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1、10申请公布号CN104159820A43申请公布日20141119CN104159820A21申请号201380012853022申请日20130301201205106020120307JPB63J3/0220060171申请人洋马株式会社地址日本大阪府大阪市72发明人小野泰右74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人吕琳杨生平54发明名称船舶的废热回收系统57摘要本发明目的在于提供一种船舶的废热回收系统，其能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。在以来自主机100的废热作为热源并将由蒸汽发生器2生成的蒸汽提供给蒸汽利用装置101的船舶的废热回收系统1中，并联连接有多个作为。
2、膨胀机的涡旋式流体机械3A、3B、3C，未提供给蒸汽利用装置101的剩余蒸汽通过按每个涡旋式流体机械3A、3B、3C设置的闸门阀12A、12B、12C的开闭而分别提供给涡旋式流体机械3A、3B、3C。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090586PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0557082013030187PCT国际申请的公布数据WO2013/133174JA2013091251INTCL权利要求书1页说明书11页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书11页附图7页10申请公布号CN104159820ACN1041598。
3、20A1/1页21一种船舶的废热回收系统，其以来自主机的废热作为热源并将由蒸汽发生器生成的蒸汽提供给蒸汽利用装置，其中，并联连接有多个膨胀机，未提供给所述蒸汽利用装置的剩余蒸汽通过按每个所述膨胀机设置的闸门阀的开闭而分别提供给所述膨胀机。2根据权利要求1所述的船舶的废热回收系统，其中，还具备控制装置，多个所述膨胀机由相等的容量构成，当提供给所述膨胀机的所述剩余蒸汽的流量超过由所述膨胀机的组合决定的允许供给量的上限值时，使未被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中的一个所述膨胀机的所述闸门阀为打开状态，当提供给所述膨胀机的所述剩余蒸汽的流量变为所述允许供给量的下限值以下时，使被提供了所述剩余蒸汽的所述膨。
4、胀机中的一个所述膨胀机的闸门阀为关闭状态。3根据权利要求2所述的船舶的废热回收系统，其中，所述控制装置使未被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最低的所述膨胀机的所述闸门阀为打开状态，使被提供了所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最高的所述膨胀机的所述闸门阀为关闭状态。4根据权利要求1所述的船舶的废热回收系统，其中，还具备控制装置，多个所述膨胀机由不同容量的组合构成，使所述闸门阀开闭，以使得在由所述膨胀机的组合决定的允许供给量的下限值到上限值的范围内，以所述膨胀机的数量为最少的组合包含所述剩余蒸汽的流量。权利要求书CN104159820A1/11页3船舶的废热回收系统技术领域0001本发明涉及。
5、一种船舶的废热回收系统。背景技术0002以往，在船舶中，公知有一种回收来自由柴油发动机等构成的主机的废热而生成高温高压的蒸汽，将该蒸汽或者作为用于发电的动力源进行利用、或者提供给船内的蒸汽利用装置的船舶的废热回收系统。在这样的船舶的废热回收系统中，已知有为了有效地活用根据蒸汽利用装置的使用状况而变动的剩余蒸汽，而通过使用于冷冻机的预冷等来吸收蒸汽量的变动，使废热的利用效率提高的船舶的废热回收系统。例如如专利文献1所述。0003现有技术文献0004专利文献0005专利文献1日本特开2010144995号公报。发明内容0006发明要解决的问题0007但是，专利文献1中公开的技术中根据蒸汽利用装置的。
6、使用状况，提供给用于预冷的冷冻机的剩余蒸汽的量会变动。特别是在气温低的冬季，提供的剩余蒸汽的流量大大减少从而冷冻机的效率降低。此外，在机器的设置面积受限的船舶中，设置效率不高的机器构成使空间效率恶化的重要因素，是不利的。0008本发明就是鉴于如上的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热的船舶的废热回收系统。0009用于解决问题的方案0010本发明在以来自主机的废热作为热源并将由蒸汽发生器生成的蒸汽提供给蒸汽利用装置的船舶的废热回收系统中，并联连接有多个膨胀机，未提供给所述蒸汽利用装置的剩余蒸汽通过按每个所述膨胀机设置的闸门阀的开闭而分别提供给所述膨胀机。00。
