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三重功效的吸收冷凍機的制作方法

文檔序號:4766843閱讀:154來源:國知局
專利名稱:三重功效的吸收冷凍機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及三重功效的吸收冷凍機,尤其是涉及抑制能量損耗的同時、可向各再生器穩(wěn)定地供給溶液的三重功效的吸收冷凍機。
背景技術(shù)
近年來,對于地球的環(huán)保意識在提高,而另一方面,卻擔(dān)心能量消費的明顯增加對環(huán)境造成影響。在所謂的京都議定書生效的現(xiàn)在,為了實現(xiàn)各國確定的削減溫室效應(yīng)氣體的目標(biāo),推進進一步的節(jié)能是緊迫的課題。其中,作為以業(yè)務(wù)用為中心、在事務(wù)所或大廈等中廣泛采用的吸收冷凍機,期待著普及節(jié)能性更高的三重功效的吸收冷凍機。
三重功效的吸收冷凍機在吸收冷凍機中具有高溫再生器、中溫再生器和低溫再生器三個再生器,高溫再生器在最高的溫度下使冷媒從通過吸收器而吸收了冷媒的稀溶液中蒸發(fā);中溫再生器以低于高溫再生器的溫度使冷媒從稀溶液中蒸發(fā);低溫再生器是以低于中溫再生器的溫度使冷媒從稀溶液中蒸發(fā),將在高溫再生器中蒸發(fā)的冷媒氣體向中溫再生器引導(dǎo)、用該冷媒氣體的熱使冷媒從稀溶液中蒸發(fā),將在中溫再生器蒸發(fā)的冷媒氣體向低溫再生器引導(dǎo)、用該冷媒蒸汽的熱使冷媒從稀溶液中蒸發(fā),通過這樣削減投放到再生器中的熱量(或用于產(chǎn)生熱的燃料)、實現(xiàn)節(jié)能?,F(xiàn)有的三重功效的吸收冷凍機多是用一臺泵、將通過吸收器而吸收了冷媒的稀溶液向高溫再生器、中溫再生器和低溫再生器送液(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1特開2000-17123號公報(圖1等)但是,若用一臺泵向三個再生器送液,則需要高揚程、大流量的泵。并且,由于用壓力最高的高溫再生器的內(nèi)壓決定泵的必要揚程,因此,為了調(diào)節(jié)稀溶液向中溫再生器和低溫再生器的流入量,需要在這兩個再生器的入口設(shè)置具有相當(dāng)于高溫再生器與各個再生器的壓力差的壓力損耗的部件(閥等),這就形成了能量損耗。并且,如果根據(jù)高溫再生器的內(nèi)壓的變化、調(diào)節(jié)泵的旋轉(zhuǎn)速度,則為了向中溫再生器和低溫再生器穩(wěn)定地供給稀溶液,需要在各再生器的入口側(cè)或出口側(cè)設(shè)置控制閥。
本發(fā)明鑒于上述課題,目的是提供在抑制能量損耗的同時、可向各再生器穩(wěn)定地供給溶液的三重功效的吸收冷凍機。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的,技術(shù)方案1所述發(fā)明的三重功效的吸收冷凍機如圖1所示,具有吸收器A、低溫再生器G1、中溫再生器G2、高溫再生器G3、中溫溶液泵12以及高溫溶液泵13,吸收器A是用溶液S吸收冷媒蒸汽Vs、使溶液S成為降低了濃度的稀溶液Sw;低溫再生器G1從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw,通過加熱稀溶液Sw使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫再生器G2從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw,通過加熱稀溶液Sw用比低溫再生器G1中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙桓邷卦偕鱃3從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw,通過加熱稀溶液Sw用比中溫再生器G2中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫溶液?2從吸收器A將稀溶液Sw向中溫再生器G2送液;高溫溶液泵13從吸收器A將稀溶液Sw向高溫再生器G3送液,是與中溫溶液泵12分開的泵。
如果形成這樣的結(jié)構(gòu),則由于具有將稀溶液向中溫再生器送液的中溫溶液泵和向高溫再生器送液的高溫溶液泵,因此,不在中溫再生器的入口設(shè)置大的阻力就可以穩(wěn)定地向高溫再生器和中溫再生器供給適量的稀溶液,可以抑制能量損耗。并且,在并列設(shè)置中溫再生器和低溫再生器、中溫溶液泵也向低溫再生器輸送稀溶液的情況下,不在低溫再生器的入口設(shè)置大的阻力就可以穩(wěn)定地向高溫再生器、中溫再生器以及低溫再生器供給適量的稀溶液,可以抑制能量損耗。
并且,如圖1所示,技術(shù)方案2所述發(fā)明的三重功效的吸收冷凍機在技術(shù)方案1所述的三重功效的吸收冷凍機中,高溫再生器G3在導(dǎo)出使冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)而濃度上升了的高溫濃溶液Sh3側(cè),具有積存高溫濃溶液Sh3的高溫再生器溶液槽23;中溫再生器G2在導(dǎo)出使冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)而濃度上升了的中溫濃溶液Sh2側(cè),具有積存中溫濃溶液Sh2的中溫濃溶液槽22;具有控制裝置60,控制裝置60調(diào)整高溫溶液泵13的排出量、使高溫再生器溶液槽23內(nèi)或高溫再生器G3的本體內(nèi)的高溫濃溶液Sh3的液面形成第一規(guī)定液面高度,同時,調(diào)整中溫溶液泵12的排出量、使中溫再生器溶液槽22內(nèi)或中溫再生器G2的本體內(nèi)的中溫濃溶液Sh2的液面形成第二規(guī)定液面高度。在此,典型的高溫再生器G3的本體是指與高溫再生器溶液槽23分開的高溫再生器G3的主要部分。并且,典型的中溫再生器G2的本體是指與中溫再生器溶液槽22分開的中溫再生器G2的主要部分。
如果形成這樣的結(jié)構(gòu),由于調(diào)整高溫溶液泵的排出量,使高溫再生器溶液槽內(nèi)或高溫再生器的本體內(nèi)的高溫濃溶液的液面形成第一規(guī)定液面高度,同時,調(diào)整中溫溶液泵的排出量,使中溫再生器溶液槽內(nèi)或中溫再生器的本體內(nèi)的中溫濃溶液形成第二規(guī)定液面高度,因此,高溫再生器內(nèi)的高溫濃溶液以及中溫再生器內(nèi)的中溫濃溶液不會混入在各再生器中蒸發(fā)的冷媒而被排出。
并且,如圖1所示,技術(shù)方案3所述發(fā)明的三重功效的吸收冷凍機在技術(shù)方案2所述的三重功效的吸收冷凍機中,具有高溫壓力檢測器63、高溫液面檢測器66、中溫壓力檢測器62以及中溫液面檢測器65,高溫壓力檢測器63檢測高溫再生器G3內(nèi)的壓力;高溫液面檢測器66檢測高溫再生器溶液槽23內(nèi)或高溫再生器G3的本體內(nèi)的高溫濃溶液Sh3的高位液面和低位液面;中溫壓力檢測器62檢測中溫再生器G2內(nèi)的壓力;中溫液面檢測器65檢測中溫再生器溶液槽22內(nèi)或中溫再生器G2的本體內(nèi)的中溫濃溶液Sh2的高位液面和低位液面;控制裝置60的構(gòu)成為,根據(jù)高溫壓力檢測器63檢測的壓力調(diào)節(jié)高溫溶液泵13的旋轉(zhuǎn)速度,并在高溫液面測器66檢測到高位液面時使旋轉(zhuǎn)速度降低、檢測到低位液面時使旋轉(zhuǎn)速度上升;同時,根據(jù)中溫壓力檢測器62檢測的壓力調(diào)節(jié)中溫溶液泵12的旋轉(zhuǎn)速度,并且在中溫液面檢測器65檢測到高位液面時使旋轉(zhuǎn)速度降低、在檢測到低位液面時使旋轉(zhuǎn)速度上升。
如果形成這樣的結(jié)構(gòu),則由于在高溫再生器和中溫再生器中、以各再生器內(nèi)的壓力為基準(zhǔn)、調(diào)節(jié)所對應(yīng)的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,并根據(jù)各再生器的溶液槽或各再生器的本體內(nèi)的液面修正所對應(yīng)的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,因此,增加了各再生器內(nèi)的溶液液面的穩(wěn)定性。
并且,如圖2所示,技術(shù)方案4所述發(fā)明的三重功效的吸收冷凍機在技術(shù)方案3所述的三重功效的吸收冷凍機中,取代高溫壓力檢測器63(例如參照圖1)具有高溫冷媒溫度檢測器69,高溫冷媒溫度檢測器69檢測將高溫再生器G3內(nèi)的稀溶液Sw加熱蒸發(fā)后的冷媒冷凝后的高溫冷凝冷媒Vf3的溫度;取代中溫壓力檢測器62(例如參照圖1)具有中溫冷媒溫度檢測器68,中溫冷媒溫度檢測器68檢測將中溫再生器G2內(nèi)的稀溶液Sw加熱蒸發(fā)后的冷媒冷凝后的中溫冷凝冷媒Vf2的溫度;控制裝置60不是根據(jù)高溫壓力檢測器63(例如參照圖1)檢測到的壓力、而是根據(jù)高溫冷媒溫度檢測器69檢測到的溫度調(diào)節(jié)高溫溶液泵13的旋轉(zhuǎn)速度,不是根據(jù)中溫壓力檢測器62(例如參照圖1)檢測到的壓力、而是根據(jù)中溫冷媒溫度檢測器68檢測到的溫度調(diào)節(jié)中溫溶液泵12的旋轉(zhuǎn)速度。
如果形成這樣的結(jié)構(gòu),則由于以與高溫再生器和中溫再生器內(nèi)的壓力具有相關(guān)關(guān)系的高溫冷凝冷媒以及中溫冷凝冷媒的溫度為基準(zhǔn)、調(diào)節(jié)對應(yīng)的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,并根據(jù)各再生器的溶液槽的液面修正所對應(yīng)的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,因此,增加了各再生器內(nèi)的溶液液面的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的三重功效的吸收冷凍機,由于具有將稀溶液送入中溫再生器的中溫溶液泵和將稀溶液送入高溫再生器的高溫溶液泵,因此,可以不在中溫再生器的入口設(shè)置大的阻力而穩(wěn)定地向高溫再生器和中溫再生器供給適量的稀溶液,可以抑制能量損耗。并且,在并列設(shè)置中溫再生器和低溫再生器、中溫溶液泵也向低溫再生器輸送稀溶液的情況下,可以不在低溫再生器的入口設(shè)置大的阻力而穩(wěn)定地向高溫再生器、中溫再生器以及低溫再生器供給適量的稀溶液,可以抑制能量損耗。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的三重功效吸收冷凍機的模式系統(tǒng)圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的三重功效吸收冷凍機的變形例的模式系統(tǒng)圖。
圖3是表示將吸收器和蒸發(fā)器形成多級的三重功效的吸收冷凍機的部分系統(tǒng)圖。
圖4是作為直流鍋爐的高溫再生器的圖。(a)是縱剖視圖、(b)是爐體部分的俯視圖。
圖5是用向中溫再生器和低溫再生器輸送的稀溶液從冷凝冷媒中進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖。(a)是分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器、以及中溫溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖、(b)是分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器、以及中溫溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖、(c)是相對串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器、并列設(shè)置低溫溶液熱交換器和中溫溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖。
圖6是表示用向高溫再生器輸送的稀溶液從冷凝冷媒進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖。(a)是串聯(lián)設(shè)置中溫冷凝冷媒溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖、(b)是向串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器分別導(dǎo)入一部分稀溶液的結(jié)構(gòu)的部分系統(tǒng)圖、(c)是將串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器相對吸收器側(cè)的高溫溶液熱交換器并列設(shè)置的部分系統(tǒng)圖。
圖7是表示從高溫再生器排出的廢氣向稀溶液進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖。(a)是分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器、以及中溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器、高溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖,(b)是分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器、以及中溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器、高溫溶液熱交換器和廢氣溶液熱交換器的部分系統(tǒng)圖。
具體實施例方式
以下,參照附圖就本發(fā)明的實施方式進行說明。在各圖中相互相同或相當(dāng)?shù)难b置使用相同或類似的符號,省略重復(fù)說明。另外,在圖1、2、3、4(a)中虛線表示控制信號。
首先、參照圖1就本發(fā)明的實施方式的三重功效的吸收冷凍機1(以下只稱為“吸收冷凍機1”)的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的吸收冷凍機1的模式系統(tǒng)圖。吸收冷凍機1具有吸收器A、低溫再生器G1、中溫再生器G2、高溫再生器G3、冷凝器C、蒸發(fā)器E、中溫溶液泵12、高溫溶液泵13、低溫溶液熱交換器31、中溫溶液熱交換器32、高溫溶液熱交換器33以及控制裝置60。
吸收器A是使溶液S吸收蒸發(fā)器E產(chǎn)生的冷媒蒸汽Vs的裝置。典型的是,冷媒使用水、溶液S使用溴化鋰(LiBr),但并不局限于此,也可使用其他冷媒、溶液(吸收劑)的組合。在吸收器A中,將冷卻水管71設(shè)置在內(nèi)部,該冷卻水管71使去除溶液S吸收冷媒蒸汽Vs時產(chǎn)生的吸收熱的冷卻水q流動。在吸收器A中,將噴灑在各再生器G1~G3中再生的、濃度提高后的溶液S的濃溶液噴灑噴嘴72設(shè)置在冷卻水管71的上方。吸收器A的下部成為吸收冷媒蒸汽Vs、儲存濃度降低后的稀溶液Sw的儲存部73。在儲存部73上連接有將稀溶液Sw向著低溫再生器G1和中溫再生器G2導(dǎo)出的稀溶液導(dǎo)出管42以及將稀溶液Sw向著高溫再生器G3導(dǎo)出的稀溶液導(dǎo)出管43。吸收器A在上部與蒸發(fā)器E連通,可以將在蒸發(fā)器E中蒸發(fā)的冷媒蒸汽Vs導(dǎo)入吸收器A。
低溫再生器G1是從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw、通過加熱稀溶液Sw使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙难b置。在低溫再生器G1內(nèi)的上部設(shè)置噴灑導(dǎo)入的稀溶液Sw的稀溶液噴灑噴嘴51a。并且,在低溫再生器G1上,用于使作為加熱稀溶液Sw的加熱源的冷媒蒸汽Vm流動的加熱用蒸汽管51設(shè)置在稀溶液噴灑噴嘴51a的下方。將該設(shè)置有加熱用蒸汽管51的部分稱作低溫再生器G1的本體。將冷媒蒸汽Vm導(dǎo)入加熱用蒸汽管51,該冷媒蒸汽Vm混合了在中溫再生器G2中蒸發(fā)的中溫冷媒蒸汽Vs2、和在高溫再生器G3中蒸發(fā)的高溫冷媒蒸汽Vs3在中溫再生器G2冷凝后的高溫冷凝冷媒Vf3。低溫再生器G1在上部與冷凝器C連通,利用冷媒蒸汽Vm的熱從稀溶液Sw蒸發(fā)的低溫冷媒蒸汽Vs1可向冷凝器C移動。
并且,在低溫再生器G1的下部設(shè)置有低溫再生器溶液槽21,該低溫再生器溶液槽21積存冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)、濃度上升后的低溫濃溶液Sh1。典型的低溫再生器溶液槽21是與低溫再生器G1一體形成在低溫再生器G1的下部,但例如也可以將具有規(guī)定容積的容器與低溫再生器G1在物理上分離并利用管道連接形成、作為低溫再生器G1的一部分。并且,低溫再生器溶液槽21也可以不是容器形狀而是管道。在低溫再生器溶液槽21與低溫再生器G1為一體的情況下,有時低溫再生器G1的本體兼作低溫再生器溶液槽21。導(dǎo)出低溫濃溶液Sh1的低溫濃溶液導(dǎo)出管44連接在低溫再生器溶液槽21上。低溫濃溶液導(dǎo)出管44通過低溫溶液熱交換器31后與高溫濃溶液導(dǎo)出管46合流、與吸收器A的濃溶液噴灑噴嘴72連接。
中溫再生器G2是從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw、通過加熱稀溶液Sw以高于低溫再生器G1中的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙难b置。在中溫再生器G2內(nèi)的上部設(shè)置噴灑導(dǎo)入的稀溶液Sw的稀溶液噴灑噴嘴52a。并且,在中溫再生器G2中,用于使作為加熱稀溶液Sw的加熱源的冷媒蒸汽Vs3流動的加熱用蒸汽管52,設(shè)置在稀溶液噴灑噴嘴52a的下方。將該設(shè)置有加熱用蒸汽管52的部分稱為中溫再生器G2的本體。將在高溫再生器G3中蒸發(fā)的高溫冷媒蒸汽Vs3導(dǎo)入加熱用蒸汽管52。高溫冷凝冷媒管56連接在加熱用蒸汽管52上,該高溫冷凝冷媒管56使被稀溶液Sw去熱的高溫冷媒蒸汽Vs3冷凝后的高溫冷凝冷媒Vf3流動。并且,中溫冷媒蒸汽管55連接在中溫再生器G2的上部,該中溫冷媒蒸汽管55導(dǎo)出利用高溫冷媒蒸汽Vs3的熱從稀溶液Sw蒸發(fā)的中溫冷媒蒸汽Vs2。中溫冷媒蒸汽管55與低溫再生器G1的加熱用蒸汽管51連接。并且,高溫冷凝冷媒管56與中溫冷媒蒸汽管55在中途連接。在中溫再生器G2上設(shè)置壓力傳感器62,該壓力傳感器62作為檢測中溫再生器G2內(nèi)壓力的壓力檢測器。壓力傳感器62可檢測中溫再生器G2內(nèi)的壓力即可,因此,也可以設(shè)置在中溫再生器G2附近的中溫冷媒蒸汽管55上。壓力傳感器62利用信號電纜與控制裝置60連接,可將壓力傳感器62檢測到的壓力信號向控制裝置60發(fā)送。
在中溫再生器G2上設(shè)置中溫再生器溶液槽22,中溫再生器溶液槽22用于積存冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)、濃度上升后的中溫濃溶液Sh2。典型的中溫再生器溶液槽22與中溫再生器G2一體形成在中溫再生器G2的下部,但例如也可將具有規(guī)定容積的容器與中溫再生器G2在物理上分離、利用管道連接形成、作為中溫再生器G2的一部分。并且,中溫再生器溶液槽22也可以不是容器形狀而是管道。在中溫再生器溶液槽22與中溫再生器G2為一體的情況下,有時中溫再生器G2的本體兼作中溫再生器溶液槽22。中溫再生器溶液槽22的液面高度除了受到中溫再生器G2內(nèi)的壓力、稀溶液Sw的溫度或濃度控制以外,也受到從中溫溶液泵12向中溫再生器G2輸送的稀溶液Sw的流量控制。導(dǎo)出中溫濃溶液Sh2的中溫濃溶液導(dǎo)出管45連接在中溫再生器溶液槽22上。中溫濃溶液導(dǎo)出管45通過中溫溶液熱交換器32后與低溫濃溶液導(dǎo)出管44連接。在中溫再生器溶液槽22上設(shè)置中溫液面檢測器65,該中溫液面檢測器65具有檢測積存在其內(nèi)部的中溫濃溶液Sh2的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?5H、和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?5L。典型的高位液面?zhèn)鞲衅?5H和低位液面?zhèn)鞲衅?5L使用電極棒。在高位液面?zhèn)鞲衅?5H和低位液面?zhèn)鞲衅?5L與控制裝置60之間分別鋪設(shè)信號電纜,可以將檢測到的高位和低位液面信號向控制裝置60發(fā)送。另外,高位和低位液面?zhèn)鞲衅?5H、65L也可以是電極棒以外的浮動開關(guān)等。在浮動開關(guān)的情況下,可用一個開關(guān)檢測高位液面和低位液面雙方。并且,在以中溫再生器G2本體的液面為控制對象的情況下,中溫液面檢測器65設(shè)置在中溫再生器G2本體內(nèi)。
