KR930004387B1 - 흡수 냉동기의 드레인 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

흡수 냉동기의 드레인 제어장치

제1도 및 제2도는 본 발명의 실시예의 흐름도.

제3도는 종래예의 흐름도.

제4도 내지 제6도는 각부 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유량 제어 밸브 2 : 가열관

3 : 드레인관 4 : 드레인 유량 조절 밸브

5,6 : 온도 검출기 7 : 설정 제어장치

8 : 분기 플로우 A : 흡수기

E : 증발기 GH : 고온 발생기

GL : 저온 발생기 C : 응축기

V : 감압 밸브 XH : 고온 용액 열교환기

SP : 용액 펌프 RP : 냉동 펌프

본 발명은 발생기의 가열원으로서 증기를 사용하고, 가열에 따라 생긴 드레인의 폐열을 흡수 용액의 가열용으로 회수하도록 한 흡수 냉동기에서의 드레인 제어장치에 관한 것이다.

종래의 흡수 내동기의 드레인 제어장치의 예를 제3도에 표시하였다. 제3도에 있어서, A는 흡수기, E는 증발기, GH는 고온 발생기, GL은 저온 발생기, C는 응축기, V는 감압 밸브, XH는 고온 용액 열교환기, XL은 저온 용액 열교환기, SP는 용액 펌프, RP는 냉동 펌프이며, 이들의 기기를 용액 경로, 냉매 경로가 접속하고 있다.

가열 매체인 증기는 유량 제어 밸브(1)를 경유하여 고온 발생기(GH)의 가열관(2)에 들어가 흡수 용액을 가열하여 냉매를 증발시키고, 증기자체는 응축하여 드레인으로 되고, 나머지의 증기와 함께 드레인관(3)을 경유하여 드레인 열교환기(XD)에 들어가 저온 용액 열교환기(XL)로부터의 희용액을 가열하고, 드레인 자체는 냉각되어서 드레인 유량 조절 밸브(4)를 경유하여 배출된다. 5는 드레인 열교환기(XD)의 출구의 드레인 온도를 검출하는 온도 검출기이며, 드레인의 배출 온도를 일정하게 하도록 드레인 유량 제어 밸브(4)를 조작하여 드레인의 온도 제어를 행하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 제어장치에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 드레인 배출 온도를 일정하게 유지하도록 제어되어 있으므로 희용액 온도가 저하하여 드레인 열교환기(XD)에 들어가는 희용액의 온도가 저하한 경우에도 드레인 배출 온도는 저하하지 않는다. 드레인의 온도로서는 가열될 희용액의 온도에 가까운 온도로 강하할 때까지 가열 능력이 있는데도 불구하고 배출 온도를 일정하게 함으로써 이 가열 능력에 상당하는 열량을 충분히 이용하지 않고 이 일정온도 이하에 상당하는 열량을 헛되게 외계로 버리게 되어 폐열의 회수 효율을 낮은 것이었다.

또 이외의 문제점으로서, 제3도와 같은 2중 효용식의 경우, 고온 용액 열교환기(XL)보다도 희용액의 상류측에 드레인 열교환기(XD)를 설치한 경우, 드레인 열교환기(XD)의 능력이 있어 드레인 온도를 낮게할 수 있을 때라도 일정 온도(능력보다도 높은 온도)를 유지하는 드레인 제어를 한다는 것은 드레인 열교환기(XD)에 증기를 끌어 들여 드레인 응축 액면을 낮추어서 드레인과 냉각부의 열교환 면적을 감소시켜서 응축을 행하게 되는 것이며, 이때 드레인 온도가 높은때도 불구하고(능력의 한계까지 저하되어 있지 않은데도 불구하고) 응축 잠열에 의해 희용액에 가해지는 열량은 많다. 따라서 드레인 열교환기(XD)를 나와 고온 용액 열교환기(XL)에 들어가는 희용액의 입구 온도도 상승한다. 이 입구 온도가 높다는 것은 고온 용액 열교환기(XH)에 있어서, 고온 발생기(GH)로부터 되돌아오는 고온의 흡수 용액의 열량 중 흡수 용액이 이 높은 입구온도 부근으로 온도 강하할 때까지의 열량 밖에 이용할 수 없고, 그 이하분의 열량은 응축기에서 헛되게 냉각수에 버려져서 열의 회수 효율이 낮은 것이었다.

본 발명은 종래의 것에 있어서의 상기 결점을 제거하여 드레인이 갖는 열을 충분히 회수하고, 또 2중 효용 흡수 냉동기에 없어서는 또 고온 발생기에서 용액에 가해진 열을 충분히 회수하여 열의 회수 효율이 높은 흡수 냉동기의 드레인 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 증기가 열식의 발생기를 가지며, 가열 증기의 드레인의 열을 흡수 용액에 회수하는 드레인 열교환기를 가지며, 상기 드레인 열교환기의 출구 부근의 드레인 온도를 검출하여 상기 드레인 온도가 소정의 설정 온도로 되도록 드레인의 배출 유량을 조절하는 드레인 유량 조절 밸브를 갖는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치에 있어서, 상기 드레인 열교환기의 입구측의 흡수 용액의 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 용액 입구 온도 검출기와, 상기 직접적 또는 간접적으로 검출된 용액 입구 온도에 의거하여 상기 소정의 설정 온도를 선택하여 설정하는 설정 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같이 구성함으로써 드레인 열교환기에 들어가는 흡수 용액의 온도에 관련시켜서 드레인의 배출 온도의 온도 제어에서의 설정 온도를 선택하도록 하였으므로 열회수가 양호한 드레인 제어를 할 수가 있다. 예를 들면 설정 온도로서 드레인 열교환기에 들어가는 흡수 용액의 입구 온도에 대하여 소정의 온도차를 갖는 온도를 선택하여 설정하도록 하면 예컨대 용액의 입구 온도가 저하하였을 때에는 설정 온도도 저하하여 드레인이 갖는 열을 드레인의 온도가 저하될 때까지 충분히 유효하게 회수할 수가 있다. 또 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서는 드레인 열교환기에 증기를 끌어드리지 않도록 하여 드레인 배출 온도를 저하시킴으로써 드레인 열교환기의 출구에서의 용액 온도도 비정상적으로 상승하지 않고 고온 용액 열교환기의 입구에서의 용액 온도도 강하하고, 따라서 고온 발생기로부터 되돌아오는 고온의 용액의 열을 고온 용액 열교환기에서의 희용액에 충분히 회수할 수가 있어 냉각수에 버리는 열손실을 저감할 수가 있다(제4도 참조).

드레인의 온도 제어의 대상으로 할 부위는 드레인 열교환기의 내부의 드레인 출구 부근, 혹은 드레인 출구를 나온 드레인 경로 중의 드레인 출구 부근에서의 드레인을 대상으로 하여 온도 검출기를 배치하는 것이 좋다.

드레인 열교환기의 입구의 용액 온도를 간접적으로 검출하는 경우의 검출 대상으로서는 예컨대 냉각수 온도(입구 온도, 출구 온도 또는 출입구 평균 온도), 저온 발생기 출구용액온도, 고온 발생기 내의 포화 압력, 포화 온도, 냉동 부하, 드레인량 등이 선택된다. 이들의 검출된 제물리량을 본 명세서에서는 간접적으로 검출된 용액 입구 온도라고 칭한다. 이들의 양의 사이에는 예컨대 제5도, 제6도와 같은 관계가 있다.

그리하여 이들의 간접적으로 검출된 용액 입구 온도로부터 경험적 또는 이론적으로 드레인 열교환기 입구에서의 용액 입구 온도를 추정하고, 이 추정 용액 입구 온도에 대응하여 예컨대 소정의 온도차를 갖도록 설정 온도를 선택한다. 간접적으로 검출된 용액 입구 온도에 의해 경험적 또는 이론적으로 간접 설정 온도를 선택하여 설정하도록 하여도 좋다.

전술 또는 상술한 소정의 온도차는 일정하게 하지 않고 부하의 크기, 드레인량 등에 따라서 선택하여 설정하고, 드레인 열교환기의 능력을 충분히 살리도록 제어하여도 좋다.

본 발명의 실시예를 도면을 사용하여 설명한다.

제1도는 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서의 예를 나타낸 것이고, 제3도와 같은 부호의 부분은 동일한 구성, 작용을 갖는다. 5는 드레인 열교환기(XD) 내부의 드레인 출구 부근의 드레인 온도를 검출하는 온도 검출기, 6은 드레인 열교환기(XD)의 입구의 용액의 온도를 검출하는 온도 검출기, 7은 드레인 온도를 소정의 설정치를 유지하도록 드레인 유량 조절 밸브(4)를 조작하는 설정 제어장치이며, 온도 검출기(6)에 의한 용액 입구 온도에 대응하여 드레인 온도의 설정 온도가 선택되도록 되어 있다. 선택 방식으로서는 예컨대, 드레인 설정 온도를 용액 입구 온도에 대하여 소정의 온도차를 갖도록 선택하는 방식, 또는 이 소정의 온도차를 또 부하상태 혹은 드레인량 등에 대응시켜서 선택하는 방식 등이 사용된다.

제2도는 다른 실시예이며, 드레인 열교환기가 2개 직렬로 설치되어 있는 것이다. 고온 드레인 열교환기(XD1)는 고온 용액 열교환기(XH)의 고온측에, 저온 드레인 열교환기(XD2)는 고온 용액 열교환기(XH)와 저온 용액 열교환기(XL)와의 사이에 배치되어 있다. 제어대상의 드레인 온도로서는 고온 드레인 열교환기(XD1)의 드레인 출구 부근, 저온 드레인 열교환기(XD2)의 드레인 출구 부근에서의 드레인의 온도, 검출 대상의 용액 입구 온도로서는 고온 드레인 열교환기(XD1)의 입구, 고온 용액 열교환기(XH)의 입구, 저온 드레인 열교환기(XD2)의 입구의 용액의 온도 등이 대상으로 되나, 도시한 바와 같이 고온 드레인 열교환기(XD1)의 드레인 출구 부근의 드레인 온도 및 고온 드레인 열교환기(XD1)의 용액 입구 부근의 용액 입구 온도를 검출하여 저온 드레인 열교환기(XD2)의 출구의 드레인 유량 조절 밸브(4)를 조절하는 것이 바람직하다.

이것은 증기의 말려들어감을 방지하여 드레인 열교환기의 능력을 충분히 살릴 수가 있기 때문이다. 드레인의 말려들어감을 방지를 하기 위하여서는 고온 드레인 열교환기(XD1)측에서 검출하는 것이 정확하다. 밸브의 위치는 고온 드레인 열교환기(XD1)의 뒤라도 좋으나 저온 드레인 열교환기(XD2)의 뒤쪽이 좋다. 이것은 고온 드레인 열교환기(XD1)의 뒤이면 밸브의 뒤에서 플래시하였을 때 저온 드레인 열교환기(XD2)의 능력을 저하시키기 때문이며, 저온 드레인 열교환기(XD2)의 앞에서 플래시시키지 않게 하기 위해서는 고온 드레인 열교환기(XD1)의 뒤에서 조이는 것이 좋다.

또한 본 실시예는 분기 플로우(8)를 구비한 경우에서도 적용할 수 있고, 동일한 효과를 나타낸다.

이상의 실시예는 2중 효용 흡수 냉동기에 대해서도 설명하였으나 단일 효용의 것에 대해서도 동일하다.

본 발명에 의해 흡수 용액의 온도가 변화하더라도 그것에 따라 드레인 열회수, 혹은 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서의 고온 발생기로부터의 복귀 용액의 열회수를 충분히 행할 수가 있고 열회수 효율의 향상을 도모할 수 있는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치를 제공할 수가 있어 실용상 극히 커다란 효과를 나타낸다.

Claims (3)

1. 증기 가열식의 발생기를 가지며, 가열 증기의 드레인의 열을 흡수 용액에 회수하는 드레인 열교환기를 가지며, 이 드레인 열교환기의 출구 부근의 드레인 온도를 검출하여, 이 드레인 온도가 소정의 설정 온도로 되도록 드레인의 배출 유량을 조절하는 드레인 유량 조절 밸브를 갖는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치에 있어서, 상기 드레인 열교환기의 입구측의 흡수 용액의 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 용액 입구 온도 검출기와, 상기 직접적 또는 간접적으로 검출된 용액 입구 온도에 의거하여 상기 소정의 설정 온도를 선택하여 설정하는 설정 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 설정 제어장치가 상기 소정의 설정 온도를 상기 용액 입구 온도에 대하여 소정의 온도차를 갖도록 선택하여 설정하는 제어장치인 흡수 냉동기의 드레인 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정의 온도차가 부하 상태에 따라 선택하여 설정되는 흡수 냉동기의 드레인 제어장치.

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