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吸收式熱泵的制作方法

文檔序號(hào):11689656閱讀:296來源:國(guó)知局
吸收式熱泵的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及吸收式熱泵,特別是涉及能夠?qū)崿F(xiàn)存積被加熱介質(zhì)的液體的部分的液位的穩(wěn)定化的吸收式熱泵。



背景技術(shù):

在從低溫?zé)嵩醇橙醽砑訜岜患訜峤橘|(zhì)的設(shè)備即熱泵中,作為熱驅(qū)動(dòng)熱泵已知有吸收式熱泵。吸收式熱泵有獲得比作為熱源投入的熱量多的熱量的增熱型熱泵即第一類吸收式熱泵和獲取比驅(qū)動(dòng)熱源溫度高的被加熱介質(zhì)的升溫型熱泵即第二類吸收式熱泵。吸收式熱泵作為主要結(jié)構(gòu)具備:使制冷劑液體蒸發(fā)的蒸發(fā)器、通過吸收液吸收制冷劑蒸氣的吸收器、使制冷劑從吸收液脫離的再生器以及使制冷劑蒸氣冷凝的冷凝器。另外,有的吸收式熱泵為了獲取更加高溫的被加熱介質(zhì),而設(shè)置有多個(gè)吸收器和蒸發(fā)器,構(gòu)成為多級(jí)。多級(jí)吸收式熱泵中有的構(gòu)成為,通過吸收熱對(duì)實(shí)施吸收式熱泵循環(huán)的制冷劑的液體進(jìn)行加熱,形成制冷劑蒸氣并供給至高溫側(cè)的吸收器。另外,在第二類吸收式熱泵中,有的是通過吸收熱對(duì)被加熱介質(zhì)的液體進(jìn)行加熱,作為蒸氣向外部供給。使用液位檢測(cè)器,以達(dá)到規(guī)定液位的方式對(duì)存積由吸收熱加熱的制冷劑液體或被加熱介質(zhì)液體的部分的液位進(jìn)行控制(例如,參見專利文獻(xiàn)1。)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-48519號(hào)公報(bào)(0039段、0041段等)

然而,專利文獻(xiàn)1所述的吸收式熱泵是根據(jù)液位檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)向存積的部分供給流體的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),因此存積由吸收熱加熱的液體的部分的液位的變動(dòng)幅度較大。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明鑒于上述課題,其目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)存積被加熱介質(zhì)的液體的部分的液位的穩(wěn)定化的吸收式熱泵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第一方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,具備:吸收器10,該吸收器10利用在吸收液sa對(duì)吸收對(duì)象制冷劑的蒸氣ve進(jìn)行吸收時(shí)產(chǎn)生的吸收熱加熱被加熱介質(zhì)wq;蒸發(fā)器20,該蒸發(fā)器20利用蒸發(fā)器熱源流體h的熱加熱制冷劑的液體vf,生成向吸收器10供給的吸收對(duì)象制冷劑的蒸氣ve;再生器30,該再生器30從吸收器10直接或者間接地導(dǎo)入在吸收器10吸收對(duì)象制冷劑的蒸氣ve而降低了濃度的吸收液sw,并利用再生器熱源流體h的熱對(duì)所導(dǎo)入的吸收液sw進(jìn)行加熱,使制冷劑vg脫離;冷凝器40,該冷凝器40導(dǎo)入在再生器30中從吸收液sw脫離后的制冷劑的蒸氣vg,利用冷卻水c進(jìn)行冷卻而使之冷凝;被加熱介質(zhì)氣液分離部80,該被加熱介質(zhì)氣液分離部80導(dǎo)入在吸收器10中加熱后的被加熱介質(zhì)wm,并分離為被加熱介質(zhì)的蒸氣wv和液體wq;蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62,該蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62掌握被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量;被加熱介質(zhì)液體供給裝置86,該被加熱介質(zhì)液體供給裝置86向吸收器10供給被加熱介質(zhì)的液體ws;以及供給控制部64,該供給控制部64對(duì)被加熱介質(zhì)液體供給裝置86進(jìn)行控制,以便將與由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62掌握了的被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量相應(yīng)的流量的被加熱介質(zhì)的液體ws向吸收器10供給。

若如此構(gòu)成,因?yàn)閷⑴c由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部掌握的被加熱介質(zhì)的蒸氣的產(chǎn)生流量相應(yīng)的流量的被加熱介質(zhì)的液體向吸收器供給,因此能夠抑制被加熱介質(zhì)氣液分離部中的被加熱介質(zhì)的液體的液位的變動(dòng),從而能夠有助于被加熱介質(zhì)氣液分離部中的被加熱介質(zhì)的液體的液位的穩(wěn)定化。

另外,本發(fā)明的第二方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,根據(jù)上述本發(fā)明的第一方式所涉及的吸收式熱泵1,蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62對(duì)照蒸發(fā)器熱源流體h和再生器熱源流體h中的至少一方的溫度或其代用值、冷卻水c的溫度或其代用值、被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的壓力或其代用值以及被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量之間的關(guān)系,掌握被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量。

若如此構(gòu)成,則無需設(shè)置蒸氣流量計(jì)就能夠推測(cè)被加熱介質(zhì)的蒸氣的產(chǎn)生流量。

另外,本發(fā)明的第三方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,根據(jù)上述本發(fā)明的第一方式或第二方式所涉及的吸收式熱泵1,具備液位檢測(cè)器87,該液位檢測(cè)器87對(duì)被加熱介質(zhì)氣液分離部80中的被加熱介質(zhì)的液體wq的液位進(jìn)行檢測(cè),在液位檢測(cè)器87檢測(cè)到的液位脫離了規(guī)定范圍的情況下,供給控制部64朝液位檢測(cè)器87所檢測(cè)到的液位進(jìn)入規(guī)定范圍的方向?qū)τ杀患訜峤橘|(zhì)液體供給裝置86供給的被加熱介質(zhì)的液體ws的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

若如此構(gòu)成,則能夠使被加熱介質(zhì)氣液分離部中的被加熱介質(zhì)的液體的液位更加穩(wěn)定。

另外,本發(fā)明的第四方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,根據(jù)上述本發(fā)明的第一方式至第三方式的任一方式所涉及的吸收式熱泵1,具備:被加熱介質(zhì)液體導(dǎo)入流路81、82,該被加熱介質(zhì)液體導(dǎo)入流路81、82將被加熱介質(zhì)氣液分離部80的內(nèi)部的被加熱介質(zhì)的液體wq導(dǎo)向吸收器10;排放閥98,該排放閥98將被加熱介質(zhì)氣液分離部80的內(nèi)部的被加熱介質(zhì)的液體wq直接或者間接地向系統(tǒng)外排出;以及排放閥控制部65,該排放閥控制部65基于由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62掌握的被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量將排放閥98打開規(guī)定的時(shí)間。

若如此構(gòu)成,則能夠抑制從被加熱介質(zhì)液體供給裝置供給的被加熱介質(zhì)液體中包含的雜質(zhì)的濃度上升。

另外,本發(fā)明的第五方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,根據(jù)上述本發(fā)明的第四方式所涉及的吸收式熱泵1,具備累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63,該累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63將在吸收器10與被加熱介質(zhì)氣液分離部80之間循環(huán)的被加熱介質(zhì)w實(shí)質(zhì)上全量排出時(shí)作為起算點(diǎn),計(jì)算對(duì)由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62掌握的被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量進(jìn)行累計(jì)的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量,排放閥控制部65在由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的值達(dá)到規(guī)定的值后,允許排放閥98工作。

若如此構(gòu)成,則能夠適當(dāng)實(shí)施被加熱介質(zhì)氣液分離部?jī)?nèi)的被加熱介質(zhì)的液體的濃度管理。

另外,本發(fā)明的第六的方式所涉及的吸收式熱泵例如如圖1所示,根據(jù)上述本發(fā)明的第五方式所涉及的吸收式熱泵1,具備:藥液注入裝置70,該藥液注入裝置70向被加熱介質(zhì)的液體ws注入藥液lm;以及藥液控制部66,該藥液控制部66基于由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部62掌握的被加熱介質(zhì)的蒸氣wv的產(chǎn)生流量和由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量,對(duì)由藥液注入裝置70注入的藥液lm的注入量進(jìn)行控制。

