热能回收装置及其起动方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够抑制在运转开始时在蒸发器中产生的热应力的急剧增大的热能回收装置及其起动方法。前述热能回收装置具备蒸发器（10）、预热器（12）、能量回收部（13）、循环流路（22）、泵（20）、加热介质流路（30）、流量调整部（40）、控制部（50），前述加热介质流路（30）对于蒸发器（10）及预热器（12）供给加热介质，前述流量调整部（40）设置于加热介质流路（30）的比蒸发器（10）更靠上游侧的部位，控制部（50）在使泵（20）停止直到蒸发器（10）的温度变成规定值的状态下，控制流量调整部（40），使得气相的加热介质向蒸发器（10）的流入量逐渐地增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热能回收装置及其起动方法。
技术介绍
以往，众所周知有从由工厂的各种设备排出的废气等加热介质回收动力的热能回收装置。例如，在专利文献1中，公开了一种发电装置（热能回收装置），该发电装置具备：利用从外部的热源供给的加热介质加热工作介质的蒸发器，利用从蒸发器流出来的加热介质加热流入蒸发器前的工作介质的预热器，使从蒸发器流出来的工作介质膨胀的膨胀机，连接于膨胀机的发电机，使从膨胀机流出来的工作介质凝结的凝结器，将在凝结器中凝结的工作介质向预热器输送的工作介质泵，连接预热器、蒸发器、膨胀机、凝结器及泵的循环流路。专利文献1：日本特开2014-47632号公报。利用在上述专利文献1中记载的热能回收装置，在向蒸发器作为加热介质供给蒸汽（气相的介质）的情况下，存在在该装置的运转开始时蒸发器的温度急剧上升、由此在蒸发器中产生的热应力急剧地增大的可能。具体地说，在装置的运转开始之前，蒸发器的温度为比较低的温度，另一方面，蒸汽等气相的加热介质具有的热能非常大，因此若在运转开始时高温的气相的加热介质对于蒸发器流入，则存在蒸发器的温度会急剧上升的可能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够抑制运转开始时在蒸发器中产生的热应力的急剧增大的热能回收装置及其起动方法。作为解决前述问题的技术方案，本专利技术提供一种热能回收装置，前述一种热能回收装置具备蒸发器、预热器、能量回收部、循环流路、泵、加热介质流路、流量调整部、控制部，前述蒸发器使工作介质与从外部供给的气相的加热介质进行热交换，由此使前述工作介质蒸发，前述预热器使从前述蒸发器流出来的加热介质与流入前述蒸发器前的工作介质进行热交换，由此加热工作介质，前述能量回收部从由前述蒸发器流出来的工作介质回收能量，前述循环流路连接前述预热器、前述蒸发器及前述能量回收部，并且用于流通前述工作介质，前述泵设置于前述循环流路，前述加热介质流路对于前述蒸发器及前述预热器供给前述加热介质，前述流量调整部设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠上游侧的部位，前述控制部在使前述泵停止直到前述蒸发器的温度变成规定值的状态下，控制前述流量调整部，使得前述气相的加热介质向前述蒸发器的流入量逐渐地增加。在本热能回收装置中，气相的加热介质（蒸汽等）向蒸发器的流入量逐渐地增加直到蒸发器的温度变成规定值，因此抑制蒸发器的温度的急剧上升。进一步地，泵停止直到蒸发器的温度变成规定值，因此更切实地抑制加热介质向蒸发器急剧地流入，即，更切实地抑制蒸发器的温度的急剧上升。具体地说，若在蒸发器的温度变成规定值前驱动泵，则工作介质向蒸发器流入，气相的加热介质借助该工作介质冷却，因此会促进蒸发器中的气相的加热介质的凝结。若气相的加热介质凝结，则该加热介质的体积（压力）变小，因此促进气相的加热介质从加热介质流路向蒸发器的流入，由此存在蒸发器的温度急剧上升的情况。与之相对的，在本装置中，泵停止，直到蒸发器的温度变成规定值，因此会抑制运转开始时的蒸发器的温度的急剧上升，即，抑制在蒸发器中产生的热应力的急剧增大。在这种情况下，优选为，前述控制部在蒸发器的温度为规定值时提高前述泵的转速，使得维持前述加热介质流路的前述流量调整部与前述蒸发器之间的部位的压力比前述加热介质流路的比前述预热器更靠下游侧的部位的压力更高的状态。