JP2013228120A - Ammonia removal device and ammonia removal method for absorption water cooling and heating machine or absorption refrigerating machine - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に広く用いることができ、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の能力を極端に低下させることのないアンモニア除去装置及び方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明にかかる吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置及び方法は、蒸発器３と、凝縮器４と、冷媒５と、冷媒ポンプ６と、散布経路７と、冷媒経路８とを備えた吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２の冷媒５からアンモニアを除去するアンモニア除去装置及び方法において、冷媒５を凝縮器４または冷媒経路８から抜き出し、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２内部の気圧よりも低い気圧にされた容器１３内部を通すことで、凝縮器４によって生成された冷媒５の熱を利用して冷媒５よりアンモニアを除去する。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ammonia removal apparatus and method which can be widely used in an absorption chiller / heater or an absorption chiller and does not extremely reduce the capacity of the absorption chiller / heater or absorption chiller. The purpose is to do.
An ammonia removal apparatus and method for an absorption chiller or absorption refrigerator according to the present invention includes an evaporator 3, a condenser 4, a refrigerant 5, a refrigerant pump 6, a spray path 7, In the ammonia removal apparatus and method for removing ammonia from the refrigerant 5 of the absorption chiller / heater 2 or the absorption chiller 2 having the refrigerant path 8, the refrigerant 5 is extracted from the condenser 4 or the refrigerant path 8, and the absorption chilled / hot water The ammonia is removed from the refrigerant 5 by using the heat of the refrigerant 5 generated by the condenser 4 by passing the inside of the container 13 whose pressure is lower than the pressure inside the compressor or the absorption refrigerator 2.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置およびアンモニア除去方法に関する。 The present invention relates to an ammonia removal device and an ammonia removal method for an absorption chiller / heater or an absorption chiller.
硝酸塩を腐食抑制剤として用いた吸収式冷温水機または吸収式冷凍機では、防食作用の副産物として、真空密閉空間である吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内にアンモニアが発生する。この発生したアンモニアは、その濃度および吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内の環境によって、伝熱材料として用いられている銅を溶解あるいは腐食させる働きがある。伝熱材料の溶解あるいは腐食は、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の運転を不可能とし、冷水や冷却水などの漏水や機器の他部材や建屋床などの浸水に繋がることから、定期的な除去が必要となる。 In an absorption chiller or absorption chiller using nitrate as a corrosion inhibitor, ammonia is generated in the absorption chiller or absorption refrigerator, which is a vacuum sealed space, as a by-product of the anticorrosive action. The generated ammonia has a function of dissolving or corroding copper used as a heat transfer material depending on its concentration and the environment in the absorption chiller / heater or the absorption refrigerator. Dissolution or corrosion of heat transfer materials makes it impossible to operate the absorption chiller / heater or absorption chiller, leading to leakage of chilled water, cooling water, etc., and inundation of other parts of equipment and building floors. Removal is required.
従来の吸収式冷温水機または吸収式冷凍機からアンモニアを除去する手段としては、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内に封入されている冷媒を交換することで、間接的に除去する手法が一般的である。しかし、機内冷媒の交換には多大な作業時間と廃冷媒の産業廃棄物処理が発生することから、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の適切なメンテナンスが行いやすいものではない。 As a means for removing ammonia from a conventional absorption chiller / heater or absorption chiller, there is a method of indirectly removing it by replacing the refrigerant enclosed in the absorption chiller / heater or absorption chiller. It is common. However, replacement of the in-machine refrigerant requires a lot of work time and industrial waste disposal of the waste refrigerant, so that it is not easy to perform appropriate maintenance of the absorption chiller / heater or the absorption chiller.
また機内冷媒の交換は、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の運転中に行うと、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の運転バランスを狂わす可能性があるため、冷房負荷の大きい時期には実施が難しい作業である。 In addition, if the refrigerant inside the machine is replaced while the absorption chiller / heater or absorption chiller is in operation, the absorption balance of the absorption chiller / heater or absorption chiller may be upset. It is difficult to implement.
