JPS5920574A - 動力回収装置 - Google Patents

動力回収装置

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Publication number
JPS5920574A
JPS5920574A JP12916582A JP12916582A JPS5920574A JP S5920574 A JPS5920574 A JP S5920574A JP 12916582 A JP12916582 A JP 12916582A JP 12916582 A JP12916582 A JP 12916582A JP S5920574 A JPS5920574 A JP S5920574A
Authority
JP
Japan
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pressure
cylinder
liquid
recovery device
power recovery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12916582A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigezo Kawakami
川上 茂三
Kunihiko Tsuji
辻 邦彦
Koichi Beppu
別府 紘一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP12916582A priority Critical patent/JPS5920574A/ja
Publication of JPS5920574A publication Critical patent/JPS5920574A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力回収装置、具体的には、プランジャ形シリ
ンダのシリンダ室に高圧液、特に、固形物粒子を含有す
る液体(以下、固形物粒子含有液という)を供給し、そ
の圧力エネルギをプランジャの運動エネルギに変換して
動力を回収するようにした動力回収装置に関する。
この種の動力回収装置は、高1王液をwl、圧して輸送
する工程を含む種々の化学プラントにおいて使用しうる
が、本明細書では、動力回収装置直にとって特に問題と
なる固形物粒子含有液を扱う化学プラントのうち、近年
石油事情の悪化に伴ない再認識されてきた石炭液化プラ
ントを例とし、弁その他の接液部品にとって過酷な条件
となる灰分その他の鉱物質粒子を含む高温高圧の石炭液
化生成物溶液から動力回収する場合について説明する。
この石炭液化プラントにおいては、通常、石炭を粉砕し
、脱水した後、溶剤を加えてスラリー化(−1これを昇
圧、予熱した後、触媒および水素添加作用により液化反
応させ、得られた高温高子の石炭液化生成物溶液を気液
分離させた後、減圧させ、それを直接若しくはさらに気
液分離した後、生成物たる重軽質油を分別蒸留する操作
が行なわれる。
従来、高圧液の減圧は/i!f量調節弁の絞り効果を利
用して行なわれていたが、石炭液化生成物溶液の場合、
灰分や触媒等の固形物粒子によって、弁の接液部材が著
しく摩耗し易いこと、また、減王時の液体の圧力エネル
ギが熱エネルギとして浪費されることに鑑み、固形物粒
子を含有する高llf液をシリンダ内の容積変化により
減圧すると同時に、その圧力エネルギを動力として回収
する装置が、例えは、特願昭56−108365号明細
書にて提案された。この動力回収装置は、高庄液体によ
り駆動され、流入した高圧液を減圧して排出する高圧液
減圧用シリンダと、該減圧用シリンダに連結リメ動され
、圧力妨体タンクから圧力媒体を吸入し昇圧して吐出す
る圧力媒体昇土用ンリングと、該圧力媒体用シリンダの
吐出1]から前記タンクに至る帰還流路に配設されたア
キュムレータと、該アキュムレータから排出される圧力
媒体の圧力エネルギを機械的エネルギに変換するアクチ
ュエータとからなることを特徴とするものであるが、動
力回収回路にアキュムレータを介在させているため、プ
ランジャの速度を制御する絞り弁、およびアキュムレー
タのガス圧を制御する様器等を必要とし、制御が複雑で
、減圧用シリンダに供給する高圧液おまひ減圧用シリン
ダから排出される減圧液に脈流を生じ、化学プラントの
操作に悪影響を及はすという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、高I
lf液の供給および減圧液の排出を連続的に、かつ配管
系に脈流を生じさせることなく行なうことができ、制御
が容易な動力回収装置を提供することを目的とし、その