这样的话，能够一边抑制蒸发器中的所谓的水锤现象的产生一边驱动泵（向在能量回收部中回收能量的稳定运转转移）。例如，在加热介质流路的流量调整部与蒸发器之间的部位的压力比加热介质流路的比预热器更靠下游侧的部位的压力更小的情况下，在蒸发器和预热器中凝结的液相的加热介质变得很难从预热器流出，因此该液相的加热介质变得容易停留在蒸发器内。若在这种状态下气相的加热介质流入蒸发器内，则该加热介质被蒸发器内的液相加热介质（排水或雾）冷却而凝结，由此体积急剧地变小。若这样，则产生加热介质的凝结的区域的压力变得相对地低。结果，液相的加热介质（液滴）朝向该压力相对地低的区域移动，由此会产生该液相的加热介质冲击蒸发器的内表面的现象（水锤现象）。相对于此，在本装置中，维持加热介质流路的流量调整部与蒸发器之间的部位的压力比加热介质流路的比预热器更靠下游侧的部位的压力更高的状态，因此抑制蒸发器中的水锤现象的产生。另外，在本专利技术中，优选为，还具备蒸汽疏水阀，前述蒸汽疏水阀设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠下游侧并且比前述预热器更靠上游侧的部位，前述蒸汽疏水阀禁止从前述蒸发器流出来的加热介质中的气相的加热介质的通过，并且允许液相的加热介质的通过。在这种技术方案的情况下，即使加热介质从蒸发器以气相或气液两相的状态流出来，也借助蒸汽疏水阀禁止气相的加热介质的通过，因此抑制气相的加热介质向预热器的流入。由此，抑制预热器中的水锤现象的产生。在这种情况下，优选为，还具备排气流路，前述排气流路设置于前述加热介质流路的前述蒸汽疏水阀与前述预热器之间的部位，使从前述蒸发器流出来的加热介质中的气相的加热介质向外部排出。这样的话，更切实地抑制气相的加热介质向预热器的流入。另外，在本专利技术中，优选为，前述流量调整部具有第一开关阀、旁通流路、第二开关阀，前述第一开关阀设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠上游侧的部位，前述旁通流路绕过前述第一开关阀，并且具有比前述加热介质流路的内径更小的内径，前述第二开关阀设置于前述旁通流路，前述第二开关阀构成为能够调整开度。在这种技术方案的情况下，能够借助如下所述的简单的构造，进行气相的加热介质向蒸发器的流入量的微调整：设置具有比加热介质流路的内径更小的内径的旁通流路和能够调整开度的第二开关阀。在这种情况下，优选为，前述控制部在前述加热介质流路的比前述流量调整部更靠上游侧的部位的压力与前述加热介质流路的前述流量调整部与前述蒸发器之间的部位的压力彼此相等时，将前述第一开关阀打开。这样的话，能够抑制打开第一开关阀时的气相的加热介质向蒸发器的急剧流入，即抑制蒸发器的温度的急剧上升，并且增加气相的加热介质向蒸发器的流入量。另外，在本专利技术中，优选为，在前述加热介质流路的比前述预热器更靠下游侧的部位设置有压力损失产生部，前述压力损失产生部对于从前述预热器流出来的加热介质使其产生压力损失，使得前述预热器内被液相的加热介质充满。这样的话，预热器内被液相的加热介质充满，因此抑制预热器中的水锤现象的产生。具体地说，优选为，前述压力损失产生部由立起流路构成，前述立起流路由前述加热介质流路的一部分构成并且具有向上方立起的形状，前述立起流路的下游侧的端部的位置设定成与前述预热器的用于使前述加热介质流入前述预热器内的流入口的高度位置相同或比其更高的高度位置。这样的话，能够对于从预热器流出来的加热介质简单地使其产生压力损失。另外，在本专利技术中，优选为，还具备调整阀，前述调整阀设置于前述加热介质流路的前述预热器的下游侧的部位，能够调整开度，前述控制部调整前述调整阀的开度，使得前述加热介质流路的比前述调整阀更靠下游侧的部位的温度或压力落入一定的范围内。这样的话，从预热器流出来的加热介质的温度或压力落入一定的范围内，因此能有效地利用该加热介质。