このように冷媒中からアンモニアを除去する技術として、特許文献１が知られていた。特許文献１では、冷媒中に生成するアンモニアガスを固定する手段を設けているが、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機への組込みには、アンモニア除去剤を設置するための部位設置の改造や、アンモニア除去剤が吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内に拡散しないよう、除去剤のパッキングが必要である。 Patent Document 1 has been known as a technique for removing ammonia from the refrigerant in this way. In Patent Document 1, there is provided means for fixing ammonia gas generated in the refrigerant. However, for incorporation into an absorption chiller / heater or absorption chiller, modification of the site installation for installing an ammonia remover In addition, packing of the removing agent is necessary so that the ammonia removing agent does not diffuse into the absorption chiller / heater or the absorption refrigerator.
また、アンモニア除去剤の寿命が不明確であり、さらにアンモニア除去剤の機内影響が検討されていないなど、実際の吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に適用するには不明確な点があり、実用的ではない。 In addition, the life of the ammonia remover is unclear, and the effects of the ammonia remover in the machine have not been studied. There are unclear points when it is applied to an actual absorption chiller / heater or absorption chiller. Not practical.
さらにアンモニア除去剤として示されている成分の一部は、近年の吸収式冷温水機または吸収式冷凍機用防食剤として追添加されているモリブデン酸塩を析出させてしまい、それにより析出したモリブデン酸塩を沈殿させる恐れのある物質であるため、モリブデン酸塩が腐食抑制剤として用いられていない吸収式冷温水機または吸収式冷凍機にしか適用できない。 In addition, some of the components shown as ammonia removal agents precipitate molybdate, which has been added as an anticorrosive for recent absorption chiller / heater or absorption refrigeration machine, and the precipitated molybdenum Since it is a substance that may precipitate acid salts, it can be applied only to absorption chillers or absorption refrigerators in which molybdate is not used as a corrosion inhibitor.
また水などからアンモニアを除去する手法として特許文献２なども知られている。この特許文献２に示されるガスストリッピング法は、廃水処理などの分野でアンモニアを除去する手法としてよく用いられるが、加熱または加熱と減圧の併用手法ばかりであり、このままの適用では、温まった冷媒を吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に投入することになり、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の冷水を作る能力を極端に低下させるものとなってしまう。 Patent Document 2 is also known as a method for removing ammonia from water or the like. The gas stripping method disclosed in Patent Document 2 is often used as a method for removing ammonia in the field of wastewater treatment or the like, but is only a method for heating or a combination of heating and decompression. Will be put into the absorption chiller / heater or the absorption chiller, and the ability of the absorption chiller / heater or absorption chiller to produce cold water will be extremely reduced.
硝酸塩を腐食抑制剤として用いる手法は、防食効果の即効性や毒性の低さなどの観点から変更できないため、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の安価な作業提供による吸収式冷温水機または吸収式冷凍機長寿命化のためには、何らかの代替アンモニア除去手法が必要となる。 The method of using nitrate as a corrosion inhibitor cannot be changed from the viewpoint of the immediate effect of the anticorrosion effect and low toxicity, so the absorption chiller / heater by providing inexpensive work of the absorption chiller / heater or absorption chiller or In order to extend the life of the absorption refrigerator, some alternative ammonia removal technique is required.
硝酸塩を腐食抑制剤として用いた吸収式冷温水機または吸収式冷凍機を対象に、密閉循環されている冷媒から、吸収冷温水機の運転中に、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の機内状態および冷房負荷に大きな影響を与えずに、アンモニアを除去する手法が必要となっている。 Targeting absorption chillers or absorption chillers using nitrate as a corrosion inhibitor, the absorption chillers or absorption chillers of an absorption chiller or absorption chiller can be used during the operation of an absorption chiller There is a need for a technique for removing ammonia without significantly affecting the in-flight condition and cooling load.
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、硝酸塩を腐食抑制剤として用いた吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に広く用いることができ、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の能力を極端に低下させることのない吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置およびアンモニア除去方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be widely used in absorption chiller-heaters or absorption chillers using nitrate as a corrosion inhibitor. An object of the present invention is to provide an ammonia removal apparatus and an ammonia removal method for an absorption chiller / heater or absorption chiller that do not extremely reduce the capacity.