要旨は、プランジャ形シリンダのシリンダ室に高圧液供
給弁を介して高(上液を供給し、該高圧液の圧力エネル
ギをプランジャの運動エネルギに変換して動力を回収す
るようにした動力回収装置において、前記プランジャ形
シリンダに対向して圧力謀体用プランジャ形シリンダを
配設し、該王力媒体用プランジセ形シリンダのシリンダ
室を複数の答弁を介してそれぞれ低匝および高田中圧力
媒体給排部に接続すると共に、低1王用王力媒体給排部
に接続された前記弁を介して流量制御機構付液王アクチ
ュエータに接続してなることを特徴とする動力回収装置
にある。
流量制御機構付液田アクチュエータとしては、例えば、
可変容例形液田モータあるいはポンプ、又は片ロンド形
またはプランジャ形シリンダと該シリンダに対向して接
続されたプランジャ形シリンダからなるポンプユニット
が使用される。
9、下、添付の図面を参照して本発明を説明する。
本発明の動力回収装置を石炭液化プラントの減圧工程に
適用した実施例を示す第1図において、1は石炭スラリ
タンク、2は可変容量形石炭スラリ供給ポンプ、3は予
熱器、4は石炭液化反応塔、5は高圧側気液分離塔、6
は低圧側気液分離塔、8はj…常閉となっている緊急用
温■弁で、タンク1内の石炭スラリは、供給ポンプ2に
より200〜300に9/d程度に昇王され、石炭スラ
リ供給ライン7を経て予熱器3に送給され、そこで約3
00〜400℃に加熱された後、反応塔4に供給され、
妙媒および水素添加作用により液化され、石炭液化生成
物溶液として反応塔4から高If 111.1気液分離
塔5に圧送される。この気液分離塔5て分離されたガス
は塔頂から系外に導出さね、塔底から導出される石炭液
化生成物溶液は本発明の動力回収装置により圧力エネル
ギを回収され、′fk、rlEされて低圧側気液分離塔
6へ輸送される。
本発明に係る動力回収装置は、複数のプランジャ形シリ
ンダ11,16.21と、該各シリンダに対向して配設
された圧力媒体用プランジャ形シリンダ14.19.2
4とからなり、シリンダ11゜16.21の各プランジ
ャlla、16a、21aは圧力媒体用シリンダ14,
19.24の各プランジャ14a、19a、24aとそ
れぞれ連結され一体化されている。シリンダ11.16
.21はそねそれ給液弁12,17.22および排液弁
13,18.23を介して相互に並列接続されると共に
、ライン45および46を介して高圧側気液分離塔5お
よび低田側気液分削塔6に接続されている。圧力媒体用
シリンダ14,19.24はそれぞれ切換弁15,20
.25を介して圧力媒体給排ライン41および動力回収
ライン42に接続される一方、切換弁36.37.38
を介して高田比力媒体供給ライン43に接続されている
−ライン41には低Eの圧力媒体を供給するポンプ29
が逆止#−31を介して接続されてい□ると共に、リリ
ーフ弁30が接続さ1t1 ライン42には流量制御機
構刊液圧アクチュエータとしての可変容量形液圧モータ
27が接続されている。また、ライン43には逆止弁3
9を介して高圧の圧力媒体を供給するポンプ28が接続
されている。26は圧力媒体タンク、32は冷却器、4
0はIJ IJ−フ弁、44は圧力媒体排出ライン、M
はモータ、GMはモータ兼発電機である。
前記構成の動力回収装置は、第2図に示すように、固形
物粒子含有液としての石炭液化生成物溶液について、該
溶液をシリンダ11.16.21に供給する給液行W 
(A−+B )、シリンダ内の溶液を所定圧力まで減圧
する減圧行程(、B−+C)、減圧された溶液をシリン
ダから排出する排液行程(C→D)、シリンダ内に残留
する溶液を所定圧力まで昇干させる昇圧行程(D、A 
)の四行程からなる動作サイクルを有し、その動作は次
のようにして行なわれる。なお、シリンダ11.16゜
2】の各系統は位相が異なるのみで全く同じであるので
、シリンダ11の系統について説明する。
図示の状態は昇圧行程終了直後の状態を示し、給液弁1
2、排液弁13は閉、切換弁15は中立位置、切換弁3
6は第2位置(図の右方)にある。
この状態で、まず給液弁12が開かれ、次いで、切換弁
15が図の左方の第1位面に切換えられると、高圧側気
液分離塔5からシリンダ11への高圧の石炭液化生成物
溶液の供給が開始され、その結果、プランジャlla、
14a、が右方へ推進され、圧力媒体が昇圧されてシリ
ンダ14から切換弁15、ライン42を介して液圧モー
タ27へjjj:、恰される。この液圧モータ27の回
転数は、例えは、高11E fll11気液分離塔5の
液面レベルを検出するセンサ35からの出力信号により
制?Im+されるため、気液分離塔5からシリンダ11
.16.21に供給される石炭液化生成物溶液の15!
