JP2554783B2 - Cold heat supply equipment - Google Patents
Cold heat supply equipmentInfo
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- JP2554783B2 JP2554783B2 JP3031187A JP3118791A JP2554783B2 JP 2554783 B2 JP2554783 B2 JP 2554783B2 JP 3031187 A JP3031187 A JP 3031187A JP 3118791 A JP3118791 A JP 3118791A JP 2554783 B2 JP2554783 B2 JP 2554783B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は冷熱供給設備に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cold heat supply equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】地域熱供給における冷熱の輸送方法は、
実用的には専ら冷水によって行われている。この場合、
送り出し温度を6℃、戻り温度を13℃としても、冷水
1kg当たり7Kcal の冷熱しか送ることができず、大き
な冷熱負荷に対しては、非常に大量の冷水を輸送しなけ
ればならず(例えば、100Gcal/h の冷熱負荷に対し
て約14300ton/h の冷水を輸送する必要がある)、
このための配管径も巨大となる(上述したように、約1
4300ton/h の冷水を輸送する場合、流速を3m/sec
とすると、直径が約1.32mとなる)。2. Description of the Related Art The method of transporting cold heat in district heat supply is
In practice, it is done exclusively with cold water. in this case,
Even if the sending temperature is 6 ° C and the returning temperature is 13 ° C, only 7 Kcal of cold heat can be sent per 1 kg of cold water, and a very large amount of cold water must be transported for a large cold load (for example, It is necessary to transport about 14300 ton / h of cold water for a heat load of 100 Gcal / h),
The pipe diameter for this is also enormous (as mentioned above, about 1
When transporting 4300ton / h of cold water, the flow velocity is 3m / sec.
Then, the diameter becomes about 1.32 m).
【0003】このような大口径の配管が行き戻り2本必
要とするということは、その配管設備費が非常に高くつ
いてしまうだけでなく、輸送動力費も高くなり、冷熱輸
送の採算性が悪くなる。さらに、単純に経済性の面だけ
ではなく、このような大口径の配管を市街地に埋設する
ということは非現実的である。The fact that two such large-diameter pipes are required for going back and forth makes not only the piping equipment cost very high, but also the transportation power cost and the profitability of cold heat transportation is poor. Become. Furthermore, it is unrealistic not only to be economical, but to bury such a large diameter pipe in an urban area.
【0004】ところで、近年、このような問題点を解決
する方法として、氷スラリーによって冷熱を輸送する方
法が研究されている。例えば、氷の重量割合を40%と
すれば、送り出しを0℃、戻りを13℃の水とすれば、
氷スラリー1kg当たり45Kcal の冷熱を送ることがで
きるようになり、一定の冷熱負荷に対して、約1/6.
4の流体輸送で済むことになる(例えば、100Gcal/
h の冷熱負荷に対して約2220ton/h の氷スラリーで
済む)。水の場合と同一の流速とすれば、配管径は約1
/2.5となる(100Gcal/h に対して、3m/sec
の流速で直径が約0.53mとなる)。By the way, in recent years, as a method for solving such a problem, a method of transporting cold heat by ice slurry has been studied. For example, if the weight ratio of ice is 40%, if the sending water is 0 ° C. and the returning water is 13 ° C.,
It became possible to send cold heat of 45 Kcal per 1 kg of ice slurry, and about 1/6.
Fluid transportation of 4 will be sufficient (for example, 100 Gcal /
Approximately 2220 ton / h of ice slurry is required for the heat load of h). If the flow velocity is the same as for water, the pipe diameter is about 1
/2.5 (3 m / sec for 100 Gcal / h)
At a flow rate of about 0.53 m).
【0005】なお、氷スラリーの流速特性の試験結果も
2〜3件報告されているが、同一流速では水の場合と大
差ないと言われている。同一流速で流せば、氷スラリー
の場合には配管径が減少する影響で、圧力損失は増加す
るが、流量低減の効果が大きく、輸送動力も大幅に低減
される(例えば、上記のケースで約1/2.5とな
る)。It should be noted that, although two to three test results of the flow velocity characteristics of ice slurry have been reported, it is said that the same flow velocity does not make much difference with water. If the flow rate is the same, in the case of ice slurry, the pipe diameter will decrease and the pressure loss will increase, but the effect of reducing the flow rate will be great and the transportation power will also be significantly reduced (for example, in the case above, 1 / 2.5).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、氷ス
ラリー輸送によると、冷熱輸送は大幅に高密度・高効率
化されて、配管設備費、輸送動力費などの低減化が図れ
るが、この利点を最大限に生かすためには、未だ下記に
示すような問題点がある。As described above, according to the ice slurry transportation, the cold heat transportation is significantly increased in density and efficiency, and the piping equipment cost, transportation power cost, etc. can be reduced. In order to make the most of the advantage, there are still the following problems.
【0007】すなわち、冷熱輸送のための氷スラリーの
輸送に関しては、冷凍機動力の増加および製氷技術の点
で問題がある。従来、製氷が可能な低温冷熱の発生は、
圧縮式の冷凍機で行われている。この圧縮式の冷凍機に
よると、従来の冷水による冷熱輸送に用いられる6〜7
℃の冷水を製造するする場合の冷媒の蒸発圧力に比べ
て、製氷可能な低温(製氷用熱交換器における温度差も
考えれば、例えば−10℃)における冷媒蒸発圧力がか
なり低くなり、圧縮機における冷媒ガスの圧縮比が大き
くなることから、圧縮機の軸動力が大幅に増加する(同
一の冷熱出力に対して、圧縮機に必要な動力が約1.5
倍にもなることがある)。[0007] That is, there is a problem in the increase of refrigerating machine power and the ice making technique regarding the transportation of ice slurry for cold heat transportation. Conventionally, the generation of low temperature cold heat that can make ice is
It is performed in a compression refrigerator. According to this compression type refrigerator, 6 to 7 used for cold heat transportation by conventional cold water are used.
The refrigerant evaporating pressure at a low temperature at which ice can be made (for example, -10 ° C. considering the temperature difference in the heat exchanger for ice making) becomes considerably lower than the evaporating pressure of the refrigerant when producing cold water at 0 ° C. Since the compression ratio of the refrigerant gas in is increased, the shaft power of the compressor is significantly increased (for the same cold heat output, the power required for the compressor is about 1.5).
It can be doubled).
【0008】このような冷凍機動力の増大は、システム
の有効性・経済性を部分的に損なうだけではなく、こう
した大規模地域熱供給の目的の一つである省エネルギー
性をも部分的に低下させることになってしまうという問
題点がある。[0008] Such an increase in refrigerating machine power not only partially impairs the effectiveness and economic efficiency of the system, but also partially lowers energy saving, which is one of the purposes of such large-scale district heat supply. There is a problem that it will be caused.
【0009】また、吸収式冷凍機を使用した場合、冷熱
出力温度を変化させても、熱効率の変化は比較的緩やか
であることが知られている。しかし、一般に冷水製造時
に多用されている臭化リチウム/水系の吸収冷凍機で
は、製氷が可能な低温冷熱を出力することができない。
また、水/アンモニア系、NMP(N−メチル−2−ピ
ロリドン)/TFE(2・2・2−トリフルオロエタノ
ール)など、水以外の冷媒を使用した吸収式冷凍機によ
って製氷可能温度の冷熱出力が可能であるが、安全性の
問題などで、民生用として一般的でない上、下記に示す
ような製氷技術上の問題点がある。It is also known that when an absorption refrigerator is used, the change in thermal efficiency is relatively gradual even if the cold heat output temperature is changed. However, a lithium bromide / water absorption refrigerator, which is often used during cold water production, cannot output low-temperature cold heat capable of making ice.
In addition, a cold heat output of an ice-making temperature by an absorption refrigerator using a refrigerant other than water, such as water / ammonia system, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) / TFE (2.2.2-trifluoroethanol). However, due to safety issues and the like, it is not common for consumer use, and there are problems in the ice making technology as shown below.