7、11本发明还具备控制装置，多个所述膨胀机由相等的容量构成，当提供给所述膨胀机的所述剩余蒸汽的流量超过由所述膨胀机的组合决定的允许供给量的上限值时，使未被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中的一个所述膨胀机的所述闸门阀为打开状态，当提供给所述膨胀机的所述剩余蒸汽的流量变为所述允许供给量的下限值以下时，使被提供了所述剩余蒸汽的所述膨胀机中的一个所述膨胀机的闸门阀为关闭状态。0012本发明中，所述控制装置使未被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最低的所述膨胀机的所述闸门阀为打开状态，使被提供了所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最高的所述膨胀机的所述闸门阀为关闭状态。0013本发明还具备控制装置，多个所。
8、述膨胀机由不同容量的组合构成，使所述闸门阀开闭，以使得在由所述膨胀机的组合决定的允许供给量的下限值到上限值的范围内，以所述膨胀机的数量为最少的组合包含所述剩余蒸汽的流量。说明书CN104159820A2/11页40014发明效果0015作为本发明的效果，会起到以下所示的效果。0016根据本发明，能够将剩余蒸汽有选择地提供给单个或多个膨胀机。因此，能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0017根据本发明，能够根据剩余蒸汽的供给量考虑膨胀机的效率将剩余蒸汽有选择地提供给单个或多个膨胀机。因此，能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0018根据本发明，能够使连接的膨胀机的使用频率保持在大致恒。
9、定，能够缩小因膨胀机的效率的时效变化而导致的个体差异。因此，能够一边维持船舶的废热回收系统1的效率一边与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0019根据本发明，能够根据剩余蒸汽的供给量考虑膨胀机的效率将剩余蒸汽有选择地提供给最佳组合的膨胀机。因此，能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。附图说明0020图1是示出作为本发明的第一实施方式以及第二实施方式的船舶的废热回收系统的结构的概略图。0021图2是本发明的涡旋式流体机械的剖视图。0022图3是示出作为本发明的第一实施方式的船舶的废热回收系统中的涡旋式流体机械的效率的图。0023图4是示出作为本发明的第一实施方式的船舶的废热回收系统中的闸门。
10、阀的控制顺序的流程图。0024图5是示出作为本发明的第一实施方式的船舶的废热回收系统的其他实施方式中的闸门阀的控制顺序的流程图。0025图6是示出作为本发明的第二实施方式的船舶的废热回收系统中的涡旋式流体机械的效率的图。0026图7是示出作为本发明的第二实施方式的船舶的废热回收系统中的闸门阀的控制顺序的流程图。具体实施方式0027以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。0028首先，用图1以及图2对本发明的第一实施方式的船舶的废热回收系统1的结构进行说明。0029船舶的废热回收系统1是工作介质为水蒸汽，并以由柴油发动机构成的主机100的废热作为热源且并行进行发电和向蒸汽利用装置101。
11、的蒸汽提供的船舶的废热回收系统。0030如图1所示，船舶的废热回收系统1具备蒸汽发生器2、涡旋式流体机械群3、发电机7、第一冷凝器8、冷凝水罐9、工作介质供给泵11、闸门阀12A、12B、12C和控制装置14。0031蒸汽发生器2将作为工作介质的水由主机100的排气等加热并生成高温高压的蒸汽。蒸汽发生器2通过工作介质通过后述的第一冷凝器8从蒸汽凝结的水与排气的热交换生成蒸汽。蒸汽发生器2通过排气通道15与主机100相连接，通过工作介质通道16D说明书CN104159820A3/11页5与涡旋式流体机械群3相连接。在蒸汽发生器2中生成的蒸汽通过工作介质通道16D提供给涡旋式流体机械群3。此外，在。
12、本实施方式中，虽然将热源定为主机100的排气但并不限定于此。0032涡旋式流体机械群3由作为膨胀机的涡旋式流体机械3A、3B、3C构成。涡旋式流体机械3A、3B、3C将蒸汽的能量转换为旋转力输出。涡旋式流体机械群3与连接船舶内的蒸汽利用装置101的工作介质通道16D且是比蒸汽利用装置101靠下游侧连接。具体地说，涡旋式流体机械3A、3B、3C通过工作介质通道16A、16B、16C并联连接于工作介质通道16D。虽然在本实施方式中涡旋式流体机械群3由三台涡旋式流体机械3A、3B、3C构成，但并不限定于此。涡旋式流体机械3A、3B、3C主要具备固定涡旋件4、可动涡旋件5和曲轴6。0033如图2所示，。
