配管接続されている。この開閉弁20Vも冷水供給運転時に閉弁され、温水供給運転時に閉弁される。
【0013】
21は第1凝縮器7の底部と蒸発器1の気相部とを配管接続する第1冷媒液配管であり、この第1冷媒液配管21にUシール部21Aが形成されている。また、22は第2凝縮器10の底部と第1冷媒液配管21のUシール部21Aとを配管接続する第2冷媒液配管である。このため、この第2冷媒液配管22にも、第1冷媒液配管21との接続部にUシール部22Aが形成されることになる。
【0014】
23は蒸発器1の冷媒液溜り1Aと冷媒散布装置1Bとを配管接続する冷媒液循環配管であり、この冷媒液循環配管23の途中に冷媒液ポンプP3が設けられている。また、24は冷媒液溜り1Aと稀吸収液溜り2Aとの間に配管接続された冷媒液ドレン配管であり、この冷媒液ドレン配管24の途中に開閉弁24Vが設けられている。この開閉弁24Vも、冷水供給運転時に閉弁され、温水供給運転時に開弁される。
【0015】
25は冷温水配管25A・冷温水熱交換器25B・冷温水配管25Cからなる冷温水配管であり、図示しない冷暖房負荷などに接続される。また、26は冷却水配管であり、この冷却水配管26は冷却塔(図示せず)から吸収器熱交換器26A・第1凝縮器熱交換器26B・第2凝縮器熱交換器26Cを経て冷却塔に還流する冷却水の循環路を形成している。
【0016】
28は95℃程度の温廃水、例えば図示しない発電機の冷却水などを低温熱源(以下、熱源温水と云う)として廃熱熱交換器13、低熱源再生器9に順次供給するための低熱源供給配管であり、低熱源供給管28A・連結管28B・バイパス管28C・三方弁である流量制御弁28D・低熱源再生器9に内蔵された低熱源熱交換器28E・低熱源戻し管28F・バイパス管28G・三方弁である流量制御弁28Hから構成されている。
【0017】
S1は冷温水配管25Cに設置されてこの中を流れている冷温水の温度を検出して制御器Cに出力する温度センサである。
【0018】
上記構成の一重二重効用吸収冷温水機において、開閉弁16V・20V・24Vを閉弁し、蒸発器1で冷温水熱交換器25Bを介して取り出した冷水を冷温水配管25Cにより負荷に循環供給して行う冷房運転などの制御を説明すると、95℃程度の熱源温水が供給される低熱源供給配管28の流量制御弁28D・28Hは、何れも熱源温水が熱交換器側に流れるように調整される。
【0019】
また、冷却水配管26には冷却水を通し、稀吸収液ポンプP1と、中間吸収液ポンプP2と、冷媒液ポンプP3とを起動し、ガスバーナ5に点火される。ガスバーナ5の火力、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量は、温度センサS1が計測している冷水の温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される冷水の温度が所定の温度、例えば7℃になるように制御される。
【0020】
このときの冷媒と吸収液の挙動を説明すると、吸収器2の稀吸収液溜り2Aから稀吸収液配管14を介して稀吸収液ポンプP1により第2上胴11の低熱源再生器9に送り込まれた稀吸収液は、低熱源供給配管28から供給される熱源温水により低熱源熱交換器28Eを介して加熱され、冷媒を蒸発分離する。
【0021】
冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高くなった中間吸収液は、中間吸収液配管15を介して中間吸収液ポンプP2により廃熱熱交換器13・高温熱交換器12Bを経て、それぞれで加熱されて高温再生器4に送られる。
【0022】
高温再生器4に送り込まれた中間吸収液は、ここでガスバーナ5による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されて冷媒が蒸発分離する。高温再生器4で冷媒を分離して濃度が上昇した中間吸収液は、従来の二重効用吸収冷温水機と同様に高温熱交換器12Bを経て低温再生器6へ送られる。そして、中間吸収液は低温再生器6において、冷媒蒸気配管19を通って送られて来る冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒が分離して濃度が一段と高くなり、この濃吸収液が低温熱交換器12Aを経て吸収器2へ送られ、濃吸収液散布装置2Bから散布される。
【0023】
一方、低熱源再生器9で分離した冷媒は第2凝縮器10で凝縮し、低温再生器6で分離した冷媒は第1凝縮器7で凝縮する。そして、冷媒液が第1凝縮器7および第2凝縮器10から第1冷媒液配管21および第2冷媒液配管22を経て下胴3の蒸発器1へ流れ、冷媒液循環配管23の冷媒液ポンプP3の運転により、冷媒散布装置1Bから冷温水熱交換器25Bに散布される。