若如此構(gòu)成,則能夠適當(dāng)?shù)鼐S持被加熱介質(zhì)的液體的ph值并能夠除去溶解氧。

根據(jù)本發(fā)明,將與由蒸氣產(chǎn)生流量掌握部掌握的被加熱介質(zhì)的蒸氣的產(chǎn)生流量相應(yīng)的流量的被加熱介質(zhì)的液體向吸收器供給,因此能夠抑制被加熱介質(zhì)氣液分離部中的被加熱介質(zhì)的液體的液位的變動(dòng),從而能夠有助于被加熱介質(zhì)氣液分離部中的被加熱介質(zhì)的液體的液位的穩(wěn)定化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的吸收式熱泵的示意系統(tǒng)圖。

圖2是示出存儲(chǔ)于本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的吸收式熱泵的存儲(chǔ)部的、被向蒸發(fā)器導(dǎo)入的熱源熱水的溫度、被向冷凝器導(dǎo)入的冷卻水的溫度、由氣液分離器生成的被加熱水蒸氣的壓力以及由氣液分離器生成的被加熱水蒸氣的流量之間的關(guān)系的示例的表格圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例所涉及的二級(jí)升溫型吸收式熱泵的示意系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外,對(duì)各圖中相互相同或者相當(dāng)?shù)牟考?biāo)注相同或類似的附圖標(biāo)記,并省略重復(fù)的說明。

首先參照?qǐng)D1,說明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的吸收式熱泵1。圖1是吸收式熱泵1的示意系統(tǒng)圖。吸收式熱泵1具備構(gòu)成進(jìn)行吸收液s(sa、sw)和制冷劑v(ve、vg、vf)的吸收式熱泵循環(huán)的主要設(shè)備的吸收器10、蒸發(fā)器20、再生器30以及冷凝器40,還具備氣液分離器80、藥液注入裝置70以及控制裝置60。

在本說明書中,關(guān)于吸收液,為了便于進(jìn)行熱泵循環(huán)上的區(qū)分,而根據(jù)性狀、熱泵循環(huán)上的位置,稱為“稀溶液sw”、“濃溶液sa”等,但是不問性狀等時(shí),統(tǒng)稱為“吸收液s”。同樣地,關(guān)于制冷劑,為了便于進(jìn)行熱泵循環(huán)上的區(qū)分,而根據(jù)性狀、熱泵循環(huán)上的位置稱為“蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve”、“再生器制冷劑蒸氣vg”、“制冷劑液體vf”等,但在不問性狀等時(shí),統(tǒng)稱為“制冷劑v”。在本實(shí)施方式中,作為吸收液s(吸收劑和制冷劑v的混合物),使用了libr水溶液,作為制冷劑v使用水(h2o)。另外,構(gòu)成為作為產(chǎn)物(目的物)從吸收式熱泵1向外部供給被加熱水蒸氣wv。被加熱水蒸氣wv是由被加熱水液體wq蒸發(fā)的水蒸氣,在不問它們的性狀時(shí),稱為被加熱水w。在本實(shí)施方式中,作為被加熱水w使用水(h2o)。

吸收器10的內(nèi)部具有構(gòu)成被加熱水w的流路的導(dǎo)熱管12和噴灑濃溶液sa的濃溶液噴灑噴嘴13。吸收器10從濃溶液噴灑噴嘴13噴灑濃溶液sa,在濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve時(shí)產(chǎn)生吸收熱。構(gòu)成為該吸收熱由沿導(dǎo)熱管12流動(dòng)的被加熱水w接收,以此對(duì)被加熱水w加熱。在吸收器10,在導(dǎo)熱管12的內(nèi)部流動(dòng)的被加熱水w相當(dāng)于被加熱介質(zhì),蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve相當(dāng)于吸收對(duì)象制冷劑的蒸氣。

蒸發(fā)器20的蒸發(fā)器殼體21的內(nèi)部具有構(gòu)成熱源熱水h的流路的熱源管22。蒸發(fā)器20的蒸發(fā)器殼體21的內(nèi)部不具有噴灑制冷劑液體vf的噴嘴。因此,熱源管22被配設(shè)為浸泡在存積于蒸發(fā)器殼體21內(nèi)的制冷劑液體vf中(滿液式蒸發(fā)器)。在吸收式熱泵,蒸發(fā)器內(nèi)的壓力高于吸收冷凍機(jī),因此即使是熱源管浸泡于制冷劑液體中的結(jié)構(gòu),也能獲得所希望的制冷劑蒸氣。蒸發(fā)器20構(gòu)成為熱源管22周邊的制冷劑液體vf因在熱源管22內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h的熱而蒸發(fā)從而產(chǎn)生蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve。在熱源管22內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h相當(dāng)于蒸發(fā)器熱源流體。在蒸發(fā)器殼體21的下部連接有向蒸發(fā)器殼體21內(nèi)供給制冷劑液體vf的制冷劑液體管45。

吸收器10和蒸發(fā)器20相互連通。構(gòu)成為通過吸收器10和蒸發(fā)器20連通,能夠?qū)⒃谡舭l(fā)器20產(chǎn)生的蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve向吸收器10供給。

再生器30具有熱源管32和稀溶液噴灑噴嘴33,在熱源管32的內(nèi)部流動(dòng)對(duì)稀溶液sw進(jìn)行加熱的熱源熱水h,稀溶液噴灑噴嘴33噴灑稀溶液sw。在熱源管32內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h相當(dāng)于再生器熱源流體。在熱源管32內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h在本實(shí)施方式中是與在熱源管22內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h相同的流體,但也可以是不同的流體。換言之,在本實(shí)施方式中,是從蒸發(fā)器熱源流體和再生器熱源流體共用的供給源供給的熱源熱水h,但也可以是從不同的供給源供給的流體。再生器30構(gòu)成為通過從稀溶液噴灑噴嘴33噴灑的稀溶液sw被熱源熱水h加熱,制冷劑v從稀溶液sw蒸發(fā)從而生成濃度上升了的濃溶液sa。構(gòu)成為從稀溶液sw蒸發(fā)的制冷劑v作為再生器制冷劑蒸氣vg向冷凝器40移動(dòng)。

冷凝器40在冷凝器殼體41的內(nèi)部具有供冷卻水c流動(dòng)的冷卻水管42。冷凝器40構(gòu)成為導(dǎo)入在再生器30產(chǎn)生的再生器制冷劑蒸氣vg,并以冷卻水c將其冷卻,使之冷凝。在將冷卻水c導(dǎo)向冷卻水管42的流路上,設(shè)置有對(duì)被導(dǎo)向冷卻水管42的冷卻水c的溫度進(jìn)行檢測(cè)的作為冷卻水溫度檢測(cè)部的冷卻水溫度計(jì)48。再生器的殼體和冷凝器殼體41形成為一體,以便相互連通。構(gòu)成為通過再生器30和冷凝器40連通,能夠?qū)⒃谠偕?0產(chǎn)生的再生器制冷劑蒸氣vg向冷凝器40供給。

再生器30的存積濃溶液sa的部分與吸收器10的濃溶液噴灑噴嘴13通過流動(dòng)濃溶液sa的濃溶液管35連接。在濃溶液管35配設(shè)有壓力輸送濃溶液sa的溶液泵35p。吸收器10的存積稀溶液sw的部分與稀溶液噴灑噴嘴33通過流動(dòng)稀溶液sw的稀溶液管36連接。在濃溶液管35和稀溶液管36配設(shè)有在濃溶液sa和稀溶液sw之間進(jìn)行熱交換的溶液熱交換器38。冷凝器40的存積制冷劑液體vf的部分與蒸發(fā)器殼體21的下部(代表性地為底部)通過流動(dòng)制冷劑液體vf的制冷劑液體管45連接。在制冷劑液體管45配設(shè)有壓力輸送制冷劑液體vf的制冷劑泵46。

在蒸發(fā)器20的熱源管22的一端連接有將熱源熱水h向熱源管22導(dǎo)入的熱源熱水導(dǎo)入管51。熱源管22的另一端和再生器30的熱源管32的一端由熱源熱水連結(jié)管52連接。在熱源管32的另一端連接有將熱源熱水h導(dǎo)向吸收式熱泵1之外的熱源熱水流出管53。在熱源熱水流出管53配設(shè)有能夠?qū)υ趦?nèi)部流動(dòng)的熱源熱水h的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的熱源熱水切換閥53v。在相比熱源熱水切換閥53v靠下游側(cè)的熱源熱水流出管53和熱源熱水導(dǎo)入管51之間,設(shè)置有熱源熱水旁通管55。在熱源熱水旁通管55配設(shè)有能夠開閉流路的旁通閥55v。在熱源熱水導(dǎo)入管51設(shè)置有對(duì)被向熱源管22導(dǎo)入的熱源熱水h的溫度進(jìn)行檢測(cè)的作為熱源流體溫度檢測(cè)部的熱源熱水溫度計(jì)58。

氣液分離器80是導(dǎo)入在吸收器10的導(dǎo)熱管12流動(dòng)且被加熱的被加熱水w并將被加熱水蒸氣wv和被加熱水液體wq分離的設(shè)備,相當(dāng)于被加熱介質(zhì)氣液分離部。在氣液分離器80的下部(代表性地為底部)連接有使被分離了的被加熱水液體wq從氣液分離器80流出的分離液管81。在分離液管81的另一端連接有將被加熱水液體wq導(dǎo)向?qū)峁?2的被加熱水導(dǎo)入管82。在本實(shí)施方式中,由分離液管81和被加熱水導(dǎo)入管82構(gòu)成被加熱介質(zhì)液體導(dǎo)入流路。導(dǎo)熱管12的另一端和氣液分離器80的氣相部由將被加熱了的被加熱水w導(dǎo)向氣液分離器80的被加熱水流出管84連接。另外,在氣液分離器80的上部(代表性地為頂部)連接有將被分離了的被加熱水蒸氣wv朝向需要對(duì)象導(dǎo)向吸收式熱泵1之外的作為供給蒸氣管的被加熱水蒸氣管89。另外,還設(shè)置有從吸收式熱泵1之外導(dǎo)入補(bǔ)給水ws的補(bǔ)給水管85,該補(bǔ)給水ws主要被用于對(duì)作為蒸氣向吸收式熱泵1之外供給了的被加熱介質(zhì)w進(jìn)行補(bǔ)充。補(bǔ)給水管85與分離液管81和被加熱水導(dǎo)入管82的連接部連接,構(gòu)成為使補(bǔ)給水ws與沿分離液管81流來的被加熱水液體wq合流。在補(bǔ)給水管85配設(shè)有向吸收器10壓力輸送補(bǔ)給水ws的補(bǔ)給水泵86。補(bǔ)給水泵86相當(dāng)于被加熱介質(zhì)液體供給裝置。

在氣液分離器80的附近的被加熱水蒸氣管89設(shè)置有對(duì)氣液分離器80的內(nèi)部的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力計(jì)93。壓力計(jì)93能夠檢測(cè)被加熱水蒸氣wv的壓力,能夠作為對(duì)與被加熱水蒸氣的壓力wv或被加熱水蒸氣wv的壓力具有相關(guān)性的物理量進(jìn)行檢測(cè)的被加熱介質(zhì)蒸氣壓力相關(guān)值檢測(cè)部發(fā)揮功能。另外,在相比壓力計(jì)93靠下游側(cè)的被加熱水蒸氣管89,設(shè)置有對(duì)向吸收式熱泵1之外供給的被加熱水蒸氣wv的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力控制閥99。在壓力計(jì)93和壓力控制閥99之間的被加熱水蒸氣管89設(shè)置有安全閥88。安全閥88在氣液分離器80的內(nèi)部超出目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力而達(dá)到過高的壓力(例如,氣液分離器80的最高使用壓力)時(shí),機(jī)械式地打開閥來抑制壓力的上升。

在氣液分離器80還設(shè)置有對(duì)氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq的液位進(jìn)行檢測(cè)的液位檢測(cè)器87。液位檢測(cè)器87具有檢測(cè)高液位的高位電極87h、檢測(cè)低液位的低位電極87l以及收納高位電極87h和低位電極87l的液位控制筒87c。液位控制筒87c具有與氣液分離器80大致相同的高度,被配置于與氣液分離器80大致相同的高度,至少在上部和下部的兩個(gè)部位連通,構(gòu)成為能夠?qū)庖悍蛛x器80內(nèi)的被加熱水液體wq的液位呈現(xiàn)于液位控制筒87c的內(nèi)部。另外,在氣液分離器80的下部(代表性地為底部)連接有將氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq導(dǎo)向吸收式熱泵1之外的排放管95。在排放管95從氣液分離器80向外部依次配設(shè)有截止閥96、過濾器97、排放閥98。排放閥98是打開后將氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq向吸收式熱泵1之外排出的閥。排放閥98代表性地使用實(shí)施開閉動(dòng)作(on-off動(dòng)作)的結(jié)構(gòu),但也可以使用能夠調(diào)節(jié)開度的結(jié)構(gòu)。

藥液注入裝置70是將藥液lm注入補(bǔ)給水ws或者被加熱水液體wq的裝置。藥液lm以用于將與氣液分離器80內(nèi)連通的系統(tǒng)(代表性地為在導(dǎo)熱管12和氣液分離器80循環(huán)的系統(tǒng))的被加熱水液體wq的ph維持在適當(dāng)值(代表性地為ph10~11)的ph調(diào)整和用于除去被加熱水液體wq中的溶解氧的脫氧為主要目的,被注入被加熱水液體wq。藥液注入裝置70具有存積藥液lm的藥液槽71、將藥液槽71內(nèi)的藥液lm導(dǎo)向被加熱水液體wq的流路的藥液管72、輸送藥液管72內(nèi)的藥液lm的藥液泵73以及單向閥74。藥液管72的一端沒入藥液槽71內(nèi)的藥液lm。藥液管72的另一端在本實(shí)施方式中與相比補(bǔ)給水泵86靠下游側(cè)的補(bǔ)給水管85連接,但也可以與補(bǔ)給水管85以外的相比補(bǔ)給水泵86靠下游側(cè)的同氣液分離器80內(nèi)連通的流路(氣液分離器80、被加熱水導(dǎo)入管82等)連接。藥液泵73代表性地為使用活塞等實(shí)施往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件的往復(fù)驅(qū)動(dòng)式,構(gòu)成為能夠調(diào)節(jié)單位時(shí)間的藥液lm的排液量(往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的單位時(shí)間的往復(fù)次數(shù))。單向閥74被配設(shè)于相比藥業(yè)泵73靠下游側(cè)的藥液管72,以免在藥液泵73停止期間,被加熱水液體wq(含補(bǔ)給水ws)倒流到藥液槽71。

控制裝置60是控制吸收式熱泵1的動(dòng)作的裝置??刂蒲b置60具有存儲(chǔ)部61、蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62、累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63、供給控制部64、排放閥控制部65、藥液控制部66、綜合控制部67以及發(fā)送接收部68。存儲(chǔ)部61存儲(chǔ)被向蒸發(fā)器20導(dǎo)入的熱源熱水h的溫度、被向冷凝器40導(dǎo)入的冷卻水c的溫度、在氣液分離器80生成的被加熱水蒸氣wv的壓力以及在氣液分離器80生成的被加熱水蒸氣wv的流量(單位時(shí)間的生成量)之間的關(guān)系。此外,在本實(shí)施方式中,將被加熱水蒸氣wv的流量設(shè)定為質(zhì)量流量。

圖2中示出了存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部61的、被向蒸發(fā)器20導(dǎo)入的熱源熱水h的溫度、被向冷凝器40導(dǎo)入的冷卻水c的溫度、在氣液分離器80生成的被加熱水蒸氣wv的壓力、在氣液分離器80生成的被加熱水蒸氣wv的流量(質(zhì)量流量,以下皆同。)之間的關(guān)系的示例。圖2所例示的關(guān)系中的熱源熱水h的溫度、冷卻水c的溫度、被加熱水蒸氣wv的壓力的各值代表性地為在標(biāo)準(zhǔn)性容量的機(jī)種下在將所導(dǎo)入的熱源熱水h和冷卻水c分別作為標(biāo)準(zhǔn)流量的情況下的基本值,被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量使用這些基本值,通過試驗(yàn)或者模擬求取。在機(jī)種的容量、所導(dǎo)入的熱源熱水h及/或冷卻水c的流量相比于標(biāo)準(zhǔn)值發(fā)生變化的情況下,將其帶入預(yù)先準(zhǔn)備的修正式,修正被加熱水蒸氣wv的流量值,在本實(shí)施方式中,存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部61的關(guān)系為表格形式,但只要能從熱源熱水h的溫度、冷卻水c的溫度以及被加熱水蒸氣wv的壓力導(dǎo)出所生成的被加熱水蒸氣wv的流量即可,也可以采用表格以外的形式,例如數(shù)式等存儲(chǔ)。

再回到圖1,繼續(xù)進(jìn)行說明。蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62是蒸氣產(chǎn)生流量掌握部的一個(gè)方式,是將由熱源熱水溫度計(jì)58檢測(cè)出的熱源熱水h的溫度、由冷卻水溫度計(jì)48檢測(cè)出的冷卻水c的溫度、由壓力計(jì)93檢測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的壓力的各值對(duì)照存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部61的關(guān)系(圖2例示),推測(cè)所生成的被加熱水蒸氣wv的流量,由此掌握所生成的被加熱水蒸氣wv的流量的部位。此時(shí),由各計(jì)器58、48、93檢測(cè)出的值可能并未作為存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部61的值存在。在該情況下(檢測(cè)出的值為圖2所例示的值以外的值的情況下),能夠通過內(nèi)插或外插獲得,在本實(shí)施方式中設(shè)定為通過基于一次函數(shù)的內(nèi)插或外插獲得。例如,在由熱源熱水溫度計(jì)58檢測(cè)出的熱源溫度thx位于圖2所例示的熱源溫度th1和熱源溫度th2之間,由冷卻水溫度計(jì)48檢測(cè)出的冷卻水溫度tcx位于圖2所例示的冷卻水溫度tc1和冷卻水溫度tc2之間,由壓力計(jì)93檢測(cè)出的蒸氣壓力px位于圖2所例示的蒸氣壓力p1和蒸氣壓力p2之間的情況下,制作根據(jù)圖2中的th1欄的蒸氣量和th2欄的蒸氣量所內(nèi)插的蒸氣量的欄(將其設(shè)為thx欄),接下來,能夠根據(jù)所獲得的thx欄,制作根據(jù)tc1欄的蒸氣量和tc2欄的蒸氣量所內(nèi)插的蒸氣量的欄(將其作為tcx欄),進(jìn)而,能夠根據(jù)所獲得的tcx欄,基于p1欄的蒸氣量和p2欄的蒸氣量進(jìn)行內(nèi)插,獲得熱源溫度thx、冷卻水溫度tcx、蒸氣壓力px的蒸氣量。像這樣,能夠根據(jù)圖2所例示的關(guān)系,通過依次內(nèi)插或外插,來獲得所希望的蒸氣量。此外,制作通過內(nèi)插或外插而獲得的欄的順序并不局限于上述順序,還能夠適當(dāng)?shù)靥鎿Q。

累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63是使用由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的流量,對(duì)從標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻到任意時(shí)刻所生成的蒸氣量進(jìn)行計(jì)算的部位。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻在以對(duì)氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq中存在的氧化硅、鈣、鎂等的雜質(zhì)濃度(例如,蒸發(fā)后亦殘留于被加熱水液體wq的全部固形物的濃度等)進(jìn)行管理為目的的情況下,代表性地為吸收器10的導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)(沿導(dǎo)熱管12和氣液分離器80循環(huán)的系統(tǒng))所保有的被加熱水液體wq實(shí)際全量排出時(shí),但也可以根據(jù)目的適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有的被加熱水液體wq實(shí)際全量排出是指除了導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有的被加熱水液體wq全量排出外,還包含在至少不受雜質(zhì)影響的程度上排出導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有的被加熱水液體wq。此外,累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63可以構(gòu)成為計(jì)算按照單位時(shí)間(每小時(shí)、每天、每星期、每月)對(duì)由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的蒸氣流量進(jìn)行了累計(jì)的單位時(shí)間蒸氣產(chǎn)生量,控制裝置60可以構(gòu)成為設(shè)置顯示單位時(shí)間蒸氣產(chǎn)生量的顯示裝置以及/或者具有將單位時(shí)間蒸氣產(chǎn)生量向系統(tǒng)外傳送的功能。

供給控制部64是對(duì)補(bǔ)給水泵86的補(bǔ)給水ws的供給流量進(jìn)行控制的部位。供給控制部64代表性地構(gòu)成為以向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)給導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有的被加熱水w被供給或者流出到系統(tǒng)外(吸收式熱泵1之外)的量的補(bǔ)給水ws的方式,調(diào)節(jié)補(bǔ)給水泵86的啟停或轉(zhuǎn)速。排放閥控制部65是對(duì)排放閥98的開閉或開度進(jìn)行控制的部位。排放閥控制部65構(gòu)成為基于由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的流量對(duì)開閉排放閥98的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié),以免被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度過高。藥液控制部66是對(duì)藥液泵73供給藥液lm的流量進(jìn)行控制的部位。綜合控制部67是對(duì)供給控制部64所控制的補(bǔ)給水泵86、排放閥控制部65所控制的排放閥98以及藥液控制部66所控制的藥液泵73以外的構(gòu)成吸收式熱泵1的設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行控制部位。綜合控制部67在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為能夠?qū)θ芤罕?5p和制冷劑泵46的啟停、以及熱源熱水切換閥53v、旁通閥55v及壓力控制閥99的開度進(jìn)行控制。此外,圖1示出了供給控制部64、排放閥控制部65、藥液控制部66、綜合控制部67分別構(gòu)成,但這是從功能的觀點(diǎn)出發(fā)在概念上分別進(jìn)行表示,也可以在物理上作為一個(gè)控制部渾然一體地構(gòu)成。

發(fā)送接收部68是進(jìn)行控制裝置60作為控制對(duì)象的各設(shè)備與控制裝置60之間的信號(hào)的授受的部位。發(fā)送接收部68分別可電信通信地與溶液泵35p、制冷劑泵46、藥液泵73、補(bǔ)給水泵86連接,構(gòu)成為能夠控制各泵35p、46、73、86的啟停和轉(zhuǎn)速。另外,發(fā)送接收部68分別可電信通信地與熱源熱水切換閥53v、旁通閥55v、排放閥98、壓力控制閥99連接,構(gòu)成為能夠?qū)Ω鏖y53v、55v、98、99的開閉動(dòng)作或開度進(jìn)行控制。另外,發(fā)送接收部68分別可通信地與冷卻水溫度計(jì)48、熱源熱水溫度計(jì)58、液位檢測(cè)器87、壓力計(jì)93連接,構(gòu)成為能夠接收由各計(jì)器48、58、87、93檢測(cè)出的值。發(fā)送接收部68與各設(shè)備的可電信通信的連接方式代表性地為基于信號(hào)線纜等的有線或者無線的電連接。

存儲(chǔ)部61、蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62、累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63、供給控制部64、排放閥控制部65、藥液控制部66、綜合控制部67、發(fā)送接收部68構(gòu)成為能夠相互交接信息。此外,圖1示出了存儲(chǔ)部61、蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62、累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63、供給控制部64、排放閥控制部65、藥液控制部66、綜合控制部67、發(fā)送接收部68分別構(gòu)成,但這是從功能的觀點(diǎn)出發(fā)在概念上分別進(jìn)行表示,也可以將這些的一部分或者全部在物理上渾然一體地構(gòu)成。另外,圖1示出了存儲(chǔ)部61、蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62、累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63、供給控制部64、排放閥控制部65、藥液控制部66、綜合控制部67、發(fā)送接收部68被收納于一個(gè)框體,構(gòu)成為控制裝置60,但這是表示概念,也可以在物理上將它們分離地配設(shè)。

繼續(xù)參照?qǐng)D1,說明吸收式熱泵1的作用。構(gòu)成以下所說明的吸收式熱泵1的各設(shè)備的動(dòng)作代表性地由控制裝置60控制。通常,熱源熱水切換閥53v和壓力控制閥99打開,旁通閥55v和排放閥98關(guān)閉。首先,說明制冷劑側(cè)的循環(huán)。在冷凝器40中,接收在再生器30蒸發(fā)的再生器制冷劑蒸氣vg,并由沿冷卻水管42流動(dòng)的冷卻水c使之冷卻而冷凝,形成制冷劑液體vf。冷凝了的制冷劑液體vf由制冷劑泵46向蒸發(fā)器殼體21輸送。被輸送到蒸發(fā)器殼體21的制冷劑液體vf由在熱源管22內(nèi)流動(dòng)的熱源熱水h加熱,蒸發(fā)而成為蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve。在蒸發(fā)器20產(chǎn)生的蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve向與蒸發(fā)器20連通的吸收器10移動(dòng)。

接著,說明溶液側(cè)的循環(huán)。在吸收器10中,濃溶液sa被從濃溶液噴灑噴嘴13噴灑,該被噴灑的濃溶液sa吸收從蒸發(fā)器20移動(dòng)來的蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve。在吸收器10中,在濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve時(shí)產(chǎn)生吸收熱。利用該吸收熱,對(duì)沿導(dǎo)熱管12流動(dòng)的被加熱水w加熱。在吸收器10吸收了蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve的濃溶液sa濃度降低,成為稀溶液sw,存積在吸收器10的下部。所存積的稀溶液sw因吸收器10和再生器30的內(nèi)壓之差而朝向再生器30沿稀溶液管36流動(dòng),在溶液熱交換器38與濃溶液sa熱交換后,溫度降低,而后到達(dá)再生器30。

被送至再生器30的稀溶液sw被從稀溶液噴灑噴嘴33噴灑,并由沿?zé)嵩垂?2流動(dòng)的熱源熱水h(在本實(shí)施方式中約80℃左右)加熱,所噴灑的稀溶液sw中的制冷劑蒸發(fā),成為濃溶液sa,存積于再生器30的下部。另一方面,從稀溶液sw蒸發(fā)的制冷劑v作為再生器制冷劑蒸氣vg向冷凝器40移動(dòng)。存積于再生器30的下部的濃溶液sa由溶液泵35p經(jīng)由濃溶液管35被壓力輸送至吸收器10的濃溶液噴灑噴嘴13。沿濃溶液管35流動(dòng)的濃溶液sa在溶液熱交換器38與稀溶液sw熱交換,溫度上升后,流入吸收器10,并從濃溶液噴灑噴嘴13噴灑。濃溶液sa由溶液泵35p升壓,進(jìn)入吸收器10,在吸收器10內(nèi)隨著吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve而溫度上升。返回了吸收器10的濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve,之后重復(fù)相同的循環(huán)。

在吸收液s和制冷劑v實(shí)施如上所述的吸收式熱泵循環(huán)的過程中,利用在吸收器10中濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve時(shí)產(chǎn)生的吸收熱加熱被加熱水液體wq而成為濕蒸氣(混合被加熱水wm),而后被導(dǎo)向氣液分離器80。流入氣液分離器80的混合被加熱水wm被分離為被加熱水蒸氣wv和被加熱水液體wq。由氣液分離器80分離了的被加熱水蒸氣wv向加熱水蒸氣管89流出,并被向吸收式熱泵1的外部的蒸氣利用場(chǎng)所供給。即,從吸收式熱泵獲得被加熱水蒸氣wv。如此,吸收式熱泵1構(gòu)成為能夠獲得驅(qū)動(dòng)熱源的溫度以上的被加熱水w的第二類吸收式熱泵。另一方面,由氣液分離器80分離了的被加熱水液體wq向分離液管81流出,沿被加熱水導(dǎo)入管82流動(dòng),被供給至導(dǎo)熱管12內(nèi)。此時(shí),在補(bǔ)給水ws沿補(bǔ)給水管85流來的情況下,補(bǔ)給水ws與從分離液管81流入被加熱水導(dǎo)入管82的被加熱水液體wq合流,作為被加熱水液體wq被供給至導(dǎo)熱管12內(nèi)。

在按照上述要領(lǐng)生成被加熱水蒸氣wv時(shí),控制裝置60的發(fā)送接收部68隨時(shí)接收由壓力計(jì)93檢測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的壓力、由冷卻水溫度計(jì)48檢測(cè)出的冷卻水c的溫度以及由熱源熱水溫度計(jì)58檢測(cè)出的熱源熱水h的溫度。進(jìn)而,蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62將由發(fā)送接收部68接收到的上述壓力和各溫度與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部61的關(guān)系(參見圖2)對(duì)照,推測(cè)在氣液分離器80產(chǎn)生的被加熱水蒸氣wv的流量。此時(shí),最好按照規(guī)定的時(shí)間間隔檢測(cè)被加熱水蒸氣wv的壓力、冷卻水c的溫度、熱源熱水h的溫度,并按照規(guī)定的時(shí)間間隔推測(cè)被加熱水蒸氣wv的流量。如果縮短規(guī)定的時(shí)間,例如將規(guī)定的時(shí)間縮短幾秒左右,則能夠?qū)嶋H地連續(xù)地推測(cè)被加熱水蒸氣wv的流量。如此由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量能夠被用于熱管理、被加熱水液體wq的水質(zhì)管理。由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量,由此可以無需蒸氣流量計(jì),與設(shè)置蒸氣流量計(jì)對(duì)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量進(jìn)行計(jì)測(cè)的情況相比,能夠抑制設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本。此外,由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量為概略值,可能并非像由蒸氣流量計(jì)計(jì)測(cè)的情況那樣正確的值,但足以用于不使用天然氣、石油等高價(jià)化石燃料的吸收式熱泵1的熱管理、水質(zhì)管理。

在控制裝置60,在由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)了被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量后,供給控制部64控制補(bǔ)給水泵86以便向吸收式熱泵1內(nèi)供給與所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量(質(zhì)量流量)相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量的補(bǔ)給水ws。在對(duì)補(bǔ)給水泵86實(shí)施on-off控制的情況下,最好如下操作。預(yù)先設(shè)定補(bǔ)給水泵86所供給的補(bǔ)給水ws的流量以及補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間和off時(shí)間,以便能夠向吸收器10供給補(bǔ)給水泵86在額定區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)所需的補(bǔ)給水ws的流量。此時(shí),以補(bǔ)給水泵86的單位時(shí)間的on-off次數(shù)少于補(bǔ)給水泵86所允許的單位時(shí)間的on-off次數(shù)的方式,設(shè)定補(bǔ)給水ws的流量以及補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間和off時(shí)間。而且,最好以一旦依次獲得所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量(質(zhì)量流量)即向吸收器10供給與所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量流量的補(bǔ)給水ws的方式,調(diào)整補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間和off時(shí)間。在所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量少于額定區(qū)域的被加熱水蒸氣wv的情況下,最好根據(jù)少的程度,縮短補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間,延長(zhǎng)off時(shí)間。另一方面,在所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量與額定區(qū)域的被加熱水蒸氣wv相比過大的情況下,最好根據(jù)過大的程度,延長(zhǎng)補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間,縮短off時(shí)間。或者可以構(gòu)成為能夠通過變換器等調(diào)節(jié)補(bǔ)給水泵86的流量,設(shè)定為以連續(xù)地向吸收器10供給與所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量(質(zhì)量流量)相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量流量的補(bǔ)給水ws的方式控制補(bǔ)給水泵86的轉(zhuǎn)速,從而控制流量。如此,在吸收式熱泵1中,基于所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量,對(duì)向吸收器10供給的補(bǔ)給水ws的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),因此能夠在免于設(shè)置蒸氣流量計(jì)的同時(shí),抑制氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq的液位的變動(dòng)。