前記目的を達成するために本発明にかかる吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置は、再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、前記凝縮器で生成された冷媒を前記蒸発器に導く冷媒経路と、前記蒸発器の下部に溜まった冷媒を前記蒸発器の上部より前記蒸発器内に散布する散布経路と、冷媒散布用の冷媒ポンプと、を備え、吸収剤と冷媒とを混合した吸収液が器内に充填された吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置において、前記吸収式冷温水機または吸収式冷凍機から抜き出した前記冷媒からアンモニアを除去する分離容器と、前記分離容器下部に溜まった冷媒を前記吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に戻す戻しポンプと、前記分離容器内部の気圧を低下させるための真空ポンプとを備え、前記冷媒は前記冷媒経路から前記冷媒を抜き出し、前記吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内部の気圧よりも低い気圧にされた前記分離容器内部に散布することで、前記凝縮器で生成される冷媒がもっている熱を利用して前記冷媒よりアンモニアを除去することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ammonia removing apparatus for an absorption chiller or absorption chiller according to the present invention is produced by a regenerator, a condenser, an evaporator, an absorber, and the condenser. A refrigerant path that guides the refrigerant to the evaporator, a distribution path that distributes the refrigerant accumulated in the lower part of the evaporator from the upper part of the evaporator into the evaporator, and a refrigerant pump for distributing the refrigerant. In the ammonia removal device of an absorption chiller / heater or absorption chiller in which an absorbent mixed with an agent and a refrigerant is filled, ammonia from the refrigerant extracted from the absorption chiller / heater or absorption chiller A separation container that removes the refrigerant, a return pump that returns the refrigerant accumulated in the lower part of the separation container to the absorption chiller or absorption chiller, and a vacuum pump for lowering the atmospheric pressure inside the separation container, Above The medium extracts the refrigerant from the refrigerant path, and sprays the refrigerant into the separation container that has a pressure lower than the pressure inside the absorption chiller / heater or the absorption chiller, thereby generating the refrigerant in the condenser. It is characterized in that ammonia is removed from the refrigerant by using the heat that is contained.
また、本発明にかかる吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去方法は、再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、前記凝縮器で生成された冷媒を前記蒸発器に導く冷媒経路と、前記蒸発器の下部に溜まった冷媒を前記蒸発器の上部より前記蒸発器内に散布する散布経路と、冷媒散布用の冷媒ポンプと、を備え、吸収剤と冷媒とを混合した吸収液が器内に充填された吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去方法において、前記凝縮器または前記冷媒経路から冷媒を抜き出し、前記吸収式冷温水機または吸収式冷凍機内部の気圧よりも低い気圧にされた前記容器内部を通すことにより、前記凝縮器で生成される冷媒がもっている熱を利用して前記冷媒よりアンモニアを分離除去することを特徴とする。 The method for removing ammonia in an absorption chiller / heater or absorption chiller according to the present invention includes a regenerator, a condenser, an evaporator, an absorber, and a refrigerant generated in the condenser. A refrigerant path leading to the refrigerant, a spray path for spraying the refrigerant accumulated in the lower part of the evaporator into the evaporator from the upper part of the evaporator, and a refrigerant pump for spraying the refrigerant. In the method of removing ammonia from an absorption chiller / heater or an absorption refrigeration machine in which the mixed absorption liquid is filled, the refrigerant is extracted from the condenser or the refrigerant path, and the absorption chiller / heater or absorption chiller is extracted. Ammonia is separated and removed from the refrigerant by using the heat generated by the refrigerant generated in the condenser by passing through the inside of the container whose pressure is lower than the internal atmospheric pressure.
本発明によれば、硝酸塩を腐食抑制剤として用いた吸収式冷温水機または吸収式冷凍機に広く用いることができ、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機の能力を極端に低下させることのない吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置およびアンモニア除去方法を提供することができる。 According to the present invention, it can be widely used in an absorption chiller / heater or absorption chiller using nitrate as a corrosion inhibitor, and the ability of the absorption chiller / heater or absorption refrigerator can be extremely reduced. It is possible to provide an ammonia removal device and an ammonia removal method for an absorption chiller / heater without absorption or an absorption refrigeration machine.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施形態にかかるアンモニア除去装置の構成と冷凍機を接続した状態を示すブロック図である。なお同図において、アンモニア除去装置と関連する部分以外の冷凍機の構成部分は省略している。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ammonia removing apparatus according to an embodiment of the present invention and a state in which a refrigerator is connected. In the figure, the components of the refrigerator other than those related to the ammonia removing device are omitted.
本実施形態におけるアンモニア除去装置１が用いられる吸収式冷凍機２は、加熱源を有し、器内の吸収溶液を加熱して冷媒を発生させる再生器（図示せず）と、再生器（図示せず）で発生した冷媒（蒸気）を器内に受け入れ、冷却水管４Ａ内を流れる冷却源（たとえば冷却水）により冷却して冷媒を液化させる凝縮器４と、凝縮器４内の冷媒を受け入れ、これを蒸発させることにより被冷却媒体管３Ａ内を通る被冷却媒体から気化潜熱を奪って冷却能力を発生させる蒸発器３と、蒸発器３で蒸発した冷媒（蒸気）を前記再生器（図示せず）から戻された吸収溶液に吸収させて冷媒を多く含んだ吸収溶液を生成する吸収器（図示せず）と、吸収器（図示せず）で生成された吸収溶液を前記再生器（図示せず）に送り込む溶液ポンプ（図示せず）と、前記蒸発器３の下部に溜まった冷媒５を蒸発器３の上部より蒸発器３内に散布する散布経路７と、前記散布経路７に設置された冷媒散布用の冷媒ポンプ６と、前記凝縮器４内の冷媒を蒸発器３に導く冷媒経路８と、を備え、器内には、吸収剤（たとえば臭化リチウム）と冷媒（たとえば水）とを混合した吸収溶液が充填されている。 The absorption refrigerator 2 in which the ammonia removing apparatus 1 in the present embodiment is used has a heating source, a regenerator (not shown) that heats the absorption solution in the container to generate a refrigerant, and a regenerator (see FIG. Refrigerant (steam) generated in the apparatus is received in the vessel, cooled by a cooling source (for example, cooling water) flowing in the cooling water pipe 4A, and the refrigerant in the condenser 4 is received. Then, by evaporating this, the evaporator 3 that takes the latent heat of vaporization from the cooled medium passing through the cooled medium pipe 3A and generates the cooling capacity, and the regenerator (vapor) evaporated in the evaporator 3 are shown in FIG. An absorber (not shown) that absorbs the absorbing solution returned from the absorber (not shown) to generate an absorbing solution containing a large amount of refrigerant, and the regenerator (not shown) generates the absorbing solution generated by the absorber (not shown). Solution pump (not shown) to feed into (not shown) A spraying path 7 for spraying the refrigerant 5 accumulated in the lower part of the evaporator 3 into the evaporator 3 from the upper part of the evaporator 3, a refrigerant pump 6 for spraying the refrigerant installed in the spraying path 7, and the condensation A refrigerant path 8 that guides the refrigerant in the vessel 4 to the evaporator 3, and the vessel is filled with an absorbing solution in which an absorbent (for example, lithium bromide) and a refrigerant (for example, water) are mixed.
なお、散布経路７には外部に連通する連通路９がバルブ１０を介して開閉自在に設けられている。同様に冷媒経路８にも外部に連通する連通路１１がバルブ１２を介して開閉自在に設けられている。なお、本実施形態を説明するに当たり、アンモニア除去装置１を適用する機器として吸収式冷凍機２を例に挙げて説明しているがこれに限られるものではなく、適用対象として吸収式冷温水機であってもよい。 The spraying path 7 is provided with a communication path 9 communicating with the outside via a valve 10 so as to be opened and closed. Similarly, a communication path 11 communicating with the outside is provided in the refrigerant path 8 via a valve 12 so as to be opened and closed. In the description of the present embodiment, the absorption refrigeration machine 2 is described as an example to which the ammonia removing device 1 is applied. However, the present invention is not limited to this, and the absorption chiller / heater is an application target. It may be.
また、アンモニア除去装置１は吸収式冷凍機２から抜き出した冷媒５からアンモニアを除去する分離容器１３と、分離容器１３下部に溜まった冷媒５を吸収式冷凍機２に戻す戻しポンプ１４と、分離容器１３内部の気圧を低下させるための真空ポンプ１５とを備えている。 Further, the ammonia removing device 1 includes a separation container 13 that removes ammonia from the refrigerant 5 extracted from the absorption refrigerator 2, a return pump 14 that returns the refrigerant 5 accumulated in the lower part of the separation container 13 to the absorption refrigerator 2, and a separation And a vacuum pump 15 for lowering the pressure inside the container 13.