【0024】
冷温水熱交換器25Bの上に散布された冷媒液は、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水から蒸発熱を奪って蒸発するので、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水は冷却され、こうして温度を下げた冷水が冷温水配管25Cから負荷に供給されて冷房などが行われる。
【0025】
そして、蒸発器1で蒸発した冷媒は吸収器2へ入り、低温再生器6より供給されて濃吸収液散布装置2Bから散布される濃間吸収液に吸収されて、吸収器2の稀吸収液溜り2Aに溜り、稀吸収液ポンプP1によって第2上胴11の低熱源再生器9に送られる。
【0026】
冷媒と吸収液の上記一重二重効用冷凍サイクルにおいて、前記したように温度センサS1が検出して出力する温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される冷水の温度が所定の7℃になるように、ガスバーナ5による加熱量、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量が制御される。
【0027】
そして、ガスバーナ5による加熱量を最小にしても、温度センサS1が所定の7℃より低い温度を検出すると、ガスバーナ5による加熱を停止すると共に、中間吸収液ポンプP2の運転も停止し、さらに低熱源供給配管28から供給する熱源温水が廃熱熱交換器13に行かないように、流量制御弁28Dを操作する。
【0028】
この場合の吸収液は、低熱源供給配管28から供給される熱源温水により第2上胴11の低熱源再生器9でだけ加熱され、ここで冷媒を蒸発分離する。そして、吸収液濃度が高くなった中間吸収液は、中間吸収液配管15A・吸収液配管18・濃吸収液配管17A・低温熱交換器12A・濃吸収液配管17Bを経て、濃吸収液散布装置2Bから吸収器熱交換器26Aに散布され吸収器2に戻される。
【0029】
一方、低熱源再生器9で生成された冷媒蒸気は第2凝縮器10に入って凝縮し、第2冷媒液配管22を経て蒸発器1に流入し、冷媒散布装置1Bから冷温水熱交換器25Bに散布され、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水を冷却して蒸発し、吸収器2へ流入して濃吸収液散布装置2Bから散布される中間吸収液に吸収されると云った前記循環が行われる。
【0030】
冷媒と吸収液の上記一重効用冷凍サイクルにおいては、温度センサS1が検出して出力する温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出た冷水の温度が所定の7℃になるように、低熱源再生器9における加熱量、具体的には低熱源供給配管28から低熱源熱交換器28Eに取り込む熱源温水の量、すなわち流量制御弁28Hの開度が制御される。
【0031】
そして、低熱源供給配管28を流れる熱源温水の全量が低熱源熱交換器28Eに流れるように流量制御弁28Hを操作しても、冷温水熱交換器25Bで冷却されて冷温水配管25Cに流れ出た冷水が所定の7℃まで低下しないときには、前記のようにガスバーナ5に点火するなどして、高温再生器4でも冷媒を加熱生成するように制御する。
【0032】
すなわち、吸収液を加熱して冷媒を発生させる熱源としては、低熱源供給配管28から取り込む熱源温水を利用し、これで不足するときにガスバーナ5による加熱を行うので、高温再生器4で消費する燃料の削減が図れる。しかも、低熱源供給配管28を介して供給される熱源温水は、廃熱熱交換器13と低熱源熱交換器28Eとの二箇所で吸収液と熱交換してこれを加熱するので、熱交換を1回だけ行うように構成されていた従来の装置に比べて成績係数が高くなった。
【0033】
なお、冷温水配管25Cから負荷に温水を循環供給して暖房などを行う場合は、冷却水配管26に冷却水の供給を行わずに開閉弁16V・20V・24Vを開弁し、高温再生器4で発生した高温の冷媒蒸気を冷媒蒸気配管19、冷媒蒸気配管20を経て下胴3に導く。
【0034】
そして、冷温水熱交換器25Bを流れる水をこの高温の冷媒蒸気によって加熱し、冷温水配管25Cを介して負荷に供給する。そして、冷温水熱交換器25Bに触れて凝縮し、冷媒液溜り1Aに溜った冷媒液は冷媒液ドレン配管24を経て吸収器2の稀吸収液溜り2Aに導かれる。
【0035】
