JPS6176710A - 排熱回収装置 - Google Patents
排熱回収装置Info
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- JPS6176710A JPS6176710A JP19989684A JP19989684A JPS6176710A JP S6176710 A JPS6176710 A JP S6176710A JP 19989684 A JP19989684 A JP 19989684A JP 19989684 A JP19989684 A JP 19989684A JP S6176710 A JPS6176710 A JP S6176710A
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- expander
- working fluid
- steam
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/04—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the fluid being in different phases, e.g. foamed
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上皇■且分立
本発明は工場等から排出される温排水等を利用して例え
ば発電を行う排熱回収装置に関するものである。
ば発電を行う排熱回収装置に関するものである。
従」江υ支丘
工場等から排出される温排水等を利用する小温度差利用
のランキンサイクルによって動力回収を行ない、例えば
発電を行なう目的で、従来第２図に示すような排熱回収
装置が用いられている。図中（１）は温排水等の熱源に
より作動流体となる例えばフロンを加熱、蒸発させるた
めの蒸発器、（２）は蒸発−（１）内で蒸発したフロン
蒸気によって回転するタービン、（３）はタービン（２
）の出力軸に連結された発電機である。（４）はタービ
ン（２）から排出されたフロン蒸気を凝縮するための凝
縮器であり、当該凝縮器（４）には冷却水が供給される
。
のランキンサイクルによって動力回収を行ない、例えば
発電を行なう目的で、従来第２図に示すような排熱回収
装置が用いられている。図中（１）は温排水等の熱源に
より作動流体となる例えばフロンを加熱、蒸発させるた
めの蒸発器、（２）は蒸発−（１）内で蒸発したフロン
蒸気によって回転するタービン、（３）はタービン（２
）の出力軸に連結された発電機である。（４）はタービ
ン（２）から排出されたフロン蒸気を凝縮するための凝
縮器であり、当該凝縮器（４）には冷却水が供給される
。
（５）はフロンを蒸発器（１）、タービン（２）及び凝
縮器（４）間で循環させるためのポンプである。
縮器（４）間で循環させるためのポンプである。
上記排熱回収装置に於いて、熱源となる例えば温排水等
により発電を行なうには、温排水を蒸発器（１）に供給
するのと同時に凝縮器（４）内に冷却水を供給し、この
状態でポンプ（５）を駆動させてフロンを循環させる。
により発電を行なうには、温排水を蒸発器（１）に供給
するのと同時に凝縮器（４）内に冷却水を供給し、この
状態でポンプ（５）を駆動させてフロンを循環させる。
するとポンプ（５）から吐出され、蒸発器（１）に送ら
れた液状のフロンは、蒸発器（１）内で温排水によって
加熱されフロン蒸気となってタービン（２）に送られる
。そしてフロン蒸気によってタービン（２）が回転し、
タービン（２）の出力軸に連結された発電機（３）が回
転することにより、発電が行われる。又、タービン（２
）から排出されたフロン蒸気は凝縮器（４）に送られ、
凝縮器（４）に供給されている冷却水によって冷却され
、該凝縮器（４）内で凝縮した後再びポンプ（５）に戻
り、上記動作が繰返される。
れた液状のフロンは、蒸発器（１）内で温排水によって
加熱されフロン蒸気となってタービン（２）に送られる
。そしてフロン蒸気によってタービン（２）が回転し、
タービン（２）の出力軸に連結された発電機（３）が回
転することにより、発電が行われる。又、タービン（２
）から排出されたフロン蒸気は凝縮器（４）に送られ、
凝縮器（４）に供給されている冷却水によって冷却され
、該凝縮器（４）内で凝縮した後再びポンプ（５）に戻
り、上記動作が繰返される。
りシよ゛と る ・
ところが、上記の如き工業用温排水等の比較的低温度の
熱源から動力回収を行うと、温度差を大きくできないた
