AT514816B1 - Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit aus der Entspannung eines Fluids in einer Expansionsmaschine mit einem Zylinder (3, 4), wobei im Zylinder (3, 4) ein Kolben (5, 6) beweglich angeordnet ist, und wobei das Fluid gesteuert durch ein Steuermittel (14; 14a, 14b) über mindestens eine Einlassöffnung (17, 18) in den Zylinder (3, 4) eingebracht wird, wobei das Fluid stromabwärts der Steuermittel (14; 14a, 14b) jeweils über eine Resonanzleitung (10, 11) zu der Einlassöffnung (17, 18) geführt wird. Erfindungsgemäß wird ein hoher Wirkungsgrad dadurch erreicht, dass ein erster und ein zweiter Zylinder (3, 4) mit gemeinsamer Achse vorgesehen sind und dass im ersten und im zweiten Zylinder (3, 4) ein erster bzw. ein zweiter Kolben (5, 6) beweglich angeordnet sind.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit ausder Entspannung eines Fluids in einer Expansionsmaschine mit einem Zylinder, wobei im Zylin¬der ein Kolben beweglich angeordnet ist, und wobei das Fluid gesteuert durch ein Steuermittelüber mindestens eine Einlassöffnung in den Zylinder eingebracht wird, wobei das Fluid strom¬abwärts der Steuermittel jeweils über eine Resonanzleitung zu der Einlassöffnung geführt wird.

[0002] Die Gewinnung mechanischer Arbeit durch Expansion von Fluiden, beispielsweise abernicht ausschließlich Wasserdampf, erfolgt bei größeren Leistungen nahezu ausschließlich unterVerwendung von Turbomaschinen, da diese hohe Wirkungsgrade bei kompaktem und kosten¬günstigen Aufbau aufweisen. Im Bereich kleinerer Leistungen etwa im Kilowatt-Be re ich sindKolbenmaschinen jedoch nach wie vor konkurrenzfähig, da mit Turbomaschinen hier nur relativgeringe Wirkungsgrade erzielbar sind.

[0003] Die vorliegende Erfindung betrifft solche Kolbenmaschinen und Verfahren zum Betrei¬ben dieser Kolbenmaschinen zur Expansion von Fluiden allgemein und von Wasserdampf imBesonderen. Die vorliegende Erfindung ist für alle Arten von Kolbenmaschinen, also auch fürRotationskolbenmaschinen geeignet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Kolben im Zylindergeradlinig hin und her bewegt wird.

[0004] Vorzugsweise sind ein erster und einem zweiter Zylinder mit gemeinsamer Achse vorge¬sehen und im ersten und im zweiten Zylinder sind ein erster bzw. ein zweiter Kolben beweglichangeordnet. Insbesondere sind die beiden Kolben durch eine gemeinsame Kolbenstange mitei¬nander verbunden. Ein solches Verfahren wird beispielsweise durch sogenannte Gleich¬stromdampfmaschinen verwirklicht.

[0005] Diese Bauart von Dampfmaschinen besitzt den Vorteil, dass Einströmung und Ausströ¬mung von Dampf jeweils an einander gegenüberliegenden Enden des Zylinders erfolgt, d.h.,dass der Dampf den Zylinder nur in einer Richtung durchströmt und sich daher in Längsrichtungein Temperaturgefälle im Zylinder einstellen kann. Dies verringert die Gefahr von Kondensati¬onseffekten im Zylinder und wirkt sich positiv auf den Wirkungsgrad aus. Solche Dampfmaschi¬nen haben in der Bauform Stumpf in verschiedenen Anwendungsgebieten beachtliche Erfolgeerzielt.

[0006] Besondere Vorteile haben Maschinen mit koaxial angeordneten Zylindern, die mit demGleichstromverfahren arbeiten. Eine solche Maschine ist in der GB 16 274 A beschrieben.Dabei wird der Dampf über Ventile im Bereich eines gemeinsamen Zylinderkopfs in die Zylin-derinnenräume geführt und über Steuerschlitze an den gegenüberliegenden Enden abgeführt.Nachteilig bei dieser Lösung sind einerseits ein aufwendiger Aufbau und andererseits ein relativharter Lauf einer solchen Maschine. Ähnliches gilt für die Lösung, die in der DE 32 15 487 Abeschrieben ist. Die US 1,798,816 A zeigt eine Arbeitsmaschine, die einen einzelnen Zylindermit einem darin hin und her beweglichen Kolben aufweist, der beidseitig beaufschlagt ist. DasFluid wird über einen Steuerschieber und Einlassleitungen zu den seitlichen Zylinderköpfengeführt und dort in den Zylinder eingeführt. Auch bei einer solchen Maschine ist ein harter Laufzu beobachten.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das oben beschriebene Verfahren so weiter¬zubilden, dass diese Nachteile überwunden werden und ein hoher Wirkungsgrad und ein ruhi¬ger Lauf erzielt werden. Eine weitere Aufgabe ist es eine konstruktiv einfache Expansionsma¬schine anzugeben, mit der ein solches Verfahren ausgeführt werden kann.

[0008] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fluid stromabwärts der Steuermittel jeweilsüber eine Resonanzleitung zu den Einlassöffnungen geführt wird. Die Resonanzleitung hatdabei die Aufgabe, eine gewisse Verzögerung bei der Einströmung des Fluids in die Zylinder zuverursachen, was insbesondere einem weichen Lauf zugute kommt.

[0009] Ein besonders hoher Wirkungsgrad kann dadurch erreicht werden, dass das Fluidstromabwärts eines Steuerschiebers nacherwärmt wird. Naturgemäß sinkt die Temperatur des

Zylinderinhalts während der Expansion ab, was durch den damit verbundenen Druckabfall denWirkungsgrad entsprechend verringert. Dieser Nachteil kann durch die Nacherwärmung gemil¬dert werden, insbesondere wenn die Nacherwärmung über einen nicht unwesentlichen Teil derExpansion wirksam ist.

[0010] Gemäß einer ersten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass derEinlass des Fluids in die Zylinder durch Einlassventile gesteuert wird. Alternativ kann der Ein¬lass des Fluids in die Zylinder auch durch die gemeinsame Kolbenstange gesteuert werden.Dadurch kann eine wesentliche Vereinfachung gegenüber bekannten Lösungen erreicht wer¬den. Es hat sich auch bei Versuchen herausgestellt, dass ein besonders ruhiger Lauf und einhoher Wirkungsgrad durch diese Maßnahmen erzielbar sind.

[0011] Besonders vorteilhaft ist es, wenn Auslassöffnungen in einem Bereich entfernt vomgemeinsamen Zylinderkopf durch die Kolben aufgesteuert werden. Damit ist es möglich, völligohne Steuerventile auszukommen.

[0012] Ein besonders weicher Lauf der Maschine wird dadurch erreicht, dass das Fluid voneiner Einströmkammer über eine Resonanzleitung in die Zylinder erfolgt. Die Resonanzleitunghat dabei die Aufgabe, eine gewisse Verzögerung bei der Einströmung des Fluids in die Zylin¬der zu verursachen, was insbesondere einem weichen Lauf zugutekommt. Auch die oben be¬schriebene Nacherwärmung kann so besonders vorteilhaft durchgeführt werden.

[0013] Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn das Verfahren so geführt wird, dass beiErreichen des oberen Totpunkts eines Kolbens folgende Schritte ausgeführt werden: [0014] · es wird eine Verbindung zwischen der Einströmkammer und einem stromaufwärtigen

Ende der Resonanzleitung hergestellt, so dass Fluid in die Resonanzleitung ein¬strömt, um weiter in den Zylinder zu strömen; [0015] · es wird die Verbindung zwischen der Einströmkammer und einem stromaufwärtigen

Ende der Resonanzleitung unterbrochen; [0016] · es wird eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung hergestellt, die kürzer ist alsdie Resonanzleitung.