分離容器１３は冷媒５からアンモニアを分離するための容器である。分離容器１３には、連通路１１と連結される冷媒抽出路１６が接続される。真空ポンプ１５は分離容器１３を吸収式冷凍機２より高い真空度に保ち、吸収式冷凍機２から冷媒抽出路１６を介して冷媒５を抽出すると共に、分離容器１３内では冷媒５からアンモニアを分離させる。 The separation container 13 is a container for separating ammonia from the refrigerant 5. A refrigerant extraction path 16 that is connected to the communication path 11 is connected to the separation container 13. The vacuum pump 15 keeps the separation container 13 at a higher degree of vacuum than the absorption refrigerator 2, extracts the refrigerant 5 from the absorption refrigerator 2 through the refrigerant extraction path 16, and extracts ammonia from the refrigerant 5 in the separation container 13. Separate.
アンモニアが抽出されて除去された冷媒５は、分離容器１３の下部に溜まり、戻しポンプ１４の動作によって、連通路９と連結された冷媒戻し経路１７からバルブ１０を介して散布経路７に戻される。 The refrigerant 5 from which ammonia has been extracted and collected is accumulated in the lower part of the separation container 13 and is returned to the spraying path 7 via the valve 10 from the refrigerant return path 17 connected to the communication path 9 by the operation of the return pump 14. .
このような構造を持つアンモニア除去装置１によって、常設された吸収式冷凍機２の冷媒５からアンモニアを除去するには、まず連通路１１と冷媒抽出路１６、及び、連通路９と冷媒戻し経路１７を接続し、真空ポンプ１５を動作させて分離容器１３内部の気圧を吸収式冷凍機内部の気圧よりも低い気圧とし、この状態でバルブ１２を開放することで分離容器１３内部に冷媒５が散布される。散布された冷媒５からアンモニアが除去され、分離容器１３の下部に溜まる。ここで戻しポンプ１４を動作させ、バルブ１０を開放することでアンモニアが除去された冷媒５が散布経路７に戻される。この状態のまま、所定の時間アンモニア除去装置１を動作させ続けることによって、吸収式冷凍機２の冷媒５のアンモニア濃度が所定の値になるまでアンモニアを除去することができる。 In order to remove ammonia from the refrigerant 5 of the permanent absorption refrigerator 2 by the ammonia removing device 1 having such a structure, first, the communication path 11 and the refrigerant extraction path 16, and the communication path 9 and the refrigerant return path 17 is connected and the vacuum pump 15 is operated so that the pressure inside the separation container 13 is lower than the pressure inside the absorption refrigerator. By opening the valve 12 in this state, the refrigerant 5 is placed inside the separation container 13. Be sprayed. Ammonia is removed from the sprayed refrigerant 5 and collected in the lower part of the separation container 13. Here, the return pump 14 is operated, and the valve 5 is opened to return the refrigerant 5 from which ammonia has been removed to the spraying path 7. By continuing to operate the ammonia removing device 1 in this state for a predetermined time, the ammonia can be removed until the ammonia concentration of the refrigerant 5 of the absorption refrigeration machine 2 reaches a predetermined value.
このように本実施形態におけるアンモニア除去装置１は、加熱を行わないガスストリッピング法をとる。つまり、吸収式冷温水機または冷凍機２内でアンモニア濃度が高く、サービス用バルブであるバルブ１２が設置されている凝縮器４から冷媒経路８より機内冷媒５の一部を抜き出し、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２内部の気圧よりも低い気圧にされた分離容器１３内部に散布することで、ガスストリッピング法にてアンモニアを除去する。アンモニアが取り除かれた冷媒５は、吸収式冷温水機または冷凍機２の運転に影響を与えないために、蒸発器３〜冷媒ポンプ６〜冷媒スプレー１８の間でサービス用バルブであるバルブ１０が設けられた散布経路７を利用し機内に戻す。 Thus, the ammonia removal apparatus 1 in this embodiment employs a gas stripping method that does not perform heating. That is, a part of the in-machine refrigerant 5 is extracted from the refrigerant path 8 from the condenser 4 in which the ammonia concentration is high in the absorption chiller / refrigerator 2 or the refrigerator 2 and the valve 12 serving as the service valve is installed. Ammonia is removed by a gas stripping method by being sprayed into the separation container 13 which is at a pressure lower than the pressure inside the water machine or the absorption refrigerator 2. Since the refrigerant 5 from which ammonia has been removed does not affect the operation of the absorption chiller / hot water machine or the refrigerator 2, the valve 10 serving as a service valve is provided between the evaporator 3, the refrigerant pump 6, and the refrigerant spray 18. Return to the machine using the spraying path 7 provided.