め、作動流体、例えばフロンの蒸気を充分に加熱するこ
とができず、充分な動力回収を行えないという問題点が
認められた。
熱源から動力回収を行うと、温度差を大きくできないた
め、作動流体、例えばフロンの蒸気を充分に加熱するこ
とができず、充分な動力回収を行えないという問題点が
認められた。
又、上記欠点を補うものとして、蒸発器（１）内で蒸発
した作動流体、例えばフロンの蒸気を図示しない第２の
加熱器に導き、該第２の加熱器内でフロン蒸気をスーパ
ーヒートさせた後、タービン（２）に供給することによ
り、動力回収量を増加させる方法が提案されている。尚
、上記第２の加熱器に用いる＃！）源としては、前記蒸
発器（１）に供給する熱源を用いてもよいし、池の熱源
を用いてもよい。
した作動流体、例えばフロンの蒸気を図示しない第２の
加熱器に導き、該第２の加熱器内でフロン蒸気をスーパ
ーヒートさせた後、タービン（２）に供給することによ
り、動力回収量を増加させる方法が提案されている。尚
、上記第２の加熱器に用いる＃！）源としては、前記蒸
発器（１）に供給する熱源を用いてもよいし、池の熱源
を用いてもよい。
しかし、上記方法によって動力回収量を増加させようと
すると、次のような問題が生じる。
すると、次のような問題が生じる。
即ち、前記第２の加熱器に供給されるフロン蒸気は気体
であるため、当該フロン蒸気をスーパーヒートさせるた
めの第２の加熱器の大型化が避けられない。従って、第
１図に示した蒸発器（１）とタービン（２）との間に第
２の加＃Ｓ器を介在させることによって装置全体が極度
に大型化し、設置スペースの確保が困難になる。
であるため、当該フロン蒸気をスーパーヒートさせるた
めの第２の加熱器の大型化が避けられない。従って、第
１図に示した蒸発器（１）とタービン（２）との間に第
２の加＃Ｓ器を介在させることによって装置全体が極度
に大型化し、設置スペースの確保が困難になる。
前記の如き在来の排熱回収装置に認められた技術的な問
題点に鑑み、本発明は、工場等から排出される温排水等
の比較的低温度の熱源によってフロン等の作動流体を蒸
発させ、この作動流体の蒸気を用いて動力回収を行うに
際し、当該蒸気を大型の加熱器を使用することなくスー
パーヒートすることにより、排熱回収装置を大型化する
ことなく動力回収量を増加させ得る新規な排熱回収装置
を提供することをその主要な目的とするものである。
題点に鑑み、本発明は、工場等から排出される温排水等
の比較的低温度の熱源によってフロン等の作動流体を蒸
発させ、この作動流体の蒸気を用いて動力回収を行うに
際し、当該蒸気を大型の加熱器を使用することなくスー
パーヒートすることにより、排熱回収装置を大型化する
ことなく動力回収量を増加させ得る新規な排熱回収装置
を提供することをその主要な目的とするものである。
６ ゛ るための
斯かる目的に詣みて本発明は、容積式膨張機（１２）と
、該容積式膨張機に供給する作動流体を排熱によって蒸
発させるための蒸発器（１０）と、前記容積式膨張機（
１２）に供給する潤滑油を作動流体の蒸気温度よりも高
温に加熱するための小温度差熱交換器（１１）と、容積
式膨張機（１２）から排出された蒸気を凝縮させるため
の凝縮器（２０）と、上記作動流体及び潤滑油を循環さ
せるための第１乃至第３のポンプ（２１）、（２２）お
よび（２３）とからなり、容積式膨張機（１２）内に供
給される蒸気と潤滑油とを該容積式膨張機内で直接接触
させ、作動流体の蒸気をスーパーヒートすることにより
、排熱回収装置の動力回収量を増加せしめる排熱回収装
置を要旨とするものである。
、該容積式膨張機に供給する作動流体を排熱によって蒸
発させるための蒸発器（１０）と、前記容積式膨張機（
１２）に供給する潤滑油を作動流体の蒸気温度よりも高
温に加熱するための小温度差熱交換器（１１）と、容積
式膨張機（１２）から排出された蒸気を凝縮させるため
の凝縮器（２０）と、上記作動流体及び潤滑油を循環さ
せるための第１乃至第３のポンプ（２１）、（２２）お
よび（２３）とからなり、容積式膨張機（１２）内に供
給される蒸気と潤滑油とを該容積式膨張機内で直接接触
させ、作動流体の蒸気をスーパーヒートすることにより
、排熱回収装置の動力回収量を増加せしめる排熱回収装
置を要旨とするものである。
裏施皿
第１図は本発明に係る排熱回収装置の構成を例示するブ
ロック図である。図中（１０）は温排水等の熱源により
作動流体、例えばフロンを加′ 熱、蒸発させるための
蒸発器、（１１）は前記容積式膨張機たるスクリュ一式
エキスパンダー（１２）に供給する潤滑油を蒸発器（１
０）内で蒸発したフロン蒸気の温度よりも高温に加熱す
るための小温度差熱交換器たるプレート式熱交換器であ
り、該プレート式熱交換器（１１）の熱源には、図示す
る如く蒸発器（１０）に供給するのと同じ熱源を用いて
もよいし、又、他の熱源を用いてもよい、 （１２）
は蒸発器（１０）内で蒸発したフロン蒸気と、プレート
式熱交換器（１１）内でフロン蒸気よりも高温に加熱さ
れた／ＩＩ滑油とが供給されるスクリュ一式エキスパン
ダーである、尚、本実施例に於いては、容積式膨張機（
１２）としてスクリュ一式エキスパンダーが使用されて
いるが、このほかレシプロ式エキスパンダー等、公知の
任意の容積式膨張機を使用することができる。又、作動
流体としては上記フロンのほか、ブタン、アンモニヤあ
るいはアルコール等の低沸点を存する流体を使用するこ
とができる。然し乍ら、以下の記述に於いては理解を容
易にするため、スクリュ一式エキスパンダー、プレート
式熱交換器ならびにフロンを使用した実施例について説
明を進める。前記スクリュ一式エキスパンダー（１２）
は第３図乃至第５図に示す如く、吸入孔（１３）及び吐
出孔（１４）を有するケース本体（１５）と、ケース本
体（１５）内に回転自在に軸支されたスクリュー状の雄
ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とによって構成され
ている。雄ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とは両軸
が平行となり、且つ両者が噛み合って回転するようにケ
ース本体（１５）内に配置されている。又、雄ロータ（
１６）と雌ロータ（１７）との噛合いによって両者間に
形成される歯形空間（ａ）は、両者が回転し、噛合い点
が吸入側から吐出側へ移動するのに従って容量が増大す
るように、両ロータ（１６）、（１７）の歯形形状が設
定されている。又、ケース本体（１５）の吸入孔（１３
）及び吐出孔（１４）は、雄ロータ（１６）及び雌ロー
タ（１７）の端面に開口するように配設されており、又
、雄ロータ（１６）及び雌ロータ（１７）の外周はケー
ス本体（１５）の内壁面によって囲繞されている。従っ
て、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の吸入孔（１
３）内に流入したフロン蒸気は、雄ロータ（１６）と雌
ロータ（１７）との間に形成された歯形空間（ａ）内に
流入し、雄ロータ（１６）及び雌ロータ（１７）を回転
させ、歯形空間（ａ）内で膨張した後、吐出孔（１４）
から排出されることになり、この間に動力回収が行なわ
れる。又、吸入孔（１３）の任意の位置には、上記プレ
ート式熱交換器（１１）から吐出する、フロン蒸気より
も高温に加熱された潤滑油をケース本体（１５）内に噴
出するためのノズル（図示せず）が設けである。潤滑油
は雄・雌ロータ（１６）、（１７）の潤滑と各部のシー
ル作用を行うのと同時に、吸入孔（１３）からケース本
体（１５）内に供給されるフロン蒸気と直接接触するこ
とにより、フロン蒸気をスーパーヒートさせるものであ
る。一方、プレート式熱交換器（１１）で代表される小
温度差熱交換器は、温排水等のｖＪｌ源の入口温度近く
まで潤滑油の温度を上昇させることにより、他の熱源を
利用することなく排熱回収装置に再熱サイクルを形成す
ることができる。また、（１８）はスクリュ一式エキス
パンダー（１２）の出力軸に連結された発電機、（１９
）はスクリュ一式エキスパンダー（１２）の吐出孔（１
４）から排出されるフロン蒸気と潤滑油とを分離するた
めの油分離器、（２０）は油分Ｓ１器（１９）によって
分離されたフロン蒸気を凝縮するための凝縮器であり、
内部には図示する如く系外から冷却水が供給される。（
２１）はフロンを前記蒸発器（１０） 、スクリュ一式
エキスパンダー（１２） 、油分離器（１９）及び凝縮
器（２０）の間で？１１滑させるための第１のポンプ、
（２２）は潤滑油をプレート式熱交換器（１１） 、ス
クリュ一式エキスパンダー（１２）及び油分離器（１９
）間で循環させるための第２のポンプである。又、（２
３）は温排水を蒸発器（１０）とプレート式熱交換器（
１１）に供給するための第３のポンプである。
ロック図である。図中（１０）は温排水等の熱源により
作動流体、例えばフロンを加′ 熱、蒸発させるための
蒸発器、（１１）は前記容積式膨張機たるスクリュ一式
エキスパンダー（１２）に供給する潤滑油を蒸発器（１
０）内で蒸発したフロン蒸気の温度よりも高温に加熱す
るための小温度差熱交換器たるプレート式熱交換器であ