【0010】製氷技術については、輸送を目的としてい
るので、いわゆるダイナミック形と呼ばれる製氷方式が
対象となるが、従来の製氷方式の代表的なものについて
の問題点を下記に示す。 (a)ハーベストタイプ これは、プレート熱交換器の内側でフロンなどの冷媒を
蒸発させて、その気化熱により外面を膜状に流下する水
を凍らせるものであるが、氷がある程度成長したところ
で、内面に温冷媒を導入して内側より加温して伝熱面に
接している氷をわずかに溶かして薄板状で脱落させるも
のである。そして、間欠的な操作のため、熱交換器の稼
働率が低くなる上脱落した氷が板状であるため、スラリ
ー輸送のために板状の氷を破砕しなければならないとい
う問題がある。 (b)リキッドアイス方式 これは、純粋な氷を凍らせるのではなく、塩類とかエチ
レングリコールを少量溶解させた液を、各種の方法によ
りタービュランスを与えながら、熱交換器により冷却し
て、伝熱面への氷の付着、成長を起こさず、微細な氷粒
子を作るもので、スラリー輸送に適した氷粒子を得るた
めにには好都合である。しかし、このような効果を得る
ためには、凝固点降下を無視し得ない程度の溶液濃度と
しなければならず、生成する氷には溶解成分は殆ど取り
込まれないから、ある程度氷が生成すると、残りの溶液
濃度がさらに上昇して凝固点降下が大きくなるので、冷
凍機の冷媒蒸発温度としては、これらに見合った分だけ
低くしなければならず、したがって冷凍機動力のさらな
る増加を招くという問題がある。 (c)過冷却アイス方式 これは、上記リキッドアイス方式の欠点を回避すべき、
純粋な水を用いて、熱交換器で冷却する条件を特殊な熱
交換速度、温度差、流速条件、振動を抑えた熱交換器と
することにより、熱交換器内で氷を生成させることなく
熱交換器出口温度を例えば−2℃程度の凝固点より低温
(過冷却)とし、熱交換器を出た後にショックを与えて
過冷却を破って氷粒子を生成する方法である。Since the ice making technique is intended for transportation, the so-called dynamic type ice making system is targeted, but the problems with typical ones of the conventional ice making systems are shown below. (A) Harvest type This is to evaporate a refrigerant such as CFC inside the plate heat exchanger and freeze the water flowing down like a film on the outer surface by the heat of vaporization. The hot refrigerant is introduced into the inner surface to heat it from the inner side to slightly melt the ice in contact with the heat transfer surface and drop it in a thin plate shape. Further, due to the intermittent operation, the operation rate of the heat exchanger becomes low, and the ice that has fallen off is plate-shaped, so there is a problem that the plate-shaped ice must be crushed for transporting the slurry. (B) Liquid ice method This is not a method of freezing pure ice, but a solution in which a small amount of salts or ethylene glycol is dissolved is cooled by a heat exchanger while providing turbulence by various methods to transfer heat. It makes fine ice particles without adhesion and growth of ice on the surface, which is convenient for obtaining ice particles suitable for slurry transportation. However, in order to obtain such an effect, it is necessary to make the solution concentration such that the freezing point depression cannot be ignored, and since almost no dissolved components are incorporated into the generated ice, when ice is generated to some extent, the remaining Since the solution concentration of the above increases further and the freezing point lowers more, the refrigerant evaporation temperature of the refrigerator must be lowered by an amount commensurate with these, so that there is a problem that the refrigerator power is further increased. . (C) Supercooled ice method This should avoid the drawbacks of the above liquid ice method,
By using pure water with a heat exchanger that cools with a special heat exchange rate, temperature difference, flow velocity condition, and vibration control, without generating ice in the heat exchanger In this method, the outlet temperature of the heat exchanger is set to be lower than the freezing point of about −2 ° C. (supercooling), and after leaving the heat exchanger, a shock is applied to break the supercooling and generate ice particles.
【0011】この過冷却の制御は、非常にデリケートな
ものであり、入口水中に錆などの異物とか、分離されな
かった微量の氷粒子などが存在すれば、たちまち熱交換
器内で凍結が生じ、伝熱管内は氷で一杯となって水が通
わなくなり、操作続行不能となる恐れがあるだけでな
く、わずか数度の水の過冷却が有する顕熱を水の凝固熱
に利用するものであるから、生成させる氷の量に比べて
非常に多量の(例えば、約40倍)水を循環させなけれ
ばならず、製氷装置としては効率が悪いという問題があ
った。 (d)冷媒直接吹き込み方式 これは、水中へ冷媒液を直接吹き込んで、冷媒の蒸発潜
熱により水中に氷粒子を発生させるものであるが、冷媒
が水以外の場合には、冷媒ガス中に水蒸気が混入し、圧
縮機などの冷凍サイクル中の各所には様々な障害が生じ
させるだけでなく、氷スラリー側へ冷媒が溶解して、冷
媒が多量に失われるという問題がある。 (e)非水溶液流体利用直接熱交換方式 これは、冷却用油などの非水溶性の液体をあらかじめ水
の凝固点以下に冷却しておいて、水の中へ直接吹き込む
方式であるが、熱交換の回数が増して結局冷凍機の冷媒
蒸発温度を下げなければならず、動力が増加してしまう
という問題がある。しかも、直接接触する両流体(水お
よび非水溶性の液体)がそれぞれある程度汚れ、したが
って長期的に運転を行うとどうしても問題が生じてしま
う。This supercooling control is extremely delicate, and if foreign matter such as rust or a small amount of ice particles that have not been separated are present in the inlet water, freezing will immediately occur in the heat exchanger. The heat transfer tube will be filled with ice and water will not be able to pass through, which may make it impossible to continue the operation. In addition, the sensible heat of just a few degrees of supercooling of water is used for the heat of solidification of water. Therefore, a very large amount of water (for example, about 40 times) has to be circulated as compared with the amount of ice to be generated, and there is a problem that the ice making device is inefficient. (D) Refrigerant direct blowing method In this method, a refrigerant liquid is directly blown into water to generate ice particles in the water due to the latent heat of vaporization of the refrigerant. However, when the refrigerant is other than water, water vapor is included in the refrigerant gas. Not only causes various troubles at various places in the refrigeration cycle such as the compressor, but also causes a problem that the refrigerant is dissolved in the ice slurry side and a large amount of the refrigerant is lost. (E) Direct heat exchange method using non-aqueous solution fluid This is a method in which a non-water-soluble liquid such as cooling oil is cooled to a temperature below the freezing point of water and blown directly into water. However, there is a problem in that the cooling medium evaporation temperature of the refrigerator must be lowered and the power is increased. Moreover, the two fluids (water and non-water-soluble liquid) that are in direct contact with each other are contaminated to some extent, so that problems will inevitably occur if they are operated for a long time.