另外，本专利技术提供一种热能回收装置，前述一种热能回收装置具备蒸发器、能量回收部、循环流路、泵、加热介质流路、流量调整部、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热能回收装置，其特征在于，具备蒸发器、预热器、能量回收部、循环流路、泵、加热介质流路、流量调整部、控制部，前述蒸发器使工作介质与从外部供给的气相的加热介质进行热交换，由此使前述工作介质蒸发，前述预热器使从前述蒸发器流出来的加热介质与流入前述蒸发器前的工作介质进行热交换，由此加热工作介质，前述能量回收部从由前述蒸发器流出来的工作介质回收能量，前述循环流路连接前述预热器、前述蒸发器及前述能量回收部，并且用于流通前述工作介质，前述泵设置于前述循环流路，前述加热介质流路对于前述蒸发器及前述预热器供给前述加热介质，前述流量调整部设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠上游侧的部位，前述控制部在使前述泵停止直到前述蒸发器的温度变成规定值的状态下，控制前述流量调整部，使得前述气相的加热介质向前述蒸发器的流入量逐渐地增加。

【技术特征摘要】
2015.07.16 JP 2015-142172;2016.03.07 JP 2016-043131.一种热能回收装置，其特征在于，具备蒸发器、预热器、能量回收部、循环流路、泵、加热介质流路、流量调整部、控制部，前述蒸发器使工作介质与从外部供给的气相的加热介质进行热交换，由此使前述工作介质蒸发，前述预热器使从前述蒸发器流出来的加热介质与流入前述蒸发器前的工作介质进行热交换，由此加热工作介质，前述能量回收部从由前述蒸发器流出来的工作介质回收能量，前述循环流路连接前述预热器、前述蒸发器及前述能量回收部，并且用于流通前述工作介质，前述泵设置于前述循环流路，前述加热介质流路对于前述蒸发器及前述预热器供给前述加热介质，前述流量调整部设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠上游侧的部位，前述控制部在使前述泵停止直到前述蒸发器的温度变成规定值的状态下，控制前述流量调整部，使得前述气相的加热介质向前述蒸发器的流入量逐渐地增加。2.如权利要求1所述的热能回收装置，其特征在于，前述控制部在前述蒸发器的温度为前述规定值时，提高前述泵的转速，使得维持前述加热介质流路的前述流量调整部与前述蒸发器之间的部位的压力与前述加热介质流路的比前述预热器更靠下游侧的部位的压力相比更高的状态。3.如权利要求2所述的热能回收装置，其特征在于，还具备蒸汽疏水阀，前述蒸汽疏水阀设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠下游侧并且比前述预热器更靠上游侧的部位，前述蒸汽疏水阀禁止从前述蒸发器流出来的加热介质中的气相的加热介质的通过，并且允许液相的加热介质的通过。4.如权利要求3所述的热能回收装置，其特征在于，还具备排气流路，前述排气流路设置于前述加热介质流路的前述蒸汽疏水阀与前述预热器之间的部位，使从前述蒸发器流出来的加热介质中的气相的加热介质向外部排出。5.如权利要求1~4中任意一项所述的热能回收装置，其特征在于，前述流量调整部具有第一开关阀、旁通流路、第二开关阀，前述第一开关阀设置于前述加热介质流路的比前述蒸发器更靠上游侧的部位，前述旁通流路绕过前述第一开关阀，并且具有比前述加热介质流路的内径更小的内径，前述第二开关阀设置于前述旁通流路，前述第二开关阀构成为能够调整开度。6.如权利要求5所述的热能回收装置，其特征在于，前述控制部在前述加热介质流路的比前述流量调整部更靠上游侧的部位的压力与前述加热介质流路的前述流量调整部与前述蒸发器之间的部位的压力彼此相等时，将前述第一开关阀打开。7.如权利要求1~6中任意一项所述的热能回收装置，其特征在于，在前述加热介质流路的比前述预热器更靠下游侧的部位处设置有压力损失产生部，前述压力损失产生部对于从前述预热器流出来的加热介质使其产生压力损失，使得前述预热器内被液相的加热介质充满。8.如权利要求7所述的热能回收装置，其特征在于，前述压力损失产生部由立起流路构成，前述立起流路由前述加热介质流路的一部分构成并且具有向上方立起的形状，前述立起流...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥和雄，足立成人，成川裕，神吉英次，冈本城彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP