JPH07119683B2 - 吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方法 - Google Patents
吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方法Info
- Publication number
- JPH07119683B2 JPH07119683B2 JP23087889A JP23087889A JPH07119683B2 JP H07119683 B2 JPH07119683 B2 JP H07119683B2 JP 23087889 A JP23087889 A JP 23087889A JP 23087889 A JP23087889 A JP 23087889A JP H07119683 B2 JPH07119683 B2 JP H07119683B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸収式冷凍機における吸収液の濃度を測定
（推定）する方法に関するものである。
（推定）する方法に関するものである。
［従来の技術］ 吸収式冷凍機は、冷媒液としての水を臭化リチュウム、
アンモニア等の吸収液に吸収させた希溶液を再生器で加
熱することにより吸収液から冷媒液を蒸発させ、この蒸
発冷媒を凝縮器に導いてここで凝縮させることにより液
体となし、次にこの液体化した冷媒液を膨張弁を経由し
て蒸発器に導いて蒸発させることにより、この蒸発潜熱
でブラインを冷却し、次に吸収器において蒸発冷媒を前
記再生器で濃縮された吸収液（濃溶液）に吸収させて前
記再生器に戻すと共に、この戻す過程において熱交換器
により濃溶液と希溶液を熱交換させるというサイクルを
繰り返すことにより冷房を行うものである。
アンモニア等の吸収液に吸収させた希溶液を再生器で加
熱することにより吸収液から冷媒液を蒸発させ、この蒸
発冷媒を凝縮器に導いてここで凝縮させることにより液
体となし、次にこの液体化した冷媒液を膨張弁を経由し
て蒸発器に導いて蒸発させることにより、この蒸発潜熱
でブラインを冷却し、次に吸収器において蒸発冷媒を前
記再生器で濃縮された吸収液（濃溶液）に吸収させて前
記再生器に戻すと共に、この戻す過程において熱交換器
により濃溶液と希溶液を熱交換させるというサイクルを
繰り返すことにより冷房を行うものである。
このような構成の吸収式冷凍機の場合、吸収液の濃度
は、器内に発生したり侵入する不凝縮性ガス（空気、水
素ガスなど）が混入することにより、その濃度が変化
し、これが効率に影響するため、吸収液の濃度管理は効
率アップのために欠くことができない。
は、器内に発生したり侵入する不凝縮性ガス（空気、水
素ガスなど）が混入することにより、その濃度が変化
し、これが効率に影響するため、吸収液の濃度管理は効
率アップのために欠くことができない。
そこで、従来は再生器もしくは濃溶液配管に濃度測定器
を設置したり、吸収液の温度と再生器からの圧力を測定
して吸収液の濃度を推定して濃度管理を行っている。
を設置したり、吸収液の温度と再生器からの圧力を測定
して吸収液の濃度を推定して濃度管理を行っている。
［従来技術の課題］ しかし、前者の濃度測定器を設置する方法は、測定器が
高価なために冷凍機自体が高価なものになる欠点があ
る。
高価なために冷凍機自体が高価なものになる欠点があ
る。
又、後者の温度と圧力から推定する方法は、吸収液の濃
度が変化する再生器において、再生器の圧力が吸収液の
どの濃度に対応するかが理論的に確立されておらず、ま
た一般に、溶液の濃度、圧力、温度は、実験によって求
められた溶液性状であって、理論的に解明されたもので
はない。
度が変化する再生器において、再生器の圧力が吸収液の
どの濃度に対応するかが理論的に確立されておらず、ま
た一般に、溶液の濃度、圧力、温度は、実験によって求
められた溶液性状であって、理論的に解明されたもので
はない。
そこで、従来は効率アップのために吸収液の濃度をでき
るだけ高く設定しているが、この濃度管理が不十分にな
って晶析トラブルを招くこともある。
るだけ高く設定しているが、この濃度管理が不十分にな