通常のガスストリッピング法では、本実施形態における冷媒抽出路１６から分離容器１３に相当する部分である抽出部―分離容器間で加熱することでアンモニアガスの蒸発を加速させているが、本実施形態ではこの加熱を行わない。本実施形態では凝縮器４戻りラインである冷媒経路８より冷媒５を抽出することで、減圧下でアンモニアを分離するために必要な熱量を確保している。即ち本実施形態では凝縮器４で生成された冷媒５の熱を利用して冷媒５よりアンモニアを除去するのである。なお、本実施形態では冷媒経路８から冷媒５を抽出する例を挙げて説明したが、凝縮器４で生成された冷媒５の熱を利用可能な、例えば凝縮器４から冷媒５を抽出できる経路を別途設け、ここから抽出する方法や凝縮器４から直接冷媒５を抽出する構造や方法を用いてもよい。 In the normal gas stripping method, the evaporation of ammonia gas is accelerated by heating between the extraction section and the separation container, which is a part corresponding to the separation container 13 from the refrigerant extraction path 16 in the present embodiment. This heating is not performed in the form. In the present embodiment, the amount of heat necessary for separating ammonia under reduced pressure is secured by extracting the refrigerant 5 from the refrigerant path 8 that is the return line of the condenser 4. That is, in this embodiment, ammonia is removed from the refrigerant 5 using the heat of the refrigerant 5 generated by the condenser 4. In the present embodiment, the example of extracting the refrigerant 5 from the refrigerant path 8 has been described. However, the heat of the refrigerant 5 generated by the condenser 4 can be used, for example, the path through which the refrigerant 5 can be extracted from the condenser 4 May be provided separately, and a method of extracting from here or a structure or method of extracting the refrigerant 5 directly from the condenser 4 may be used.
このような構成及びアンモニア除去方法をとることによって、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２に広く用いることができ、凝縮器４によって生成された冷媒５の熱を利用して冷媒５よりアンモニアを除去するので吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２の能力を極端に低下させることのない吸収式冷温水機または吸収式冷凍機のアンモニア除去装置とすることができる。 By adopting such a configuration and an ammonia removal method, it can be widely used in an absorption chiller / heater or an absorption refrigeration machine 2, and the ammonia from the refrigerant 5 using the heat of the refrigerant 5 generated by the condenser 4. Therefore, it is possible to provide an absorption chiller / heater or an absorption chiller ammonia removing device that does not extremely reduce the capacity of the absorption chiller / heater 2 or the absorption chiller 2.
なお、本実施形態のアンモニア除去装置１において、分離容器１３と真空ポンプ１５は除湿器１９を介して接続している。真空ポンプ１５は過剰な水分を含む気体の導入に弱い場合が多いため、このような接続状態を取ることによって真空ポンプ１５が水蒸気を吸わないように分離容器１３から出るアンモニアと水蒸気の混合体から水分を除去することが可能となる。 In the ammonia removal apparatus 1 of the present embodiment, the separation container 13 and the vacuum pump 15 are connected via a dehumidifier 19. Since the vacuum pump 15 is often vulnerable to the introduction of a gas containing excessive moisture, the connection between the ammonia and water vapor that comes out of the separation container 13 prevents the vacuum pump 15 from sucking water vapor by taking such a connected state. It becomes possible to remove moisture.
さらに、本実施形態では除湿器１９によって分離容器１３から出るアンモニアと水蒸気の混合体から水分を除去しても、混合体に残留する水分が真空ポンプ１５に入った場合に対応するため、真空ポンプ１５の油から水を分離する油水分離器２０を適用している。 Furthermore, in this embodiment, even if moisture is removed from the mixture of ammonia and water vapor coming out of the separation container 13 by the dehumidifier 19, it corresponds to the case where moisture remaining in the mixture enters the vacuum pump 15. An oil / water separator 20 for separating water from 15 oils is applied.
