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二重効用吸収冷凍機について質問します。

添付写真の高温熱交換器と低温熱交換器の働きについて、具体的にやさしく教えてください。

専門用語を並べたような解説は控えてください。よろしくお願いします。

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●質問者: ryouko5252
●カテゴリ:ビジネス・経営 生活
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 2/2件

▽最新の回答へ

1 ● tsuka115
●80ポイント ベストアンサー

工業化学とかの分野ですかね?
質問より、吸収式冷凍機の説明は省きます。

例えば(細かい温度の数字は物質により変わりますのであくまで参考に)

300℃の蒸気が凝縮器に入ってきて、ここの飽和温度が100℃だと
仮定すると、入ってきた蒸気は100℃で凝縮して液体になります。
これをポンプで送る時に100℃の熱を利用して300℃の蒸気が
凝縮器に入る前にできるだけ冷やしてやろう。
そうすれば凝縮器の負荷(エネルギー)が減り、冷却水の使用量が減って
効率的(省エネ)です。

逆に、100℃の液体を300℃の蒸気で加熱してやろう。
こうすれば次の装置で加熱する負荷が小さくなるのでさらに省エネです。

こうやって、お互いの熱を利用し合って省エネしています。
1粒(1つの熱交換器)で2度おいしいってことですね。

こんなことを高温熱交換器と低温熱交換器で行っていて
高温と低温というのは、温度レベルが高いか低いかということでしょう。
例えば上の例が低温の場合、高温の例は800℃の蒸気と300℃の液体が
熱交換するというような感じです。

URLは適当です
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E9%87%8D%E5%8A%B9%E7%94%A8%E5%90%B8%E5%8F%8E%E5%86%B7%E5%87%8D%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB


ryouko5252さんのコメント
回答ありがとうございます。 大枠はわかりましたが、少し質問させてください。 >300℃の蒸気が凝縮器に入ってきて、ここの飽和温度が100℃だと 仮定すると、入ってきた蒸気は100℃で凝縮して液体になります。 これをポンプで送る時に100℃の熱を利用して300℃の蒸気が 凝縮器に入る前にできるだけ冷やしてやろう。 そうすれば凝縮器の負荷(エネルギー)が減り、冷却水の使用量が減って 効率的(省エネ)です。 逆に、100℃の液体を300℃の蒸気で加熱してやろう。 こうすれば次の装置で加熱する負荷が小さくなるのでさらに省エネです ?ここの飽和温度とは、凝縮器の温度ですか。 ?凝縮器に入る前の100℃の熱とは。? ?高温熱交換器と低温熱交換器は、熱を与えたり、奪う機能の両方があるのですか。 的はずれな質問かも知れませんが、ご教授お願いします。

tsuka115さんのコメント
(1)そうです。飽和温度は凝縮器での温度です。 先に(3)の回答 (3)そうです。熱交換器というのは、高温の流体(液体または気体)と 低温の流体(液体または気体)がたくさんのパイプなどを介して 熱を交換する装置です。 多管式熱交換器というのを調べるとわかるかと思います。 下記は原理イメージ図です。 http://tokkyoj.com/data/tk2003-42689.shtml 流体Aが高温で流体Bが低温の場合、流体Aは温度が下がり 流体Bは温度が上がります。 (2)まず熱交換器が無い単純な場合を考えます。 凝縮器に入ってくる蒸気は300℃で、飽和温度100℃で凝縮するので 100℃の液体となります。 この100℃の液体をポンプで送っって終わり。 このとき、凝縮器で冷却するのは、300℃の蒸気を100℃の 液体までするだけ冷やすエネルギー(冷却水)が必要ですね。 次に熱交換器がある場合 凝縮器に入ってこようとする蒸気は300℃で同じです。 しかし、凝縮器の手前で熱交換器があって、例えば200℃まで 温度が下がったら、凝縮器で冷却するのは、200℃の蒸気を 100℃の液体まで冷やすエネルギーが必要です。 どうでしょう、最初のに比べて凝縮器で冷やすエネルギー(冷却水)は 減ってますね。 ここで、凝縮器手前の熱交換器で、冷却水を使う代わりに 凝縮した100℃の液体を使って冷却するんです。 そうすればその分冷却水がいらなくなります。 熱交換器無しの場合の例 300℃蒸気→(凝縮器)→100℃液体 熱交換器有りの場合の例 300℃蒸気→(熱交換器)→200℃蒸気→(凝縮器)→100℃液体 ↓ 200℃液体←(熱交換器)←←←←←←←←←←←←←←100℃液体