13、固定涡旋件4为构成膨胀室C的构件。固定涡旋件4由镜板4A和形成于镜板4A的一侧板面的固定涡旋卷SCROLLLAP4B构成。固定涡旋卷4B基于所谓的渐开线而形成。在固定涡旋件4的外边缘部设置有蒸汽排出口4C。涡旋式流体机械3A、3B、3C通过工作介质通道16E在蒸汽排出口4C与后述的第一冷凝器8连接。0034可动涡旋件5为构成膨胀室C的构件。可动涡旋件5由镜板5A和形成于镜板的一侧板面的可动涡旋卷5B构成。可动涡旋卷5B基于所谓的渐开线形成。可动涡旋件5插入与固定涡旋卷4B的间隙对置的可动涡旋卷5B而构成膨胀室C。通过可动涡旋件5的回旋运动使曲轴6旋转。此外，虽然涡旋式流体机械3A、3B、3C是。
14、以通过可动涡旋件5的回旋运动使一根曲轴6进行旋转的方式构成，但并不限定于这样的结构。0035如图1所示，发电机7通过来自外部的驱动力发电。发电机7分别与涡旋式流体机械3A、3B、3C的曲轴6连结。即，发电机7以通过曲轴6的旋转而可发电的方式构成。通过发电机7发电的电力提供给船舶的废热回收系统1的外部。0036第一冷凝器8以及第二冷凝器102使蒸汽通过供水而冷却并凝结凝汽。第一冷凝器8通过工作介质通道16E从涡旋式流体机械3A、3B、3C被提供作为工作介质的蒸汽。第一冷凝器8由工作介质和通过冷却水通道17被提供的供水之间的热交换使蒸汽凝结。第一冷凝器8通过工作介质通道16F与冷凝水罐9连接。第二。
15、冷凝器102通过工作介质通道16G从蒸汽利用装置101被提供作为工作介质的蒸汽。第二冷凝器102由工作介质和通过冷却水通道17被提供的供水之间的热交换使蒸汽凝结。第二冷凝器102通过工作介质通道16H与冷凝水罐9连接。在第一冷凝器8以及第二冷凝器102中凝结的水通过工作介质通道16F、16H提供给冷凝水罐9。0037冷凝水罐9蓄积通过第一冷凝器8以及第二冷凝器102凝结的水。冷凝水罐9通过工作介质通道16I与工作介质供给泵11连接。0038工作介质供给泵11将冷凝水罐9内的工作介质提供给蒸汽发生器2。工作介质供给泵11通过工作介质通道16J与蒸汽发生器2连接。此外，工作介质供给泵11通过工作介。
16、质通道16I以及工作介质通道16J将工作介质提供给蒸汽发生器2。0039闸门阀12A、12B、12C通过开闭而连通或关闭工作介质通道16A、16B、16C。闸门阀12A、12B、12C由电磁式的自动阀构成。闸门阀12A、12B、12C分别设置于工作介质通道16A、16B、16C。闸门阀12A、12B、12C在向涡旋式流体机械3A、3B、3C提供蒸汽的情况下被控制为打开状态，在不向涡旋式流体机械3A、3B、3C提供蒸汽的情况下被控制为关闭状态。0040流量传感器13测量剩余蒸汽的流量。流量传感器13与连接蒸汽利用装置101的说明书CN104159820A4/11页6工作介质通道且是比蒸汽利用装置。
17、101靠下游侧、而且是涡旋式流体机械群3的上游侧连接。由此，流量传感器13能够测定未被提供给蒸汽利用装置101的剩余蒸汽的流量F。0041控制装置14基于热量需求进行船舶的废热回收系统1的控制。控制装置14储存用于进行船舶的废热回收系统1的控制的各种程序和数据。控制装置14可以是CPU、ROM、RAM、HDD等用总线连接起来的结构，或者也可以是由单片的LSI等构成的结构。0042控制装置14与构成船舶的废热回收系统1的各种装置，例如闸门阀12A、12B、12C的螺线管SOLENOID连接，能够控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。此外，控制装置14与流量传感器13连接，能够获取流量传感器。
18、13所检测的剩余蒸汽的流量F的信号。0043在这种结构的船舶的废热回收系统1中，通过蒸汽发生器2生成的蒸汽当中未提供给蒸汽利用装置101的剩余蒸汽被提供给涡旋式流体机械群3。根据剩余蒸汽的流量，剩余蒸汽被有选择地提供给涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任一个。涡旋式流体机械3A、3B、3C中，当剩余蒸汽被提供给膨胀室C时通过欲扩张膨胀室C的蒸汽的力使支承于可动涡旋件的曲轴6旋转。与曲轴6连结的发电机7通过涡旋式流体机械3A、3B、3C驱动。从涡旋式流体机械3A、3B、3C排出的蒸汽通过第一冷凝器8凝结后提供给蒸汽发生器2。0044接着，用图3对船舶的废热回收系统1中的涡旋式流体机械群3的效率进。
19、行说明。0045图3A以及图3B是本实施方式中的F线图效率剩余蒸汽的流量线图流量。流量F示出提供给涡旋式流体机械群3图3B中为涡旋式流体机械的剩余蒸汽的流量参照图1。效率示出涡旋式流体机械群3图3B中为涡旋式流体机械中相对于被提供的蒸汽的流量而输出的作功量的比率。即，由于效率越高被提供的蒸汽的能量越会高效地转换为功，因而会提高废热的利用效率。0046图3A中的实线图示出涡旋式流体机械3A、3B、3C中的效率。在本图中示出了随着流量F的增加，剩余蒸汽按涡旋式流体机械3A、涡旋式流体机械3B、涡旋式流体机械3C的顺序追加提供的状态。图3B中的实线图示出了可提供所有剩余蒸汽的容量的涡旋式流体机械中的。