[0017] · es wird die Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung unterbrochen.

[0018] Dadurch wird nach der Beendigung der Zufuhr von heißem Fluid aus der Einströmkam¬mer die Möglichkeit geschaffen, dass das Fluid aus dem Bereich des stromaufwärtigen Endeseiner Bypassleitung eine „Abkürzung" in den Zylinder nehmen kann. Dies ist vorteilhaft, dadieses Fluid aufgrund des Gasdynamik und des Widerstands in der Bypassleitung noch einenhöheren Druck und eine höhere Temperatur aufweist als das Fluid im Zylinderraum. Ein zusätz¬licher Effekt besteht darin, dass die Bypassleitung in der Kompressionsphase des Kolbens auchvor dem Öffnen der Verbindung zwischen Einströmkammer und dem stromaufwärtigen Endeder Resonanzleitung eine Verbindung zwischen Zylinderraum und dem stromaufwärtigen Endeder Bypassleitung herstellt, so dass der auf den Kolben wirkende Gegendruck verringert wer¬den kann.

[0019] Die Erfindung betrifft auch eine Expansionsmaschine mit einem Zylinder, in dem einKolben beweglich angeordnet ist, mit einem Steuermittel zur Steuerung des Einlasses desFluids in den Zylinder, mit mindestens einer Einlassöffnung für den Zylinder und mit mindestenseiner Auslassöffnung für den Zylinder, wobei für den Zylinder mindestens eine Resonanzleitungvorgesehen ist, die zwischen dem Steuermittel und der Einlassöffnung angeordnet ist.

[0020] Erfindungsgemäß sind ein erster und ein zweiter Zylinder vorgesehen, in denen jeweilsein erster bzw. ein zweiter Kolben beweglich angeordnet ist. Insbesondere sind die beidenKolben durch eine gemeinsame Kolbenstange miteinander verbunden. Besonders vorteilhaft istes, wenn der erste und der zweite Zylinder mit gemeinsamer Achse beidseits eines gemeinsa¬men Zylinderkopfs angeordnet sind.

[0021] Erfindungsgemäß ist für jeden Zylinder mindestens eine Resonanzleitung vorgesehen,die zwischen dem Steuermittel und der Einlassöffnung angeordnet ist. Durch die Resonanzlei¬tung werden gasdynamische Effekte erzielt, die zu einer Steigerung des Wirkungsgrads führenund einen ruhigen Lauf gewährleisten. Die dynamischen Strömungseffekte bewirken insbeson¬dere, dass im Bereich des oberen Totpunkts, während der Öffnung des Steuermittels in derResonanzleitung nicht ein Gleichgewichtszustand vorliegt, sondern ein Druckgefälle, das sichaufgrund der Länge und des geringen Durchmessers der Resonanzleitung nur langsam abbaut.Dadurch wird auch nach dem Schließen des Steuerschiebers ein Nachströmeffekt bewirkt, dersich positiv auf Laufruhe und Wirkungsgrad auswirkt.

[0022] Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass die Resonanzleitung lang und dünnist. Insbesondere hat es sich als günstig herausgestellt, wenn die Resonanzleitung eine Längeaufweist, die zwischen dem zehnfachen und dem tausendfachen, vorzugsweise zwischen demzwanzigfachen und dem fünfhundertfachen hydraulischen Durchmesser an ihrer engsten Stelleliegt. Der hydraulische Durchmesser entspricht bei kreisförmigen Querschnitten dem geometri¬schen Innendurchmesser, ansonsten der vierfachen Querschnittsfläche, geteilt durch den be¬netzten Umfang.

[0023] Vorzugsweise sind die Steuermittel als fest mit der Kolbenstange verbundene Steuer¬schieber mit Ausnehmungen ausgebildet. Dadurch wird ein besonders einfacher Aufbau er¬reicht. Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn die Kolbenstange als Steuerschieber ausge¬bildet ist.