って晶析トラブルを招くこともある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決する手段として、次の如き方
法を提案する。
法を提案する。
冷媒液を吸収液に吸収させた希溶液を再生器により加熱
して冷媒液を蒸発させると共に、前記再生器で発生した
冷媒蒸気を凝縮器に導いて凝縮させ、次にこの凝縮した
冷媒液を蒸発器に導いて蒸発させてブラインから熱を奪
い、次にこの蒸発した冷媒液を吸収器により吸収液に吸
収させて希溶液をつくり、この希溶液を前記再生器に戻
すと共に、この希溶液の戻し過程において前記再生器か
ら前記吸収器に至る吸収液と熱交換器を用いて熱交換を
行う吸収式冷凍機において、前記蒸発器内に冷媒液量を
測定するための液面計を取り付け、この液面計で測定さ
れた液位から冷媒液の比重を求めて次の一式及び二式か
ら吸収液の濃度を求める吸収式冷凍機における吸収液の
濃度測定方法。
して冷媒液を蒸発させると共に、前記再生器で発生した
冷媒蒸気を凝縮器に導いて凝縮させ、次にこの凝縮した
冷媒液を蒸発器に導いて蒸発させてブラインから熱を奪
い、次にこの蒸発した冷媒液を吸収器により吸収液に吸
収させて希溶液をつくり、この希溶液を前記再生器に戻
すと共に、この希溶液の戻し過程において前記再生器か
ら前記吸収器に至る吸収液と熱交換器を用いて熱交換を
行う吸収式冷凍機において、前記蒸発器内に冷媒液量を
測定するための液面計を取り付け、この液面計で測定さ
れた液位から冷媒液の比重を求めて次の一式及び二式か
ら吸収液の濃度を求める吸収式冷凍機における吸収液の
濃度測定方法。
吸収冷凍機が運転している際、次の２式が成立してい
る。
る。
「濃液、希液各々の溶質分は同じ」 ａξ１＝（ａ−１）ξ２ …（１） a:溶液循環比 ξ1:希溶液濃度 ξ2:濃溶液濃度 「系内の溶質分は不変」 W2×ξ２＋（Woo−We−W2）×ξ１＝Wo …（２） W2:濃溶液重量 We:蒸発器内冷媒液重量 Wo:初期投入吸収液溶質重量 Woo:初期投入（吸収液＋冷媒液）重量 ここで、吸収器から再生器に希溶液を送り出す溶液ポン
プは、冷房能力に応じて吐出量を変化させるので、
（１）式ａの値は既知。
プは、冷房能力に応じて吐出量を変化させるので、
（１）式ａの値は既知。
また、濃溶液体積V2は、配管容積、熱交換器内容積及び
再生器、吸収器の寸法諸元、及び溶液の物性値より求ま
る（再生器、吸収器は、希溶液もいっしょに存在してい
るため、例えば全容積のうち1/2などと決めた）。蒸発
器内冷媒液比重は蒸発器内の液面計でここに溜った冷媒
の液面を測定することにより容易に求まる。
再生器、吸収器の寸法諸元、及び溶液の物性値より求ま
る（再生器、吸収器は、希溶液もいっしょに存在してい
るため、例えば全容積のうち1/2などと決めた）。蒸発
器内冷媒液比重は蒸発器内の液面計でここに溜った冷媒
の液面を測定することにより容易に求まる。
よって、（１）〜（２）式で未知数は、ξ１、ξ２の２
つで、他は全て既知となり、（１）〜（２）式を連立し
て除くことにより、ξ１、ξ２が求まる。
つで、他は全て既知となり、（１）〜（２）式を連立し
て除くことにより、ξ１、ξ２が求まる。
［実施例］ 図１に基づいて本発明の実施例を詳述する。図１におい
て、１は再生器であって、この再生器１内には、水を冷
媒液とし、臭化リチュウムを吸収液とした希溶液ａが入
っており、バーナ２により希溶液ａを加熱して冷媒液を
蒸発させる。３は凝縮器であって、前記再生器１で蒸発
した冷媒液を冷却ライン４により冷却して凝縮させる。
て、１は再生器であって、この再生器１内には、水を冷
媒液とし、臭化リチュウムを吸収液とした希溶液ａが入
っており、バーナ２により希溶液ａを加熱して冷媒液を
蒸発させる。３は凝縮器であって、前記再生器１で蒸発
した冷媒液を冷却ライン４により冷却して凝縮させる。
５は凝縮器３で凝縮した冷媒液を蒸発器６に導くライン
であって、このライン５及び膨張弁（図示せず）を経由
して蒸発器６に導かれた冷媒液は、蒸発器６内で蒸発し
てブラインライン７内の冷房用冷媒から熱を奪い、蒸発
器６内に溜る。８は蒸発器６内に溜った冷媒液量を検出
するための液面計であって、ここで検出した液位から冷
媒液の比重を求めて後記する計算値を用いる。
であって、このライン５及び膨張弁（図示せず）を経由
して蒸発器６に導かれた冷媒液は、蒸発器６内で蒸発し