この場合も、ガスバーナ5の火力、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量は、温度センサS1が計測している温水の温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで加熱され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される温水の温度が所定の温度、例えば55℃になるように制御器Cにより制御される。
【0036】
そして、ガスバーナ5による加熱量を最小にしても、温度センサS1が所定の55℃より高い温度を検出すると、ガスバーナ5による加熱を停止すると共に、中間吸収液ポンプP2の運転も停止し、さらに低熱源供給配管28から供給する熱源温水が廃熱熱交換器13に行かないように流量制御弁28Dを操作する。
【0037】
冷媒と吸収液の上記循環サイクルにおいては、温度センサS1が検出して出力する温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで加熱され、冷温水配管25Cに流れ出た温水の温度が所定の55℃になるように、ガスバーナ5による加熱を行う。
【0038】
〔第2の実施形態〕
本発明の第2の実施形態を図2に基づいて説明する。図2に例示した一重二重効用吸収冷温水機も冷媒に水、吸収液(溶液)に臭化リチウム(LiBr)溶液を用いるものであり、この吸収冷温水機が図1に示した一重二重効用吸収冷温水機と相違する点は、図1の一重二重効用吸収冷温水機が備えていた中間吸収液ポンプP2・吸収液配管18などを取り除く代わりに、第2の稀吸収液ポンプP4と、中間熱交換器31とを設けるようにした点にあり、主に図1に示した一重二重効用吸収冷温水機と相違する部分について説明する。
【0039】
第2の稀吸収液ポンプP4は稀吸収液配管14Aに設置され、この稀吸収液配管14Aを介して稀吸収液ポンプP4の吸入側が吸収器2の稀吸収液溜り2Aに接続され、吐出側が低温熱交換器12A・廃熱熱交換器13・高温熱交換器12Bを経て高温再生器4の気相部に接続されている。
【0040】
稀吸収液ポンプP1が吸収器2の稀吸収液溜り2Aから第2上胴11の低熱源再生器9に送り込んでいる稀吸収液と熱交換するために稀吸収液配管14に設けた中間熱交換器31は、その一方の入口に、図1に例示した一重二重効用吸収冷温水機において第2上胴11の低熱源再生器9の中間吸収液溜り9Aに配管接続されていた中間吸収液配管15Aの他端が配管接続され、他方の入口には中間吸収液配管15Bが配管接続され、この中間吸収液配管15Bを介して低温熱交換器12Aから吸収器2の濃吸収液散布装置2Bに至る濃吸収液配管17Bに接続している。
【0041】
上記図2に示した構成の一重二重効用吸収冷温水機においても、開閉弁16V・20V・24Vを閉弁し、蒸発器1で冷温水熱交換器25Bを介して取り出した冷水を冷温水配管25Cにより負荷に循環供給して行う冷房運転などでは、95℃程度の熱源温水が供給される低熱源供給配管28の流量制御弁28D・28Hは、何れも熱源温水が熱交換器側に流れるように調整される。
【0042】
また、冷却水配管26には冷却水を通し、稀吸収液ポンプP1・P4と、冷媒液ポンプP3とを起動し、ガスバーナ5に点火される。ガスバーナ5の火力、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量は、温度センサS1が計測している冷水の温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される冷水の温度が所定の温度、例えば7℃になるように制御される。
【0043】
このときの冷媒と吸収液の挙動を説明すると、吸収器2の稀吸収液溜り2Aから稀吸収液配管14を介して稀吸収液ポンプP1により第2上胴11の低熱源再生器9に送り込まれた稀吸収液は、低熱源供給配管28から供給される熱源温水により低熱源熱交換器28Eを介して加熱され、冷媒を蒸発分離する。
【0044】
冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高くなった中間吸収液は、中間吸収液配管15A・中間熱交換器31・中間吸収液配管15B・濃吸収液配管17Bを経て、吸収器2の濃吸収液散布装置2Bから、後述する低温再生器6からの濃吸収液と一緒になって吸収器熱交換器26Aに散布され、吸収器2に戻される。
【0045】