り、該プレート式熱交換器（１１）の熱源には、図示す
る如く蒸発器（１０）に供給するのと同じ熱源を用いて
もよいし、又、他の熱源を用いてもよい、 （１２）
は蒸発器（１０）内で蒸発したフロン蒸気と、プレート
式熱交換器（１１）内でフロン蒸気よりも高温に加熱さ
れた／ＩＩ滑油とが供給されるスクリュ一式エキスパン
ダーである、尚、本実施例に於いては、容積式膨張機（
１２）としてスクリュ一式エキスパンダーが使用されて
いるが、このほかレシプロ式エキスパンダー等、公知の
任意の容積式膨張機を使用することができる。又、作動
流体としては上記フロンのほか、ブタン、アンモニヤあ
るいはアルコール等の低沸点を存する流体を使用するこ
とができる。然し乍ら、以下の記述に於いては理解を容
易にするため、スクリュ一式エキスパンダー、プレート
式熱交換器ならびにフロンを使用した実施例について説
明を進める。前記スクリュ一式エキスパンダー（１２）
は第３図乃至第５図に示す如く、吸入孔（１３）及び吐
出孔（１４）を有するケース本体（１５）と、ケース本
体（１５）内に回転自在に軸支されたスクリュー状の雄
ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とによって構成され
ている。雄ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とは両軸
が平行となり、且つ両者が噛み合って回転するようにケ
ース本体（１５）内に配置されている。又、雄ロータ（
１６）と雌ロータ（１７）との噛合いによって両者間に
形成される歯形空間（ａ）は、両者が回転し、噛合い点
が吸入側から吐出側へ移動するのに従って容量が増大す
るように、両ロータ（１６）、（１７）の歯形形状が設
定されている。又、ケース本体（１５）の吸入孔（１３
）及び吐出孔（１４）は、雄ロータ（１６）及び雌ロー
タ（１７）の端面に開口するように配設されており、又
、雄ロータ（１６）及び雌ロータ（１７）の外周はケー
ス本体（１５）の内壁面によって囲繞されている。従っ
て、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の吸入孔（１
３）内に流入したフロン蒸気は、雄ロータ（１６）と雌
ロータ（１７）との間に形成された歯形空間（ａ）内に
流入し、雄ロータ（１６）及び雌ロータ（１７）を回転
させ、歯形空間（ａ）内で膨張した後、吐出孔（１４）
から排出されることになり、この間に動力回収が行なわ
れる。又、吸入孔（１３）の任意の位置には、上記プレ
ート式熱交換器（１１）から吐出する、フロン蒸気より
も高温に加熱された潤滑油をケース本体（１５）内に噴
出するためのノズル（図示せず）が設けである。潤滑油
は雄・雌ロータ（１６）、（１７）の潤滑と各部のシー
ル作用を行うのと同時に、吸入孔（１３）からケース本
体（１５）内に供給されるフロン蒸気と直接接触するこ
とにより、フロン蒸気をスーパーヒートさせるものであ
る。一方、プレート式熱交換器（１１）で代表される小
温度差熱交換器は、温排水等のｖＪｌ源の入口温度近く
まで潤滑油の温度を上昇させることにより、他の熱源を
利用することなく排熱回収装置に再熱サイクルを形成す
ることができる。また、（１８）はスクリュ一式エキス
パンダー（１２）の出力軸に連結された発電機、（１９
）はスクリュ一式エキスパンダー（１２）の吐出孔（１
４）から排出されるフロン蒸気と潤滑油とを分離するた
めの油分離器、（２０）は油分Ｓ１器（１９）によって
分離されたフロン蒸気を凝縮するための凝縮器であり、
内部には図示する如く系外から冷却水が供給される。（
２１）はフロンを前記蒸発器（１０） 、スクリュ一式
エキスパンダー（１２） 、油分離器（１９）及び凝縮
器（２０）の間で？１１滑させるための第１のポンプ、
（２２）は潤滑油をプレート式熱交換器（１１） 、ス
クリュ一式エキスパンダー（１２）及び油分離器（１９
）間で循環させるための第２のポンプである。又、（２
３）は温排水を蒸発器（１０）とプレート式熱交換器（
１１）に供給するための第３のポンプである。
本発明に係る排熱回収装置によって発電を行なうには、
熱源となる例えば温排水を蒸発器（１０）及びプレート
式熱交換器（１１）に供給するのと同時に、凝縮器（２
０）に冷却水を供給する。この状態で第１乃至第３のポ
ンプ（２１）、（２２）ならびに（２３）を駆動し、フ
ロン及び潤滑油を循環させる。すると第１のポンプ（２
１）から吐出され、蒸発５ （１０）に送られた液体状
のフロンは、蒸発器（１０）内で温排水によって加熱さ