高溫再生器G3是從吸收器A導(dǎo)入稀溶液Sw、通過加熱稀溶液Sw用高于中溫再生器G2中的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙难b置。在高溫再生器G3中設(shè)置導(dǎo)入稀溶液Sw的稀溶液導(dǎo)入管53a。并且,高溫再生器G3的結(jié)構(gòu)是可以通過燃燒氣體、蒸汽或來自外部的加熱源對稀溶液Sw進行加熱,所述燃燒氣體是通過導(dǎo)入氣體或油等并使其燃燒而產(chǎn)生的,所述蒸汽從蒸汽發(fā)生爐(無圖示)進行供給。在本實施方式中,在高溫再生器G3中將使作為加熱稀溶液Sw的加熱源的加熱用蒸汽r流動的加熱用蒸汽管53設(shè)置在下方。加熱用蒸汽管53形成為沒入從稀溶液導(dǎo)入管53a導(dǎo)入的稀溶液Sw中的狀態(tài),高溫再生器G3形成為所謂的滿液式。高溫冷媒蒸汽管54連接在高溫再生器G3的上部,該高溫冷媒蒸汽管54導(dǎo)出利用加熱用蒸汽r的熱從稀溶液Sw中蒸發(fā)的高溫冷凝蒸汽Vs3。高溫冷媒蒸汽管54與中溫再生器G2的加熱用蒸汽管52連接。在高溫再生器G3中設(shè)置有壓力傳感器63作為檢測高溫再生器G3內(nèi)壓力的壓力檢測器。壓力傳感器63可檢測高溫再生器G3內(nèi)壓力即可,因此,也可設(shè)置在高溫再生器G3附近的高溫冷媒蒸汽管54上。壓力傳感器63利用信號電纜與控制裝置60連接,可將壓力傳感器63檢測到的壓力信號向控制裝置60發(fā)送。
并且,在高溫再生器G3中設(shè)置積存高溫濃溶液Sh3的高溫再生器溶液槽23,高溫濃溶液Sh3是以如下方式形成的,即,通過利用流經(jīng)沒入在稀溶液Sw中的加熱用蒸汽管53內(nèi)的加熱用蒸汽r進行加熱,冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)、濃度上升。典型的高溫再生器溶液槽23是將高溫再生器G3的下部通過隔板23a隔成設(shè)置加熱用蒸汽管53的空間而形成的,所述隔板23a從高溫再生器G3的底部朝向上方垂直延伸。將設(shè)置該加熱用蒸汽管53的空間稱為高溫再生器G3的本體。使高溫再生器溶液槽23的底部形成在設(shè)置加熱用蒸汽管53的空間的高溫再生器G3底部的更下方。形成使設(shè)置有加熱用蒸汽管53的空間(本體)中的濃溶液Sh3中的越過隔板23a的溶液流入高溫再生器溶液槽23中的結(jié)構(gòu)。典型的高溫再生器溶液槽23是與高溫再生器G3成為一體而形成,但例如也可將具有規(guī)定容積的容器與高溫再生器G3在物理上分離并通過管道連接而形成、作為高溫再生器G3的一部分。并且,高溫再生器溶液槽23也可以不是容器形狀而是管道。導(dǎo)出高溫濃溶液Sh3的高溫濃溶液導(dǎo)出管46連接在高溫再生器溶液槽23上。高溫濃溶液導(dǎo)出管46通過高溫溶液熱交換器33后與低溫濃溶液導(dǎo)出管44合流、與吸收器A的濃溶液噴灑噴嘴72連接。在高溫再生器溶液槽23上設(shè)置高溫液面檢測器66,該高溫液面檢測器66具有檢測積存在其內(nèi)部的高溫濃溶液Sh3的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?6H、和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?6L。典型的高位和低位液面?zhèn)鞲衅?6H、66L使用電極棒。在高位液面?zhèn)鞲衅?6H和低位液面?zhèn)鞲衅?6L與控制裝置60之間分別鋪設(shè)信號電纜,可以將檢測到的液面信號向控制裝置60發(fā)送。另外,高位和低位液面?zhèn)鞲衅?6H、66L也可以是電極棒以外的浮動開關(guān)等。并且,在以高溫再生器G3本體的液面為控制對象的情況下,高溫液面檢測器66設(shè)置在高溫再生器G3本體內(nèi)。
冷凝器C是將在低溫再生器G1中蒸發(fā)的低溫冷媒蒸汽Vs1導(dǎo)入、冷凝并形成低溫冷凝冷媒Vf1的裝置。冷凝器C與低溫再生器G1一起在一個罐體內(nèi)形成殼管式,在兩者之間設(shè)置隔壁。冷凝器C在隔壁的上部與低溫再生器G1連通,可從低溫再生器G1導(dǎo)入低溫冷媒蒸汽Vs1。在冷凝器C的內(nèi)部設(shè)置使冷卻低溫冷媒蒸汽Vs1和中溫冷凝冷媒Vf2的冷卻水q流動的冷卻水管C1。并且,導(dǎo)入在低溫再生器G1中冷凝的中溫冷凝冷媒Vf2的中溫冷凝冷媒管57連接在冷凝器C上。將冷媒液Vf向著蒸發(fā)器E導(dǎo)出的低溫冷凝冷媒管58連接在冷凝器C上,所述冷媒液Vf混合了低溫冷媒蒸汽Vs1冷凝而成的低溫冷凝冷媒Vf1和被冷卻的中溫冷凝冷媒Vf2。
蒸發(fā)器E是從冷凝器C導(dǎo)入冷媒液Vf、用被冷卻介質(zhì)p的熱使冷媒液Vf蒸發(fā)的裝置。在蒸發(fā)器E的內(nèi)部設(shè)置使被冷卻介質(zhì)p流動的冷水管74。在蒸發(fā)器E內(nèi)的冷水管74的上部設(shè)置用于噴灑冷媒液Vf的冷媒液噴灑噴嘴75。蒸發(fā)器E的下部作為儲存導(dǎo)入的冷媒液Vf的儲存部76。在儲存部76上連接有將儲存的冷媒液Vf向上部的冷媒液噴灑噴嘴75引導(dǎo)的循環(huán)冷媒管59。在循環(huán)冷媒管59上設(shè)置有循環(huán)泵14,該循環(huán)泵14將儲存在儲存部76中的冷媒液Vf向冷媒液噴灑噴嘴75加壓輸送。蒸發(fā)器E與吸收體A一起在一個罐體內(nèi)形成殼管式,在兩者之間設(shè)置隔壁。蒸發(fā)器E在隔壁的上部與吸收器A連通,可使在蒸發(fā)器E中蒸發(fā)的冷媒蒸汽Vs向吸收器A移動。
中溫溶液泵12是將稀溶液Sw從吸收器A向中溫再生器G2和低溫再生器G1送液的泵。中溫溶液泵12設(shè)置在稀溶液導(dǎo)出管42上。稀溶液導(dǎo)出管42與中溫再生器G2的稀溶液噴灑噴嘴52a連接。稀溶液管41從中溫溶液泵12的下游側(cè)的稀溶液導(dǎo)出管42起分叉,稀溶液管41與低溫再生器G1的稀溶液噴灑噴嘴51a連接。中溫溶液泵12具有可以用規(guī)定的壓力將吸收器A內(nèi)的稀溶液Sw向中溫再生器G2內(nèi)輸送程度的揚程,不具有向比中溫再生器G2的壓力高的高溫再生器G3送液的揚程。換句話說,中溫溶液泵12不是具有過高的揚程、流量的泵。中溫溶液泵12可向比中溫再生器G2的壓力低的低溫再生器G1送液。中溫溶液泵12在與控制裝置60之間鋪設(shè)信號電纜,通過接收來自控制裝置60的信號調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度,可調(diào)節(jié)稀溶液Sw的排出量。
高溫溶液泵13是將稀溶液Sw從吸收器A向高溫再生器G3送液的泵。高溫溶液泵13設(shè)置在稀溶液導(dǎo)出管43上。稀溶液導(dǎo)出管43與高溫再生器G3的稀溶液導(dǎo)入管53a連接。高溫溶液泵13具有可以用規(guī)定的壓力將吸收器A內(nèi)的稀溶液Sw向高溫再生器G3中輸送的揚程。高溫溶液泵13雖然也具有可向比高溫再生器G3壓力低的中溫再生器G2以及低溫再生器G1送液的揚程,但如果要用高溫溶液泵13向與高溫再生器G3有壓力差的中溫再生器G2和低溫再生器G1均勻地送液,則需要在中溫再生器G2和低溫再生器G1的入口設(shè)置作為壓力損耗的阻力,因此,從抑制能量損耗的觀點出發(fā),在本實施方式中不向中溫再生器G2和低溫再生器G1送液。高溫溶液泵13在與控制裝置60之間鋪設(shè)信號電纜,通過接收來自控制裝置60的信號、調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度,可以調(diào)節(jié)稀溶液Sw的排出量。
低溫溶液熱交換器31是在低溫濃溶液Sh1和中溫濃溶液Sh2混合的濃溶液、和向低溫再生器G1和中溫再生器G2送液的稀溶液Sw之間進行熱交換的機器。典型的低溫溶液熱交換器31使用板型熱交換器,但也可使用殼管式或其他熱交換器。低溫溶液熱交換器31設(shè)置在稀溶液管41分叉前的稀溶液導(dǎo)出管42和中溫濃溶液導(dǎo)出管45合流后的低溫濃溶液導(dǎo)出管44上。
中溫溶液熱交換器32是在中溫濃溶液Sh2與向中溫再生器G2送液的稀溶液Sw之間進行熱交換的機器。中溫溶液熱交換器32設(shè)置在中溫再生器溶液槽22的更下方。典型的中溫溶液熱交換器32使用板型熱交換器,但也可以使用殼管式或其他的熱交換器。中溫溶液熱交換器32設(shè)置在稀溶液管41分叉后的稀溶液導(dǎo)出管42和中溫濃溶液導(dǎo)出管45上。
高溫溶液熱交換器33是在高溫濃溶液Sh3與向高溫再生器G3送液的稀溶液Sw之間進行熱交換的機器。高溫溶液熱交換器33設(shè)置在高溫再生器溶液槽23的更下方。典型的高溫溶液熱交換器33使用板型熱交換器,也可使用殼管式或其他的熱交換器。高溫溶液熱交換器33設(shè)置在稀溶液導(dǎo)出管43和高溫濃溶液導(dǎo)出管46上。另外,也可將高溫溶液熱交換器33分割成多個并列或串聯(lián)設(shè)置。如果分割后縮小每一臺的大小,則即在使高溫溶液熱交換器33形成超過大氣壓的壓力的情況下,也可以縮小內(nèi)容積,提高安全性,可更簡便地進行包括壓力容器的法規(guī)上的處理等的處理。
控制裝置60是如下的裝置,即,從壓力傳感器62、63接收壓力信號,并且從各液面?zhèn)鞲衅?6H、66L、65H、65L接收液面信號,向高溫溶液泵13以及中溫溶液泵12發(fā)送信號并分別調(diào)整高溫溶液泵13以及中溫溶液泵12的旋轉(zhuǎn)速度,使高溫再生器溶液槽23的液面高度形成第一規(guī)定液面高度以及使中溫再生器溶液槽22的液面高度形成第二規(guī)定液面高度。第一規(guī)定液面是以下液面,即,設(shè)定上限使高溫再生器G3內(nèi)的高溫濃溶液Sh3不混入高溫冷媒蒸汽管54,設(shè)定下限防止高溫溶液熱交換器33內(nèi)的濃溶液Sh3不足,是在高溫再生器溶液槽23內(nèi)(或在高溫液面檢測器66設(shè)置在高溫再生器G3本體內(nèi)的情況下,在高溫再生器G3本體內(nèi))的高位液面?zhèn)鞲衅?6H和低位液面?zhèn)鞲衅?6L之間的液面。并且,第二規(guī)定液面是以下液面,即,設(shè)定上限防止中溫再生器G2內(nèi)的中溫濃溶液Sh2流入中溫冷媒蒸汽管55,設(shè)定下限防止中溫溶液熱交換器32內(nèi)的濃溶液Sh2不足,是在中溫再生器溶液槽22內(nèi)(或在中溫液面檢測器65設(shè)置在中溫再生器G2本體內(nèi)的情況下,在中溫再生器G2本體內(nèi))的高位液面?zhèn)鞲衅?5H和低位液面?zhèn)鞲衅?5L之間的液面。