吸収器2の稀吸収液溜り2Aからは、稀吸収液が稀吸収液ポンプP4により稀吸収液配管14Aを介して、低温熱交換器12A・廃熱熱交換器13・高温熱交換器12Bそれぞれで熱交換して温度上昇しながら高温再生器4にも送り込まれ、ここでガスバーナ5による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されて冷媒が蒸発分離する。高温再生器4で冷媒を分離して濃度が上昇した中間吸収液は、従来の二重効用吸収冷温水機と同様に高温熱交換器12Bを経て低温再生器6へ送られる。そして、中間吸収液は低温再生器6において、冷媒蒸気配管19を通って送られて来る冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒が分離して濃度が一段と高くなり、この濃吸収液が低温熱交換器12Aを経て吸収器2へ送られ、前記低熱源再生器9からの中間吸収液と一緒に濃吸収液散布装置2Bから散布される。
【0046】
一方、低熱源再生器9で分離した冷媒は第2凝縮器10で凝縮し、低温再生器6で分離した冷媒は第1凝縮器7で凝縮する。そして、冷媒液が第1凝縮器7および第2凝縮器10から第1冷媒液配管21および第2冷媒液配管22を経て下胴3の蒸発器1へ流れ、冷媒液循環配管23の冷媒液ポンプP3の運転により、冷媒散布装置1Bから冷温水熱交換器25Bに散布される。
【0047】
冷温水熱交換器25Bの上に散布された冷媒液は、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水から蒸発熱を奪って蒸発するので、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水は冷却され、こうして温度を下げた冷水が冷温水配管25Cから負荷に供給されて冷房などが行われる。
【0048】
そして、蒸発器1で蒸発した冷媒は吸収器2へ入り、低温再生器6および低熱源再生器9より供給されて濃吸収液散布装置2Bから散布される吸収液に吸収されて、吸収器2の稀吸収液溜り2Aに溜り、再び稀吸収液ポンプP1によって第2上胴11の低熱源再生器9に送られ、稀吸収液ポンプP4によって高温再生器4に送られる。
【0049】
冷媒と吸収液の上記一重二重効用冷凍サイクルにおいて、前記したように温度センサS1が検出して出力する温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される冷水の温度が所定の7℃になるように、ガスバーナ5による加熱量、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量が制御される。
【0050】
そして、ガスバーナ5による加熱量を最小にしても、温度センサS1が所定の7℃より低い温度を検出すると、ガスバーナ5による加熱を停止すると共に、稀吸収液ポンプP4の運転も停止し、さらに低熱源供給配管28から供給する熱源温水が廃熱熱交換器13に行かないように、流量制御弁28Dを操作する。
【0051】
この場合の吸収液は、低熱源供給配管28から供給される熱源温水により第2上胴11の低熱源再生器9でだけ加熱され、ここで冷媒を蒸発分離する。そして、吸収液濃度が高くなった中間吸収液は、中間吸収液配管15A・中間熱交換器31・中間吸収液配管15B・濃吸収液配管17Bを経て、吸収器2の濃吸収液散布装置2Bから吸収器熱交換器26Aに散布され吸収器2に戻される。
【0052】
一方、低熱源再生器9で生成された冷媒蒸気は第2凝縮器10に入って凝縮し、第2冷媒液配管22を経て蒸発器1に流入し、冷媒散布装置1Bから冷温水熱交換器25Bに散布され、冷温水熱交換器25Bの内部を通る冷水を冷却して蒸発し、吸収器2へ流入して濃吸収液散布装置2Bから散布される中間吸収液に吸収されると云った前記循環が行われる。
【0053】
冷媒と吸収液の上記一重効用冷凍サイクルにおいては、温度センサS1が検出して出力する温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで冷却され、冷温水配管25Cに流れ出た冷水の温度が所定の7℃になるように、低熱源再生器9における加熱量、具体的には低熱源供給配管28から低熱源熱交換器28Eに取り込む熱源温水の量、すなわち流量制御弁28Hの開度が制御される。
【0054】
そして、低熱源供給配管28を流れる熱源温水の全量が低熱源熱交換器28Eに流れるように流量制御弁28Hを操作しても、冷温水熱交換器25Bで冷却されて冷温水配管25Cに流れ出た冷水が所定の7℃まで低下しないときには、前記のようにガスバーナ5に点火するなどして、高温再生器4でも冷媒を加熱生成するように制御する。
【0055】
