JPH0638010B2 - 吸収冷凍機のドレン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発生器の加熱源として蒸気を用い、加熱に伴
い生じたドレンの排熱を吸収溶液の加熱用に回収するよ
うにした吸収冷凍機におけるドレン制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の吸収冷凍機のドレン制御装置の例を第３図に示
す。第３図においてＡは吸収器、Ｅは蒸発器、ＣＨは高
温発生器、ＧＬは低温発生器、Ｃは凝縮器、Ｖは減圧
弁、ＸＨは高温溶液熱交換器、ＸＬは低温溶液熱交換
器、ＳＰは溶液ポンプ、ＲＰは冷凍ポンプであり、これ
らの機器を溶液経路、冷媒経路が接続している。

加熱媒体である蒸気は流量制御弁１を経て高温発生器Ｇ
Ｈの加熱管２に入り吸収溶液を加熱して冷媒を蒸発せし
め、蒸気自体は凝縮してドレンとなり、残部の蒸気と共
にドレン管３を経てドレン熱交換器ＸＤに入り低温溶液
熱交換器ＸＬからの希溶液を加熱し、ドレン自体は冷却
されてドレン流量調節弁４を経て排出される。５は、ド
レン熱交換器ＸＤの出口のドレン温度を検出する温度検
出器であり、ドレンの排出温度を一定にするようドレン
流量制御弁４を操作してドレンの温度制御を行なうよう
になっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の制御装置においては次
の如き問題点があった。

即ち、ドレン排出温度を一定に保つよう制御されている
ので、希溶液温度が低下し、ドレン熱交換器ＸＤに入る
希溶液の温度が低下した場合でも、ドレン排出温度は低
下しない。ドレンの温度としては、加熱されるべき希溶
液の温度に近付く温度に降下するまで加熱能力があるの
にも拘らず、排出温度を一定とすることにより、この加
熱能力に相当する熱量をフルに利用せずにこの一定温度
以下に相当する熱量を無駄に外界に捨てることとなり、
排熱の回収効率が低いものであった。

また、この他の問題点として、第３図の如く二重効用式
の場合、高温溶液熱交換器ＸＨよりも希溶液の上流側に
ドレン熱交換器ＸＤを置いた場合、ドレン熱交換器ＸＤ
の能力があり、ドレン温度を低くできるときでも一定温
度（能力よりも高い温度）を保つドレン制御を行うとい
うことは、ドレン熱交換器ＸＤに蒸気を巻き込みドレン
凝縮液面を下げてドレン過冷却部の熱交換面積を減少さ
せて凝縮を行わせることであり、このとき、ドレン温度
が高いにも拘らず（能力の限界まで低くなっていないに
も拘らず）凝縮潜熱により希溶液に与える熱量は多い。
従って、ドレン熱交換器ＸＤを出て高温溶液熱交換器Ｘ
Ｈに入る希溶液の入口温度も上昇する。この入口温度が
高いということは、高温溶液熱交換器ＸＨにおいて、高
温発生器ＧＨから戻る高温の吸収溶液の熱量のうち、吸
収溶液がこの高い入口温度付近に温度降下するまでの熱
量しか利用できず、それ以下の分の熱量は凝縮器におい
て無駄に冷却水に棄てられ、熱の回収効率が低いもので
あった。

本発明は、従来のものにおける上記の欠点を除き、ドレ
ンの有する熱を十分回収し、また、二重効用吸収冷凍機
においてはさらに高温発生器で溶液に与えられた熱を十
分回収し、熱の回収効率の高い吸収冷凍機のドレン制御
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決するための手段として、
蒸気加熱式の発生器を有し、加熱蒸気のドレンの熱を吸
収溶液に回収するドレン熱交換器を有し、該ドレン熱交
換器の出口付近のドレン温度を検出し、該ドレン温度が
所定の設定温度となるように、ドレンの排出流量を調節
するドレン流量調節弁を有する吸収冷凍機のドレン制御
装置において、前記ドレン熱交換器の入口側の吸収溶液
の温度を直接的又は間接的に検出する溶液入口温度検出
器と、前記直接的又は間接的に検出された溶液入口温度
に基づいて前記所定の設定温度を選択して設定する設定
制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機のドレ
ン制御装置を提供せんとするものである。