以下參照圖1就吸收冷凍機1的循環(huán)進行說明。首先,說明冷媒側(cè)的循環(huán)。冷凝器C接收在低溫再生器G1中蒸發(fā)的低溫冷媒蒸汽Vs1,通過從冷卻塔(無圖示)供給的流過冷卻水管C1的冷卻水q進行冷卻冷凝、形成冷媒液Vf1。流過冷卻水管C1的冷卻水q被向吸收器A輸送。另一方面,冷凝后的冷媒液Vf1與被流過冷卻水管C1的冷卻水q冷卻的中溫冷凝冷媒Vf2混合、形成冷媒液Vf并被向蒸發(fā)器E輸送,作為冷媒液Vf儲存在儲存部76?;蛘撸瑥睦淠鰿向蒸發(fā)器E輸送的冷媒液Vf也可與通過循環(huán)泵14加壓輸送的冷媒液Vf合流,通過冷媒液噴灑噴嘴75噴灑到冷水管74后儲存在儲存部76。儲存在儲存部76的冷媒液Vf被循環(huán)泵14向冷媒液噴灑噴嘴75送液。蒸發(fā)器E的冷媒液Vf一旦從冷媒液噴灑噴嘴75向冷水管74噴灑,則冷媒液Vf從冷水管74內(nèi)的被冷卻介質(zhì)p接收熱進行蒸發(fā),另一方面,被冷卻介質(zhì)p被冷卻。被冷卻的被冷卻介質(zhì)p被輸送到利用冷熱的場所(無圖示)進行使用。另一方面,在蒸發(fā)器E中蒸發(fā)的冷媒液Vf成為冷媒蒸汽Vs,向所連通的吸收器A移動。
以下說明溶液側(cè)的循環(huán)。在吸收器A中,從濃溶液噴灑噴嘴72中噴灑高濃度的溶液S,溶液S吸收在蒸發(fā)器E中產(chǎn)生的冷媒蒸汽Vs、成為稀溶液Sw。稀溶液Sw被儲存在儲存部73中。溶液S吸收冷媒蒸汽Vs時產(chǎn)生的吸收熱通過流過冷卻水管71的冷卻水q被去除。本實施方式中的冷卻水q是將在冷凝器C使用的水導(dǎo)入冷卻水管71,將去除吸收熱后溫度上升的冷卻水向冷卻塔(未圖示)輸送進行氣冷。尤其是在三重功效的吸收冷凍機中,由于高溫再生器的壓力升高,因此如本實施方式,在冷凝器C中使用冷卻水q后將其導(dǎo)入吸收器A,這樣不僅可以抑制低溫再生器G1內(nèi)的壓力上升、也可以抑制高溫再生器G3內(nèi)的壓力上升。但也可以在吸收器A中使用后再向冷凝器C引導(dǎo)。在這種情況下,可以提高吸收器A的性能。并且,也可將冷卻水q分別導(dǎo)入冷凝器C和吸收器A。在這種情況下,既可抑制高溫再生器G3內(nèi)的壓力上升、又可提高吸收器A的性能。
儲存部73的稀溶液Sw分別利用高溫溶液泵13向高溫再生器G3進行加壓輸送、利用中溫溶液泵12向中溫再生器G2和低溫再生器G1進行加壓輸送。這樣,由于分成高溫溶液泵13和中溫溶液泵12將稀溶液Sw向各再生器G1~G3進行加壓輸送,因此可向各再生器G1~G3穩(wěn)定地供給適量的稀溶液Sw,可抑制能量損耗。另外,也可形成以下結(jié)構(gòu),即,通過溶液循環(huán)泵(無圖示)使積存在儲存部73中的溶液與從各再生器G1~G3流回的高濃度的溶液S混合、向濃溶液噴灑噴嘴72供給。并且,也可是中溫溶液泵12兼作溶液循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,最好從中溫溶液泵12和低溫溶液熱交換器31之間的稀溶液導(dǎo)出管42分出管道,與濃溶液噴灑噴嘴72連接。
流過稀溶液導(dǎo)出管43的稀溶液Sw在高溫溶液熱交換器33中與濃溶液Sh3進行熱交換、進行熱回收,在溫度上升后從稀液導(dǎo)出管53a導(dǎo)入高溫再生器G3。利用高溫溶液泵13進行加壓輸送、導(dǎo)入到高溫再生器G3中的稀溶液Sw增加了隔板23a的加熱用蒸汽管53側(cè)的稀溶液Sw,通過利用從蒸汽源(無圖示)供給的加熱用蒸汽r進行加熱,冷媒蒸發(fā)形成濃溶液Sh3。此時的高溫再生器G3的動作壓力和動作溫度能根據(jù)吸收冷凍機1的冷凍負荷而變化。相對于冷凍負荷的變化,典型的是通過利用控制閥(無圖示)調(diào)節(jié)導(dǎo)入加熱用蒸汽管53中的加熱用蒸汽r的量來進行對應(yīng)。一旦加熱用蒸汽r向加熱用蒸汽管53的供給量發(fā)生變化,則高溫再生器G3的內(nèi)壓發(fā)生變化,因此,進行動作的高溫再生器G3的溫度和壓力也發(fā)生變化。蒸發(fā)后的冷媒蒸汽Vs3被向中溫再生器G2的加熱用蒸汽管52輸送。高溫濃溶液Sh3通過吸收加熱用蒸汽r的熱而溫度上升,在越過隔板23a流入高溫再生器溶液槽23中后,通過高溫再生器G3內(nèi)的壓力和重力導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33中、與稀溶液Sw進行熱交換、回收熱,然后再次導(dǎo)入吸收器A。
另一方面,流過稀溶液導(dǎo)出管42的稀溶液Sw,首先與在低溫溶液熱交換器31中中溫濃溶液Sh2和低溫濃溶液Sh1混合后的濃溶液進行熱交換、進行熱回收,然后分流,一部分被導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32、其余的被導(dǎo)入低溫再生器G1。導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32的稀溶液Sw與中溫濃溶液Sh2進行熱交換、進行熱回收,在溫度上升后導(dǎo)入中溫再生器G2、從稀溶液噴灑噴嘴52a噴灑。從稀溶液噴灑噴嘴52a噴灑的稀溶液Sw被在高溫再生器G3中蒸發(fā)的高溫冷媒蒸汽Vs3加熱,中溫再生器G2內(nèi)的稀溶液Sw中的冷媒蒸發(fā)、成為中溫濃溶液Sh2。蒸發(fā)后的中溫冷媒蒸汽Vs2被輸送到低溫再生器G1的加熱用蒸汽管51。中溫濃溶液Sh2通過吸收高溫冷媒蒸汽Vs3的熱而溫度上升,在流入中溫再生器溶液槽22中后,通過重力和中溫再生器G2內(nèi)的壓力導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32與稀溶液Sw進行熱交換、回收熱,與低溫濃溶液Sh1合流。并且,在中溫再生器G2中加熱稀溶液Sw的高溫冷媒蒸汽Vs3的溫度降低、冷凝,在成為高溫冷凝冷媒Vf3后與中溫蒸發(fā)冷媒Vs2合流。與中溫蒸發(fā)冷媒Vs2合流的高溫冷凝冷媒Vf3進行混合、成為混合的冷媒蒸汽Vm。
在低溫溶液熱交換器31中溫度上升后導(dǎo)入低溫再生器G1的稀溶液Sw,被從稀溶液噴灑噴嘴51a噴灑。被從稀溶液噴灑噴嘴51a噴灑的稀溶液Sw通過混合的冷媒蒸汽Vm被加熱,低溫再生器G1內(nèi)的稀溶液Sw中的冷媒蒸發(fā)、成為低溫濃溶液Sh1。蒸發(fā)后的低溫冷媒蒸汽Vs1被向冷凝器C輸送。低溫濃溶液Sh1通過吸收冷媒蒸汽Vm的熱而溫度上升,在流入低溫再生器溶液槽21后,通過重力和低溫再生器G1內(nèi)的壓力流過低溫濃溶液導(dǎo)出管44,與從中溫溶液熱交換器32出來的中溫濃溶液Sh2合流,然后被導(dǎo)入低溫溶液熱交換器31中、與稀溶液Sw進行熱交換、回收熱,接著,在與高溫濃溶液Sh3合流后從吸收器A的濃溶液噴灑噴嘴72向吸收器A內(nèi)噴灑。
在上述的溶液的循環(huán)中,各再生器G1~G3將溶液沒有混合的冷媒蒸汽向下一個工序供給,并且,為了防止因溶液熱交換器31~33內(nèi)的濃溶液不足而產(chǎn)生的熱交換效率降低以及各再生器G1~G3的傳熱面過熱,最好使各再生器G1~G3內(nèi)的濃溶液的液面為一定。這里所說的“一定”鑒于上述目的也可以有規(guī)定的幅度。如上所述,各再生器G1~G3隨著對應(yīng)冷凍負荷的變化的加熱用蒸汽導(dǎo)入量的變化,其內(nèi)壓也進行變化。一旦各再生器G1~G3的內(nèi)壓變化,則各溶液泵12、13的壓力頭(ヘツド)也發(fā)生變化,如果保持各再生器G1~G3的內(nèi)壓變化前的溶液泵12、13的旋轉(zhuǎn)速度,則可能發(fā)生不能將各再生器G1~G3內(nèi)的濃溶液的液面保持為一定的情況。因此,為了使各再生器G1~G3內(nèi)的濃溶液的液面為一定,吸收冷凍機1通過控制裝置60進行以下的控制。
為了使高溫再生器G3內(nèi)的高溫濃溶液Sh3的液面高度為一定,高溫溶液泵13根據(jù)由壓力傳感器63檢測到的壓力調(diào)節(jié)排出量。典型的排出量的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)高溫溶液泵13的旋轉(zhuǎn)速度來進行。通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)排出量,與利用閥等進行節(jié)流的情況相比可以削減消費動力,因此是理想的。典型的根據(jù)壓力傳感器63檢測到的壓力調(diào)節(jié)排出量的方法是通過以下動作來進行的,即,檢測高溫再生器G3內(nèi)的壓力,根據(jù)事先求出的保持第一規(guī)定液面所需要的泵旋轉(zhuǎn)速度與高溫再生器G3內(nèi)壓力的關(guān)系、以對應(yīng)檢測到的高溫再生器G3內(nèi)的壓力的泵旋轉(zhuǎn)速度運轉(zhuǎn)高溫溶液泵13。作為高溫再生器G3的液面高度的高溫再生器溶液槽23或高溫再生器G3的本體內(nèi)的液面高度,與高溫再生器G3內(nèi)的壓力有相互作用關(guān)系。即,隨著向加熱用蒸汽管53供給的加熱用蒸汽r的流量增加,若高溫再生器G3內(nèi)的壓力上升,則高溫濃溶液Sh3的導(dǎo)出量增加、液面降低。并且,如果高溫溶液泵13是離心泵,則一旦高溫再生器G3內(nèi)的壓力上升,稀溶液Sw的排出量將減少、液面將降低。無論怎樣,通過調(diào)節(jié)高溫溶液泵13的排出量(增加排出量,或增加降低的排出量后復(fù)原)可以將液面控制在規(guī)定的值。