供給控制部64如上所述,在基于所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量控制補(bǔ)給水泵86時(shí),發(fā)送接收部68從液位檢測(cè)器87接收液位信號(hào)。而且,供給控制部64在液位檢測(cè)器87所檢測(cè)出的液位脫離了規(guī)定范圍的情況下,控制補(bǔ)給水泵86以使得液位檢測(cè)器87所檢測(cè)出的液位進(jìn)入規(guī)定范圍。規(guī)定范圍在本實(shí)施方式中,被設(shè)定為高位電極87h所檢測(cè)的高液位與低位電極87l所檢測(cè)的低液位之間。即,在本實(shí)施方式中,供給控制部64在液位檢測(cè)器87所檢測(cè)出的液位上升得高于高液位后,控制補(bǔ)給水泵86使液位變?yōu)楦咭何灰韵拢辉谝何粰z測(cè)器87所檢測(cè)出的液位下降得低于低液位后,控制補(bǔ)給水泵86使液位變?yōu)榈鸵何灰陨稀_@里的供給控制部64對(duì)補(bǔ)給水泵86的控制,在為on-off控制的情況下,在液位超出高液位后,延長(zhǎng)補(bǔ)給水泵86的off時(shí)間或停止補(bǔ)給水泵86,在液位下降得低于低液位后,延長(zhǎng)補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間或者連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)給水泵86。另外,在補(bǔ)給水泵86的控制為轉(zhuǎn)速控制的情況下,在液位超出高液位后,降低補(bǔ)給水泵86的轉(zhuǎn)速,在液位下降得低于低液位后,提高補(bǔ)給水泵86的轉(zhuǎn)速。如此,在基于所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量控制補(bǔ)給水泵86的同時(shí)液位檢測(cè)器87所檢測(cè)出的液位脫離了規(guī)定范圍的情況下,供給控制部64優(yōu)先于基于被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量的控制,控制補(bǔ)給水泵86以使得液位檢測(cè)器87所檢測(cè)出的液位進(jìn)入規(guī)定范圍。

如前所述,如果向?qū)峁?2內(nèi)的系統(tǒng)供給與所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量相當(dāng)?shù)牧髁康难a(bǔ)給水ws,則被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度逐漸升高。一般而言,如果將補(bǔ)給水ws導(dǎo)入吸收式熱泵1內(nèi),則氧化硅、鈣、鎂等雜質(zhì)也與補(bǔ)給水ws一起被帶入吸收式熱泵1內(nèi)。在被供給至外部的被加熱水蒸氣wv中通常不含有雜質(zhì),因此如果被加熱水蒸氣wv的累計(jì)產(chǎn)生量增加,則氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度上升(被加熱水液體wq濃縮),從而會(huì)出現(xiàn)如下故障,即出現(xiàn)由因被加熱水液體wq的雜質(zhì)濃度所引發(fā)的攜帶(carryover)、因雜質(zhì)引發(fā)的水垢析出到吸收器10的導(dǎo)熱管12的內(nèi)表面致使導(dǎo)熱劣化、嚴(yán)重的情況下流路還會(huì)被雜質(zhì)堵塞等。因此,為了對(duì)上述故障防患于未然,而設(shè)定為將被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度維持在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍內(nèi)。例如,在作為雜質(zhì)濃度采用了蒸發(fā)后亦殘留于被加熱水液體wq中的全部固形物的濃度的情況下,標(biāo)準(zhǔn)濃度的上限在2000~30000ppm以下。一般而言,被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度與被加熱水蒸氣wv的累計(jì)產(chǎn)生量成比例,因此作為用于抑制雜質(zhì)濃度的指標(biāo),在本實(shí)施方式中使用了被加熱水蒸氣wv的累計(jì)產(chǎn)生量。在本實(shí)施方式所涉及的吸收式熱泵1中,為了抑制被加熱水液體wq的濃縮,將雜質(zhì)濃度維持在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍,而在以下說明的時(shí)候,實(shí)施打開排放閥98從而將濃縮了的被加熱水液體wq的一部分排出的控制。

在控制排放閥98時(shí),累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63使用由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的流量,對(duì)在吸收器10的導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有(在導(dǎo)熱管12和氣液分離器80之間循環(huán))的被加熱水液體wq實(shí)際全量排出后(從標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻起)生成的被加熱水蒸氣wv的累計(jì)量進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)而,累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63在被加熱水蒸氣wv的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量達(dá)到了與被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍內(nèi)的規(guī)定濃度相當(dāng)?shù)囊?guī)定值后,允許打開排放閥98。累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量的規(guī)定值只要小于與上述規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度的上限相當(dāng)?shù)睦塾?jì)蒸氣產(chǎn)生量即可,可任意決定,但從盡量避免發(fā)生前述故障的風(fēng)險(xiǎn)的觀點(diǎn)出發(fā),最好將被加熱水液體wq的雜質(zhì)濃度的允許值作為相對(duì)于上述規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度的上限值具有似然性的濃度,而設(shè)定為與該濃度相當(dāng)?shù)妮^小的值,從減少與被加熱水液體wq的排放排出相伴隨的熱損失的同時(shí)盡量減少排放閥98的開閉動(dòng)作的觀點(diǎn)出發(fā),最好將被加熱水液體wq的雜質(zhì)濃度的允許值設(shè)定為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度的上限濃度,并設(shè)定為與該濃度相當(dāng)?shù)谋M可能大的值。成為打開排放閥98的契機(jī)的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量亦取決于補(bǔ)給水ws的水質(zhì),不過例如優(yōu)選為額定蒸氣產(chǎn)生量的5~20倍。

排放閥98基于來自排放閥控制部65的指令實(shí)施開閉動(dòng)作。排放閥控制部65在本實(shí)施方式中,在由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的被加熱水蒸氣wv的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量達(dá)到規(guī)定值后,打開排放閥98,在打開排放閥98后經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間之后,關(guān)閉排放閥98。這里,規(guī)定的時(shí)間是,在打開排放閥98排放了氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq后、被加熱水液體wq被補(bǔ)充到氣液分離器80內(nèi)時(shí),排出被加熱液體wq直至氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq被稀釋到所希望的濃度的程度所需的時(shí)間。規(guī)定的時(shí)間最好設(shè)定為能夠排出與由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的被加熱水蒸氣wv的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量(質(zhì)量)相當(dāng)?shù)难a(bǔ)給水ws的量(質(zhì)量)中所含的量的雜質(zhì)從而將被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度維持在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍的時(shí)間。在打開排放閥98的期間,氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq經(jīng)由排放管95被向吸收式熱泵1的外部排出。此外,在將排放閥98打開了規(guī)定的時(shí)間的情況下,優(yōu)選供給控制部64除了作為被加熱水蒸氣wv流出到吸收式熱泵1外的量外,還控制補(bǔ)給水泵86向吸收式熱泵1供給經(jīng)由排放閥98向吸收式熱泵1外排出的被加熱水液體wq的量的補(bǔ)給水ws。例如,優(yōu)選在對(duì)補(bǔ)給水泵86實(shí)施on-off控制的情況下,延長(zhǎng)補(bǔ)給水泵86的on時(shí)間,在對(duì)補(bǔ)給水泵86實(shí)施轉(zhuǎn)速控制的情況下,提高補(bǔ)給水泵86的轉(zhuǎn)速。而且,在被加熱水蒸氣wv的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量達(dá)到了規(guī)定值之后,以排出相對(duì)于被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生量達(dá)到規(guī)定比率的被加熱水液體wq的規(guī)定量的方式實(shí)施將排放閥98打開規(guī)定的時(shí)間的控制,以免被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度超出標(biāo)準(zhǔn)濃度地上升。另外,在實(shí)施了上述那樣的排放控制的情況下,也可以在由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的被加熱水蒸氣wv的累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量達(dá)到了第二規(guī)定值后,通知全排放勸告,即勸告全部更換導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有(沿導(dǎo)熱管12和氣液分離器80之間循環(huán))的被加熱水液體wq。累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量的第二規(guī)定的值取決于補(bǔ)給水ws的水質(zhì),但例如優(yōu)選為額定蒸氣產(chǎn)生量的30~60倍?;蛘?,可以使排放閥98工作,在排出被加熱水液體wq的次數(shù)達(dá)到規(guī)定的次數(shù)后,通知全排放勸告,即勸告全部更換導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有(在導(dǎo)熱管12和氣液分離器80之間循環(huán))的被加熱水液體wq。規(guī)定的次數(shù)最好從抑制固形物在吸收式熱泵1內(nèi)堆積的觀點(diǎn)出發(fā)決定。第二規(guī)定值和規(guī)定的次數(shù)代表性地在實(shí)施了全排放時(shí)被復(fù)位。