[0024] Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Steuermittel als Einlassventile ausgebil¬det sind.

[0025] Konstruktiv besonders günstig ist es, wenn eine gemeinsame Einströmkammer für beideZylinder vorgesehen ist. Dabei können unerwünschte Druckabfälle weitgehend vermiedenwerden, wenn die gemeinsame Einströmkammer ein Volumen aufweist, das mindestens einSechstel, vorzugsweise mindestens die Hälfte des Hubvolumens eines Zylinders aufweist. Auchkönnen so unerwünschte Druckschwankungen im Versorgungsnetz stromaufwärts der Ein¬strömkammer minimiert werden.

[0026] In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der Erfindung ist mindestens einWärmetauscher zum Nacherwärmen des Fluids vorgesehen. Dadurch kann Wärme auch wäh¬rend der Expansionsbewegung des Kolbens zugeführt werden, was zu einer entsprechendenWirkungsgradverbesserung führt, da eine Annäherung an die an sich günstigere isothermeExpansion erreicht wird.

[0027] Als konstruktiv vorteilhaft wurde erkannt, die Resonanzleitung aus dem gemeinsamenZylinderkopf herauszuführen. Insbesondere ist es dabei zur Steigerung des Wirkungsgradsmöglich, dass die Resonanzleitung durch einen Wärmetauscher zum Nacherwärmen des Fluidsgeführt ist.

[0028] Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads kann dadurch erreicht werden, dassparallel zur Resonanzleitung eine im Vergleich zu dieser kürzere Bypassleitung vorgesehen ist.Besonders einfach ist es dabei, wenn die Bypassleitung über den Steuerschieber gesteuert ist.

[0029] Vorzugsweise ist die Resonanzleitung im Bereich der Einlassöffnung diffusorartig erwei¬tert, wobei der Durchströmquerschnitt an der Einlassöffnung vorzugsweise zwischen 10% und300% erweitert ist. Dadurch wird die Strömung in der Resonanzleitung beim Einströmen in denZylinder beschleunigt, was zu einer verbesserten Füllung und zu einer Erhöhung des Wir¬kungsgrads führt.

[0030] In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die erfindungsgemäße Expansionsmaschi¬ne als Freikolbenmaschine ausgebildet. Dies kann insbesondere so genutzt werden, dass mitden Kolben ein Lineargenerator zur Erzeugung elektrischen Stroms verbunden ist.

[0031] Alternativ dazu kann in herkömmlicherWeise mit den Kolben ein Kurbeltrieb verbundensein.

[0032] In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestelltenAusführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: [0033] Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante der Erfindung schematisch im Schnitt, die [0034] Fig. 2 eine Alternativvariante in einer analogen Darstellung und [0035] Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante.

[0036] Die Expansionsmaschine von Fig. 1 besteht aus einem Zylinderblock 1, der einen ge¬meinsamen Zylinderkopf 2 umfasst, an den ein erster Zylinder 3 und ein zweiter Zylinder 4anschließen. Im ersten Zylinder 3 ist ein erster Kolben 5 und im zweiten Zylinder 4 ist ein zwei¬ter Kolben 6 in Axialrichtung beweglich. Die Kolben 5, 6 sind durch eine gemeinsame Kolben¬stange 7 fest miteinander verbunden. In Fig. 1 ist der erste Kolben 5 in der Nähe seines oberenTotpunkts dargestellt, so dass sich der zweite Kolben 6 in der Nähe seines unteren Totpunktsbefindet.

[0037] I m Zylinderkopf 2 ist eine Einströmkammer 8 vorgesehen, die über eine Versorgungslei¬tung 9 laufend mit unter Druck stehendem Fluid, im vorliegenden Fall Frischdampf versorgtwird. Das Volumen der Einströmkammer 8 beträgt hier etwa 60% des Hubvolumens eines derZylinder 3, 4.