てブラインライン７内の冷房用冷媒から熱を奪い、蒸発
器６内に溜る。８は蒸発器６内に溜った冷媒液量を検出
するための液面計であって、ここで検出した液位から冷
媒液の比重を求めて後記する計算値を用いる。
９は吸収器であって、この吸収器９内には、濃溶液ライ
ン11から濃溶液が導かれ、この濃溶液に蒸発した冷媒液
が吸収される。10ぱ冷却ライン、12は吸収器９内の希溶
液ａを再生器１に導く希溶液ライン、13は溶液ポンプ、
14は熱交換器であって、この熱交換器14は前記濃溶液ラ
イン11内を流れる高温の濃溶液と低温の希溶液ａを熱交
換させて効率アップを図る。15は冷媒液循環ライン、16
は冷媒液ポンプである。
ン11から濃溶液が導かれ、この濃溶液に蒸発した冷媒液
が吸収される。10ぱ冷却ライン、12は吸収器９内の希溶
液ａを再生器１に導く希溶液ライン、13は溶液ポンプ、
14は熱交換器であって、この熱交換器14は前記濃溶液ラ
イン11内を流れる高温の濃溶液と低温の希溶液ａを熱交
換させて効率アップを図る。15は冷媒液循環ライン、16
は冷媒液ポンプである。
次に、上記吸収式冷凍機において、吸収液の濃度を測定
する方法を説明する。
する方法を説明する。
先ず、液面計８により蒸発器６内に溜っている冷媒液の
液量を測定し、この液量から液比重を求める（推定す
る） 吸収式冷凍機の場合、運転中には次の２式が成立してい
る。
液量を測定し、この液量から液比重を求める（推定す
る） 吸収式冷凍機の場合、運転中には次の２式が成立してい
る。
「濃液、希液各々の溶質分は同じ」 ａξ１＝（ａ−１）ξ２ …（１） a:溶液循環比 ξ1:希溶液濃度 ξ2:濃溶液濃度 「系内の溶質分は不変」 W2×ξ２＋（Woo−We−W2）×ξ１＝Wo …（２） W2:濃溶液重量 We:蒸発器内冷媒液重量 Wo:初期投入吸収液溶質重量 Woo:初期投入（吸収液＋冷媒液）重量 ここで、溶液ポンプ13は冷房能力に応じて吐出量を変化
させるので、（１）式ａの値は既知。
させるので、（１）式ａの値は既知。
また、濃溶液体積V2は、配管容積、熱交換器14内容積及
び再生器１、吸収器９の寸法諸元より求まる（再生器
１、吸収器９は、希溶液もいっしょに存在しているた
め、例えば全容積のうち1/2などと決めた）。濃液の比
重は前記液面計８により、予め設定された濃液比重表よ
り求まっている。
び再生器１、吸収器９の寸法諸元より求まる（再生器
１、吸収器９は、希溶液もいっしょに存在しているた
め、例えば全容積のうち1/2などと決めた）。濃液の比
重は前記液面計８により、予め設定された濃液比重表よ
り求まっている。
よって、（１）〜（２）式で未知数は、ξ１、ξ２の２
つで、他は全て既知となり、（１）〜（２）式を連立し
て除くことにより、ξ１、ξ２が求まる。
つで、他は全て既知となり、（１）〜（２）式を連立し
て除くことにより、ξ１、ξ２が求まる。
例えば、 ａ＝14 Woo＝5kg Wo＝2.75kg（初期投入時濃度55％（Woo×0.55）） We＝0.483kg W2＝0.987kg の条件で、（１）〜（２）を連立させて解くと、 （１）式 14ξ１＝13ξ２ （２）式 0.987ξ２＋（５−0.483−0.987）ξ１＝2.7
5 （１）′式を（２）式に代入して整理 0.987ξ２＋3.278ξ２＝2.75 4.265ξ２＝2.75 ξ２＝0.64 と求まる。
5 （１）′式を（２）式に代入して整理 0.987ξ２＋3.278ξ２＝2.75 4.265ξ２＝2.75 ξ２＝0.64 と求まる。
したがって、吸収液濃度（濃溶液濃度）は64％である
（推定できる）。
（推定できる）。
第２図は上記一式及び二式で求めた濃度をたて軸に、実
濃度をよこ軸にとり、上記一式及び二式で求めた値を示
したもので、実濃度61％前後において多少のバラツキは
認められるが、ほぼ実濃度に近い数値を得ることができ
る。
濃度をよこ軸にとり、上記一式及び二式で求めた値を示
したもので、実濃度61％前後において多少のバラツキは
認められるが、ほぼ実濃度に近い数値を得ることができ
る。
［本発明の効果］ 本発明は以上のように、濃度計を用いたり吸収剤の濃
度、再生器の圧力から吸収液の濃度を測定することな
く、蒸発器内部の冷媒の量から計算式で濃度を求める
（推定する）ことができる。この結果、従来のように濃
度を求めるのに高価な装置を使用しないで済む。又、測
定値が正確になるので高濃度運転により効率のアップを
図ることができると共に、濃度管理を適切に行うことが
できるため、晶析トラブルを招く心配もない。
度、再生器の圧力から吸収液の濃度を測定することな
く、蒸発器内部の冷媒の量から計算式で濃度を求める
（推定する）ことができる。この結果、従来のように濃
度を求めるのに高価な装置を使用しないで済む。又、測
定値が正確になるので高濃度運転により効率のアップを
図ることができると共に、濃度管理を適切に行うことが
できるため、晶析トラブルを招く心配もない。
第１図は本発明を実施する吸収式冷凍機の概略図、第２
図は本発明方法で求めた吸収液の濃度値の実濃度との比
較図である。 １……再生器、３……凝縮器 ６……蒸発器、８……液面計 ９……吸収器、13……溶液ポンプ 14……熱交換器、15……冷媒液循環ライン 16……冷媒液ポンプ
図は本発明方法で求めた吸収液の濃度値の実濃度との比
較図である。 １……再生器、３……凝縮器 ６……蒸発器、８……液面計 ９……吸収器、13……溶液ポンプ 14……熱交換器、15……冷媒液循環ライン 16……冷媒液ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】冷媒液を吸収液に吸収させた希溶液を再生
器により加熱して冷媒液を蒸発させると共に、前記再生
器で発生した冷媒蒸気を凝縮器に導いて凝縮させ、次に
この凝縮した冷媒液を蒸発器に導いて蒸発させてブライ
ンから熱を奪い、次にこの蒸発した冷媒液を吸収器によ
り吸収液に吸収させて希溶液をつくり、この希溶液を前
記再生器に戻すと共に、この希溶液の戻し過程において
前記再生器から前記吸収器に至る吸収液と熱交換器を用
いて熱交換を行う吸収式冷凍機において、前記蒸発器内
に冷凍液量を測定するための液面計を取り付け、この液
面計で測定された液位からおおよその濃液比重及び蒸発
器内冷媒液重量を求めて次の一式及び二式から吸収液の
濃度を求める吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方
法。 一式 ａξ１＝（ａ−１）ξ２ 但し、a:溶液循環比 ξ1:希溶液濃度 ξ2:濃溶液濃度 二式 W2×ξ２＋（Woo−We−W2）×ξ１＝Wo 但し、W2:濃溶液重量 We:蒸発器内冷媒液重量 Wo:初期投入吸収液溶質重量 Woo:初期投入（吸収液＋冷媒液）重量
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23087889A JPH07119683B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23087889A JPH07119683B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0392746A JPH0392746A (ja) | 1991-04-17 |
| JPH07119683B2 true JPH07119683B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16914724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23087889A Expired - Lifetime JPH07119683B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 吸収式冷凍機における吸収液の濃度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119683B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-05 JP JP23087889A patent/JPH07119683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0392746A (ja) | 1991-04-17 |
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