【0012】そこで、本発明はこれらの問題点を解消し
得る冷熱供給設備を提供することを目的とする。[0012] Therefore, an object of the present invention is to provide a cold heat supply facility capable of solving these problems.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の冷熱供給設備は、蒸発器、吸収器、再生
器、凝縮器を有するとともに冷媒として水を使用する吸
収式冷凍機と、この吸収式冷凍機で製造されたスラリー
状の氷を一時的に貯留するとともにスラリー濃度を調整
する調整槽と、この調整槽に貯留されたスラリー状の氷
を所定箇所にスラリー輸送するスラリー輸送配管とから
構成し、かつ上記吸収式冷凍機における蒸発器および吸
収器の操作圧力を2.0〜4.5mmHgとするとともに、
蒸発器に導入された冷媒水をフラッシュ蒸発させて冷媒
水の温度をその凝固点以下に低下させることにより氷粒
子を発生させ、この氷粒子をスラリーとして抜き出して
上記調整槽に送るようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the cold heat supply equipment of the present invention comprises an absorption refrigerator having an evaporator, an absorber, a regenerator and a condenser and using water as a refrigerant. An adjusting tank for temporarily storing the slurry ice produced by this absorption refrigerator and adjusting the slurry concentration, and a slurry transport pipe for carrying the slurry ice stored in the adjusting tank to a predetermined location. And the operating pressure of the evaporator and the absorber in the absorption refrigerator is 2.0 to 4.5 mmHg, and
The refrigerant water introduced into the evaporator is flash-evaporated to reduce the temperature of the refrigerant water to below its freezing point to generate ice particles, and these ice particles are extracted as a slurry and sent to the adjusting tank. is there.
【0014】[0014]
【作用】上記の構成によると、吸収式冷凍機における冷
媒として水を使用するとともに、蒸発器および吸収器の
操作圧力を水の三重点より低い圧力としたので、フラッ
シュ蒸発により容易にかつ低動力で氷粒子を製造するこ
とができる。しかも、この製造された氷粒子はスラリー
輸送で所定箇所すなわち需要施設に送られるため、例え
ば冷水を送る場合に比べて、輸送設備および輸送動力の
費用を大幅に減少させることができる。With the above structure, water is used as the refrigerant in the absorption refrigerator, and the operating pressure of the evaporator and the absorber is set to a pressure lower than the triple point of water. Can produce ice particles. Moreover, since the produced ice particles are sent to a predetermined location, that is, a demand facility by slurry transportation, the cost of transportation equipment and transportation power can be significantly reduced as compared with the case of sending cold water, for example.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図5に基づ
き説明する。図1に示すように、本発明の冷熱供給設備
は、冷媒である水を蒸発させる蒸発器11と、この蒸発
器11で蒸発された水蒸気を吸収液(例えば、LiBr
−ZnCl2 −CaBr2 の混合物水溶液)に吸収させ
る吸収器12と、この吸収器12で水蒸気を吸収してそ
の濃度が薄くなった稀吸収液を加熱して冷媒蒸気を分離
させる2個の再生器(二重効用式にされている)13
と、この再生器13で分離された水蒸気を凝縮させる2
個の凝縮器14と、この凝縮器14で凝縮された凝縮水
を蒸発器11内に移送する冷媒液移送管15と、蒸発器
11で蒸発された水蒸気を吸収器12内に移送する冷媒
蒸気移送管16と、吸収器12内で水蒸気を吸収して濃
度が薄くなった稀吸収液を再生器13内に移送する稀吸
収液移送管17と、各再生器13で分離された水蒸気を
凝縮器14にそれぞれ移送する冷媒蒸気移送管18A,
18Bと、上記再生器13で水蒸気が分離されて濃度が
濃くなった濃吸収液を再生器13同士間でおよび再生器
13から吸収器12内に移送する濃吸収液移送管19
A,19Bと、濃吸収液の持つ熱を稀吸収液に与えて熱
回収を行うための熱回収器20と、吸収器12および凝
縮器14に冷却水を供給するための冷却水供給管21
と、再生器13に熱源として蒸気を供給するための蒸気
供給管22とを有する吸収式冷凍機1、およびこの吸収
式冷凍機1の蒸発器11内で製造された氷を氷移送管2
を介してスラリーとして抜き出して一時的に貯留すると
ともにスラリー濃度を調整するための調整槽3、並びに
この調整槽3に貯留された氷を所定箇所すなわち需要施
設4にスラリー輸送するためのスラリー輸送配管5とか
ら構成されている。なお、6および7は氷移送管2およ
びスラリー輸送配管5の送り管56a途中にそれぞれ介