[0038] Eine erste Resonanzleitung 10 ist aus dem Zylinderkopf 2 herausgeführt und steht mitdem ersten Zylinderraum 12 in dauerhafter Verbindung. Analog dazu ist eine zweite Resonanz¬leitung 11 ebenfalls aus dem Zylinderkopf 2 herausgeführt und steht mit dem zweiten Zylinder¬raum 13 in dauerhafter Verbindung. Die Verbindung der Resonanzleitungen 10, 11 an ihrenstromabwärtigen Enden mit den Zylinderräumen 12, 13 erfolgt über Einlassöffnungen 17, 18.

[0039] Die Kolbenstange 7 ist durch Ausnehmungen 14 als Steuerschieber ausgebildet, um imBereich des oberen Totpunkts der Kolben 5, 6 eine Verbindung zwischen der Einströmkammer8 und dem stromaufwärtigen Ende der jeweiligen Resonanzleitung 10,11 herzustellen.

[0040] Wärmetauscher 15 dienen zur zusätzlichen Erwärmung des Fluids in den Resonanzlei¬tungen 10, 11, also beim Betrieb mit Dampf einer Überhitzung des Dampfs, wobei zur Vereinfa¬chung der Darstellung nur die Wärmetauscher 15 auf den ersten Resonanzleitungen 10 darge¬stellt sind.

[0041] Auslassöffnungen 16, die von den Kolben 5, 6 im Bereich ihres unteren Totpunkts auf¬gesteuert werden, dienen zum Auslass des entspannten Fluids.

[0042] In der Folge wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Expansionsmaschine näher erläu¬tert.

[0043] In der in der Fig. 1 dargestellten Stellung ist durch die Ausnehmungen 14 der Kolben¬stange 7, die hier das Steuermittel darstellen, eine Strömungsverbindung zwischen der Ein¬strömkammer 8 und der ersten Resonanzleitung 10 hergestellt. Heißer Frischdampf strömtdann in die erste Resonanzleitung 10 ein, wobei aufgrund der dynamischen Effekte Druck undTemperatur am stromaufwärtigen Ende der ersten Resonanzleitung 10 höher sind als stromab¬wärts davon. Allerdings erfolgt eine Erwärmung und Überhitzung des Dampfs im Wärmetau¬scher 15, bevor der Dampf in den ersten Zylinderraum 12 einströmt. Während der Entspannungdurch die Kolbenbewegung strömt weiter Dampf in den Zylinderraum 12, ein, und zwar in gerin¬gem Umfang auch noch nach dem Schließen der Verbindung zwischen der Einströmkammer 8und der ersten Resonanzleitung 10. Dadurch wird in Verbindung mit der Nacherwärmung imWärmetauscher 15 an Stelle einer adiabaten Expansion eine Annäherung an eine thermody¬namisch an sich günstigere isotherme Expansion erreicht.

[0044] Im Bereich des unteren Totpunkts werden die Auslassöffnungen 16 aufgesteuert, umdas entspannte Fluid ausströmen zu lassen. Bei der nachfolgenden Kompression dient dieResonanzleitung 10 als Puffervolumen, das die Kompressionsarbeit verringert.

[0045] Die Ausführungsvariante von Fig. 2 unterscheidet sich von der von Fig. 1 dadurch, dassdurch eine Bypassleitung 19 eine zusätzliche Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen

Ende der Resonanzleitung 10 und dem Zylinderraum 12 verwirklicht ist. Eine analoge Verbin¬dung durch eine weitere Bypassleitung zwischen der Einströmkammer 8 und dem zweitenZylinderraum 13 ist zur Vereinfachung nicht dargestellt.

[0046] Die Bypassleitung 19 wird bei der Expansionsbewegung durch eine Steuerkante 20aufgesteuert, nachdem der Steuerschieber 7 die Verbindung zwischen der Einströmkammer 8und dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung 10 unterbrochen hat. Durch diese zu¬sätzliche Verbindung können die Drosselverluste in der Resonanzleitung 10 verringert werden.Eine analoge Verbindung durch die Bypassleitung 19 während der Kompressionsphase dientebenfalls der Verringerung von Strömungsverlusten.