れ、フロン蒸気となってスクリュ一式エキスパンダー（
１２）の吸入孔（１３）内に流入する。又、第２のポン
プ（２２）から吐出され、プレート式熱交換器（１１）
に送られた潤滑油も、プレート式熱交換器（１１）内で
温排水によって上述したフロン蒸気よりも高温に加熱さ
れ、この後、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の吸
入孔（１３）に設置したノズルに供給され、ノズル先端
から吸入孔（１３）内に噴射される。従って、スクリュ
一式エキスパンダー（１２）の吸入孔（１３）に供給さ
れたフロン蒸気は、フロン蒸気よりも高温に加熱された
潤滑油と直接接触し、スーパーヒートされた後、スクリ
ュ一式エキスパンダー（１２）の雄ロータ（１６）と雌
ロータ（１７）との噛合いによって両者間に生じる歯形
空間（ａ）に潤滑油と共に流入する。そして、歯形空間
＜ａ＞内でフロン蒸気が膨張することにより、雄ロータ
（１６）と雌ロータ（１７）とを回転させた後、フロン
蒸気及び潤滑油はスクリュ一式エキスパンダー（１２）
の吐出孔（１４）から油分離器（１９）内へ流入する。
熱源となる例えば温排水を蒸発器（１０）及びプレート
式熱交換器（１１）に供給するのと同時に、凝縮器（２
０）に冷却水を供給する。この状態で第１乃至第３のポ
ンプ（２１）、（２２）ならびに（２３）を駆動し、フ
ロン及び潤滑油を循環させる。すると第１のポンプ（２
１）から吐出され、蒸発５ （１０）に送られた液体状
のフロンは、蒸発器（１０）内で温排水によって加熱さ
れ、フロン蒸気となってスクリュ一式エキスパンダー（
１２）の吸入孔（１３）内に流入する。又、第２のポン
プ（２２）から吐出され、プレート式熱交換器（１１）
に送られた潤滑油も、プレート式熱交換器（１１）内で
温排水によって上述したフロン蒸気よりも高温に加熱さ
れ、この後、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の吸
入孔（１３）に設置したノズルに供給され、ノズル先端
から吸入孔（１３）内に噴射される。従って、スクリュ
一式エキスパンダー（１２）の吸入孔（１３）に供給さ
れたフロン蒸気は、フロン蒸気よりも高温に加熱された
潤滑油と直接接触し、スーパーヒートされた後、スクリ
ュ一式エキスパンダー（１２）の雄ロータ（１６）と雌
ロータ（１７）との噛合いによって両者間に生じる歯形
空間（ａ）に潤滑油と共に流入する。そして、歯形空間
＜ａ＞内でフロン蒸気が膨張することにより、雄ロータ
（１６）と雌ロータ（１７）とを回転させた後、フロン
蒸気及び潤滑油はスクリュ一式エキスパンダー（１２）
の吐出孔（１４）から油分離器（１９）内へ流入する。
上記のようにしてスクリュ一式エキスパンダー（１２）
の雄ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とが回転すると
、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の出力軸に連結
された発電機（１８）も回転するため、発電が行われる
。又、油分Ｎｉ器（１９）内に流入したフロン蒸気と潤
滑油は、油分離器（１９）内で分離し、フロン蒸気は凝
縮器（２０）に送られ０、該凝縮器（２０）内で冷却水
によって冷却され、フロン液となった後、第１のポンプ
（２１）を通って再び蒸発器（１０）に送られる。又、
油分ｍ器（１９）から排出された潤滑油は、第２のポン
プ（２２）を通って再びプレート式熱交換ｍ （１１）
に送られる。上記動作を連続的に繰返すことにより、温
排水等の熱源からの動力回収が行われる。
の雄ロータ（１６）と雌ロータ（１７）とが回転すると
、スクリュ一式エキスパンダー（１２）の出力軸に連結
された発電機（１８）も回転するため、発電が行われる
。又、油分Ｎｉ器（１９）内に流入したフロン蒸気と潤
滑油は、油分離器（１９）内で分離し、フロン蒸気は凝
縮器（２０）に送られ０、該凝縮器（２０）内で冷却水
によって冷却され、フロン液となった後、第１のポンプ
（２１）を通って再び蒸発器（１０）に送られる。又、
油分ｍ器（１９）から排出された潤滑油は、第２のポン
プ（２２）を通って再びプレート式熱交換ｍ （１１）
に送られる。上記動作を連続的に繰返すことにより、温
排水等の熱源からの動力回収が行われる。
第６図は上記排熱回収装置により動力回収を行う場合に
、スクリュ一式エキスパンダーに供給されるフロン蒸気
を潤滑油によってスーパーヒートした場合と、そうでな
い場合とを比較したグラフである０図中ｈＬ ｈｌ“は
スクリュ一式エキスパンダーの入口（蒸発器出口）、ｈ
２、ｈ２゜はスクリュ一式エキスパンダーの出口（凝ｍ
器入口）、ｈ３は凝ＷＩａの出口（第１のポンプ入口）
、ｈ４は第１のポンプの出口（蒸発器人口）を示す。フ
ロン蒸気を７１１滑油によってスーパーヒートしない場
合の熱力学サイクルは、ｈ１→ｈ２−ｈ３−ｈ４となり
、動力回収量は（ｈｌ −ｈ２）となる。
、スクリュ一式エキスパンダーに供給されるフロン蒸気
を潤滑油によってスーパーヒートした場合と、そうでな
い場合とを比較したグラフである０図中ｈＬ ｈｌ“は
スクリュ一式エキスパンダーの入口（蒸発器出口）、ｈ
２、ｈ２゜はスクリュ一式エキスパンダーの出口（凝ｍ
器入口）、ｈ３は凝ＷＩａの出口（第１のポンプ入口）
、ｈ４は第１のポンプの出口（蒸発器人口）を示す。フ
ロン蒸気を７１１滑油によってスーパーヒートしない場
合の熱力学サイクルは、ｈ１→ｈ２−ｈ３−ｈ４となり
、動力回収量は（ｈｌ −ｈ２）となる。
又、フロン蒸気を潤滑油によってスーパーヒートさせた
場合の熱力学サイクルは、ｈｌ’−ｈ２’−ｈ３−ｈ４
となる。又、動力回収量は（ｈｌ’ −ｈ２”）とな
り、 （ｈｌｏ−ｈ２’） ／ （ｈｌ−ｈ２） ＞
１．０となる。ここでスクリュ一式エキスパンダー（
１２）入口でのフロン蒸気の温度が６２℃、出口が３０
℃の条件において、潤滑油によってフロン蒸気を２０℃
だけスーパーヒートさせると、（ｈｌ’−ｈ２′）／
（ｈｌ−ｈ２）、１．１となり、約１０％動力回収量が
増加する。
場合の熱力学サイクルは、ｈｌ’−ｈ２’−ｈ３−ｈ４
となる。又、動力回収量は（ｈｌ’ −ｈ２”）とな
り、 （ｈｌｏ−ｈ２’） ／ （ｈｌ−ｈ２） ＞
１．０となる。ここでスクリュ一式エキスパンダー（
１２）入口でのフロン蒸気の温度が６２℃、出口が３０
℃の条件において、潤滑油によってフロン蒸気を２０℃
だけスーパーヒートさせると、（ｈｌ’−ｈ２′）／
（ｈｌ−ｈ２）、１．１となり、約１０％動力回収量が
増加する。
本発明者等の実験によれば、例えば約７５℃の流入温度
を有する工場温排水を蒸発器（１０）ならびにプレート
式熱交換器（１１）内に供給しフロン蒸気の発生と潤滑
油の加熱を行った場合、プレート式熱交換器内への流入
温度が約５０℃であった潤滑油は約７２℃に加熱された
状態でスクリュ一式エキスパンダー（１２）内に流入し
、一方、蒸発器（１０）内へ流入した前記約７５℃の工
場温排水は凝縮器（２０）から送り出された液状フロン
を約６２℃の蒸気に変換してスクリュ一式ｚ−ｔ−スパ
ングー（１２）内に供給する。因みに、プレート式熱交
換器（１１）から排出される温排水の温度は約５３℃で
あった。
を有する工場温排水を蒸発器（１０）ならびにプレート
式熱交換器（１１）内に供給しフロン蒸気の発生と潤滑
油の加熱を行った場合、プレート式熱交換器内への流入
温度が約５０℃であった潤滑油は約７２℃に加熱された
状態でスクリュ一式エキスパンダー（１２）内に流入し
、一方、蒸発器（１０）内へ流入した前記約７５℃の工
場温排水は凝縮器（２０）から送り出された液状フロン
を約６２℃の蒸気に変換してスクリュ一式ｚ−ｔ−スパ
ングー（１２）内に供給する。因みに、プレート式熱交
換器（１１）から排出される温排水の温度は約５３℃で
あった。
斯くして、スクリュ一式エキスパンダー（１２）内に於
いて、フロンは約６２℃から約５０’Ｃに、又、潤滑油
は約７２℃から約５０ｔにそれぞれ温度を低下せしめる
。従って、在来の装置に比較して大きな温度低下を発生
せしめることが可能となり、発電機（１８）による動力
回収量が大幅に増大する。
いて、フロンは約６２℃から約５０’Ｃに、又、潤滑油
は約７２℃から約５０ｔにそれぞれ温度を低下せしめる
。従って、在来の装置に比較して大きな温度低下を発生
せしめることが可能となり、発電機（１８）による動力
回収量が大幅に増大する。
光皿夏班来
上記した如く、作動流体、例えばフロンを蒸発器によっ
て蒸発させた後、一対のロータからなるスクリュ一式エ
キスパンダーに供給すると共に、スクリュ一式エキスパ
ンダーに供給する潤滑油を、フロン蒸気の温度よりも高
温に加熱した後スクリュ一式エキスパンダーに供給し、
フロン蒸気に潤滑油を直接接触させ、フロン蒸気をスー
パーヒートさせれば、従来のフロン蒸気をタービンに直
接供給する装置に比べ動力回収量を増加させることがで
きる。又、このようにプレート式熱交換器のような小温
度差熱交換器と容積式膨張機とを用いてフロン等の作動
流体の蒸気をスーパーヒートさせれば、潤滑油の加熱が
小型の熱交換器で行えるため、排熱回収装置を大型化す
ることな（動力回収量を増加させることができる。
て蒸発させた後、一対のロータからなるスクリュ一式エ
キスパンダーに供給すると共に、スクリュ一式エキスパ
ンダーに供給する潤滑油を、フロン蒸気の温度よりも高
温に加熱した後スクリュ一式エキスパンダーに供給し、
フロン蒸気に潤滑油を直接接触させ、フロン蒸気をスー
パーヒートさせれば、従来のフロン蒸気をタービンに直
接供給する装置に比べ動力回収量を増加させることがで
きる。又、このようにプレート式熱交換器のような小温
度差熱交換器と容積式膨張機とを用いてフロン等の作動
流体の蒸気をスーパーヒートさせれば、潤滑油の加熱が
小型の熱交換器で行えるため、排熱回収装置を大型化す
ることな（動力回収量を増加させることができる。
第１図は本発明に係る排熱回収装置の構成を示すブロッ
ク線図、第２図は在来の排熱回収装置の構成を示すブロ
ック線図、第３図乃至第５図は、容積式膨張機の１例た
るスクリュ一式エキスパンダーの構造を示す概略図、第
６図は、本発明に係る排熱回収装置の熱力学す・イクル
を示す温度（圧力）−エンタルピー線図である。 （１０）・−蒸発器、（１１）・−・小温度差熱交換器
（例えばプレート式熱交換器）、（１２） −・容積式
膨張機（例えばスクリュ一式エキスパンダー）、（１３
）、−・・吸入孔、（１４）・−吐出孔、（１５） −
ケース本体、（１６） −雄ロータ、（１７）−雌ロー
タ、（２０）−・−・凝縮器、（２１）−・−第１のポ
ンプ、（２２）−第２のポンプ、（２３） −第３のポ
ンプ。 第３図 第５図 事４図 第６図
ク線図、第２図は在来の排熱回収装置の構成を示すブロ
ック線図、第３図乃至第５図は、容積式膨張機の１例た
るスクリュ一式エキスパンダーの構造を示す概略図、第
６図は、本発明に係る排熱回収装置の熱力学す・イクル
を示す温度（圧力）−エンタルピー線図である。 （１０）・−蒸発器、（１１）・−・小温度差熱交換器
（例えばプレート式熱交換器）、（１２） −・容積式
膨張機（例えばスクリュ一式エキスパンダー）、（１３
）、−・・吸入孔、（１４）・−吐出孔、（１５） −
ケース本体、（１６） −雄ロータ、（１７）−雌ロー
タ、（２０）−・−・凝縮器、（２１）−・−第１のポ
ンプ、（２２）−第２のポンプ、（２３） −第３のポ
ンプ。 第３図 第５図 事４図 第６図
Claims (1)
- （１）容積式膨張機と、該容積式膨張機に供給する作動
流体を排熱によって蒸発させるための蒸発器と、前記容
積式膨張機に供給する潤滑油を作動流体の蒸気温度より
も高温に加熱するための小温度差熱交換器と、容積式膨
張機から排出された蒸気を凝縮させるための凝縮器と、
上記作動流体及び潤滑油を循環させるための第１乃至第
３のポンプとからなり、容積式膨張機内に供給される蒸
気と潤滑油とを該容積式膨張機内で直接接触させたこと
を特徴とする排熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19989684A JPS6176710A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 排熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19989684A JPS6176710A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 排熱回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176710A true JPS6176710A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0457843B2 JPH0457843B2 (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=16415403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19989684A Granted JPS6176710A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 排熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176710A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732525B2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery device for internal combustion engine |
| GB2446457A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-13 | Epicam Ltd | Rotary power generation |
| JP2013185788A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置 |
| US20170016651A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Korea Institute Of Energy Research | Engery system |
| CN108844875A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-20 | 中国石油大学(华东) | 探究注过热蒸汽对储层孔渗饱影响的实验装置和方法 |
| CN109826686A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 | 余热回收*** |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566009A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-22 | Nippon Steel Corp | Power plant utilizing waste heat |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19989684A patent/JPS6176710A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566009A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-22 | Nippon Steel Corp | Power plant utilizing waste heat |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732525B2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery device for internal combustion engine |
| GB2446457A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-13 | Epicam Ltd | Rotary power generation |
| JP2013185788A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置 |
| US20170016651A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Korea Institute Of Energy Research | Engery system |
| US9982918B2 (en) * | 2015-07-15 | 2018-05-29 | Korea Institute Of Energy Research | Energy system |
| CN108844875A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-20 | 中国石油大学(华东) | 探究注过热蒸汽对储层孔渗饱影响的实验装置和方法 |
| CN109826686A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 | 余热回收*** |
| CN109826686B (zh) * | 2019-03-25 | 2024-01-26 | 深圳市奥宇低碳技术股份有限公司 | 余热回收*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0457843B2 (ja) | 1992-09-14 |
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