假設(shè)吸收冷凍機1內(nèi)的壓力平衡發(fā)生變化,根據(jù)事先求出的保持第一規(guī)定液面所需要的高溫溶液泵13的旋轉(zhuǎn)速度和高溫再生器G3內(nèi)壓力的關(guān)系,即使以對應(yīng)檢測到的高溫再生器G3內(nèi)的壓力的泵旋轉(zhuǎn)速度運轉(zhuǎn)高溫溶液泵13也不能保持第一規(guī)定液面,則在這種情況下,通過液面?zhèn)鞲衅?6H、66L進行液面檢測、修正高溫溶液泵13的排出量。如果液面降低、低位液面?zhèn)鞲衅?6L檢測不到液面,則控制裝置60向高溫溶液泵13發(fā)送信號、使旋轉(zhuǎn)速度只增加規(guī)定值。相反如果液面上升、高位液面?zhèn)鞲衅?6H檢測到高位液面,則控制裝置60向高溫溶液泵13發(fā)送信號、使旋轉(zhuǎn)速度只減少規(guī)定值。另外,在未檢測出高位液面而檢測出低位液面的情況下,控制裝置60修正事先求出的保持第一規(guī)定液面所需要的泵旋轉(zhuǎn)速度與高溫再生器G3內(nèi)壓力的關(guān)系。該修正對相當(dāng)于規(guī)定值的旋轉(zhuǎn)速度部分進行修正,所述規(guī)定值根據(jù)高位或低位液面?zhèn)鞲衅?6H、66L的動作而增減。通過進行修正,減少液面?zhèn)鞲衅?6H、66L的動作次數(shù)。這樣,將高溫再生器G3內(nèi)的高溫濃溶液Sh3的液面高度保持在第一規(guī)定液面高度、防止溶液混入高溫冷媒蒸汽Vs3,或蒸汽混入高溫溶液熱交換器33的所謂的冷媒蒸汽的竄缸(吹き拔け)。
在將中溫再生器G2內(nèi)的中溫濃溶液Sh2的液面高度保持為一定的情況下,也進行與將高溫再生器G3的高溫濃溶液Sh3的液面高度保持為一定的控制相同的控制。但是,在將中溫再生器G2內(nèi)的中溫濃溶液Sh2的液面高度保持為一定的情況下,根據(jù)壓力傳感器62檢測到的壓力調(diào)節(jié)中溫溶液泵12的排出量,在不能保持第二規(guī)定液面時,通過液面?zhèn)鞲衅?5H、65L進行液面檢測,該液面檢測用于修正中溫溶液泵12的排出量。另外,雖然中溫溶液泵12向中溫再生器G2和低溫再生器G1并列地輸送稀溶液Sw,但通過在稀溶液管41上設(shè)置小的壓力損耗(例如節(jié)流孔或控制閥等),將中溫再生器G2內(nèi)的中溫濃溶液Sh2的液面高度控制為一定,也可將低溫再生器G1內(nèi)的低溫濃溶液Sh1的液面高度保持在規(guī)定范圍內(nèi)。
另外,液面高度控制也可以通過以下方法進行,即,不檢測各再生器G2、G3內(nèi)的壓力,而用液面?zhèn)鞲衅?5H、65L、66H、66L分別檢測各再生器溶液槽22、23內(nèi)的高位和低位液面,并調(diào)節(jié)各溶液泵12、13的旋轉(zhuǎn)速度以形成規(guī)定的液面高度。并且,也可不檢測液面的上下限,而是設(shè)置位移式液面高度檢測器等的液面高度檢測器(無圖示)、通過調(diào)節(jié)器進行連續(xù)控制。在這種情況下,如果是P控制或PI控制,則控制穩(wěn)定、非常理想。并且,雖然也可以不使用液面?zhèn)鞲衅?5H、65L、66H、66L、而只用壓力檢測器62、63控制液面高度,但有時不能檢測用于保持事先求出的規(guī)定液面所需要的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度與高溫再生器G3內(nèi)壓力的關(guān)系的偏差,因此,最好使用液面?zhèn)鞲衅?5H、65L、66H、66L。
(再生器內(nèi)壓力檢測機構(gòu)的變更)在進行液面高度的控制時,也可以不使用壓力傳感器62、63而使用溫度傳感器。
圖2是表示吸收冷凍機1的變形例的三重功效的吸收冷凍機2(以下只稱為“吸收冷凍機2”)的系統(tǒng)圖。在吸收冷凍機2中,取代壓力傳感器63將作為高溫冷媒溫度檢測器的溫度傳感器69設(shè)置在中溫再生器G2的加熱用蒸汽管52的出口附近的高溫冷凝冷媒管56上,檢測高溫冷媒蒸汽Vs3冷凝后的高溫冷凝冷媒Vf3的溫度。并且,取代壓力傳感器62將作為中溫冷媒溫度檢測器的溫度傳感器68設(shè)置在中溫冷凝冷媒管57上,檢測中溫冷媒蒸汽Vs2冷凝后的中溫冷凝冷媒Vf2的溫度。各冷凝冷媒Vf3、Vf2的溫度由于是大致飽和的溫度,因此,將飽和溫度換算成壓力、根據(jù)事先求出的保持規(guī)定液面所需要的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度與各再生器G2、G3內(nèi)壓力的關(guān)系,通過調(diào)節(jié)溶液泵12、13的旋轉(zhuǎn)速度可以保持規(guī)定的液面。另外,雖然檢測溫度最好是飽和溫度,但無須一定是飽和溫度。即使是過度冷卻的冷媒溫度,只要是加熱用蒸汽管51、52的出口附近的溫度,也不妨礙實際應(yīng)用。吸收冷凍機2的其他構(gòu)成與吸收冷凍機1相同。
(吸收器與蒸發(fā)器的多級化)
在以上的說明中,是吸收器與蒸發(fā)器為單級的三重功效的吸收冷凍機,但也可以是吸收器與蒸發(fā)器是多級的三重功效的吸收冷凍機。
圖3是表示將吸收器和蒸發(fā)器形成多級的三重功效的吸收冷凍機3(以下只稱為“吸收冷凍機3”)的部分系統(tǒng)圖。在吸收冷凍機3中,將吸收器A(參照圖1、2)分成低級吸收器A1和高級吸收器A2兩級,將蒸發(fā)器E(參照圖1、2)分成低級蒸發(fā)器E1和高級蒸發(fā)器E2兩級,將低級吸收器A1和低級蒸發(fā)器E1、高級吸收器A2和高級蒸發(fā)器E2分別形成一對設(shè)置在獨立的外殼內(nèi)。并且,濃溶液被引導(dǎo)到低級吸收器A1后引導(dǎo)到高級吸收器A2,被冷卻介質(zhì)p先被引導(dǎo)到高級蒸發(fā)器E2,然后引導(dǎo)到低級蒸發(fā)器E1,從冷凝器C出來的冷卻水q被并列引導(dǎo)到低級吸收器A1和高級吸收器A2。其他的構(gòu)成與吸收冷凍機1、2相同。這樣,若形成吸收器A和蒸發(fā)器E為多級的三重功效的吸收冷凍機,則可以降低稀溶液Sw的濃度,可以降低低溫再生器G1、中溫再生器G2的沸騰溫度,并可降低高溫再生器G3的溫度和壓力。
(高溫再生器的變形例)另外,高溫再生器G3可以不是圖1、2所示的結(jié)構(gòu),而是直流鍋爐。
圖4是作為直流鍋爐的高溫再生器G3’的圖。(a)是縱剖視圖、(b)是罐體部分的俯視圖。高溫再生器G3’在圓筒狀的罐體80內(nèi)、在上部和下部具有環(huán)狀的集管81、82,在這些集管81、82之間環(huán)狀地排列設(shè)置多個傳熱管83,在上部中央部具有作為燃燒裝置的燃燒器84,而且在上部集管81具有通過管道86連接的氣液分離器85。并且,在下部集管82上連接有稀溶液導(dǎo)出管43,在氣液分離器85的上部連接有高溫冷媒蒸汽管54,氣液分離器85的底部通過管道87與下部集管82連接。并且,在氣液分離器85的底部,高溫濃溶液導(dǎo)出管46與管道87并列。氣液分離器85也起到高溫再生器G3中的高溫再生器溶液槽23(參照圖1、2)的作用。在氣液分離器85上設(shè)置壓力傳感器63、作為檢測高溫再生器G3’內(nèi)的壓力的壓力檢測器。并且,在氣液分離器85的側(cè)面設(shè)置分別與氣相部和液相部連通的液位檢測部99C,液位檢測部99C設(shè)置有高溫液面檢測器66C,該高溫液面檢測器66C具有檢測積存在其內(nèi)部的高溫濃溶液Sh3的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?6CH和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?6CL。高溫液面檢測器66C相當(dāng)于高溫再生器G3中的高溫液面檢測器66(參照圖1、2)。高溫液面檢測器66C通過信號電纜與控制裝置60連接。
另外,作為高溫再生器G3’內(nèi)的液面檢測器,也可以在氣液分離器85內(nèi)設(shè)置高溫液面檢測器66D,該高溫液面檢測器66D具有檢測積存在其內(nèi)部的高溫濃溶液Sh3的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?6DH、和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?6DL?;蛘咭部梢栽谏喜考?1和下部集管82之間設(shè)置連通管90,在連通管90中設(shè)置液位檢測部99A,在液位檢測部99A內(nèi)設(shè)置高溫液面檢測器66A,該高溫液面檢測器66A具有檢測高溫濃溶液Sh3的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?6AH和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?6AL,或者,從上部集管81起在特定的傳熱管83內(nèi)設(shè)置高溫液面檢測器66B,該高溫液面檢測器66B具有檢測高溫濃溶液Sh3的高位液面的高位液面?zhèn)鞲衅?6BH、和檢測低位液面的低位液面?zhèn)鞲衅?6BL。在設(shè)置高溫液面檢測器66A、66B、66D的情況下,都分別通過信號電纜與控制裝置60連接。高溫再生器G3’可以是具有高溫液面檢測器66A~66D中任何一個的結(jié)構(gòu),或者是具有其任意的組合或全部的結(jié)構(gòu)。典型的是,高溫液面檢測器66B適合于用于防止傳熱管83過熱的液面檢測,高溫液面檢測器66C、66D適合于防止高溫濃溶液Sh3混入冷媒蒸汽Vs3、或高溫濃溶液Sh3向吸收器A(參照圖1、2)進行穩(wěn)定供給的液面檢測,由于具有這樣的長處,所以最好根據(jù)控制目的設(shè)置高溫液面檢測器66A~66D。
而且,高溫再生器G3’最好具有各種安全保護功能,用于防止由于控制設(shè)備的故障或溶液管道系統(tǒng)的損壞、溶液泵13(參照圖1、2)的故障等而導(dǎo)致高溫再生器G3’因過熱等受到損壞。
例如,在吸收冷凍機的運轉(zhuǎn)中、在高溫再生器G3’內(nèi)的液位低于事先設(shè)定的安全下限液位的情況下將產(chǎn)生傳熱管83或集管81、82的熱變形或過熱,為了防止由于該傳熱管83或集管81、82的熱變形或過熱而產(chǎn)生的損壞,最好將檢測溶液的液位低于安全下限液位的低液位檢測器設(shè)置在液位檢測部99A內(nèi)(低液位檢測器91A)或傳熱管83內(nèi)(低液位檢測器91B)?;蛘卟涣硗庠O(shè)置低液位檢測器91A、91B,而是將高溫液面檢測器66A、66B、66C、66D的低位液面?zhèn)鞲衅?6AL、66BL、66CL、66DL設(shè)定為在沒有接觸液面規(guī)定時間的情況下、檢測溶液的液位低于安全下限液位。