如上所述,通過控制排放閥98,能夠不需要計(jì)測(cè)被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度的裝置,與附設(shè)計(jì)測(cè)雜質(zhì)濃度的裝置,基于所測(cè)定的被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度,以被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度成為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度范圍內(nèi)的濃度的方式控制排放閥98的情況相比,能夠抑制機(jī)器構(gòu)成的復(fù)雜化和成本。另外,這樣控制的被加熱水液體wq的排放排出量為概略值,可能并非像使用對(duì)被加熱水液體wq中的雜質(zhì)濃度進(jìn)行計(jì)測(cè)的裝置計(jì)測(cè)雜質(zhì)濃度的情況下的被加熱水液體wq的排放排出量那樣正確的值。但是,第二類吸收式熱泵的相對(duì)于被加熱水的蒸發(fā)量的保有水量比通常的蒸氣鍋爐大數(shù)倍,因此被加熱水的水質(zhì)變化也緩慢。因此,可以基于所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量控制排放閥98,如此能夠簡(jiǎn)化控制。

另外,在本實(shí)施方式中,在補(bǔ)給水ws被供給到吸收式熱泵1內(nèi)時(shí),藥液控制部66起動(dòng)藥液泵73,將藥液lm注入補(bǔ)給水ws。將藥液lm注入相對(duì)于被供給到吸收式熱泵1內(nèi)的補(bǔ)給水ws的流量達(dá)到考慮了藥液lm的種類和補(bǔ)給水ws的水質(zhì)等而決定的規(guī)定比率的流量。藥液控制部66以注入這樣的流量的藥液lm的方式,控制藥液泵73。另外,在實(shí)施了將導(dǎo)熱管12內(nèi)的系統(tǒng)所保有(沿導(dǎo)熱管12和氣液分離器80之間循環(huán))的被加熱水液體wq全部排出的全排放的情況下,在經(jīng)由排放閥98排出了被加熱水液體wq后首次供給補(bǔ)給水ws時(shí),作為基礎(chǔ)注入量,較多地(比在供給與向外部供給的被加熱水蒸氣wv相當(dāng)?shù)牧髁康难a(bǔ)給水ws時(shí)所注入的藥液lm的流量多)注入藥液lm。通過像這樣注入藥液lm,能夠?qū)Ρ患訜崴畐實(shí)施適當(dāng)?shù)乃|(zhì)管理,并能實(shí)現(xiàn)對(duì)腐蝕的抑制和耐用年數(shù)的延長(zhǎng)。此外,補(bǔ)給水ws因?yàn)槭歉鶕?jù)由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的流量和由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的值向吸收式熱泵1內(nèi)供給,因此被注入相對(duì)于被供給到吸收式熱泵1內(nèi)的補(bǔ)給水ws的流量達(dá)到規(guī)定比率的流量的藥液lm可以說是基于由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62推測(cè)出的流量和由累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部63計(jì)算出的值,被注入補(bǔ)給水ws的。通過像這樣控制藥液泵73,能夠無需補(bǔ)給水流量計(jì),與將附設(shè)補(bǔ)給水流量計(jì),按照相對(duì)于所測(cè)定出的補(bǔ)給水ws的流量的比率供給藥液lm的情況相比,能夠抑制設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本。另外,這樣注入的藥液lm的流量為概算值,可能并非像相對(duì)于由補(bǔ)給水流量計(jì)測(cè)定出的補(bǔ)給水ws的流量以規(guī)定比率供給的情況那樣正確的值。但是,第二類吸收式熱泵的相對(duì)于被加熱水的蒸發(fā)量的保有水量比通常的蒸氣鍋爐大數(shù)倍,因此被加熱水的水質(zhì)變化也緩慢。因此,可以基于所推測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量控制藥液泵73,這樣能夠簡(jiǎn)化控制。

如上說明所示,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的吸收式熱泵1,蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62根據(jù)由壓力計(jì)93檢測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的壓力、由冷卻水溫度計(jì)48檢測(cè)出的冷卻水c的溫度以及由熱源熱水溫度計(jì)58檢測(cè)出的熱源熱水h的溫度來推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量,因此無需設(shè)置蒸氣流量計(jì),就能實(shí)現(xiàn)氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq的液位的穩(wěn)定化,并能夠?qū)ρa(bǔ)給水泵86供給補(bǔ)給水ws、經(jīng)由排放閥98排出被加熱水液體wq、由藥液泵73注入藥液lm適當(dāng)?shù)貙?shí)施控制。

在以上說明中,排放管95與氣液分離器80的下部連接,將氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq直接向吸收式熱泵1之外放出,但也可以設(shè)定為排放管95與分離液管81、被加熱水導(dǎo)入管82、吸收器10的導(dǎo)熱管12中的至少一個(gè)或者這些中亦包含被加熱水流出管84、液位控制筒87c在內(nèi)的、存在被加熱水液體wq的部分中的至少一個(gè)連接,將氣液分離器80內(nèi)的被加熱水液體wq間接地向吸收式熱泵1之外放出。在排放管95與導(dǎo)熱管12連接的情況下,有望實(shí)現(xiàn)將在導(dǎo)熱管12內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)殘留物排出的效果。然而,如果排放管95與氣液分離器80連接,則能夠排出與補(bǔ)給水ws混合前的濃縮度高的被加熱水液體wq,因此比較理想。

在上述說明中,排放閥98被配設(shè)于排放管95,但也可將排放閥98不經(jīng)由排放管95而與氣液分離器80直接連接?;蛘?,還可以除了氣液分離器80外,與包括分離液管81、被加熱水導(dǎo)入管82等在內(nèi)的、存在被加熱水液體wq的部分中的至少一個(gè)直接連接。

在上述說明中,補(bǔ)給水管85與分離液管81和被加熱水導(dǎo)入管82的連接部連接,向被加熱水液體導(dǎo)入流路供給補(bǔ)給水ws,由此將補(bǔ)給水ws間接地供給至氣液分離器80,但是也可以設(shè)定為補(bǔ)給水管85與氣液分離器80連接,將補(bǔ)給水ws直接供給至氣液分離器80,還可以設(shè)定為補(bǔ)給水管85與吸收器10的導(dǎo)熱管12或被加熱水導(dǎo)入管82、被加熱水流出管84等存在被加熱水w的部分連接,將補(bǔ)給水ws間接地供給至氣液分離器80。

在上述說明中,被加熱介質(zhì)液體供給裝置是補(bǔ)給水泵86,但在從外部的初壓供給補(bǔ)給水ws的情況下,通過在補(bǔ)給水管85設(shè)置能夠?qū)υ谘a(bǔ)給水管85流動(dòng)的補(bǔ)給水ws的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的補(bǔ)給水控制閥,能夠?qū)⒃撗a(bǔ)給水控制閥作為被加熱介質(zhì)液體供給裝置。