装された輸送用ポンプである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the cold heat supply equipment of the present invention includes an evaporator 11 for evaporating water as a refrigerant, and an absorbing liquid (for example, LiBr) for evaporating water vapor evaporated by the evaporator 11.
The absorber 12 for absorbing the -ZnCl 2 aqueous mixture of -CaBr 2), 2 pieces of playback by absorbing water vapor by heating the diluted absorption solution whose concentration was thinned to separate the refrigerant vapor in the absorber 12 Bowl (double-effect type) 13
And to condense the steam separated by the regenerator 13 2
Individual condensers 14, a refrigerant liquid transfer pipe 15 for transferring condensed water condensed in the condenser 14 into the evaporator 11, and a refrigerant vapor for transferring water vapor evaporated in the evaporator 11 into the absorber 12. A transfer pipe 16, a rare absorption liquid transfer pipe 17 that absorbs water vapor in the absorber 12 and transfers the diluted absorbent having a reduced concentration into the regenerator 13, and the water vapor separated in each regenerator 13 is condensed. Refrigerant vapor transfer pipes 18A respectively transferred to the container 14
18B and a concentrated absorption liquid transfer pipe 19 for transferring the concentrated absorption liquid, in which the water vapor has been separated in the regenerator 13 and has become thicker, between the regenerators 13 and from the regenerator 13 into the absorber 12.
A and 19B, a heat recovery device 20 for applying heat of the concentrated absorption liquid to the rare absorption liquid to recover heat, and a cooling water supply pipe 21 for supplying cooling water to the absorber 12 and the condenser 14.
And an absorption refrigerator 1 having a steam supply pipe 22 for supplying steam to the regenerator 13 as a heat source, and an ice transfer pipe 2 for ice produced in the evaporator 11 of the absorption refrigerator 1.
And a temporary adjustment tank 3 for adjusting the concentration of the slurry while temporarily extracting and storing as a slurry via the slurry, and a slurry transport pipe for carrying the slurry stored in the adjustment tank 3 to a predetermined location, that is, a demand facility 4. It is composed of 5 and. In addition, 6 and 7 are transport pumps which are inserted in the ice transport pipe 2 and the feed pipe 56a of the slurry transport pipe 5, respectively.
【0016】また、上記蒸発器11内の上部空間には、
プラスチック成型の充填材(比表面積が30〜300m
2 /m3 )11aが配置されている。そして、上記吸収
式冷凍機1における蒸発器11および吸収器12の操作
圧力は、水の三重点における蒸気圧より低くされ、すな
わち2.0〜4.5mmHgの範囲内にされるとともに、蒸
発器11に導入される冷媒水は散水されてフラッシュ蒸
発されるようにしている。Further, in the upper space inside the evaporator 11,
Plastic molding filler (specific surface area 30-300m
2 / m 3 ) 11a is arranged. The operating pressure of the evaporator 11 and the absorber 12 in the absorption refrigerator 1 is lower than the vapor pressure at the triple point of water, that is, within the range of 2.0 to 4.5 mmHg, and the evaporator is Refrigerant water introduced into 11 is sprinkled and flash-evaporated.
