JPS6341789A - セパレ−ト型廃熱回収装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、工場排ガス、排水等に含まれる廃熱を回収す
るセパレート型廃熱回収装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に工場排ガス、排水等に含まれる廃熱を回収するに
は、作動液の蒸発、凝縮を利用して熱を取り出すと一ド
パイブが用いられている。しかし排ガス、排水等の廃熱
源の条件によっては作動液の蒸発部と凝縮部を分離し、
それらを離れた所に設置する必要があり、このような場
合には特開昭６０−８００８５号公報に見られるような
セパレート型廃熱回収装置が用いられている。

この装置は第２図に示すように、蒸発部ＥＶと凝縮部Ｃ
Ｎを離して設置し、凝縮部ＣＮの下方に配管１１を介し
て作動液タンクＲＴを連結し、さらに蒸発部ＥＶと凝縮
部ＣＮを断熱配管１２で、作動液タンクＲＴと蒸発部Ｅ
Ｖを断熱配管１３でそれぞれ連結することにより循環回
路を形成し、その循環回路内に作動液１４を封入したも
のである。なお１５は非凝縮性ガスの排出管である。原
発部ＥＶはボイラ排ガスのような廃熱を含む流体Ａの通
路に設置され、凝縮部ＣＮは被加熱流体Ｂの通路に設置
される。

作動液１４は矢印方向に循環し、蒸発部ＥＶで廃熱を含
む流体Ａにより加熱されて７発する。発生した茶気は配
管１２を通って凝縮部ＣＮに移動し、そこで被加熱流体
Ｂにより冷却されて（被加熱流体Ｂを加熱して）凝縮す
る。凝縮した作動液１４はタンクＲＴ内に流下し、そこ
から再び蒸発部ＥＶへと循環する。このようにして流体
Ａに含まれている廃熱で被加熱流体Ｂを加熱し、廃熱を
回収するようにしたものである。なお作動液１４の循環
は、蒸発部ＥＶと凝縮部ＣＮの高低差により自然循環さ
せるか、図示のように配管１３にポンプＰＣを設けて強
制循環させることにより行う。

このセパレート型廃熱回収装置は、ヒートパイプの原理
を応用したもので、蒸発部と凝縮部が離れていても作動
液と蒸気の還流が良好で、優れた惟交換特性を示す。

しかしながら従来のセパレート型廃熱回収装置は、作動
ｅ、（ｉ１１常は水）の蒸発により循環回路内の圧力が
大気圧より高くなるため、ボイラや圧力容器と同様な設
計、取扱をしなければならず、製作コストが高くなり、
メンテナンスも面倒になるという難点があった。

（問題点の解決手段とその作用） 本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、製造
コストが安く、メンテナンスも容易なセパレート型廃熱
回収装置を提供するもので、その構成は、蒸発部と凝縮
部を分離して配置し、これらを配管により連結して作動
液の循環回路を形成し、上記蒸発部を廃熱を含む流体の
通路に設置し、そこで作動液を蒸発させて廃熱を吸収し
、芸発した作動液を上記凝縮部で凝縮させて廃熱を回収
するようにしたセパレート型廃熱回収装置において、上
記循環回路に真空ポンプを接続し、同ポンプにより循環
回路内を減圧して大気圧より低い圧力に保つようにした
ことを特徴とするものである。

このように循環回路内を大気圧より低い圧力つまり負圧
に保てば、破裂の危険性がなくなるので、蒸発部および
配管などの設計、製作、施工が簡単になり、またメンテ
ナンスも容易になる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を参照して詳細に説明
する。第１図において、ＥＶは作動液の蒸発部、ＣＮは
作動液茶気の凝縮部、ＲＴは作動液タンク、Ｐ、Ｃは循
環ポンプ、１１．１２．１３は断熱配管であり、これら
は第２図と同様、作動液の循環回路を構成している。

この装置は、＆Ｅ縮郡部ＣＮ断熱配管２１．２２とポン
プＰを介して温水タンクＷＴを接続し、そこに水を循環
させて、蒸発部ＥＶから凝縮部ＣＮに移送された廃熱で
その水を加熱し、温水をつくるものである。

本発明はこのような装置において、凝縮部ＣＮ−作動液
タンクＲＴ間の配管１１に真空ポンプＶＰを分岐接続し
、それにより作動液の循環回路内を負圧に保つようにし
たものである。真空ポンプ■Ｐは、芸発部ＥＶ−凝瞳部
ＣＮ間に設置されたガス圧スイッチ２３により動作する
ようになっている。