[0047] Bei beiden der oben beschrieben Ausführungsvarianten kann mechanisch Arbeit oderelektrische Energie dadurch gewonnen werden, dass entweder ein Lineargenerator oder einKurbeltrieb mit den Kolben verbunden ist, was in den Figuren nicht dargestellt ist.

[0048] Bei der Ausführungsvariante von Fig. 3 erfolgt die Steuerung der Fluidzufuhr über Ein¬lassventile 14a, 14b, die hier die Steuermittel bilden. Diese können mechanisch (z.B. überNocken) oder elektromagnetisch betätigt sein. Die Ventilsteuerung ermöglicht es, die Steuerzei¬ten an Last und Arbeitsfrequenz kennfeldgesteuert anzupassen.

[0049] Wesentlich ist, dass die Resonanzleitungen 10, 11 zwischen den Einlassventilen 14a,14b und den Einlassöffnungen 17, 18 eine ausreichende Länge aufweisen, um entsprechendegasdynamische Effekte zu ermöglichen.

[0050] Bei dieser Ausführungsvariante ist auch ein kombinierter Wärmetauscher 15 für beideResonanzleitungen 10, 11 vorgesehen. Ansonsten entspricht diese Ausführungsvariante denoben beschriebenen.

[0051] Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Arbeitsmaschinen darzustellen, die eineneinfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.