なお、本実施形態では真空ポンプ１５を水蒸気から保護するために除湿器１９を用いているが、水蒸気の吸引による能力低下の発生しない真空ポンプの使用、もしくは真空ポンプ用油水分離器２０の導入のみによって除湿器１９を省略する構成であってもよい。このような構成とすることで装置の小型化やコストの低減を図ることも可能である。 In this embodiment, the dehumidifier 19 is used to protect the vacuum pump 15 from water vapor, but only the use of a vacuum pump that does not cause a decrease in capacity due to the suction of water vapor or the introduction of the oil / water separator 20 for the vacuum pump is used. Therefore, the dehumidifier 19 may be omitted. With such a configuration, it is possible to reduce the size of the apparatus and reduce the cost.
さらに本実施形態においては、冷媒経路８と分離容器１３を接続する経路中、即ち冷媒抽出経路１６から分離容器１３の上部の冷媒スプレー２１に、冷媒経路８から分離容器１３に冷媒５を送り出す抜き出しポンプ２２を設けている。また、前述のように凝縮器４から冷媒５を抽出できる経路を別途設けた場合や凝縮器４から直接冷媒５を抽出する構造や方法を用いた場合も考えられるが、このような形態や前述の本実施形態のように吸収式冷温水機または冷凍機２の冷媒取出し部〜分離容器１３間に、真空環境下で使用できるポンプを加えることで、機内冷媒５が多く生成される冷温水機や冷凍機２の場合であっても、除去時間の短縮を図ることができる。 Further, in the present embodiment, in the path connecting the refrigerant path 8 and the separation container 13, that is, withdrawing the refrigerant 5 from the refrigerant extraction path 16 to the refrigerant spray 21 on the upper side of the separation container 13 and from the refrigerant path 8 to the separation container 13. A pump 22 is provided. In addition, as described above, a case where a path through which the refrigerant 5 can be extracted from the condenser 4 is separately provided, and a case where a structure or method for extracting the refrigerant 5 directly from the condenser 4 are used are conceivable. As shown in the present embodiment, by adding a pump which can be used in a vacuum environment between the absorption chiller / heater or the refrigerant take-out part of the refrigerator 2 and the separation container 13, the chiller / heater in which a large amount of in-machine refrigerant 5 is generated. Even in the case of the refrigerator 2, the removal time can be shortened.
また、本実施形態のアンモニア除去装置１及びアンモニアの除去方法では、凝縮器４によって生成された冷媒５の熱を利用して冷媒５よりアンモニアを除去し、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２の能力を極端に低下させるような冷媒の加熱は行わないことから、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２が稼働状態で使用することを可能としている。これにより、冷房負荷の大きい時期であつても、装置を止めることなくアンモニアの除去作業を行うことができ、サービス性を向上することができる。 Moreover, in the ammonia removal apparatus 1 and the ammonia removal method of this embodiment, ammonia is removed from the refrigerant 5 using the heat of the refrigerant 5 generated by the condenser 4, and an absorption chiller / heater or absorption chiller is obtained. Since the refrigerant is not heated so as to extremely reduce the capacity 2, the absorption chiller / heater 2 or the absorption refrigeration machine 2 can be used in an operating state. As a result, even when the cooling load is high, the ammonia removal operation can be performed without stopping the apparatus, and the serviceability can be improved.
また本実施形態のアンモニア除去装置では、冷媒５を分離容器１３の上方にある冷媒スプレー２１から分離容器１３内部に散布させ、分離容器１３下部に溜まった冷媒５を散布経路７から吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２内部に戻す構成とすることで、分離容器１３の内部における放熱効果により、冷却された冷媒５を蒸発器３内の冷媒スプレー１８より散布させることができ、熱交換の効率を落とすことなくアンモニアの除去作業を行うことができる。また、アンモニアが除去された冷媒５を蒸発器３内の冷媒スプレー１８より散布させることで、吸収式冷温水機または吸収式冷凍機２の内部機器を構成する伝熱材料への悪影響を早期に取り除くことが可能となる。 Further, in the ammonia removing apparatus of the present embodiment, the refrigerant 5 is sprayed into the separation container 13 from the refrigerant spray 21 above the separation container 13, and the refrigerant 5 accumulated in the lower part of the separation container 13 is absorbed by the absorption cold / hot water from the spraying path 7. The cooling medium 5 can be sprayed from the refrigerant spray 18 in the evaporator 3 due to the heat radiation effect inside the separation container 13, and the heat exchange can be performed. Ammonia removal work can be performed without reducing efficiency. In addition, by spreading the refrigerant 5 from which ammonia has been removed from the refrigerant spray 18 in the evaporator 3, an adverse effect on the heat transfer material constituting the internal equipment of the absorption chiller / heater 2 or the absorption chiller 2 can be accelerated. It can be removed.