すなわちガス圧スイッチ２３は配管１２内の圧力が例え
ば−７００ｍｍＡｑ以上になると真空ポンプＶＰを動作
させ、　３００Ｏｎ＋ｍＡｑ以下になると真空ポンプｖ
ｐを停止させるように設定されており、これにより循環
回路内を常に負圧に保つものである。

また安全性確保のため配管１２には圧力上昇防止スイッ
チ２４が接続されており、循環回路内が異常圧力上昇し
たときは、同スイッチ２４により大気開放弁２５を開に
して圧力上昇を防止する。圧力上昇防止スイッチ２４の
設定圧力は例えば０．０８にｇ／ｃｖａ”となっており
、循環回路内圧力が大気圧より少しでも高（なると動作
するようになっている。なお圧力上昇防止スイッチ２４
が動作したときは作動液ポンプＰＣと真空ポンプＶＰを
停止させるようになっている。

また排ガスを供給するボイラが停止し、温度が低下する
と、循環回路内が超負圧になり、機器が破を員するおそ
れがあるため、配管１２にガス圧スイッチ２６を接続し
、循環回路内が異常低圧になったときは、同スイッチ２
６により大気開放弁２５を開き大気を導入して、超負圧
を防ぐようになっている。

このときも作動液ポンプＰＣと真空ポンプｖＰが停止す
るようになっている。

一方、蒸発部ＥＶの排ガス入口側には温度センサ２７が
設置されており、温水ポンプＰは、排ガス温度が設定温
度以上のときだけ運転されるようになっている。そして
温水ポンプＰが運転されると、循環ポンプＰＣが運転に
入るようにインターロックがとっである。なお２８は温
水ポンプ発停用の温度コントローラである。

痕発部ＥＶへの作動液の供給量は、液面計２９によりｆ
全部ＥＶ内の液面を検知し、液面コントローラ３０によ
り液面が適正位置にくるように循環ポンプＰＣを回転数
制御して、調節する。また蒸発量が少なく、液面が設定
レベルに達したときは、電動ボール弁３１が作動して莫
発部ＥＶへの作動液の供給を止め、蒸発部ＥＶ内の液面
が設定レベル以上になるのを防止している。

さらに凝縮部ＣＮの温水出口には温度センサ３２が設置
され、低負荷時（温水の温度が高いとき）には、循環ポ
ンプＰＣが停止し、必要以上の廃熱回収を止めるように
なっている。

このほかこの装置には、凝縮した作動液の温度が例えば
９６℃以上になると、溶解栓３３が作動し、作動液タン
クＲＴ内の作動液を外部に放出し、循環回路内の圧力上
昇を防止する手段、凝縮部ＣＮ内に非凝縮性ガスが溜ま
ると熱交換効率が低下するので、作動液の入口側と出口
側の温度を白金測温体３４．３５により検出し、その温
度差が設定値以下になったときは差温コントローラ３６
により真空ポンプＶＰを作動させ非凝縮性ガスを排出す
る手段、作動液タンクＲＴ内の作動液が一定しベル以下
になったときは液面コントローラ３７により給水用ボー
ル弁３８を開き、作動液を供給する手段などが設けられ
ている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、作動液の茎発部と
凝縮部を分離した廃熱回収装置において、作動液の循環
回路内の圧力を大気圧以下に保つようにしたので、ボイ
ラや圧力容器のような取扱は必要なくなり、痕発部や配
管の設計、製作、施工がきわめて容易になり、コストを
大幅に低減できると共に、メンテナンスも容易になると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るセパレート型廃熱回収
装置の系統図、第２図はセパレート型廃熱回収装置の原
理説明図である。 ＥＶ〜蕉発部、ＣＮ−凝縮部、ＲＴ〜フル作動液タンク
ｃ−４環ポンプ、ＶＰ〜真空ポンプ、ＷＴ　＝　？Ｌ水
タンク、Ｐ””？！水ポンプ、１１・１２・１３〜循環
回路の配管、２３〜ガス圧スイツチ。 ・）１゛、 出願人代理人　弁理士　若林広志　、１．：、、）−二
・ 千　２　図 Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発部と凝縮部を分離して配置し、これらを配管により
   連結して作動液の循環回路を形成し、上記蒸発部を廃熱
   を含む流体の通路に設置し、そこで作動液を蒸発させて
   廃熱を吸収し、蒸発した作動液を上記凝縮部で凝縮させ
   て廃熱を回収するようにしたセパレート型廃熱回収装置
   において、上記循環回路に真空ポンプを接続し、同ポン
   プにより循環回路内を減圧して大気圧より低い圧力に保
   つようにしたことを特徴とするセパレート型廃熱回収装
   置。