在高溫再生器G3’的罐內(nèi)壓力上升到超過安全上限壓力的情況下,為了降低罐內(nèi)壓力,例如也可將安全閥排出管88與氣液分離器85連接、在此設(shè)置安全閥89。在安全閥89進行動作時,來自外部的空氣等一旦漏入高溫再生器G3’內(nèi),則將破壞吸收冷凍機的真空狀態(tài),因此,最好構(gòu)成為將安全閥89進行動作而排出的冷媒或蒸汽Vs3引導(dǎo)到中溫再生器G2(參照圖1、2)或低溫再生器G1(參照圖1、2),或者冷凝器C(參照圖1、2)、或者與這些連接的管道。并且,為了檢測不與控制裝置60電連接的安全閥89的動作,可以在安全閥排出管88上設(shè)置檢測安全閥排出管88內(nèi)壓力的安全閥壓力檢測器92或檢測溫度的安全閥溫度檢測器93、或者檢測安全閥排出管88的振動的安全閥振動檢測器94??稍O(shè)置安全閥壓力檢測器92、安全閥溫度檢測器93以及安全閥振動檢測器94中的任何一個或進行組合設(shè)置,通過信號電纜與控制裝置60連接。
并且,為了防止在高溫再生器G3’的罐體溫度處于過熱狀態(tài)時產(chǎn)生的熱變形或因過熱而產(chǎn)生的損壞,可將檢測罐體表面溫度的表面溫度檢測器設(shè)置在上部集管81表面(表面溫度檢測器95A)或傳熱管83表面(表面溫度檢測器95B)、或者下部集管82表面(表面溫度檢測器95C)上?;蛘?,為了檢測過熱狀態(tài),也可設(shè)置檢測上部集管81內(nèi)的高溫濃溶液Sh3的溫度的罐內(nèi)溫度檢測器96A、或檢測下部集管82內(nèi)的稀溶液Sw的溫度的罐內(nèi)溫度檢測器96B。表面溫度檢測器95A~95C、罐內(nèi)溫度檢測器96A、96B通過信號電纜與控制裝置60連接。
并且,在由于燃燒裝置的故障等而產(chǎn)生灰煙、導(dǎo)致廢氣e的溫度上升到超過安全上限的情況下,為了停止燃燒,可在廢氣管97上設(shè)置廢氣溫度檢測器98。廢氣溫度檢測器98通過信號電纜與控制裝置60連接。
在高溫再生器G3’中,將稀溶液Sw導(dǎo)入下部集管82、利用高溫溶液泵13(參照圖1、2)的壓力穿過多個傳熱管83到達上部集管81。此時,向燃燒器84內(nèi)供給空氣與燃氣或油進行燃燒,將該燃燒的熱作為加熱源、加熱穿過傳熱管83的稀溶液Sw,使冷媒從稀溶液Sw中蒸發(fā)。即,在高溫再生器G3’中,取代加熱用蒸汽r(參照圖1、2)導(dǎo)入燃氣或油。從在傳熱管83中加熱的稀溶液Sw中產(chǎn)生冷媒蒸汽,典型的是液面保持在傳熱管83內(nèi),濃溶液Sh3和冷媒蒸汽Vs3以氣液兩相流(混相流)的狀態(tài)通過管道86流入氣液分離器85。在氣液分離器85中,冷媒蒸汽Vs3從上部導(dǎo)出,高溫濃溶液Sh3的一部分從下部返回下部集管82,其余的從高溫濃溶液導(dǎo)出管46朝向吸收器A(參照圖1、2)導(dǎo)出。在高溫再生器G3’中,冷媒蒸汽Vs3在傳熱管83中產(chǎn)生,通過上部集管81流入氣液分離器85的高溫濃溶液Sh3的流量大于利用高溫溶液泵13從吸收器A供給的稀溶液Sw的流量,因此,使氣液分離器85內(nèi)的一部分高溫濃溶液Sh3返回下部集管82。這樣,在三重功效的吸收冷凍機中,由于高溫再生器G3高于大氣壓,因此高溫再生器最好使用直流式鍋爐。
另外,在高溫再生器G3’具有各種安全保護功能的情況下,可如下所述地發(fā)揮作用。在具有低液位檢測器91A、91B或高溫液面檢測器66A、66B、66C、66D的情況下,在檢測器91A、91B上的液面降低、檢測不到液面時,或在檢測器66A、66B、66C、66D的低位液面?zhèn)鞲衅?6AL、66BL、66CL、66DL不接觸液面規(guī)定時間時,向控制裝置60發(fā)送信號,收到信號的控制裝置60向警報裝置(無圖示)發(fā)送信號、發(fā)出警報,同時,關(guān)閉燃料閥(無圖示)等停止向燃燒器84供給燃料,緊急停止在燃燒器84中的燃燒。
并且,在具有安全閥89的情況下,一旦高溫再生器G3’的罐內(nèi)壓力上升到超過安全上限壓力,則安全閥89進行動作。由于安全閥89進行機械動作,因此利用安全閥壓力檢測器92、安全閥溫度檢測器93以及安全閥振動檢測器94檢測安全閥89是否進行動作。各檢測器92、93、94向控制裝置60發(fā)送即時信息。在具有安全閥壓力檢測器92的情況下,在檢測到的壓力達到事先設(shè)定的安全上限值時,另外,在具有安全閥溫度檢測器93的情況下,在檢測到的溫度達到事先設(shè)定的安全上限值時,判斷安全閥89已經(jīng)進行動作,控制裝置60向警報裝置(無圖示)發(fā)送信號、發(fā)出警報,同時,關(guān)閉燃料閥(無圖示)等停止向燃燒器84供給燃料,緊急停止在燃燒器84中的燃燒。并且,在具有安全閥振動檢測器94的情況下,在檢測到的振動值達到事先設(shè)定的值時,判斷為通過安全閥89的動作、冷媒蒸汽Vs3噴出、在安全閥排出管88上產(chǎn)生了強振動,控制裝置60向警報裝置(無圖示)發(fā)送信號、發(fā)出警報,同時,關(guān)閉燃料閥(無圖示)等停止向燃燒器84供給燃料,緊急停止在燃燒器84中的燃燒。
并且,在具有表面溫度檢測器96A、95B或罐內(nèi)溫度檢測器96A、96B的情況下,各檢測器95A、95B、96A、96B向控制裝置60發(fā)送即時信號,收到信號的控制裝置60一旦判斷為高于事先設(shè)定的安全上限溫度的溫度,則向警報裝置(無圖示)發(fā)送信號、發(fā)出警報,同時,關(guān)閉燃料閥(無圖示)等停止向燃燒器84供給燃料,緊急停止在燃燒器84內(nèi)的燃燒。
并且,在具有廢氣溫度檢測器98的情況下,廢氣溫度檢測器98向控制裝置60發(fā)送即時信號,如果是高于事先設(shè)定的安全上限溫度的溫度,則收到信號的控制裝置60則判斷為異常燃燒,向警報裝置(無圖示)發(fā)送信號、發(fā)出警報,同時,關(guān)閉燃料閥(無圖示)等停止向燃燒器84供給燃料,緊急停止在燃燒器84中的燃燒。
(追加熱回收機構(gòu))在上述的各三重功效的吸收冷凍機中,除了由各溶液熱交換器31~33中的溶液之間的熱交換形成的熱回收之外,也可以進行由中溫再生器G2的排水(ドレン)Vf3或低溫再生器G1的排水(ドレン)Vf2與稀溶液Sw的熱交換而形成的熱回收、以及由來自高溫再生器G3’的廢氣與稀溶液Sw的熱交換而形成的熱回收。并且,來自高溫再生器G3’的廢氣的熱回收也可以在向高溫再生器G3’供給的燃燒用空氣之間進行。以下就追加熱回收機構(gòu)的裝置的特有部分進行說明。
圖5是用向中溫再生器和低溫再生器輸送的稀溶液從冷凝冷媒進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖,(a)是分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、以及中溫溶液熱交換器32和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的部分系統(tǒng)圖、(b)是分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、以及中溫溶液熱交換器32和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的部分系統(tǒng)圖、(c)是相對于串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫溶液熱交換器32的部分系統(tǒng)圖。另外,在圖5中表示了在吸收冷凍機1、2(參照圖1、2)中,從溶液系統(tǒng)的吸收器A向各再生器G1~G3輸送溶液的管路,省略了其他結(jié)構(gòu)的圖示。如圖5所示,在從冷凝冷媒進行熱回收的情況下,具有用高溫冷凝冷媒Vf3和稀溶液Sw進行熱交換的高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、和用中溫冷凝冷媒Vf2和稀溶液Sw進行熱交換的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37。典型的高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37使用板式熱交換器,但也可使用殼管式或其他熱交換器。
如圖5(a)所示,在分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、以及中溫溶液熱交換器32和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的情況下,穿過低溫溶液熱交換器31分流到稀溶液管41的稀溶液Sw、與在低溫再生器G1中冷凝的中溫冷凝冷媒Vf2在中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37中進行熱交換進行熱回收。另一方面,在穿過低溫溶液熱交換器31后、穿過中溫溶液熱交換器32的稀溶液Sw與在中溫再生器G2中冷凝的高溫冷凝冷媒Vf3在高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36中進行熱交換進行熱回收。在這種情況下,可以提高導(dǎo)入中溫再生器G2和低溫再生器G1的稀溶液Sw的溫度。
如圖5(b)所示,在分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、以及中溫溶液熱交換器32和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的情況下,稀溶液Sw在中溫溶液泵12的排出側(cè)分流后分別導(dǎo)入低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37。導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37的稀溶液Sw在與中溫冷凝冷媒Vf2進行熱交換后導(dǎo)入低溫再生器G1。另一方面,導(dǎo)入低溫溶液熱交換器31的稀溶液Sw與低溫濃溶液Sh1(參照圖1、2)進行熱交換。進行熱交換、從低溫溶液熱交換器31導(dǎo)出的稀溶液Sw的一部分導(dǎo)入低溫再生器G1,其余的進一步分流、分別導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36。導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32的稀溶液Sw與中溫濃溶液Sh2(參照圖1、2)進行熱交換,導(dǎo)入高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的稀溶液Sw與高溫冷凝冷媒Vf3進行熱交換后進行合流、導(dǎo)入中溫再生器G2。在這種情況下,可以調(diào)整中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37與低溫溶液熱交換器31的溶液分流比、高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36和中溫溶液熱交換器32的溶液分流比,可一面調(diào)整各熱交換器的熱交換量、一面提高導(dǎo)入中溫再生器G2、低溫再生器G1的稀溶液Sw的溫度。
如圖5(c)所示,在相對于串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和中溫溶液熱交換器32的情況下,稀溶液Sw在中溫溶液泵12的排出側(cè)分流后分別導(dǎo)入低溫溶液熱交換器31和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37。導(dǎo)入低溫溶液熱交換器31的稀溶液Sw與低溫濃溶液Sh1(參照圖1、2)進行熱交換后分流,一部分導(dǎo)入低溫再生器G1,其余的導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32與中溫濃溶液Sh2(參照圖1、2)進行熱交換。另一方面,導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37的稀溶液Sw與中溫冷凝冷媒Vf2進行熱交換后,導(dǎo)入高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36與高溫冷凝冷媒Vf3進行熱交換。從中溫溶液熱交換器32導(dǎo)出的稀溶液Sw與從高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36導(dǎo)出的稀溶液Sw合流、導(dǎo)入中溫再生器G2。在這種情況下,可以調(diào)整導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36和低溫溶液熱交換器31、中溫溶液熱交換器32的溶液分流比,可一面調(diào)整各熱交換器的熱交換量、一面提高導(dǎo)入中溫再生器G2的稀溶液Sw的溫度。
圖6是表示用向高溫再生器輸送的稀溶液從冷凝冷媒進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖,(a)是串聯(lián)設(shè)置中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的部分系統(tǒng)圖、(b)是向串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36分別導(dǎo)入一部分稀溶液Sw的結(jié)構(gòu)的部分系統(tǒng)圖、(c)是將串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36相對于吸收器側(cè)的高溫溶液熱交換器33A并列設(shè)置的部分系統(tǒng)圖。在圖6所示的結(jié)構(gòu)的情況下,為了用向高溫再生器輸送的稀溶液從冷凝冷媒進行熱回收,考慮到冷凝冷媒Vf3、Vf2的溫度,將高溫溶液熱交換器33分成高溫溶液熱交換器33A和高溫溶液熱交換器33B。并且,在圖6中表示了在吸收冷凍機1、2(參照圖1、2)中,從溶液系統(tǒng)的吸收器A向各再生器G1~G3輸送溶液管的路,省略了其他結(jié)構(gòu)的圖示。并且,在從圖6所示的冷凝冷媒進行熱回收的情況下,也具有與圖5所示的相同的高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37。
如圖6(a)所示,在串聯(lián)設(shè)置中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的情況下,從吸收器A中導(dǎo)出的稀溶液Sw首先在高溫溶液熱交換器33A中與高溫濃溶液Sh3進行熱交換,然后,導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37,在這里與中溫冷凝冷媒Vf2進行熱交換進行熱回收。而且,稀溶液Sw被導(dǎo)入高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、與高溫冷凝冷媒Vf3進行熱交換進行熱回收,然后導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33B、與從高溫?zé)嵩偕鱃3導(dǎo)出的高溫濃溶液Sh3進行熱交換,接著導(dǎo)入高溫再生器G3。在這種情況下,可以用導(dǎo)入高溫再生器G3的稀溶液Sw回收更多的熱。
如圖6(b)所示,在向串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36分別導(dǎo)入一部分稀溶液Sw的結(jié)構(gòu)的情況下,從吸收器A中導(dǎo)出的稀溶液Sw首先在高溫溶液熱交換器33A中與高溫濃溶液Sh3進行熱交換,然后,一部分流過稀溶液管43A、導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37,與中溫冷凝冷媒Vf2進行熱交換,其余的繞過中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、與同中溫冷凝冷媒Vf2進行了熱交換的稀溶液Sw合流。該稀溶液Sw的一部分流過稀溶液管43B導(dǎo)入高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、與高溫冷凝冷媒Vf3進行熱交換,其余的繞過高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、與同高溫冷凝冷媒Vf3進行了熱交換的稀溶液Sw合流,然后導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33B、與從高溫?zé)嵩偕鱃3導(dǎo)出的高溫濃溶液Sh3進行熱交換,接著導(dǎo)入高溫再生器G3。在這種情況下,可一面控制高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37中的交換熱量、一面進行熱回收。
如圖6(c)所示,在將串聯(lián)設(shè)置的中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37和高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36相對于吸收器側(cè)的高溫溶液熱交換器33A并列設(shè)置的情況下,稀溶液Sw在高溫溶液泵13的排出側(cè)分流后、分別通過稀溶液導(dǎo)出管43導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33A和通過稀溶液管43C導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37。導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33A的稀溶液Sw與低溫濃溶液Sh3(參照圖1、2)進行熱交換,導(dǎo)入中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37的稀溶液Sw與中溫冷凝冷媒Vf2進行熱交換,然后導(dǎo)入高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36、與高溫冷凝冷媒Vf3進行熱交換,然后分流的各稀溶液Sw合流。合流后的稀溶液Sw導(dǎo)入高溫溶液熱交換器33B、與從高溫?zé)峤粨Q器G3導(dǎo)出的高溫濃溶液Sh3進行熱交換后導(dǎo)入高溫再生器G3。在這種情況下,通過調(diào)整對高溫溶液熱交換器33A和中溫冷凝冷媒溶液熱交換器37、高溫冷凝冷媒溶液熱交換器36的溶液分流比,可一面調(diào)整各熱交換器的交換熱量、一面提高導(dǎo)入高溫再生器G3的稀溶液Sw的溫度。
圖7是表示從由高溫再生器排出的廢氣向稀溶液進行熱回收的溶液系統(tǒng)的部分系統(tǒng)圖。(a)是分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器31和廢氣溶液熱交換器35A、以及中溫溶液熱交換器32和廢氣溶液熱交換器35B、高溫溶液熱交換器33和廢氣溶液熱交換器35C的部分系統(tǒng)圖,(b)是分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和廢氣溶液熱交換器35A、以及中溫溶液熱交換器32和廢氣溶液熱交換器35B、高溫溶液熱交換器33和廢氣溶液熱交換器35C的部分系統(tǒng)圖。另外,在圖7中也表示了從溶液系統(tǒng)的吸收器A向各再生器G1~G3的溶液輸送管路,并省略了其他結(jié)構(gòu)的圖示。如圖7所示,在從由高溫再生器排出的廢氣中進行熱回收的情況下,具有三個廢氣溶液熱交換器35A、35B、35C。典型的廢氣溶液熱交換器35A、35B、35C使用殼管式熱交換器,但也可以使用其他熱交換器。
如圖7(a)所示,在分別串聯(lián)設(shè)置低溫溶液熱交換器31和廢氣溶液熱交換器35A、以及中溫溶液熱交換器32和廢氣溶液熱交換器35B、高溫溶液熱交換器33和廢氣溶液熱交換器35C的情況下,從高溫再生器G3排出的廢氣e首先在廢氣溶液熱交換器35C中與穿過高溫溶液熱交換器33的稀溶液Sw進行熱交換。從廢氣溶液熱交換器35C導(dǎo)出的廢氣e,接著在廢氣溶液熱交換器35B中與穿過中溫溶液熱交換器32的稀溶液Sw進行熱交換。從廢氣溶液熱交換器35B導(dǎo)出的廢氣e,接著在廢氣溶液熱交換器35A中與穿過低溫溶液熱交換器31的稀溶液Sw進行熱交換。在這種情況下,可以提高導(dǎo)入高溫再生器G3以及中溫再生器G2、低溫再生器G1的稀溶液Sw的溫度。
如圖7(b)所示,在分別并列設(shè)置低溫溶液熱交換器31和廢氣溶液熱交換器35A、以及中溫溶液熱交換器32和廢氣溶液熱交換器35B、高溫溶液熱交換器33和廢氣溶液熱交換器35C的情況下,稀溶液Sw在高溫溶液泵13的排出側(cè)分流,其一部分在高溫溶液熱交換器33處與高溫濃溶液Sh3進行熱交換后導(dǎo)入高溫再生器G3,其余的流過稀溶液管43D、繞過高溫溶液熱交換器33并導(dǎo)入廢氣溶液熱交換器35C、與從高溫再生器G3排出的廢氣e進行熱交換,然后導(dǎo)入高溫再生器G3。從廢氣溶液熱交換器35C導(dǎo)出的廢氣e接著穿過低溫溶液熱交換器31,然后分流、流入稀溶液管42D、在廢氣溶液熱交換器35B中與繞過中溫溶液熱交換器32的稀溶液Sw進行熱交換。穿過低溫溶液熱交換器31后分流的稀溶液Sw的其余的一部分流過稀溶液管41、原封不動地導(dǎo)入低溫再生器G1,其余的稀溶液Sw導(dǎo)入中溫溶液熱交換器32、與中溫濃溶液Sh2進行熱交換,然后導(dǎo)入中溫再生器G2。向低溫溶液熱交換器31導(dǎo)入的稀溶液Sw是在中溫溶液泵12的排出側(cè)分流的一部分,在中溫溶液泵12的排出側(cè)分流的其余的稀溶液Sw流過稀溶液管41D、導(dǎo)入廢氣溶液熱交換器35A、與從廢氣溶液熱交換器35B導(dǎo)出的廢氣e進行熱交換,然后導(dǎo)入低溫再生器G1。在這種情況下,通過調(diào)整各溶液熱交換器31、32、33和與其并列設(shè)置的廢氣溶液熱交換器35A、35B、35C的溶液分流比,可一面調(diào)整各熱交換器31、32、33、35A、35B、35C的熱交換量、一面提高向各再生器G1~G3導(dǎo)入的稀溶液Sw的溫度。
另外,在圖5~圖7中所說明的各熱交換器36、37、35A~35C中設(shè)置的熱交換器,并不需要具有圖示的全部,而是可根據(jù)吸收冷凍機的動作條件適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)置,所述各熱交換器36、37、35A~35C在通過中溫再生器G2的排水(ドレン)Vf3或低溫再生器G1的排水(ドレン)Vf2與稀溶液Sw的熱交換而進行的熱回收中,以及在通過來自高溫再生器G3’的廢氣與稀溶液Sw的熱交換而進行的熱回收中進行使用。
(追加瞬時燃燒器)在上述的各三重功效的吸收冷凍機中,也可以在導(dǎo)入吸收器A的高溫濃溶液Sh3、和低溫濃溶液Sh1與中溫濃溶液Sh2混合的濃溶液的合流部設(shè)置瞬時燃燒器。根據(jù)吸收冷凍機的運轉(zhuǎn)條件,在高溫濃溶液Sh3的飽和壓力高于低溫濃溶液Sh1與中溫濃溶液Sh2混合的濃溶液的飽和壓力的情況下,在其合流時,隨著高溫濃溶液Sh3的壓力降低進一步產(chǎn)生冷媒蒸汽。在合流部產(chǎn)生的冷媒蒸汽量大的情況下,有可能在管道內(nèi)發(fā)生腐蝕等問題,因此,可以設(shè)置瞬時燃燒器、緩和冷媒蒸汽的再蒸發(fā)產(chǎn)生的影響。并且,也可以在瞬時燃燒器的上部連接導(dǎo)向低溫再生器G1或冷凝器C的管道,將在瞬時燃燒器中產(chǎn)生的冷媒蒸汽向低溫再生器G1或冷凝器C輸送。
(追加流量調(diào)整裝置)并且,也可以分別在高溫溶液熱交換器33的下游側(cè)的高溫濃溶液導(dǎo)出管46、以及在中溫溶液熱交換器32的下游側(cè)與低溫濃溶液導(dǎo)出管44連接前的中溫濃溶液導(dǎo)出管45上設(shè)置電動閥等的流量調(diào)整裝置(無圖示)。典型的是,雖然高溫溶液泵13向高溫再生器G3供給溶液的供給量、取決于高溫濃溶液導(dǎo)出管46的阻力所決定的高溫濃溶液Sh3的導(dǎo)出量,中溫溶液泵12向中溫再生器G2供給溶液的供給量、取決于中溫濃溶液導(dǎo)出管45的阻力所決定的中溫濃溶液Sh2的導(dǎo)出量,但由于這些是以吸收冷凍機的額定運轉(zhuǎn)條件為基準(zhǔn)而確定,因此,在部分負荷條件下不形成循環(huán)效率最佳的溶液的供給量。因此,也可以在上述的位置上設(shè)置電動閥等流量調(diào)整裝置,可根據(jù)冷凍負荷供給溶液量。典型的電動閥等的流量調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)是通過信號電纜與控制裝置60進行連接,接收來自控制裝置60的信號進行動作。并且,即使在吸收冷凍機的剛啟動后或冷凍負荷小時、或者冷卻水溫度低時等的溶液泵12、13以最低旋轉(zhuǎn)速度運轉(zhuǎn)時,向各再生器G1~G3的溶液供給也過剩,在這種情況下,可控制電動閥等的流量調(diào)整裝置(在電動閥的情況下打開),使過剩部分的溶液返回到吸收器A。
(向低溫再生器的溶液流動)在以上的說明中,中溫溶液泵12將吸收器A的稀溶液Sw向中溫再生器G2和低溫再生器G1并排輸送,但也可先將稀溶液Sw全部向中溫再生器G2輸送,將從中溫再生器G2導(dǎo)出的中溫濃溶液Sh2導(dǎo)入低溫再生器G1。并且,雖然是高溫溶液泵13將吸收器A的稀溶液Sw向高溫再生器G3輸送,中溫溶液泵12將吸收器A的稀溶液Sw向中溫再生器G2和低溫再生器G1輸送,但也可以通過高溫溶液泵13向高溫再生器G3和低溫再生器G1輸送,通過中溫溶液泵12向中溫再生器G2輸送。
權(quán)利要求
1.一種三重功效的吸收冷凍機,具有吸收器、低溫再生器、中溫再生器、高溫再生器、中溫溶液泵以及高溫溶液泵,吸收器用溶液吸收冷媒蒸汽、使所述溶液成為降低了濃度的稀溶液;低溫再生器從所述吸收器導(dǎo)入所述稀溶液,通過加熱所述稀溶液使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫再生器從所述吸收器?dǎo)入所述稀溶液,通過加熱所述稀溶液用比所述低溫再生器中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;高溫再生器從所述吸收器?dǎo)入所述稀溶液,通過加熱所述稀溶液用比所述中溫再生器中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫溶液泵從所述吸收器將所述稀溶液向所述中溫再生器輸送;高溫溶液泵從所述吸收器將所述稀溶液向所述高溫再生器輸送,是與所述中溫溶液泵分開的泵。
2.如權(quán)利要求1所述的三重功效的吸收冷凍機,所述高溫再生器,在導(dǎo)出使冷媒從所述稀溶液中蒸發(fā)而濃度上升了的高溫濃溶液側(cè),具有積存所述高溫濃溶液的高溫再生器溶液槽;所述中溫再生器,在導(dǎo)出使冷媒從所述稀溶液中蒸發(fā)而濃度上升了的中溫濃溶液側(cè),具有積存所述中溫濃溶液的中溫再生器溶液槽;具有控制裝置,該控制裝置調(diào)節(jié)所述高溫溶液泵的排出量,使所述高溫再生器溶液槽內(nèi)或所述高溫再生器的本體內(nèi)的所述高溫濃溶液的液面成為第一規(guī)定液面高度;同時,調(diào)節(jié)所述中溫溶液泵的排出量,使所述中溫再生器溶液槽內(nèi)或所述中溫再生器的本體內(nèi)的所述中溫濃溶液成為第二規(guī)定液面高度。
3.如權(quán)利要求2所述的三重功效的吸收冷凍機,具有高溫壓力檢測器、高溫液面檢測器、中溫壓力檢測器以及中溫液面檢測器,高溫壓力檢測器檢測所述高溫再生器內(nèi)的壓力;高溫液面檢測器檢測所述高溫再生器溶液槽內(nèi)或所述高溫再生器的本體內(nèi)的所述高溫濃溶液的高位液面和低位液面;中溫壓力檢測器檢測所述中溫再生器內(nèi)的壓力;中溫液面檢測器檢測所述中溫再生器溶液槽內(nèi)或所述中溫再生器的本體內(nèi)的所述中溫濃溶液的高位液面和低位液面;所述控制裝置構(gòu)成為,根據(jù)所述高溫壓力檢測器檢測的壓力調(diào)節(jié)所述高溫溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,并且在所述高溫液面檢測器檢測到所述高位液面時使旋轉(zhuǎn)速度降低、在檢測到所述低位液面時使旋轉(zhuǎn)速度上升;同時,根據(jù)所述中溫壓力檢測器檢測的壓力調(diào)節(jié)所述中溫溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,并且在所述中溫液面檢測器檢測到所述高位液面時使旋轉(zhuǎn)速度降低、在檢測到所述低位液面時使旋轉(zhuǎn)速度上升。
4.如權(quán)利要求3所述的三重功效的吸收冷凍機,取代所述高溫壓力檢測器具有高溫冷媒溫度檢測器,該高溫冷媒溫度檢測器檢測冷媒冷凝后的高溫冷凝冷媒的溫度,所述冷媒通過加熱將所述高溫再生器內(nèi)的稀溶液而蒸發(fā);取代所述中溫壓力檢測器具有中溫冷媒溫度檢測器,該中溫冷媒溫度檢測器檢測冷媒冷凝后的中溫冷凝冷媒的溫度,所述冷媒通過加熱所述中溫再生器內(nèi)的稀溶液而蒸發(fā);控制裝置構(gòu)成為,取代由所述高溫壓力檢測器檢測到的壓力,根據(jù)所述高溫冷媒溫度檢測器檢測到的溫度來調(diào)節(jié)所述高溫溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度,取代由所述中溫壓力檢測器檢測到的壓力,根據(jù)所述中溫冷媒溫度檢測器檢測到的溫度來調(diào)節(jié)所述中溫溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度。
全文摘要
本發(fā)明提供可抑制能量損失的三重功效的吸收冷凍機。該三重功效的吸收冷凍機1具有吸收器A、低溫再生器G1、中溫再生器G2、高溫再生器G3、中溫溶液泵12以及高溫溶液泵13,吸收器A將溶液S作為降低了濃度的稀溶液Sw;低溫再生器G1加熱稀溶液Sw、使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫再生器G2加熱稀溶液Sw、用比低溫再生器G1中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙桓邷卦偕鱃3通過加熱導(dǎo)入的稀溶液Sw、用比中溫再生器G2中高的溫度使冷媒蒸發(fā)、使?jié)舛壬仙?;中溫溶液?2從吸收器A將稀溶液Sw向中溫溶液泵12送液;高溫溶液泵13從吸收器A將稀溶液Sw向高溫再生器G3送液,該冷凍機1不在中溫再生器的入口設(shè)置阻力就可以穩(wěn)定地向高溫再生器和中溫再生器供給適量的稀溶液,可以抑制能量損失。
文檔編號F25B15/00GK1928463SQ20061012910
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者入江智芳, 竹村與四郎, 村田純 申請人:荏原冷熱系統(tǒng)株式會社
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