すなわち、吸収液を加熱して冷媒を発生させる熱源としては、第1に低熱源供給配管28から取り込む熱源温水を利用し、これで不足するときにガスバーナ5による加熱を行うので、高温再生器4で消費する燃料の削減が図れるし、低熱源供給配管28を介して供給される熱源温水は、廃熱熱交換器13と低熱源熱交換器28Eとの二箇所で吸収液と熱交換してこれを加熱しているので、熱交換を1回だけ行うように構成されていた従来の装置に比べて成績係数が高くなる。
【0056】
なお、負荷に温水を供給して暖房などを行う場合は、冷却水配管26に冷却水の供給を行わずに開閉弁16V・20V・24Vを開弁し、高温再生器4で発生した高温の冷媒蒸気を冷媒蒸気配管19、冷媒蒸気配管20を経て下胴3に導く。また、第2上胴11の低熱源再生器9で生成された冷媒蒸気は第2凝縮器10に入り、第2冷媒液配管22を経て蒸発器1に流入する。この低熱源再生器9と、高温再生器4から流入する冷媒蒸気によって、冷温水熱交換器25B内を流れる水を加熱し、冷温水配管25Cを介して負荷に供給する。そして、冷温水熱交換器25Bに触れて凝縮し、冷媒液溜り1Aに溜った冷媒液は冷媒液ドレン配管24を経て稀吸収液溜り2Aに導かれる。
【0057】
この場合も、ガスバーナ5の火力、具体的にはガスバーナ5に供給するガス量は、温度センサS1が計測している温水の温度、すなわち蒸発器1内の冷温水熱交換器25Bで加熱され、冷温水配管25Cに流れ出て負荷に供給される温水の温度が所定の55℃になるように制御器Cにより制御される。
【0058】
ところで、本発明は上記実施例に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0059】
例えば、冷却水を第2凝縮器熱交換器26C、吸収器熱交換器26A、第1凝縮器熱交換器26Bと流すように冷却水配管26を配管しても良い。
【0060】
また、冷却水を第2凝縮器熱交換器26C、第1凝縮器熱交換器26B、吸収器熱交換器26Aと流すように冷却水配管26を配管しても良い。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の一重二重効用吸収冷温水機においては、発電機などの冷却に使用した温廃水などが吸収液の加熱に二度に渡って使用されるため、成績係数の改善が図れた。
【0062】
また、請求項3の吸収冷温水機によれば、負荷が小さく、したがって吸収液の加熱が温排水だけで行える場合も、蒸発器から取り出して冷温水配管から負荷に循環供給する冷温水の温度調節が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に係わる一重二重効用吸収冷温水機の概略構成図である。
【図2】請求項2に係わる一重二重効用吸収冷温水機の概略構成図である。
【符号の説明】
1 蒸発器
1B 冷媒散布装置
2 吸収器
2A 稀吸収液溜り
2B 濃吸収液散布装置
3 下胴(蒸発器吸収器胴)
4 高温再生器
6 低温再生器
7 第1凝縮器
8 第1上胴(低温再生器凝縮器胴)
9 低熱源再生器
10 第2凝縮器
11 第2上胴(低熱源再生器凝縮器胴)
12A 低温熱交換器
12B 高温熱交換器
13 廃熱熱交換器
14 稀吸収液配管
15 中間吸収液配管
16 中間吸収液配管
17 濃吸収液配管
18 吸収液配管
19 冷媒蒸気配管
20 冷媒蒸気配管
21 第1冷媒液配管
22 第2冷媒液配管
23 冷媒液循環配管
24 冷媒液ドレン配管
25 冷温水配管
25B 冷温水熱交換器
25C 冷温水配管
26 冷却水配管
26A 吸収器熱交換器
26B 第1凝縮器熱交換器
26C 第2凝縮器熱交換器
28 低熱源供給配管
28A 低熱源供給管
28B 連結管
28C バイパス管
28D 流量制御弁
28E 低熱源熱交換器
28F 低熱源戻し管
28G バイパス管
29H 流量制御弁
C 制御器
P1 稀吸収液ポンプ
P2 中間吸収液ポンプ
P3 冷媒液ポンプ
S1・S2 温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorption chiller / heater, and more particularly to a single double-effect absorption chiller / heater equipped with a low heat source regenerator condenser body containing a low heat source regenerator and a condenser.
[0002]
[Prior art]
Accommodates an evaporator absorber cylinder containing an evaporator and an absorber, a low-temperature regenerator condenser cylinder containing a low-temperature regenerator and a condenser, and a low-heat source regenerator and condenser that uses hot wastewater as a low-temperature heat source. Low heat source regenerator condenser body, high temperature regenerator, low temperature heat exchanger, high temperature heat exchanger, rare absorption liquid pump and intermediate absorption liquid pump are connected and connected to the pipe. It is known as a highly effective air conditioning unit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional single double-effect absorption chiller / heater, waste heat supplied by cogeneration (cogeneration) is directly supplied to the low heat source regenerator and the rare absorption liquid fed from the absorber is heated. Since the refrigerant was discarded after evaporating and separating the refrigerant, there was a problem that the effective use of waste heat was not always sufficient, and it was necessary to improve the coefficient of performance of the absorption chiller / heater by making more effective use of waste heat. was there.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides a low temperature regenerator condenser cylinder containing an evaporator and an absorber, a low temperature regenerator condenser cylinder containing a low temperature regenerator and a condenser, and low temperature waste water. The low heat source regenerator and the condenser body, the high temperature regenerator, the low temperature heat exchanger, the high temperature heat exchanger, the rare absorption liquid pump, and the intermediate absorption liquid pump are connected by piping. In the single double-effect absorption chiller / heater system that is configured, the waste heat is generated at the inlet side of the high-temperature heat exchanger of the intermediate absorption liquid pipe through which the intermediate absorption liquid pump that feeds the intermediate absorption liquid to the high-temperature regenerator via the high-temperature heat exchanger. A heat exchanger is installed and supplied to the waste heat heat exchanger. , Exchange heat with the intermediate absorbent in the waste heat heat exchanger and discharge from the waste heat heat exchanger A single double-effect absorption chiller / heater having a first configuration in which the waste heat heat exchanger and the low heat source regenerator are connected to each other by a low heat source supply pipe so as to be able to supply hot waste water or the like to the low heat source regenerator When,
[0005]
Accommodates an evaporator absorber cylinder containing an evaporator and an absorber, a low-temperature regenerator condenser cylinder containing a low-temperature regenerator and a condenser, and a low-heat source regenerator and condenser that uses hot wastewater as a low-temperature heat source. Single double-effect absorption consisting of a low heat source regenerator condenser body, a high temperature regenerator, a low temperature heat exchanger, a high temperature heat exchanger, an intermediate heat exchanger, and first and second rare absorption liquid pumps connected by piping. In the chiller / heater, the low-temperature heat exchanger and high-temperature heat of the rare-absorption liquid pipe intervening with the rare-absorption liquid pump that sends the rare absorption liquid from the absorber to the high-temperature regenerator through the low-temperature heat exchanger and high-temperature heat exchanger in this order. A waste heat heat exchanger is installed between the heat exchanger and the heat exchanger. , Heat exchange with the rare absorbent in the waste heat heat exchanger and discharge from the waste heat heat exchanger A single-double-effect absorption chiller / heater having a second configuration in which the waste heat heat exchanger and the low heat source regenerator are connected to each other by a low heat source supply pipe so as to be able to supply the heated waste water and the like to the low heat source regenerator When,
[0006]
In the single double-effect absorption chiller / heater of the first or second configuration, a low heat source includes a first bypass pipe that bypasses the waste heat heat exchanger and a second bypass pipe that bypasses the low heat source regenerator. A single-double-effect absorption chiller / heater with a third configuration that is provided in the supply pipe and is provided with a flow rate adjusting means that adjusts the amount of hot waste water flowing in each bypass pipe;