〔作 用〕

本発明は、上記の如く構成することにより、ドレン熱交
換器に入る吸収溶液の温度に関連せしめて、ドレンの排
出温度の温度制御における設定温度を選択するようにし
たので、熱回収の良好なドレン制御を行なうことができ
る。例えば設定温度として、ドレン熱交換器に入る吸収
溶液の入口温度にし所定の温度差を有する温度を選択し
て設定するようにすれば、例えば溶液の入口温度が低下
したときには設定温度も低下し、ドレンの有する熱をド
レンを温度が低くなるまで十分有効に回収することがで
きる。また、二重効用吸収冷凍機においては、ドレン熱
交換器に蒸気を巻き込まないようにしてドレン排出温度
を低下せしめることによりドレン熱交換器の出口におけ
る溶液温度も異常に上昇せず、高温溶液熱交換器の入口
における溶液温度も降下し、従って高温発生器から戻る
高温の溶液の熱を高温溶液熱交換器において希溶液に十
分回収することができ、冷却水に棄てる熱損失を低減す
ることができる。（第４図参照） ドレンの温度制御の対象とすべき部位は、ドレン熱交換
器の内部のドレン出口付近、或いはドレン出口を出たド
レン経路中のドレン出口付近におけるドレンを対象とし
て温度検出器を配備するのがよい。

ドレン熱交換器の入口の溶液温度を間接的に検出する場
合の検出対象としては、例えば冷却水温度（入口温度、
出口温度又は出入口平均温度）、低温発生器出口溶液温
度、高温発生器内の飽和圧力、飽和温度、冷凍負荷、ド
レン量などが選ばれる。これらの検出された諸物理量
を、本明細書では間接的に検出された溶液入口温度と称
する。これらの量の間には例えば第５図、第６図の如き
関係がある。

しかして、これらの間接的に検出された溶液入口温度か
ら経験的又は理論的にドレン熱交換器入口における溶液
入口温度を推定し、この推定溶液入口温度に対応して、
例えば所定の温度差を有するように設定温度を選択す
る。間接的に検出された溶液入口温度により、経験的又
は理論的に間接設定温度を選択して設定するようにして
もよい。

前述或いは上述の所定の温度差は一定とせずに、負荷の
大きさ、ドレン量などに応じて選択して設定し、ドレン
熱交換器の能力を十分生かすように制御してもよい。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は二重効用吸収冷凍機における例を示し、第３図
と同符号の部分は同様な構成、作用を有する。５はドレ
ン熱交換器ＸＤ内部の、ドレン出口付近のドレン温度を
検出する温度検出器、６はドレン熱交換器ＸＤの入口の
溶液の温度を検出する温度検出器、７はドレン温度を所
定の設定値に保つようドレン流量調節弁４を操作する設
定制御装置であり、温度検出器６による溶液入口温度に
対応してドレン温度の設定温度が選択されるようになっ
ている。選択方式としては例えば、ドレン設定温度を、
溶液入口温度に対し所定の温度差を有するように選択す
る方式、或いはこの所定の温度差をさらに負荷状態或い
はドレン量などに対応させて選択する方式、などが用い
られる。

第２図は別の実施例であり、ドレン熱交換器が二つ直列
に設けられているものである。高温ドレン熱交換器ＸＤ
１は高温溶液熱交換器ＸＨの高温側に、低温ドレン熱交
換器ＸＤ２は高温溶液熱交換器ＸＨと低温溶液熱交換器
ＸＬとの間に配備されている。制御対象のドレン温度と
しては高温ドレン熱交換器ＸＤ１のドレン出口付近、低
温ドレン熱交換器ＸＤ２のドレン出口付近におけるドレ
ンの温度、検出対象の溶液入口温度としては高温ドレン
熱交換器ＸＤ１の入口、高温溶液熱交換器ＸＨの入口、
低温ドレン熱交換器ＸＤ２の入口の溶液の温度などが対
象とされるが、図示の如く高温ドレン熱交換器ＸＤ１の
ドレン出口付近のドレン温度及び高温ドレン熱交換器Ｘ
Ｄ１の溶液入口付近の溶液入口温度を検出し、低温ドレ
ン熱交換器ＸＤ２の出口のドレン流量調節弁４を調節す
るのが好ましい。

これは、蒸気巻き込みを防止し、ドレン熱交換器の能力
を十分に生かすことができるからである。ドレン巻き込
み防止をするためには高温ドレン熱交換器ＸＤ１側で検
出するのが正確である。弁の位置は高温ドレン熱交換器
ＸＤ１のあとでもよいが、低温ドレン熱交換器ＸＤ２の
あとの方がよい。これは高温ドレン熱交換器ＸＤ１のあ
とだと、弁の後でフラッシュしたとき低温ドレン熱交換
器ＸＤ２の能力を低下させるからであり、低温ドレン熱
交換器ＸＤ２の前でフラッシュさせないためには、高温
ドレン熱交換器ＸＤ１のあとで絞るのがよい。

なお、本実施例は、分岐フロー８を備えた場合において
も適用でき、同様な効果を奏する。

以上の実施例は二重効用吸収冷凍機について説明した
が、単効用のものについても同様である。

〔発明の効果〕

本発明により、吸収溶液の温度が変化しても、それに応
じてドレン熱回収、或いは二重効用吸収冷凍機において
は高温発生器からの戻り溶液の熱回収を十分行なうこと
ができ、熱回収効率の向上がはかれる吸収冷凍機のドレ
ン制御装置を提供することができ、実用上極めて大なる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例のフロー図、第３図
は従来例のフロー図、第４〜６図は各部温度関係を示す
グラフである。 １……流量制御弁、２……加熱管、３……ドレン管、４
……ドレン流量調節弁、５……温度検出器、６……温度
検出器、７……設定制御装置、８……分岐フロー、Ａ…
…吸収器、Ｅ……蒸発器、ＧＨ……高温発生器、ＧＬ…
…低温発生器、Ｃ……凝縮器、Ｖ……減圧弁、ＸＨ……
高温溶液熱交換器、ＸＬ……低温溶液熱交換器、ＳＰ…
…溶液ポンプ、ＲＰ……冷凍ポンプ、ＸＤ，ＸＤ１，Ｘ
Ｄ２……ドレン熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸気加熱式の発生器を有し、加熱蒸気のド
   レンの熱を吸収溶液に回収するドレン熱交換器を有し、
   該ドレン熱交換器の出口付近のドレン温度を検出し、該
   ドレン温度が所定の設定温度となるように、ドレンの排
   出流量を調節するドレン流量調節弁を有する吸収冷凍機
   のドレン制御装置において、 前記ドレン熱交換器の入口側の吸収溶液の温度を直接的
   又は間接的に検出する溶液入口温度検出器と、 前記直接的又は間接的に検出された溶液入口温度に基づ
   いて前記所定の設定温度を選択して設定する設定制御装
   置と を備えたことを特徴とする吸収冷凍機のドレン制御装
   置。
2. 【請求項２】前記設定制御装置が、前記所定の設定温度
   を、前記溶液入口温度に対して所定の温度差を有するよ
   う選択して設定する制御装置である特許請求の範囲第１
   項記載の装置。
3. 【請求項３】前記所定の温度差が、負荷状態に応じて選
   択して設定される特許請求の範囲第２項記載の装置。