20、效率。0047如图3A所示，流量F0为在蒸汽提供给所有蒸汽利用装置101的情况下提供给涡旋式流体机械群3的剩余蒸汽的流量。即，总是提供流量F0以上的剩余蒸汽到涡旋式流体机械群3。0048流量F1为在剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任一台涡旋式流体机械的情况下，涡旋式流体机械群3的效率达到上限值U的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F1”。当该状态中的涡旋式流体机械群3被提供允许供给量F1以上的剩余蒸汽时效率会降低。0049此外，允许供给量F1为在剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任两台涡旋式流体机械的情况下，涡旋式流体。
21、机械群3的效率变为下限值L的剩余蒸汽的供给量。当该状态中的涡旋式流体机械群3被提供允许供给量F1以下的剩余蒸汽时效率会进一步降低。0050流量F2为在剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任两台涡旋式流体机械的情况下，涡旋式流体机械群3的效率达到上限值U的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F2”。当该状态中的涡旋式流体机械群3被提供允许供给量F2以上的剩余蒸汽时效率会降低。说明书CN104159820A5/11页70051此外，允许供给量F2为在剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的全部涡旋式流体机械3A、3B、3C的情况下，涡旋式流体机械群3的效率达到下限值L。
22、的剩余蒸汽的供给量。当该状态中的涡旋式流体机械群3被提供允许供给量F2以下的剩余蒸汽时效率会进一步降低。0052流量F3为在剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的全部涡旋式流体机械3A、3B、3C的情况下，涡旋式流体机械群3的效率达到上限值U的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F3”。0053接着，用图3A对在船舶的废热回收系统1中流量F从流量F0增加到允许供给量F3的情况下涡旋式流体机械群3的效率的变化的方式进行说明。0054当流量F为允许供给量F1以下时，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械3A。当流量F达到允许供给量F1时涡旋式流体机械3A的效率变为上限值U。即，允许供给量F1为该状态中的涡旋。
23、式流体机械群3的允许供给量的上限值。0055当流量F超过允许供给量F1时，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械3A以及涡旋式流体机械3B。因此，提供给各涡旋式流体机械3A、3B的剩余蒸汽减少并且效率降低。此时，各涡旋式流体机械3A、3B的效率变为下限值L。当流量F达到允许供给量F2时涡旋式流体机械3A、3B的效率变为上限值U。即，允许供给量F2为该状态中的涡旋式流体机械群3的允许供给量的上限值。0056当流量F超过允许供给量F2时，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械3A、涡旋式流体机械3B以及涡旋式流体机械3C。因此，提供给各涡旋式流体机械3A、3B、3C的剩余蒸汽减少并且效率降低。此时，各涡旋式流体机械3。
24、A、3B、3C的效率变为下限值L。当流量F达到允许供给量F3时涡旋式流体机械3A、3B、3C的效率变为上限值U。即，允许供给量F3为该状态中涡旋式流体机械群3的允许供给量的上限值。0057从流量F0到允许供给量F3之间的涡旋式流体机械群3的效率表示为平均效率0参照图3A中的双点划线图。此外，在本实施方式中，尽管剩余蒸汽按涡旋式流体机械3A、涡旋式流体机械3B、涡旋式流体机械3C的顺序追加提供，但并不限定于此。0058接着，对在本实施方式的船舶的废热回收系统1中流量F从允许供给量F3减少到流量F0的情况下涡旋式流体机械群3的效率的变化的方式进行说明。0059当流量F为允许供给量F3时，剩余蒸汽提。
25、供给涡旋式流体机械3A、3B、3C。当流量F达到允许供给量F2时涡旋式流体机械群4的效率变为下限值L。即，允许供给量F2为该状态中涡旋式流体机械群3的允许供给量的下限值。0060当流量F低于允许供给量F2时，为了在为允许供给量F2以下时不使效率降到比下限值L低，向涡旋式流体机械3C的剩余蒸汽的提供停止，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械3A以及涡旋式流体机械3B。因此，提供给各涡旋式流体机械3A、3B的剩余蒸汽增加并且效率上升。此时，各涡旋式流体机械3A、3B的效率变为上限值U。当流量F达到允许供给量F1时涡旋式流体机械3A、3B的效率变为下限值L。即，允许供给量F1为该状态中涡旋式流体机械群3的允。
26、许供给量的下限值。0061当流量F低于允许供给量F1时，为了在为允许供给量F1以下时不使效率降到比下限值L低，向涡旋式流体机械3B、3C的剩余蒸汽的提供停止，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械3A。因此，被提供给涡旋式流体机械3A的剩余蒸汽增加并且效率上升。此时，说明书CN104159820A6/11页8各涡旋式流体机械3A的效率变为上限值U。当流量F达到流量F0时涡旋式流体机械3A的效率变为下限值L。0062接着，用图3B对可提供所有剩余蒸汽的容量的涡旋式流体机械中流量F从流量F0增加到允许供给量F3的情况下的效率进行说明。0063该涡旋式流体机械以流量F为允许供给量F3时变为最大的效率的方式构成。
27、。因此，当流量F为涡旋式流体机械群3中的允许供给量F1以下时，仅会提供效率为最大的允许供给量F3的1/3以下的流量。因此，从流量F0到允许供给量F1之间的该涡旋式流体机械的平均效率1比涡旋式流体机械群3的平均效率0低参照图3B点划线。0064同样地，当流量F为从允许供给量F1到允许供给量F2之间时，仅会提供效率为最大的允许供给量F3的2/3以下的流量。因此，从允许供给量F1到允许供给量F2之间的该涡旋式流体机械的平均效率2比涡旋式流体机械群3的平均效率0低参照图3B点划线。0065当流量F为从允许供给量F2到允许供给量F3之间时，能提供与效率为最大的允许供给量F3的2/3以上的流量。因此，从允。
28、许供给量F2到允许供给量F3之间的该涡旋式流体机械的平均效率3比涡旋式流体机械群3的平均效率0高参照图3B点划线。0066这样，涡旋式流体机械群3示出了当剩余蒸汽的流量F为允许供给量F2以下时，比可提供所有剩余蒸汽的容量的涡旋式流体机械更高的效率。即，涡旋式流体机械群3在即使剩余蒸汽的流量F减少的状态下也能够将剩余蒸汽具有的能量高效地转换为功。因此，与可提供所有剩余蒸汽的容量的涡旋式流体机械相比废热的利用效率高。0067以下，用图1以及图4对如上所述构成的船舶的废热回收系统1中的控制装置14的工作方式进行说明。0068如图1所示，控制装置14从流量传感器13获取剩余蒸汽的流量F的信号。控制装置。
29、14基于获取的信息控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。0069如图4所示，控制装置14按照以下的步骤控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。0070首先，在步骤S101中，控制装置14获取来自与控制装置14连接的流量传感器13的剩余蒸汽的流量F的信号。0071在步骤S102中，控制装置14根据剩余蒸汽的流量F的信号，判断流量F是否为作为允许供给量的上限值的允许供给量F1以下。0072其结果是，当判断为流量F为作为允许供给量的上限值的允许供给量F1以下时，控制装置14使步骤移至步骤S103。0073另一方面，当判断为流量F不低于作为允许供给量的上限值的允许供给量F1时，控制装置14使。
30、步骤移至步骤S203。0074在步骤S103中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭使闸门阀12A、12B、12C中的任一个闸门阀本实施方式中的闸门阀12A为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任一台涡旋式流体机械本实施方式中的涡旋式流体机械3A。由此，涡旋式流体机械群3的效率不会降为比下限值L低。然后，控制装置14使步骤返回到步骤S101。0075在步骤S203中，控制装置14根据剩余蒸汽的流量F的信号，判断流量F是否为作说明书CN104159820A7/11页9为允许供给量的上限值的允许供给量F2以下。即，判断流量F是否超过作为允。
31、许供给量的下限值的允许供给量F1，并为作为允许供给量的上限值的允许供给量F2以下。0076其结果是，当判断为流量F为作为允许供给量的上限值的允许供给量F2以下时，即，当判断为流量F超过作为允许供给量的下限值的允许供给量F1，且为作为允许供给量的上限值的允许供给量F2以下时，控制装置14使步骤移至步骤S204。0077另一方面，当判断为流量F不低于作为允许供给量的上限值的允许供给量F2时，即，当判断为流量F超过作为允许供给量的下限值的允许供给量F1，且不低于作为允许供给量的上限值的允许供给量F2时，控制装置14使步骤移至步骤S304。0078在步骤S204中，控制装置14控制闸门阀12A、12B。
32、、12C的开闭使闸门阀12A、12B、12C中的任两个闸门阀本实施方式中的闸门阀12A、12B为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的任两台涡旋式流体机械在本实施方式中涡旋式流体机械3A、3B。由此，涡旋式流体机械群3的效率不会降到比下限值L低。然后，控制装置14使步骤返回到步骤S101。0079在步骤S304中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭使全部的闸门阀12A、12B、12C为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的全部涡旋式流体机械3A、3B、3C。由此，涡旋式流体机械群3的效率不会降到比下限值L低。然后，控制装置1。
33、4使步骤返回到步骤S101。0080以上为关于本实施方式的船舶的废热回收系统1的工作方式的说明。此外，本发明的技术思想不限于适用于上述的涡旋式流体机械3A、3B、3C，也可以适用于其它构成的涡旋式流体机械。0081除此之外，涡旋式流体机械3A、3B、3C可利用于使用例如高温蒸汽获得推进力的船舶等。此外，本涡旋式流体机械3A、3B、3C可以作为从其他的机器回收废热转换为旋转动力的动力机械使用。0082如上所述，在以来自主机100的废热作为热源并将由蒸汽发生器2生成的蒸汽提供给蒸汽利用装置101的船舶的废热回收系统1中，并联连接有多个作为膨胀机的涡旋式流体机械3A、3B、3C，未提供给蒸汽利用装置。
34、101的剩余蒸汽通过按每个涡旋式流体机械3A、3B、3C设置的闸门阀12A、12B、12C的开闭而分别提供给涡旋式流体机械3A、3B、3C。0083通过这样的结构，能够将剩余蒸汽有选择地提供给单个或多个涡旋式流体机械3A、3B、3C。因此，能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0084此外，还具备控制装置14，多个涡旋式流体机械3A、3B、3C由相等的容量构成，当提供给涡旋式流体机械3A、3B、3C的所述剩余蒸汽的流量超过由涡旋式流体机械3A、3B、3C的组合决定的作为允许供给量的上限值的允许供给量F1、F2时，使未被提供所述剩余蒸汽的涡旋式流体机械3A、3B、3C中的一个涡旋式流体机械的。
35、闸门阀为打开状态，当提供给涡旋式流体机械3A、3B、3C的所述剩余蒸汽的流量变为允许供给量F1、F2的下限值以下时，使被提供了所述剩余蒸汽的涡旋式流体机械中的一个涡旋式流体机械的闸门阀12A、12B、12C为关闭状态。0085通过这样的结构，能够根据剩余蒸汽的供给量考虑膨胀机的效率来有选择地将剩余蒸汽提供给单个或多个膨胀机。因此，能够与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0086以下，用图5对本发明的船舶的废热回收系统1中作为第一实施方式的其他控制说明书CN104159820A8/11页10方式的废热回收兰金循环系统1进行说明。此外，以下的实施方式中，关于与已经说明的实施方式相同的点省略其具体。
36、的说明，以不同部分为中心进行说明。0087控制装置14与构成船舶的废热回收系统1的各种装置，例如闸门阀12A、12B、12C连接，能控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。进一步地，控制装置14能够测量闸门阀12A、12B、12C的打开状态的时间。即，控制装置14能够测量涡旋式流体机械3A、3B、3C的使用频率。此外，控制装置14与流量传感器13连接，能够获取流量传感器13所检测的剩余蒸汽的流量F的信号。0088对如上所述构成的船舶的废热回收系统1中的控制装置14的工作方式进行说明。0089如图5所示，控制装置14在以下的步骤中控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。0090由于从步骤。
37、S101到步骤S102与上述的控制方式相同因而省略具体的说明。0091在步骤S403中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭并使闸门阀12A、12B、12C中打开状态的时间最短的闸门阀本实施方式中设为闸门阀12A为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中使用频率最低的涡旋式流体机械本实施方式中设为涡旋式流体机械3A。由此，涡旋式流体机械群3的效率不会降到比下限值L低。此外，会防止涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C的使用频率的偏倚。然后，控制装置14使步骤返回到步骤S101。0092由于步骤S203与上述的控制方式相同因而省略。
38、具体的说明。0093在步骤S504中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭并使闸门阀12A、12B、12C中打开状态的时间最长的闸门阀本实施方式中设为闸门阀12B为关闭状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C中使用频率最高的涡旋式流体机械本实施方式中设为涡旋式流体机械3B以外的涡旋式流体机械。由此，涡旋式流体机械群3的效率不会降到比下限值L低。此外，会防止涡旋式流体机械群3的涡旋式流体机械3A、3B、3C的使用频率的偏倚。然后，控制装置14使步骤返回到步骤S101。0094由于步骤S304与上述的控制方式相同因而省略具体的说明。0095如上所述，。
39、所述控制装置14使未被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最低的所述膨胀机的所述闸门阀12A、12B、12C为打开状态，使被提供所述剩余蒸汽的所述膨胀机中使用频率最高的所述膨胀机的所述闸门阀12A、12B、12C为关闭状态。0096通过这样的结构，能够使连接的膨胀机的使用频率保持为大致恒定，使因膨胀机的效率的时效变化而导致的个体差异缩小。因此，能够一边维持船舶的废热回收系统1的效率一边与剩余蒸汽的流量无关地高效地回收废热。0097以下，用图1、图6以及图7对本发明的船舶的废热回收系统中第二实施方式的船舶的废热回收系统20进行说明。此外，以下的实施方式中，关于与已经说明的实施方式相同的点省略其。
40、具体的说明，以不同部分为中心进行说明。0098船舶的废热回收系统20中，船舶的废热回收系统1中的涡旋式流体机械群3的结构不同。0099如图1所示，涡旋式流体机械群21由作为膨胀机的涡旋式流体机械21A、21B、21C构成。涡旋式流体机械21A、21B、21C使蒸汽的能量转换为旋转力并输出。涡旋式流体机械群21与连接船舶内的蒸汽利用装置101的工作介质通道且是比蒸汽利用装置101靠下游侧连接。具体地说，涡旋式流体机械21A、21B、21C通过工作介质通道并联地与工作介质通说明书CN104159820A109/11页11道连接。0100涡旋式流体机械21A、21B、21C各自容量不同。在本实施方式。
41、中，容量按涡旋式流体机械21A、涡旋式流体机械21B、涡旋式流体机械21C的顺序变大，使涡旋式流体机械21C的容量与涡旋式流体机械21A和涡旋式流体机械21B加在一起的容量相等。此外，连接的涡旋式流体机械的台数以及容量的组合不限定于此。0101接着，用图6对船舶的废热回收系统1中的涡旋式流体机械群3的效率进行说明。0102图6为本实施方式中F的流量线图效率剩余蒸汽的流量线图。0103流量F1为将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21的涡旋式流体机械21A时，涡旋式流体机械群21的效率达到上限值UA的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F1”。当被提供允许供给量F1以上的剩余蒸汽时该状态中的涡旋。
42、式流体机械群21的效率降低。0104此外，允许供给量F1为将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21的涡旋式流体机械21B时，涡旋式流体机械群21的效率变为下限值LB的剩余蒸汽的供给量。当被提供允许供给量F1以下的剩余蒸汽时该状态中的涡旋式流体机械群21的效率进一步降低。0105流量F2为将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21的涡旋式流体机械21B时，涡旋式流体机械群21的效率达到上限值UB的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F2”。当被提供允许供给量F2以上的剩余蒸汽时该状态中的涡旋式流体机械群21的效率降低。0106此外，允许供给量F2为将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21的涡旋式流体机械2。
43、1C时，涡旋式流体机械群21的效率达到下限值LC的剩余蒸汽的供给量。当被提供低于允许供给量F2的剩余蒸汽时该状态中的涡旋式流体机械群21的效率进一步降低。0107流量F3为将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21的涡旋式流体机械21C时，涡旋式流体机械群21的效率达到上限值UC的剩余蒸汽的供给量以下，简称为“允许供给量F3”。即，是在完全不使用蒸汽利用装置101的情况下提供给涡旋式流体机械群21的剩余蒸汽的供给量。0108接着，对船舶的废热回收系统20中流量F从流量F0增加到允许供给量F3的情况下涡旋式流体机械群21的效率的变化的方式进行说明。0109当流量F为允许供给量F1以下时，剩余蒸汽提供给。
44、涡旋式流体机械21A。当流量F达到允许供给量F1时涡旋式流体机械21A的效率变为上限值UA。即，允许供给量F1为该状态中的涡旋式流体机械群21的允许供给量的上限值。此外，从流量F0到允许供给量F1之间的涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21A的效率表示为平均效率A参照图6中的双点划线图。0110当流量F超过允许供给量F1时，剩余蒸汽提供给比涡旋式流体机械21A容量更大的涡旋式流体机械21B。因此，会使涡旋式流体机械群21的效率降低。此时，涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21B的效率变为下限值LB。当流量F达到允许供给量F2时涡旋式流体机械群21的效率变为上限值UB。即，允许供给量F2为该状态。