ryouko5252さんのコメント
丁寧な回答ありがとうございます。95%は、大変よくわかりました。 無知で大変、申し訳ないのですが、あと、0.5%をご教授ください。 >ここで、凝縮器手前の熱交換器で、冷却水を使う代わりに 凝縮した100℃の液体を使って冷却するんです。 凝縮した100℃の液体というのは、凝縮器で100℃の液体になるのですよね。ということは、凝縮器のはいる手前の熱交換器で、100℃の凝縮した液体を使うことは、できないのではないでしょうか。 的はずれなトンチンカンなことを言っているのであれば、お許しください。上記のことが、どうにも府に落ちなくて。 よろしければ、ご教授お願いします。

tsuka115さんのコメント
>凝縮器のはいる手前の熱交換器で、100℃の凝縮した液体を使うことは、できないのではないでしょうか。 質問の日本語の意味が不明ですが・・・ 熱交換器有りの場合の例 300℃蒸気→(熱交換器)→200℃蒸気→(凝縮器)→100℃液体 ↓ 200℃液体←(熱交換器)←←←←←←←←←←←←←←100℃液体 凝縮器にはいる手前の熱交換器で、100℃の凝縮した液体を使ってますよね? もっと書くと 300℃蒸気→(熱交換器)→200℃蒸気 ↓↓↓<熱交換器を介して高温側から低温側へ熱が移動する> 200℃液体←(熱交換器)←100℃液体

ryouko5252さんのコメント
お返事遅くなり、すみません。よくわかりました。また、機会があればよろしくお願いします。

2 ● miharaseihyou
●20ポイント

大雑把に言うと、給湯設備と冷蔵庫、あるいはクーラーを同時に運転して、熱交換で省エネにしようという装置の一種です。
一般的な装置と違うのは冷媒を圧縮するのではないこと。

先ず、吸収液に冷媒を吸収させて低圧状態を作ります。
低圧によって気化器に供給された冷媒は気化し、気化熱を奪い、冷蔵庫やクーラーで空気を冷やします。
吸収液は循環させ、気化器で加熱して冷媒を放出させます。
冷媒を放出した吸収液は再び冷媒の吸収に利用します。

気化器で気化させた冷媒は凝縮器で冷やして回収します。
回収された冷媒はクーラーや冷蔵庫に供給されます。
冷媒を冷やして回収する時の凝縮熱の一部を給湯などに使う設計です。

吸収液のループと冷媒のループがあるので分かりにくいと思いますが、別々に考えれば理解できると思います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%B8%E5%8F%8E%E5%BC%8F%E5%86%B7%E5%87%8D%E6%A9%9F

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E9%87%8D%E5%8A%B9%E7%94%A8%E5%90%B8%E5%8F%8E%E5%86%B7%E5%87%8D%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB

単段では効率が悪いので二段にして熱効率を高める。
ホテルなどで業務用の装置が稼働しています。


ryouko5252さんのコメント
回答ありがとうございます。 >冷媒を冷やして回収する時の凝縮熱の一部を給湯などに使う設計です 冷媒を冷やす時は、クーリングタワーの冷却水を使って、凝縮熱を与えられた冷却水は温水となって、クーリングタワーに戻ると思いますが、この、凝縮熱の一部を、クーリングタワーに戻さないで、給湯に使うということなのでしょうか。 よろしくお願いします。

miharaseihyouさんのコメント
失礼した。 この手の冷凍サイクルでは余熱もクーリングに再利用するので取り出すと効率が落ちる。 直炊き式の場合に温水ボイラーとしても使えるという事だった。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%B8%E5%8F%8E%E5%BC%8F%E5%86%B7%E5%87%8D%E6%A9%9F#.E7.9B.B4.E7.84.9A.E3.81.8D.E5.BC.8F.E4.BA.8C.E9.87.8D.E5.8A.B9.E7.94.A8.E5.90.B8.E5.8F.8E.E5.BC.8F.E5.86.B7.E6.B8.A9.E6.B0.B4.E5.99.A8
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