【0017】すなわち、充填材11a上方から噴霧され
た冷媒水は、充填材11a表面を濡らしながら流下され
るとともに、断熱蒸発されてその温度が凝固点以下の温
度に低下して、冷媒水中に氷の結晶粒子が発生する。な
お、この場合、発生する氷は伝熱面などの固体表面に発
生するのではなく、水の表面から熱が奪われるにしたが
って、液体中に発生するもので、極めて流動性の良い微
細な氷の粒子を得ることができる。That is, the refrigerant water sprayed from above the filling material 11a flows down while wetting the surface of the filling material 11a, is adiabatically evaporated, and its temperature drops to a temperature below the freezing point, so that ice in the cooling water. Crystal particles are generated. In this case, the generated ice is not generated on the solid surface such as the heat transfer surface, but is generated in the liquid as the heat is removed from the surface of the water. Can be obtained.
【0018】そして、蒸発器11で発生させられた氷
は、冷媒水とともに輸送用ポンプ6により抜き出され
て、一旦、調整槽3に貯留される。ここで、スラリー輸
送に最適な濃度に調整される。また、この調整槽3を設
けたことにより、負荷変動に対処し得、吸収式冷凍機1
の容量をピーク負荷よりも小さくすることができる。The ice generated in the evaporator 11 is taken out together with the refrigerant water by the transportation pump 6 and temporarily stored in the adjusting tank 3. Here, the concentration is adjusted to the optimum for slurry transportation. Further, by providing this adjusting tank 3, it is possible to cope with load fluctuations, and the absorption refrigerator 1
Can be less than the peak load.
【0019】この調整槽2に貯留されたスラリー状の氷
は、地下に埋設されたスラリー輸送配管5を介して、需
要施設4側の空調機8のクーリングコイル8aに供給さ
れ、ここで氷の融解熱と水の顕熱とにより空調機8側の
冷媒を冷却し、需要施設4の内部が冷却されることにな
る。なお、需要施設4側にはスラリー状の氷を貯えるた
めの氷貯留槽9が設けられており、これにより氷スラリ
ーの輸送能力をピーク負荷に合わせる必要がなく、経済
的となる。The slurry-like ice stored in the adjusting tank 2 is supplied to the cooling coil 8a of the air conditioner 8 on the demand facility 4 side through the slurry transportation pipe 5 buried underground, where the ice is stored. The refrigerant on the air conditioner 8 side is cooled by the heat of fusion and the sensible heat of water, so that the inside of the demand facility 4 is cooled. An ice storage tank 9 for storing slurry ice is provided on the demand facility 4 side, which makes it unnecessary to adjust the ice slurry transportation capacity to the peak load, which is economical.
【0020】そして、クーリングコイル8aで熱を奪っ
て12〜14℃程度に暖かくなった水はスラリー輸送配
管5の戻り管5bを介して蒸発器11に戻される。とこ
ろで、上記吸収式冷凍機における蒸発器および吸収器の
操作圧力を水の三重点における蒸気圧以下とするために
は、冷却水で冷却可能な温度範囲での蒸気圧が4.5mm
Hgより充分小さくされ、かつ結晶析出条件(飽和溶解
度)より充分離れている必要がある。Then, the water that has taken away heat from the cooling coil 8a and has been warmed to about 12 to 14 ° C. is returned to the evaporator 11 via the return pipe 5b of the slurry transport pipe 5. By the way, in order to keep the operating pressure of the evaporator and the absorber in the absorption refrigerating machine below the vapor pressure at the triple point of water, the vapor pressure in the temperature range that can be cooled by cooling water is 4.5 mm.
It must be sufficiently smaller than Hg and sufficiently separated from the crystal precipitation conditions (saturation solubility).
【0021】例えば、我が国の気象条件では、冷却塔を
使用する場合の冷却水温度は、標準的には32℃として
計画されるが、地下水、河川水、下水処理水、海水など
よりも低温の冷却水の使用も考えられる。[0021] For example, under the meteorological conditions of Japan, the cooling water temperature when using a cooling tower is planned to be 32 ° C as a standard, but it is lower than groundwater, river water, sewage treatment water, seawater, etc. The use of cooling water is also conceivable.
【0022】参考として、図2に各種吸収液の飽和濃度
における蒸気圧を示す。これらの曲線により充分上方で
サイクル線図が描ける吸収液ないしは条件を選定すれば
良い。実用的に充分氷の結晶発生速度が大きくかつ経済
的な条件としては、蒸発器および吸収器の操作圧力は、
2.0mmHgないし4.5mmHgで、好ましくは3.0mmHg
である。As a reference, FIG. 2 shows vapor pressures at saturated concentrations of various absorbing liquids. It is sufficient to select an absorbing solution or conditions that can draw a cycle diagram sufficiently above these curves. The operating pressure of the evaporator and absorber is as follows:
2.0 mmHg to 4.5 mmHg, preferably 3.0 mmHg
Is.
【0023】一般的な冷却水条件では、冷水を発生させ
る吸収式冷凍機で最も多用されている臭化リチウム水溶
液では無理があるが、特殊な冷却水条件(価値の低い廃
熱で、低温冷却水が別途得られる場合など)も考えら
れ、本実施例における冷熱供給設備では、特定の吸収液
に限定されるものではなく、また吸収式冷凍機の機器構
成も図1に示すものに限定されず、一般的に知られてい
る各種の変形は当然適用し得る。Under general cooling water conditions, it is impossible to use an aqueous lithium bromide solution which is most often used in absorption refrigerators that generate cold water, but special cooling water conditions (low-value waste heat, low temperature cooling) The case where water is obtained separately) is also conceivable, and the cold heat supply equipment in the present embodiment is not limited to a specific absorbing liquid, and the device configuration of the absorption chiller is also limited to that shown in FIG. Of course, generally known various modifications can be applied.
【0024】一例として、結晶析出条件から充分安全な
ものとして、LiBr−ZnCl2−CaBr2 (成分
の重量比は、1:1:0.13)の混合物水溶液に使用
するサイクル条件とその性能すなわち成績係数(COP
=出力冷熱量/駆動熱量)を図3〜図5に示す。As an example, as a condition that is sufficiently safe from the crystal precipitation conditions, the cycle conditions and the performance thereof used in the aqueous solution of the mixture of LiBr-ZnCl 2 -CaBr 2 (the weight ratio of the components is 1: 1: 0.13), that is, Coefficient of performance (COP
= Output cold heat amount / driving heat amount) is shown in FIGS.
【0025】図3に示す二重効用式の場合、冷却水温度
が32℃の時は、濃度差を大きくつけることができない
ことから、COP=1.034とやや低いが、図4に示
す二重効用式で地下水、河川水、下水処理水、海水など
を冷却水として使用する場合、COP=1.324とな
り、冷水出力の場合の一般的な吸収式冷凍機のCOPと
比べても、大きな差がなく使用が可能となる。また、ご
み焼却の余熱利用、タービン排気の利用など低温蒸気で
駆動できる図5に示す単効用式のものも、場合によって
は非常に有効である。In the case of the double-effect type shown in FIG. 3, when the cooling water temperature is 32 ° C., it is not possible to make a large difference in concentration, so COP = 1.034, which is slightly low, but as shown in FIG. When using groundwater, river water, sewage treatment water, seawater, etc. as cooling water in the heavy-duty formula, COP = 1.324, which is large compared to the COP of a general absorption chiller for cold water output. There is no difference and it can be used. In addition, the single-effect type shown in FIG. 5, which can be driven by low-temperature steam such as utilization of waste heat for waste incineration and utilization of turbine exhaust, is also very effective in some cases.
【0026】上記実施例における冷熱供給設備には、下
記のような効果がある。吸収式冷凍機の蒸発器および
吸収器の操作圧力を水の三重点より低い圧力とすること
により、伝熱面に氷が付着することなく、エネルギー効
率も冷水出力時に比べて殆ど低下させないで(高々、1
割以下の差)、スラリー輸送に適した氷を作ることがで
きる。The cold heat supply equipment in the above embodiment has the following effects. By setting the operating pressure of the evaporator and the absorber of the absorption chiller to a pressure lower than the triple point of water, ice does not adhere to the heat transfer surface and the energy efficiency is hardly reduced compared to when cold water is output ( At most 1
It is possible to make ice suitable for slurry transportation.
【0027】氷スラリーによる冷熱輸送により、従
来、ネックとなっていた冷熱輸送の設備費、輸送動力費
を大幅に低減することができる。吸収式冷凍機の冷媒
と冷熱輸送用の媒体とが共通であるため、設備全体がシ
ンブルかつ高効率なシステムとなる。By the cold heat transportation by the ice slurry, the facility cost and transportation power cost of the cold heat transportation, which has been a bottleneck in the past, can be significantly reduced. Since the refrigerant of the absorption chiller is the same as the medium for transporting cold heat, the entire facility becomes a thimble and highly efficient system.
【0028】氷による蓄冷を併用すれば、さらに高効
率なシステムにすることができる。If cold storage with ice is also used, a more efficient system can be obtained.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、吸
収式冷凍機における冷媒として水を使用するとともに、
蒸発器および吸収器の操作圧力を水の三重点より低い圧
力としたので、フラッシュ蒸発により容易にかつ低動力
で氷粒子を製造することができ、しかもこの製造された
氷粒子をスラリー輸送で所定箇所に送るため、例えば冷
水を送る場合に比べて、輸送設備および輸送動力の費用
を大幅に減少させることができる。As described above, according to the structure of the present invention, water is used as the refrigerant in the absorption refrigerator, and
Since the operating pressure of the evaporator and the absorber is lower than the triple point of water, the ice particles can be easily produced by flash evaporation at low power, and the produced ice particles can be transported by the slurry in a predetermined manner. Since it is sent to a place, the cost of transportation equipment and transportation power can be significantly reduced as compared with the case of sending cold water, for example.
【図1】図1は本発明の一実施例における冷熱供給設備
全体を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire cold heat supply facility according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は各種吸収液の飽和濃度における温度と蒸
気圧との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between temperature and vapor pressure at saturated concentrations of various absorbing liquids.
【図3】図3は冷凍サイクルにおけるデューリング線図
である。FIG. 3 is a Duhring diagram in the refrigeration cycle.
【図4】図4は冷凍サイクルにおけるデューリング線図
である。FIG. 4 is a Duhring diagram in the refrigeration cycle.
【図5】図5は冷凍サイクルにおけるデューリング線図
である。FIG. 5 is a Duhring diagram in the refrigeration cycle.
1 吸収式冷凍機 3 調整槽 4 需要施設 5 スラリー輸送配管 8 空調機 9 氷貯留槽 11 蒸発器 12 吸収器 13 再生器 14 凝縮器 1 Absorption Refrigerator 3 Adjustment Tank 4 Demand Facility 5 Slurry Transport Pipe 8 Air Conditioner 9 Ice Storage Tank 11 Evaporator 12 Absorber 13 Regenerator 14 Condenser
フロントページの続き (72)発明者 大森 早苗 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号日立造船株式会社内 (72)発明者 田中 徹 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号日立造船株式会社内Front page continuation (72) Sanae Omori, 5-3 28 Nishikujo, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Hitachi Shipbuilding Co., Ltd. (72) Toru Tanaka 5-28, Nishikujo, Konohana-ku, Osaka, Osaka Hitachi Shipbuilding Co., Ltd.
Claims (1)
とともに冷媒として水を使用する吸収式冷凍機と、この
吸収式冷凍機で製造されたスラリー状の氷を一時的に貯
留するとともにスラリー濃度を調整する調整槽と、この
調整槽に貯留されたスラリー状の氷を所定箇所にスラリ
ー輸送するスラリー輸送配管とから構成し、かつ上記吸
収式冷凍機における蒸発器および吸収器の操作圧力を
2.0〜4.5mmHgとするとともに、蒸発器に導入され
た冷媒水をフラッシュ蒸発させて冷媒水の温度をその凝
固点以下に低下させることにより氷粒子を発生させ、こ
の氷粒子をスラリーとして抜き出して上記調整槽に送る
ようにしたことを特徴とする冷熱供給設備。1. An absorption refrigerating machine having an evaporator, an absorber, a regenerator and a condenser and using water as a refrigerant, and a slurry ice produced by the absorption refrigerating machine is temporarily stored. Along with the adjusting tank for adjusting the slurry concentration, and the slurry transport pipe for slurry-transporting the slurry ice stored in the adjusting tank to a predetermined location, and operation of the evaporator and the absorber in the absorption refrigerator. The pressure is set to 2.0 to 4.5 mmHg, and the refrigerant water introduced into the evaporator is flash-evaporated to lower the temperature of the refrigerant water below its freezing point to generate ice particles, and the ice particles are slurried. A cold heat supply facility characterized by being extracted as above and sent to the adjusting tank.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031187A JP2554783B2 (en) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Cold heat supply equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031187A JP2554783B2 (en) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Cold heat supply equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04270834A JPH04270834A (en) | 1992-09-28 |
JP2554783B2 true JP2554783B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=12324436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3031187A Expired - Lifetime JP2554783B2 (en) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Cold heat supply equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2554783B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013160399A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | Control operation method of absorption refrigerating machine |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3031187A patent/JP2554783B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013160399A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | Control operation method of absorption refrigerating machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04270834A (en) | 1992-09-28 |
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