以下、中規模負荷に使用される１５０冷凍トンの吸収式冷凍機を使用し、以下の条件でトライアルを実施した。 In the following, a 150 refrigeration ton absorption refrigerator used for medium-scale loads was used, and trials were conducted under the following conditions.
冷凍機封入全冷媒量：８４０［Ｌ］
除去装置冷媒循環量：１５０［Ｌ／ｈ］
初期アンモニア濃度：１１６［ｍｇ／Ｌ］
この結果を図２に示す。○は実測したアンモニア濃度を、実線は計算上の予測濃度を示している。
Total refrigerant quantity in refrigerator: 840 [L]
Removal device refrigerant circulation rate: 150 [L / h]
Initial ammonia concentration: 116 [mg / L]
The result is shown in FIG. ○ indicates the measured ammonia concentration, and the solid line indicates the predicted concentration calculated.
なお、計算上の予想濃度は、以下の式で算出している。 The calculated expected concentration is calculated by the following formula.
Ｃｔ＝Ｃ０・ｅｘｐ（−Ａ・ｔ・Ｆ／Ｖ）
Ｃｔ：除去装置稼働時間ｔ時間時のアンモニア濃度
Ｃ０：除去開始前のアンモニア濃度
Ａ ：除去装置でのアンモニア除去率
ｔ ：除去装置稼働時間
Ｆ ：除去装置への冷媒循環量
Ｖ ：吸収式冷温水機・冷凍機内封入全冷媒量
図２に示すように、試行により得られた結果と、上記計算式により得られる計算値とは略一致しており、試行に使用したアンモニア除去装置は、実用に供し得るものであることが理解できる。
C t = C 0 · exp (−A · t · F / V)
C t : Ammonia concentration at removal device operating time t hours C 0 : Ammonia concentration before start of removal A: Ammonia removal rate at removal device t: Removal device operation time F: Refrigerant circulation amount to removal device V: Absorption type As shown in FIG. 2, the result obtained by the trial and the calculated value obtained by the above formula are substantially the same, and the ammonia removal device used for the trial is It can be understood that it can be put to practical use.
また、試験に使用した吸収式冷凍機では、従来の冷媒交換方法を用いた場合、延べで４工数の作業と、０.５〜１トンの産業廃棄物が発生していたが、本実施形態の装置及び方法を用いた場合は半分以下の工数となり、産業廃棄物も作業後に交換する真空ポンプ油のみとすることができた。 In the absorption refrigerator used for the test, when the conventional refrigerant exchange method was used, a total of four man-hours of work and 0.5 to 1 ton of industrial waste were generated. When the above apparatus and method were used, the number of man-hours was reduced to less than half, and the industrial waste could be replaced with only vacuum pump oil to be replaced after work.
さらに、従来手法では、常に作業員がつききりで作業を行っているが、本実施形態の装置及び方法ではアンモニア除去装置稼働後は付き添い作業が不要であり、実工数はさらに低くなった。 Furthermore, in the conventional method, workers are constantly working, but in the apparatus and method of the present embodiment, no additional work is required after the ammonia removal apparatus is operated, and the actual man-hour is further reduced.
１ アンモニア除去装置
２ 吸収式冷凍機
３ 蒸発器
４ 凝縮器
５ 冷媒
６ 冷媒ポンプ
７ 散布経路
８ 冷媒経路
９ 連通路
１０ バルブ
１１ 連通路
１２ バルブ
１３ 分離容器
１４ 戻しポンプ
１５ 真空ポンプ
１６ 冷媒抽出路
１７ 冷媒戻し経路
１８ 冷媒スプレー
１９ 除湿器
２０ 油水分離器
２１ 冷媒スプレー
２２ 抜き出しポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ammonia removal apparatus 2 Absorption type refrigerator 3 Evaporator 4 Condenser 5 Refrigerant 6 Refrigerant pump 7 Spraying path 8 Refrigerant path 9 Communication path 10 Valve 11 Communication path 12 Valve 13 Separation container 14 Return pump 15 Vacuum pump 16 Refrigerant extraction path 17 Refrigerant return path 18 Refrigerant spray 19 Dehumidifier 20 Oil / water separator 21 Refrigerant spray 22 Extraction pump
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