Is to provide.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The single double-effect absorption chiller / heater illustrated in FIG. 1 uses water as a refrigerant and a lithium bromide (LiBr) solution as an absorption liquid (solution), where 1 is an evaporator, 2 is an absorber, and 3 is An evaporator absorber cylinder (hereinafter referred to as a lower cylinder) containing the
[0008]
2A is a rare absorption liquid reservoir formed in the lower part of the absorber 2, and the rare absorption
[0009]
4A is an intermediate absorption liquid reservoir formed in the high temperature regenerator 4. The intermediate absorption
[0010]
Further, the concentrated
[0011]
Further, the intermediate
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
28 is a low heat source for sequentially supplying hot waste water of about 95 ° C., for example, cooling water of a generator (not shown) as a low-temperature heat source (hereinafter referred to as heat source hot water) to the waste
[0017]
S1 is a temperature sensor which is installed in the cold /
[0018]
In the single double-effect absorption chiller / heater having the above-described configuration, the open /
[0019]
Further, cooling water is passed through the cooling
[0020]
Explaining the behavior of the refrigerant and the absorbing liquid at this time, the refrigerant is fed from the dilute absorbing
[0021]
The intermediate absorbing liquid whose concentration of the absorbing liquid is increased by evaporating and separating the refrigerant is heated by the intermediate absorbing liquid pump P2 through the intermediate absorbing
[0022]
The intermediate absorption liquid sent to the high-temperature regenerator 4 is heated here by the flame of the gas burner 5 and the high-temperature combustion gas, and the refrigerant evaporates and separates. The intermediate absorption liquid whose concentration has been increased by separating the refrigerant in the high temperature regenerator 4 is sent to the low temperature regenerator 6 through the high
[0023]
On the other hand, the refrigerant separated by the low
[0024]
The refrigerant liquid sprayed on the cold / hot
[0025]
Then, the refrigerant evaporated in the
[0026]
In the single double effect refrigeration cycle of the refrigerant and the absorption liquid, the temperature detected by the temperature sensor S1 as described above, that is, the temperature is cooled by the cold / hot
[0027]
Even when the amount of heating by the gas burner 5 is minimized, when the temperature sensor S1 detects a temperature lower than a predetermined 7 ° C., the heating by the gas burner 5 is stopped and the operation of the intermediate absorbent pump P2 is also stopped. The flow
[0028]
The absorbing liquid in this case is heated only by the low
[0029]
On the other hand, the refrigerant vapor generated in the low
[0030]
In the single effect refrigeration cycle of the refrigerant and the absorbing liquid, the temperature detected and output by the temperature sensor S1, that is, the temperature of the cold water cooled by the cold / hot
[0031]
Even if the
[0032]
That is, as the heat source for heating the absorption liquid and generating the refrigerant, the heat source hot water taken from the low heat
[0033]
When heating and the like is performed by circulatingly supplying hot water to the load from the cold /
[0034]
And the water which flows through the cold / hot
[0035]
Also in this case, the heating power of the gas burner 5, specifically, the amount of gas supplied to the gas burner 5, is heated by the temperature of the hot water measured by the temperature sensor S1, that is, the cold / hot
[0036]
Even when the amount of heating by the gas burner 5 is minimized, when the temperature sensor S1 detects a temperature higher than a predetermined 55 ° C., the heating by the gas burner 5 is stopped and the operation of the intermediate absorbent pump P2 is also stopped. The
[0037]
In the circulation cycle of the refrigerant and the absorbing liquid, the temperature detected and output by the temperature sensor S1, that is, the temperature of the hot water heated by the cold / hot
[0038]
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The single double-effect absorption chiller / heater illustrated in FIG. 2 also uses water as a refrigerant and a lithium bromide (LiBr) solution as an absorbent (solution), and the absorption chiller / heater shown in FIG. The difference from the heavy-effect absorption chiller / heater is that the second rare-absorption liquid pump is used instead of removing the intermediate absorption liquid pump P2 and the
[0039]
The second diluted absorbent pump P4 is installed in the diluted
[0040]
The intermediate heat provided in the rare absorbent
[0041]
Also in the single double-effect absorption chiller / heater shown in FIG. 2, the on-off
[0042]
Further, cooling water is passed through the cooling
[0043]
Explaining the behavior of the refrigerant and the absorbing liquid at this time, the refrigerant is fed from the dilute absorbing
[0044]
The intermediate absorption liquid whose absorption liquid concentration has been increased by evaporating and separating the refrigerant passes through the intermediate
[0045]
The dilute absorbent from the dilute
[0046]
On the other hand, the refrigerant separated by the low
[0047]
The refrigerant liquid sprayed on the cold / hot
[0048]
Then, the refrigerant evaporated in the
[0049]
In the single double effect refrigeration cycle of the refrigerant and the absorption liquid, the temperature detected by the temperature sensor S1 as described above, that is, the temperature is cooled by the cold / hot
[0050]
Even when the amount of heating by the gas burner 5 is minimized, when the temperature sensor S1 detects a temperature lower than a predetermined 7 ° C., the heating by the gas burner 5 is stopped and the operation of the rare absorbent pump P4 is also stopped. The flow
[0051]
The absorbing liquid in this case is heated only by the low
[0052]
On the other hand, the refrigerant vapor generated in the low
[0053]
In the single effect refrigeration cycle of the refrigerant and the absorbing liquid, the temperature detected and output by the temperature sensor S1, that is, the temperature of the cold water cooled by the cold / hot
[0054]
Even if the
[0055]
That is, as the heat source for heating the absorbing liquid to generate the refrigerant, first, the heat source hot water taken in from the low heat
[0056]
When heating is performed by supplying warm water to the load, the on-off
[0057]
Also in this case, the heating power of the gas burner 5, specifically, the amount of gas supplied to the gas burner 5, is heated by the temperature of the hot water measured by the temperature sensor S1, that is, the cold / hot
[0058]
By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit described in the claims.
[0059]
For example, the cooling
[0060]
Further, the cooling
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the single double-effect absorption chiller / heater of the present invention, since the warm wastewater used for cooling the generator and the like is used twice for heating the absorbent, the coefficient of performance is improved. Was planned.
[0062]
According to the absorption chiller / heater of claim 3, the temperature of the chilled / warm water that is taken out from the evaporator and is circulated to the load from the chilled / hot water pipe even when the load is small and the absorption liquid can be heated only by warm drainage. Easy adjustment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a single double-effect absorption chiller / heater according to
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a single double effect absorption chiller / heater according to claim 2;
[Explanation of symbols]
1 Evaporator
1B Refrigerant spraying device
2 absorber
2A Rare absorption liquid reservoir
2B Concentrated absorbent spraying device
3 Lower body (Evaporator absorber body)
4 High temperature regenerator
6 Low temperature regenerator
7 First condenser
8 1st upper body (low temperature regenerator condenser body)
9 Low heat source regenerator
10 Second condenser
11 Second upper cylinder (low heat source regenerator condenser cylinder)
12A low temperature heat exchanger
12B high temperature heat exchanger
13 Waste heat exchanger
14 Rare absorbent piping
15 Intermediate absorbent piping
16 Intermediate absorbent piping
17 Concentrated absorbent piping
18 Absorption liquid piping
19 Refrigerant vapor piping
20 Refrigerant vapor piping
21 First refrigerant liquid piping
22 Second refrigerant liquid piping
23 Refrigerant liquid circulation piping
24 Refrigerant liquid drain piping
25 Cold and hot water piping
25B cold / hot water heat exchanger
25C cold / hot water piping
26 Cooling water piping
26A absorber heat exchanger
26B 1st condenser heat exchanger
26C second condenser heat exchanger
28 Low heat source supply piping
28A Low heat source supply pipe
28B Connecting pipe
28C Bypass pipe
28D Flow control valve
28E Low heat source heat exchanger
28F Low heat source return pipe
28G bypass pipe
29H Flow control valve
C controller
P1 rare absorbent pump
P2 Intermediate absorption pump
P3 Refrigerant liquid pump
S1 / S2 Temperature sensor
Claims (3)
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