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Verfahren zum Betriebe von Dampfkraftanlagen und Vorrichtung zu seiner Durch- führung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Wärme beliebigen Ursprunges in mechanische Energie umzuwandeln, wobei ein Betriebsstoff nutzbar gemacht wird, dessen kritische Temperatur oberhalb der Temperatur des Kondensators und unterhalb der Temperatur des Gaserhitzersliegt.
Das Verfahren beruht im wesentlichen darauf, dass von zwei durch einen Gaserhitzer gespeisten Wärmemaschinen eines Antriebssystems die eine Wärmemaschine wirkt, ohne Wärme an den Kondensator abzugeben.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem Gaserhitzer, von dem eine Hauptantriebsmaschine und eine als Gegendruckkraftmaschine wirkende Gasentspannungsvorriehtung ihr Treibmittel beziehen, einem Kompressor und einem Behälter, in dem das nach dem Austritt aus dem Gaserhitzer in der Entspannungsvorrichtung entspannte Gas geführt wird und der mittels einer Pumpe die Flüssigkeit aufnimmt, die durch Kondensation der unter Arbeitsleistung entspannten Abgase der Hauptantriebsmaschine entsteht.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung.
Das erste Element der Kombination besteht in einer Entspannungsvorrichtung 1 beliebiger Art, z. B. einer Zylindermaschine oder einer Turbine. Diese Entspannungsvorrichtung wird durch ein direkt vom Gaserhitzer 2 kommendes Gas betrieben. Der Auslass des in der vorerwähnten Maschine entspannten Gases führt in einen besonderen Behälter 3, in welchem dieses Gas sich innig mit der von einer Pumpe 4 eingespritzten Flüssigkeit mischt, die den zweiten Teil des Systems bildet.
Diese Pumpe saugt die aus dem Kondensator 5 kommende Flüssigkeit an. Der Kondensator wird selbst durch den Auslass der in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptantriebsmaschine gespeist, die ihr Treibmittel aus dem Gaserhitzer bezieht. Dieser Kondensator wird im wesentlichen auf einer Temperatur gehalten, die etwas unterhalb der kritischen Temperatur des verwendeten Betriebsstoffes liegt, der dort zu einer Flüssigkeit kondensiert wird.
Nach dem Ansaugen drückt die Pumpe den noch flüssigen Betriebsstoff in den besonderen Behälter 3, wo dessen Mischung mit dem von der Entspannungsvorrichtung 1 kommenden Abgas bewirkt wird.
Die Zusammensetzung des gewählten Betriebsstoffes und die Zylindervolumen der Pumpe und der Entspannungsvorrichtung sollen in solcher Weise geregelt werden, dass die innige Mischung im Sonderbehälter 3 zu einem Zustand führt, der dem kritischen Zustand des Betriebsstoffes so nahe wie möglich kommt.
Schliesslich saugt ein Kompressor 6, der das dritte Element der Kombination bildet, die im Behälter 3 gebildete Mischung an und komprimiert sie adiabatisch, um sie in den Gaserhitzer ohne Zerstreuung der Wärme nach aussen einzuspritzen.
Die Gesamtheit dieser drei Maschinen und die Hauptantriebsmaschine sind direkt mit der Welle 7 des Systems verbunden. Der Auslass aus der Hauptantriebsmaschine führt zu dem Kondensator 5 und liefert den zur Speisung nach einem im wesentlichen geschlossenen Kreisprozess bestimmten Betriebsstoff.
Die grundlegende Eigentümlichkeit dieses Speisungssystems besteht in der Vermehrung der für die Speisung erforderlichen Arbeit. Diese Arbeit wird mit Hilfe einer Entnahme von Gas direkt aus dem
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standes liegenden Zustand gebracht wird. Der Kompressor absorbiert, um das für die Speisung des Gaserhitzers erforderliche Gas diesem mit verringertem Volumen und bei dem im Gaserhitzer herrschenden Drucke zuzuführen, eine Arbeit, welche die gleichzeitig von der Zylindermaschine gelieferte Arbeit in demselben Masse verringert. Die in der Entspannungsvörrichtung erzeugte Arbeit wird auf Kosten der vom Gaserhitzer abgegebenen Wärme erzeugt, ohne dass eine darauf folgende Zerstreuung durch den Kondensator stattfindet.
Im ganzen ergibt sich gegenüber den üblichen Maschinen eine Erhöhung des thermodynamischen Wirkungsgrades der'Gesamtanlage. :-
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von Dampfkraftanlagen mit einem Treibmittel, dessen'Anfangszustand über dem kritischen liegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Treibmittels durch die Hauptantriebe- maschine unter Arbeitsleistung entspannt und hierauf durch Wärmeentzug kondensiert, ein anderer Teil des Treibmittels aber durch eine Gegendruckkraftmaschine nur so weit entspannt-wir dass die Mischung dieses Abdampfes mit dem Kondensat der Hauptantriebsmaschine nahezu zum kritischen Zustand führt, worauf dieses Gemisch ohne wesentlichen Wärmeentzug komprimiert wird und die neuerliche Wärmezuführung erfolo-t.