f量は、液圧モータ27の回転数によって決まり、従っ
て、二以上のシリンダ11,16.21がラップ動作す
る場合でも、ライン45を流ねる石炭液化生成物溶液に
脈流を生じさせることがない。液朋モータ27にはモー
タ兼発電機GMが連結されており、圧力媒体のU−カエ
ネルキに変換された石炭液化生成物溶液の■カエネルギ
が電気エネルギとして回収される。シリンダ11に所定
量の石炭液化生成物溶液が供給されると、切換弁15が
中立位置に切換えられて液流が停止し、次いで給液弁1
2が閉じられる。次に、切換弁15が図の右方の第2位
(イ)゛に切換えられ、圧力媒体用シリンダ14内の圧
力媒体がライン41、IJ IJ−フ弁301冷却器3
2を経てタンク26に排出されて、シリンダ11内の石
炭液化生成物溶液が減圧される。所定圧力までlr+王
されると、切換弁15が中立位置に戻されて7ftl庄
行程を終り、その後、排液弁13が開かれ、次いで切換
弁15が第2位置に切換えられ、排液行程が開始される
。この排雇行程では、前記センサ35からの信号により
ライン41内の圧力が一定になるように吐出量を制御さ
れる=T変8憐ブbポンプ29からシリンダ14に供給
さ11る所定圧の圧力媒体の作用により、プランジャ1
4a。
11aが左方へ推進され、その結果、シリンダ11内の
減圧された石炭液化生成物溶液がライン46を介して所
定の圧力、流量で低圧側気液分肺塔6に輸送される。こ
の時、減圧行程にある他のシリンダ系、例えば、シリン
ダ19からライン41に高圧の圧力媒体が排出されても
、ポンプ29の吐出量゛がそれに応じて制御されるため
、ライン41従って、ライン46の液流に脈動を生しさ
せることはない。このようにしてシリンダ11から所定
量の石炭液化生成物が排出されると、まず、切換弁15
が中立位置に戻され、次いで排液弁13が閉じられて排
液行程を終る。なお、減1モ行程完了後、切換弁15を
中立位置に戻さす右方の第2位置に維持したまま、城、
田が終り次第、排液弁13を開き排液行程に入るように
して弁操作を単純化してもよい。排液行程が終った状態
では、シリン、 ダニ1内の残留液の圧力はライン46
内の仕方と開田であるため、このまま給液弁12から高
圧の石炭液化生成物溶液を供給すると、急激に溶液がシ
リンダ11に$Jt込み、配管系に衝撃を与えるため、
竹田行程が行なわれるが、これは、切換弁36を左方の
第2位置に切換え、高圧液供給ポンプ28から高圧の子
方媒体をシリンダ14に供給し、シリンダ11内の残留
液を高圧側気液分離塔5内の圧力と同圧まで昇圧させる
ことにより行なう。所定圧になると切換弁36は再び右
方の第1位置に切換えらねて、昇圧行程を終り、次のサ
イクルの給液行程に移るという動作を繰り返す。
このように、前記実施例によれば、可変容量形液王モー
タの回転数で固形物粒子含有液の流量が決まるため、多
連のプランジャをラップ作動させてサイクルを継ぐ場合
でも脈流を生じることかなく、また、固形物粒子含有液
側および1王力媒体側の弁がそれぞれ装置の片側に並ぶ
ので酊1管を短かくできるとい・・う効果が得られる。
第3図は本発明の他の実施例を示し、石炭液化生成物溶
液の圧力エネルギを、石炭スラリ昇圧輸送用動力として
回収するようにしたものである。
すなわち、この実施例においては、流量制御機構付U圧
アクチュエータとして、プランジャ形シリンダ47.4
8.49と、各シリンダに対向して配設されたプランジ
ャ形シリンダ54,55゜56からなるポンプユニット
を用い、各シリンダ11.16.21の給液行程時、例
えば、シリンダ11の給液行程時、ライーン42に排出
される高圧の田力媒体を切換弁50を介してシリンダ4
7に供給し、シリンダ54内の石炭スラリを昇圧して石
炭スラリ供給ライン7へ供給する動力として回収するよ
うにし石炭スラリ昇圧ポンプ2を小吉―あるいは不用と
するようにしたもので、石炭液化プラントにおける減圧
部が、回収した動力をブラントの昇圧部での石炭スラリ
の昇圧に使用する場合、たとえ遠く離れていても、クリ
ーンな圧力媒体液、例えは、石炭スラリ製造用溶剤、作
動液による圧力伝送手段により高圧液の圧力エネルギを
効率よく直接帰還させるようにした点が異なるのみで、
他は第1図のものと同じである。この実施例においても
、前記の場合と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の動力回収装置を適用した石炭液化プラ
ントの系統図、第2図はその動力回収装置の動作サイク
ルを示す指圧、陣図、第3図は本発明の他の実施例を示
す石炭液化プラントの系統図1である。 11.16.21・・・プランジャ形シリンダ、14.
19.24・・・子方媒体用プランジャ形シリンダ、1
2.17.22・・・給液弁、13,18゜23・・・
排液弁、15.20.25.36,37゜38.50,
51.52・・・切換弁、28.29・・・可変容量形
液圧ポンプ、2,63・・・可変吐出形スラリーポンプ
、27.53・・・可変容瞬形液王モータ、47.48
,49,54,55.56・・・プランジャ形シリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プランジャ形シリンダのシリンダ室に高圧液供給
    弁を介して高圧液を供給し、該高圧液の圧力エネルギを
    プランジャの運動エネルギに変換して動力を回収するよ
    うにした動力回収装置において、前記プランジャ形シリ
    ンダに対向して王力媒体用プランジャ形シリンダを配設
    し、該圧力媒体用プランジャ形シリンダのシリンダ室を
    複数の答弁を介してそれぞれ低田および高圧用王力媒体
    給排部に接続すると共に、低土用圧力媒体給排部に接続
    された前記弁を介して流量制御機構付液圧アクチュエー
    タに接続してなることを特徴とする動力回収装置。
  2. (2)前記流量制御機隼付液圧アクチュエータが可変容
    量形モータ又はポンプである特許請求の範囲第1項記載
    の動力回収装置。
  3. (3)前記流憚制御機構付液圧アクチュエータが、片ロ
    ツド形またはプランジャ形シリンダと、該シリンダに対
    向して配設されたプランジャ形シリンダからなるポンプ
    ユニットである特許請求の範囲第1項記載の動力回収装
    置。
JP12916582A 1982-07-24 1982-07-24 動力回収装置 Pending JPS5920574A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6349641A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Sekisui Chem Co Ltd 出湯システム
JP2009299675A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Korea Mach Res Inst 自己往復動エネルギー回収装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6349641A (ja) * 1986-08-19 1988-03-02 Sekisui Chem Co Ltd 出湯システム
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