在上述說明中,蒸氣產(chǎn)生流量掌握部是基于由壓力計(jì)93檢測(cè)出的被加熱水蒸氣wv的壓力、由冷卻水溫度計(jì)48檢測(cè)出的冷卻水c的溫度以及由熱源熱水溫度計(jì)58檢測(cè)出的熱源熱水h的溫度來推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量的蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62,但也可以是直接檢測(cè)在氣液分離器80產(chǎn)生的被加熱水蒸氣wv的流量的蒸氣流量計(jì)。在將蒸氣產(chǎn)生流量掌握部設(shè)為蒸氣流量計(jì)的情況下,代表性地將其安裝于被加熱水蒸氣管89。如果將蒸氣產(chǎn)生流量掌握部設(shè)為蒸氣流量計(jì),則與由蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62進(jìn)行推測(cè)的情況相比,能夠正確地掌握在氣液分離器80產(chǎn)生的被加熱水蒸氣wv的流量。

在上述說明中,蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62基于被加熱水蒸氣wv的壓力、冷卻水c的溫度以及熱源熱水h的溫度推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量,但也可以基于被加熱水蒸氣wv的壓力、冷卻水c的溫度以及熱源熱水h的溫度中的一個(gè)或者多個(gè)代用值推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量。作為被加熱水蒸氣wv的壓力的代用值,可以設(shè)定為與被加熱水蒸氣wv的壓力相關(guān)的物理量亦即被加熱水蒸氣wv的溫度或者在吸收器10的導(dǎo)熱管12流動(dòng)而被加熱的被加熱水w的壓力或溫度(被加熱水w的飽和溫度)。這些代用值代表性地為由儀器類檢測(cè)出的值,但也可以不是檢測(cè)出的值,而是預(yù)先設(shè)定于控制裝置60的作為目標(biāo)的被加熱水蒸氣wv的壓力或者溫度。另外,被加熱水蒸氣wv的壓力能夠與被加熱水蒸氣wv的溫度相互換算,被加熱水蒸氣wv的溫度能夠根據(jù)吸收器10的殼體內(nèi)的稀溶液sw的溫度進(jìn)行推斷,因此可以檢測(cè)吸收器10的殼體內(nèi)的稀溶液sw的溫度來代用。另外,在吸收器10出口的稀溶液sw的溫度、濃度以及吸收器10的殼體內(nèi)壓之間具有相關(guān)性,因此在已知吸收器10的出口的稀溶液sw的濃度的情況下,可以根據(jù)稀溶液sw的濃度計(jì)算稀溶液sw的溫度來代用。作為冷卻水c的溫度的代用值,可以是與冷卻水c的溫度相關(guān)的物理量亦即由冷凝器40冷凝了的制冷劑的溫度或者冷凝器殼體41的內(nèi)壓(也可以是與此大致相等的再生器30的殼體的內(nèi)壓)。另外,再生器30的殼體的內(nèi)壓與再生器30的殼體出口的濃溶液sa的溫度和濃度相互關(guān)聯(lián),因此在已知再生器30的殼體出口的濃溶液sa的溫度或者濃度的情況下,可以根據(jù)濃溶液sa的溫度或者濃度計(jì)算再生器30的殼體的內(nèi)壓來代用。這些代用值代表性地為由儀器類檢測(cè)出的值,但也可以并非檢測(cè)出的值,而是預(yù)先設(shè)定于控制裝置60的冷卻水c的溫度。作為熱源熱水h的溫度的代用值,可以是與熱源熱水h的溫度相關(guān)的物理量亦即由蒸發(fā)器20蒸發(fā)了的蒸發(fā)器制冷劑蒸氣ve的溫度或者蒸發(fā)器殼體21的內(nèi)壓(也可以是與此大致相等的吸收器10的殼體的內(nèi)壓)。這些代用值代表性地為由儀器類檢測(cè)出的值,但也可以并非檢測(cè)出的值,而是預(yù)先設(shè)定于控制裝置60的熱源熱水h的溫度。另外,在上述說明中,作為蒸發(fā)器熱源流體和再生器熱源流體使用熱水,但它們的一方或者兩方也可以是蒸氣。

在上述說明中,蒸發(fā)器20是滿液式的,但也可以是噴灑式。在將蒸發(fā)器設(shè)定為噴灑式的情況下,只要在蒸發(fā)器殼體的上部設(shè)置噴灑制冷劑液體vf的制冷劑液體噴灑噴嘴即可,在為滿液式的情況下,只要將與蒸發(fā)器殼體21的下部連接的制冷劑液體管45的端部與制冷劑液體噴灑噴嘴連接即可。另外,還可以設(shè)置將蒸發(fā)器殼體的下部的制冷劑液體vf向制冷劑液體噴灑噴嘴供給的配管和泵。

在上述說明中,對(duì)吸收式熱泵1為單級(jí)進(jìn)行了說明,但也可以是多級(jí)。

圖3例示了二級(jí)升溫型吸收式熱泵1a的結(jié)構(gòu)。關(guān)于吸收式熱泵1a,圖1所示的吸收式熱泵1的吸收器10和蒸發(fā)器20被分為高溫側(cè)的高溫吸收器10h和高溫蒸發(fā)器20h以及低溫側(cè)的低溫吸收器10l和低溫蒸發(fā)器20l。高溫吸收器10h的內(nèi)壓高于低溫吸收器10l,高溫蒸發(fā)器20h的內(nèi)壓高于低溫蒸發(fā)器20l。高溫吸收器10h和高溫蒸發(fā)器20h的上部以能使高溫蒸發(fā)器20h的制冷劑v的蒸氣向高溫吸收器10h移動(dòng)的方式連通。低溫吸收器10l和低溫蒸發(fā)器20l的上部以能使低溫蒸發(fā)器20l的制冷劑v的蒸氣向低溫吸收器10l移動(dòng)的方式連通。被加熱水液體wq由高溫吸收器10h加熱。熱源熱水h被導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器20l。構(gòu)成為,在低溫吸收器10l,利用吸收液s吸收從低溫蒸發(fā)器20l移動(dòng)來的制冷劑v的蒸氣時(shí)的吸收熱加熱高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)的制冷劑液體vf,使高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)產(chǎn)生制冷劑v的蒸氣,所產(chǎn)生的高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)的制冷劑v的蒸氣移動(dòng)到高溫吸收器10h,利用其被高溫吸收器10h內(nèi)的吸收液s吸收時(shí)的吸收熱加熱被加熱水液體wq。在吸收式熱泵1a中,蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部62(參見圖1)除了推測(cè)被加熱水蒸氣wv的產(chǎn)生流量外,還可以構(gòu)成為對(duì)由在低溫吸收器10l產(chǎn)生的吸收熱加熱的、在低溫吸收器10l內(nèi)的導(dǎo)熱管內(nèi)流動(dòng)的、來自高溫蒸發(fā)器20h的制冷劑液體vf蒸發(fā)所產(chǎn)生的制冷劑v的蒸氣的產(chǎn)生流量進(jìn)行推測(cè)。在該情況下,除了被加熱水w外,在低溫吸收器10l內(nèi)的導(dǎo)熱管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑v也相當(dāng)于被加熱介質(zhì)。此外,從低溫蒸發(fā)器20l向低溫吸收器10l移動(dòng)的制冷劑v的蒸氣相當(dāng)于吸收對(duì)象制冷劑的蒸氣。

其中,附圖標(biāo)記說明如下:

1:吸收式熱泵;10:吸收器;20:蒸發(fā)器;30:再生器;40:冷凝器;48:冷卻水溫度計(jì);58:熱源熱水溫度計(jì);60:控制裝置;61:存儲(chǔ)部;62:蒸氣產(chǎn)生流量推測(cè)部;63:累計(jì)蒸氣產(chǎn)生量計(jì)算部;64:供給控制部;65:排放閥控制部;66:藥液控制部;70:藥液注入裝置;80:氣液分離器;81:分離液管;82:被加熱水導(dǎo)入管;86:補(bǔ)給水泵;87:液位檢測(cè)器;93:壓力計(jì);98:排放閥;c:冷卻水;h:熱源熱水;lm:藥液;sa:濃溶液;sw:稀溶液;ve:蒸發(fā)器制冷劑蒸氣;vf:制冷劑液體;vg:再生器制冷劑蒸氣;wm:混合被加熱水;wq:被加熱水液體;wv:被加熱水蒸氣。

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