45、中的涡旋式流体机械群21的允许供给量的上限值。此外，从流量F1到允许供给量F2之间的涡说明书CN104159820A1110/11页12旋式流体机械群21的效率表示为平均效率B参照图6中的双点划线图。0111当流量F超过允许供给量F2时，剩余蒸汽提供给比涡旋式流体机械21B容量更大的涡旋式流体机械21C。因此，涡旋式流体机械群21的效率降低。此时，涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21C的效率变为下限值LC。当流量F达到允许供给量F3时涡旋式流体机械群21的效率变为上限值UC。即，允许供给量F3为该状态中涡旋式流体机械群21的允许供给量的上限值。此外，从流量F2到允许供给量F3之间中的涡旋式流。
46、体机械群21的效率表示为平均效率C参照图6中的双点划线图。0112接着，对本实施方式的船舶的废热回收系统1中流量F从允许供给量F3减少到流量F0的情况下涡旋式流体机械群21的效率的变化的方式进行说明。0113当流量F为允许供给量F3时，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械21C。当流量F达到允许供给量F2时涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21C的效率变为下限值LC。即，允许供给量F2为该状态中涡旋式流体机械群21的允许供给量的下限值。0114当流量F低于允许供给量F2时，为了在为允许供给量F2以下的情况下不会使效率降到比下限值LC低，剩余蒸汽提供给比涡旋式流体机械21C容量更小的涡旋式流体机械21B。
47、。因此，涡旋式流体机械群21的效率会上升。此时，涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21B的效率变为上限值UB。当流量F达到允许供给量F1时涡旋式流体机械群21的效率变为下限值LB。即，允许供给量F1为该状态中的涡旋式流体机械群21的允许供给量的下限值。0115当流量F低于允许供给量F1时，为了在为允许供给量F1以下的情况下不会使效率降到比下限值LB低，剩余蒸汽提供给比涡旋式流体机械21B容量更小的涡旋式流体机械21A。因此，涡旋式流体机械群21的效率会上升。此时，涡旋式流体机械群21涡旋式流体机械21A的效率变为上限值UA。当流量F达到流量F0时涡旋式流体机械群21的效率变为下限值LA。011。
48、6在船舶的废热回收系统1中，涡旋式流体机械21C的容量与涡旋式流体机械21A和涡旋式流体机械21B加在一起的容量相等。即，当流量F为允许供给量F2以上时，可以将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械21A和涡旋式流体机械21B。但是，涡旋式流体机械21A的平均效率A和涡旋式流体机械21B的平均效率B比涡旋式流体机械21C的平均效率C低。因此，为了提高涡旋式流体机械群21的效率优先选择容量大的涡旋式流体机械并提供剩余蒸汽。此外，即使在组合提供剩余蒸汽的涡旋式流体机械的情况下，也优先选择容量大的涡旋式流体机械并使提供剩余蒸汽的涡旋式流体机械的数量为最少。0117以下，用图1以及图7对本发明的船舶的废热回收系。
49、统中作为第二实施方式的船舶的废热回收系统20进行说明。此外，以下的实施方式中，关于与已经说明的实施方式相同的点省略其具体的说明，以不同部分为中心进行说明。0118如图1所示，控制装置14在以下的步骤中控制闸门阀12A、12B、12C的开闭状态。0119由于从步骤S101到步骤S102与上述的控制方式相同因而省略具体的说明。0120在步骤S103中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭并仅使用于将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械21A的闸门阀12A为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群21中容量最小的涡旋式流体机械21A。由此，涡旋式流体机械群21的效率不会降到比下限值LA低。然后，控制装置14使步骤返回到步骤S101。说明书CN104159820A1211/11页130121由于步骤S203与上述的控制方式相同因而省略具体的说明。0122在步骤S604中，控制装置14控制闸门阀12A、12B、12C的开闭并仅使用于将剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械21B的闸门阀12B为打开状态。即，剩余蒸汽提供给涡旋式流体机械群2。