Claims (26)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit aus der Entspannung eines Fluids in einerExpansionsmaschine mit einem Zylinder (3, 4), wobei im Zylinder (3, 4) ein Kolben (5, 6)beweglich angeordnet ist, und wobei das Fluid gesteuert durch ein Steuermittel (14; 14a,14b) über mindestens eine Einlassöffnung (17, 18) in den Zylinder (3, 4) eingebracht wird,wobei das Fluid stromabwärts der Steuermittel (14; 14a, 14b) jeweils über eine Resonanz¬leitung (10, 11) zu der Einlassöffnung (17, 18) geführt wird, dadurch gekennzeichnet,dass ein erster und ein zweiter Zylinder (3, 4) mit gemeinsamer Achse vorgesehen sindund dass im ersten und im zweiten Zylinder (3, 4) ein erster bzw. ein zweiter Kolben (5, 6)beweglich angeordnet sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Auslassöffnungen (16) ineinem Bereich entfernt von einem gemeinsamen Zylinderkopf (2) durch die Kolben (5, 6)aufgesteuert werden.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidstromabwärts der Steuermittel (14; 14a, 14b) vor dem Einströmen in einen Zylinderraum(12, 13) nacherwärmt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidvon einer Einströmkammer (8) über eine Resonanzleitung (10, 11) in die Zylinder (3, 4)eingeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassdes Fluids in die Zylinder (3, 4) durch Einlassventile (14a, 14b) gesteuert wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassdes Fluids in die Zylinder (3, 4) durch die gemeinsame Kolbenstange (7) gesteuert wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen des oberenTotpunkts eines Kolbens (5, 6) folgende Schritte ausgeführt werden: • es wird eine Verbindung zwischen der Einströmkammer und einem stromaufwärtigenEnde der Resonanzleitung (10, 11) hergestellt, so dass Fluid in die Resonanzleitung (10,11) einströmt, um weiter in den Zylinder (3, 4) zu strömen; • es wird die Verbindung zwischen der Einströmkammer (8) und einem stromaufwärtigenEnde der Resonanzleitung (10, 11) unterbrochen; • es wird eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung(10, 11) und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung (19) hergestellt, die kür¬zer ist als die Resonanzleitung (10, 11). • es wird die Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung (10,11) und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung (19) unterbrochen.
8. 8. Expansionsmaschine mit einem Zylinder (3, 4), in dem ein Kolben (5, 6) beweglich ange¬ordnet ist, mit einem Steuermittel (14; 14a, 14b) zur Steuerung des Einlasses des Fluids inden Zylinder, mit mindestens einer Einlassöffnung (17, 18) für den Zylinder (3, 4) und mitmindestens einer Auslassöffnung (16) für den Zylinder (3, 4), wobei für den Zylinder (3, 4)mindestens eine Resonanzleitung (10, 11) vorgesehen ist, die zwischen dem Steuermittel(14; 14a, 14b) und der Einlassöffnung (17, 18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,dass ein erster und ein zweiter Zylinder (3, 4) vorgesehen sind, in denen jeweils ein ersterbzw. ein zweiter Kolben (5, 6) beweglich angeordnet ist.
9. 9. Expansionsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kol¬ben (5, 6) durch eine gemeinsame Kolbenstange (7) miteinander verbunden sind.
10. 10. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,dass der erste und der zweite Zylinder (3, 4) mit gemeinsamer Achse beidseits eines ge¬meinsamen Zylinderkopfs (2) angeordnet sind.
11. 11. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eine Auslassöffnung (16) für jeden Zylinder (3, 4) in einem Bereich entfernt vondem Zylinderkopf (2) angeordnet ist.
12. 12. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dassdie Resonanzleitung (10, 11) eine Länge aufweist, die zwischen dem zehnfachen und demtausendfachen, vorzugsweise zwischen dem zwanzigfachen und dem fünfhundertfachenhydraulischen Durchmesser an ihrer engsten Stelle liegt.
13. 13. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuermittel (14; 14a, 14b) als fest mit der Kolbenstange (7) verbundene Steuerschie¬ber mit Ausnehmungen (14) ausgebildet sind.
14. 14. Expansionsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstan¬ge (7) als Steuerschieber ausgebildet ist.
15. 15. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuermittel (14; 14a, 14b) als Einlassventile (14a, 14b) ausgebildet sind.
16. 16. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dassim Zylinderkopf (2) mindestens eine Einströmkammer (8) vorgesehen ist, die über dasSteuermittel (14; 14a, 14b) und der Einlassöffnung (17, 18) verbunden ist.
17. 17. Expansionsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsa¬me Einströmkammer (8) für beide Zylinder (3, 4) vorgesehen ist.
18. 18. Expansionsmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsameEinströmkammer (8) ein Volumen aufweist, das mindestens ein Sechstel, vorzugsweisemindestens die Hälfte des Hubvolumens eines Zylinders (3, 4) aufweist.
19. 19. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dassin einem Bereich entfernt vom gemeinsamen Zylinderkopf (2) Auslassöffnungen (16) vor¬gesehen sind, die durch die Kolben (5, 6) steuerbar sind.
20. 20. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens ein Wärmetauscher (15) zum Nacherwärmen des Fluids stromabwärtsdes Steuermittels (14; 14a, 14b) vorgesehen ist.
21. 21. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dassdie Resonanzleitung (10, 11) aus dem gemeinsamen Zylinderkopf (2) herausgeführt ist.
22. 22. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dassdie Resonanzleitung (10, 11) durch einen Wärmetauscher (15) zum Nacherwärmen desFluids geführt ist.
23. 23. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet,dass parallel zur Resonanzleitung (10, 11) eine im Vergleich zu dieser kürzere Bypasslei¬tung (19) vorgesehen ist, die vorzugsweise über den Steuerschieber (7) gesteuert ist.
24. 24. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dassdie Resonanzleitung (10, 11) im Bereich der Einlassöffnung (17, 18) diffusorartig erweitertist, wobei der Durchströmquerschnitt an der Einlassöffnung (17, 18) vorzugsweise zwi¬schen 10% und 300% erweitert ist.
25. 25. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dassmit den Kolben (5, 6) ein Lineargenerator zur Erzeugung elektrischen Stroms verbundenist.
26. 26. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 8 oder 10 bis 24, dadurch gekenn¬zeichnet, dass mit den Kolben (5, 6) ein Kurbeltrieb mechanisch verbunden ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen