AT514817B1 - Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit Download PDF

Info

Publication number
AT514817B1
AT514817B1 ATA50625/2013A AT506252013A AT514817B1 AT 514817 B1 AT514817 B1 AT 514817B1 AT 506252013 A AT506252013 A AT 506252013A AT 514817 B1 AT514817 B1 AT 514817B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
cylinder
common
expansion machine
fluid
machine according
Prior art date
Application number
ATA50625/2013A
Other languages
English (en)
Other versions
AT514817A1 (de
Inventor
Richard Matthias Knopf
Original Assignee
Richard Matthias Knopf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richard Matthias Knopf filed Critical Richard Matthias Knopf
Priority to ATA50625/2013A priority Critical patent/AT514817B1/de
Priority to EP14186740.8A priority patent/EP2853684A1/de
Publication of AT514817A1 publication Critical patent/AT514817A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT514817B1 publication Critical patent/AT514817B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B17/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
    • F01B17/02Engines
    • F01B17/04Steam engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/16Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with pistons synchronously moving in tandem arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit aus der Entspannung eines Fluids in einer Expansionsmaschine mit einem ersten und einem zweiten Zylinder (3, 4) mit gemeinsamer Achse, die beidseits eines gemeinsamen Zylinderkopfs (2) angeordnet sind, wobei im ersten und im zweiten Zylinder (3, 4) ein erster bzw. ein zweiter Kolben (5, 6) beweglich angeordnet ist, und wobei die Kolben (5, 6) durch eine gemeinsame Kolbenstange (7) miteinander verbunden sind, wobei das Fluid im Bereich des Zylinderkopfs (2) in die Zylinder (3, 4) eingebracht wird, wobei der Einlass des Fluids in die Zylinder (3, 4) durch die als Steuerschieber wirkende gemeinsame Kolbenstange (7) gesteuert wird. Erfindungsgemäß wird ein hoher Wirkungsgrad dadurch erreicht, dass das Fluid stromabwärts des Steuerschiebers (7) vor dem Einströmen in einen Zylinderraum (12, 13) nacherwärmt wird.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit ausder Entspannung eines Fluids in einer Expansionsmaschine mit einem ersten und einem zwei¬ten Zylinder mit gemeinsamer Achse, die beidseits eines gemeinsamen Zylinderkopfs angeord¬net sind, wobei im ersten und im zweiten Zylinder ein erster bzw. ein zweiter Kolben beweglichangeordnet ist, und wobei die Kolben durch eine gemeinsame Kolbenstange miteinander ver¬bunden sind, wobei das Fluid im Bereich des Zylinderkopfs in die Zylinder eingebracht wird,wobei der Einlass des Fluids in die Zylinder durch die als Steuerschieber wirkende gemeinsameKolbenstange gesteuert 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-Bereich 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. Ein solches Verfahren wird beispielsweise durch sogenannte Gleichstromdampf¬maschinen verwirklicht. Diese Bauart von Dampfmaschinen besitzt den Vorteil, dass Einströ¬mung und Ausströmung von Dampf jeweils an einander gegenüberliegenden Enden des Zylin¬ders erfolgt, d.h., dass der Dampf den Zylinder nur in einer Richtung durchströmt und sich daherin Längsrichtung ein Temperaturgefälle im Zylinder einstellen kann. Dies verringert die Gefahrvon Kondensationseffekten im Zylinder und wirkt sich positiv auf den Wirkungsgrad aus. SolcheDampfmaschinen haben in der Bauform Stumpf in verschiedenen Anwendungsgebieten beacht¬liche Erfolge erzielt.
[0004] 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.
[0005] Die US 1,798,816 A zeigt eine Arbeitsmaschine, die einen einzelnen Zylinder mit einemdarin hin und her beweglichen Kolben aufweist, der beidseitig beaufschlagt ist. Das Fluid wirdüber einen Steuerschieber und Einlassleitungen zu den seitlichen Zylinderköpfen geführt unddort in den Zylinder eingeführt. Auch bei einer solchen Maschine ist ein harter Lauf zu beobach¬ten.
[0006] 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.
[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fluid stromabwärts des Steuerschiebers vordem Einströmen in einen Zylinderraum nacherwärmt wird. Dadurch können ein besondersruhiger Lauf und ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden. Naturgemäß sinkt die Temperatur desZylinderinhalts während der Expansion ab, was durch den damit verbundenen Druckabfall denWirkungsgrad entsprechend verringert. Dieser Nachteil kann durch die Nacherwärmung gemil¬dert werden, insbesondere dann, wenn die Nacherwärmung über einen nicht unwesentlichenTeil der Expansion wirksam ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Auslassöffnungen in einemBereich entfernt vom gemeinsamen Zylinderkopf durch die Kolben aufgesteuert werden. Damitist es möglich, völlig ohne Steuerventile auszukommen.
[0008] 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.
[0009] Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn das Verfahren so geführt wird, dass beiErreichen des oberen Totpunkts eines Kolbens folgende Schritte ausgeführt werden: [0010] · 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; [0011] · es wird die Verbindung zwischen der Einströmkammer und einem stromaufwärtigen
Ende der Resonanzleitung unterbrochen; [0012] · es wird eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung hergestellt, die kürzer ist alsdie Resonanzleitung; [0013] · es wird die Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Resonanzleitung und einem stromaufwärtigen Ende einer Bypassleitung unterbrochen.
[0014] 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 der 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.
[0015] Die Erfindung betrifft auch eine Expansionsmaschine mit einem ersten und einem zwei¬ten Zylinder mit gemeinsamer Achse, die beidseits eines gemeinsamen Zylinderkopfs angeord¬net sind, wobei im ersten und im zweiten Zylinder ein erster bzw. ein zweiter Kolben beweglichangeordnet ist, und wobei die Kolben durch eine gemeinsame Kolbenstange miteinander ver¬bunden sind, mit mindestens einer Einlassöffnung für jeden Zylinder, die im Bereich der Zylin¬derkopfs angeordnet ist, und mit mindestens einer Auslassöffnung für jeden Zylinder, die ineinem Bereich entfernt vom Zylinderkopf angeordnet ist.
[0016] Erfindungsgemäß ist im Zylinderkopf mindestens eine Einströmkammer vorgesehen, dieüber einen fest mit der Kolbenstange verbundenen Steuerschieber mit einer Einlassöffnungverbunden ist. Insbesondere ist dabei die Kolbenstange selbst als Steuerschieber ausgebildet.
[0017] 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.
[0018] In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der Erfindung ist mindestens einWärmetauscher zum Nacherwärmen des Fluids stromabwärts eines Steuerschiebers vorgese¬hen. Dadurch kann Wärme auch während der Expansionsbewegung des Kolbens zugeführtwerden, was zu einer entsprechenden Wirkungsgradverbesserung führt, da eine Annäherungan die an sich günstigere isotherme Expansion erreicht wird.
[0019] Die erfindungsgemäße Expansionsmaschine besitzt besondere Vorteile dann, wenn fürjeden Zylinder mindestens eine Resonanzleitung vorgesehen ist, die die Einströmkammer über den Steuerschieber mit dem Zylinderraum verbindet. Die Resonanzleitung verursacht dynami¬sche Strömungseffekte, d.h., dass im Bereich des oberen Totpunkts, während der Öffnung desSteuerschiebers in der Resonanzleitung nicht ein Gleichgewichtszustand vorliegt, sondern einDruckgefälle, das sich aufgrund der Länge und des geringen Durchmessers der Resonanzlei¬tung nur langsam abbaut. Dadurch wird auch nach dem Schließen des Steuerschiebers einNachströmeffekt bewirkt, der sich positiv auf Laufruhe und Wirkungsgrad auswirkt.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] Alternativ dazu kann in herkömmlicher Weise mit den Kolben ein Kurbeltrieb verbundensein.
[0025] In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestelltenAusführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: [0026] Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante der Erfindung schematisch im Schnitt, die [0027] Fig. 2 eine Alternativvariante in einer analogen Darstellung.
[0028] 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.
[0029] Im 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] Auslassöffnungen 16, die von den Kolben 5, 6 im Bereich ihres unteren Totpunkts auf¬gesteuert werden, dienen zum Auslass des entspannten Fluids.
[0034] In der Folge wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Expansionsmaschine näher erläu¬tert.
[0035] In der in der Fig. 1 dargestellten Stellung ist durch die Ausnehmungen 14 der Kolben¬stange 7 eine Strömungsverbindung zwischen der Einströmkammer 8 und der ersten Reso¬nanzleitung 10 hergestellt. Heißer Frischdampf strömt dann in die erste Resonanzleitung 10 ein,wobei aufgrund der dynamischen Effekte Druck und Temperatur am stromaufwärtigen Ende derersten Resonanzleitung 10 höher sind als stromabwärts davon. Allerdings erfolgt eine Erwär¬mung und Überhitzung des Dampfs im Wärmetauscher 15, bevor der Dampf in den erstenZylinderraum 12 einströmt. Während der Entspannung durch die Kolbenbewegung strömt wei¬ter Dampf in den Zylinderraum 12, ein, und zwar in geringem Umfang auch noch nach demSchließen der Verbindung zwischen der Einströmkammer 8 und der ersten Resonanzleitung 10.Dadurch wird in Verbindung mit der Nacherwärmung im Wärmetauscher 15 an Stelle eineradiabaten Expansion eine Annäherung an eine thermodynamisch an sich günstigere isothermeExpansion erreicht.
[0036] 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.
[0037] Die Ausführungsvariante von Fig. 2 unterscheidet sich von der von Fig. 1 dadurch, dassdurch eine Bypassleitung 19 eine zusätzliche Verbindung zwischen dem stromaufwärtigenEnde 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Arbeitsmaschinen darzustellen, die eineneinfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.

Claims (14)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit aus der Entspannung eines Fluids in einerExpansionsmaschine mit einem ersten und einem zweiten Zylinder (3, 4) mit gemeinsamerAchse, die beidseits eines gemeinsamen Zylinderkopfs (2) angeordnet sind, wobei im ers¬ten und im zweiten Zylinder (3, 4) ein erster bzw. ein zweiter Kolben (5, 6) beweglich ange¬ordnet ist, und wobei die Kolben (5, 6) durch eine gemeinsame Kolbenstange (7) miteinan¬der verbunden sind, wobei das Fluid im Bereich des Zylinderkopfs (2) in die Zylinder (3, 4)eingebracht wird, wobei der Einlass des Fluids in die Zylinder (3, 4) durch die als Steuer¬schieber wirkende gemeinsame Kolbenstange (7) gesteuert wird, dadurch gekennzeich¬net, dass das Fluid stromabwärts des Steuerschiebers (7) vor dem Einströmen in einen Zy¬linderraum (12, 13) nacherwärmt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid von einer Ein-strömkammer (8) über eine Resonanzleitung (10, 11) in die Zylinder (3, 4) eingeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, 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.
  4. 4. Expansionsmaschine mit einem ersten und einem zweiten Zylinder (3, 4) mit gemeinsamerAchse, die beidseits eines gemeinsamen Zylinderkopfs (2) angeordnet sind, wobei im ers¬ten und im zweiten Zylinder (3, 4) jeweils ein erster bzw. ein zweiter Kolben (5, 6) beweg¬lich angeordnet ist, und wobei die Kolben (5, 6) durch eine gemeinsame Kolbenstange (7)miteinander verbunden sind, mit mindestens einer Einlassöffnung (17, 18) für jeden Zylin¬der (3, 4), der im Bereich der Zylinderkopfs (2) angeordnet ist, und mit mindestens einerAuslassöffnung (16) für jeden Zylinder (3, 4), der in einem Bereich entfernt vom Zylinder¬kopf (2) angeordnet ist, wobei im Zylinderkopf (2) mindestens eine Einströmkammer (8)vorgesehen ist, die über eine als Steuerschieber ausgebildete Kolbenstange (7) mit einerEinlassöffnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetau¬scher (15) zum Nachenwärmen des Fluids stromabwärts eines Steuerschiebers (7) vorge¬sehen ist.
  5. 5. Expansionsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsameEinströmkammer (8) für beide Zylinder (3, 4) vorgesehen ist.
  6. 6. Expansionsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsameEinströmkammer (8) ein Volumen aufweist, das mindestens ein Sechstel, vorzugsweisemindestens die Hälfte des Hubvolumens eines Zylinders (3, 4) aufweist.
  7. 7. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dassfür jeden Zylinder (3, 4) mindestens eine Resonanzleitung (10, 11) vorgesehen ist, die dieEinströmkammer (8) über den Steuerschieber (7) mit dem Zylinderraum (12,13) verbindet.
  8. 8. Expansionsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzlei¬tung (10, 11) eine Länge aufweist, die zwischen dem zehnfachen und dem tausendfachen,vorzugsweise zwischen dem zwanzigfachen und dem fünfhundertfachen hydraulischenDurchmesser an ihrer engsten Stelle liegt.
  9. 9. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Resonanzleitung (10, 11) aus dem gemeinsamen Zylinderkopf (2) herausgeführtist.
  10. 10. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dassdie Resonanzleitung (10, 11) durch einen Wärmetauscher (15) zum Nacherwärmen desFluids geführt ist.
  11. 11. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dassparallel zur Resonanzleitung (10, 11) eine im Vergleich zu dieser kürzere Bypassleitung(19) vorgesehen ist.
  12. 12. Expansionsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypasslei¬tung (19) über den Steuerschieber (7) gesteuert ist.
  13. 13. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dassmit den Kolben (5, 6) ein Lineargenerator zur Erzeugung elektrischen Stroms verbundenist.
  14. 14. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dassmit den Kolben (5, 6) ein Kurbeltrieb mechanisch verbunden ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
ATA50625/2013A 2013-09-27 2013-09-27 Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit AT514817B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50625/2013A AT514817B1 (de) 2013-09-27 2013-09-27 Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit
EP14186740.8A EP2853684A1 (de) 2013-09-27 2014-09-29 Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50625/2013A AT514817B1 (de) 2013-09-27 2013-09-27 Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT514817A1 AT514817A1 (de) 2015-04-15
AT514817B1 true AT514817B1 (de) 2015-11-15

Family

ID=52780633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50625/2013A AT514817B1 (de) 2013-09-27 2013-09-27 Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT514817B1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1798816A (en) * 1920-06-01 1931-03-31 Robert C Stevens Steam engine
DE3215487A1 (de) * 1982-04-26 1983-11-03 Günter 4500 Osnabrück Osterburg Kolbendampfmotor mit integriertem verdichter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1798816A (en) * 1920-06-01 1931-03-31 Robert C Stevens Steam engine
DE3215487A1 (de) * 1982-04-26 1983-11-03 Günter 4500 Osnabrück Osterburg Kolbendampfmotor mit integriertem verdichter

Also Published As

Publication number Publication date
AT514817A1 (de) 2015-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69626511T2 (de) Ein hydraulisches stellglied für eine brennkraftmaschine
EP1330592B1 (de) Verfahren zum betreiben einer dampf-wärmekraftmaschine, insbesondere als fahrzeug-antriebsaggregat
DE2421398A1 (de) Vorrichtung zur umwandlung von thermischer energie in mechanische energie
DE1933159B2 (de) Nach dem Stfrling-ProzeB arbeitende Kolbenmaschine
WO2007006469A2 (de) Gaswechselsteuerung für gegenkolbenmotoren mit schiebebüchsen
DE3318136A1 (de) Ladevorrichtung zum aufladen von verbrennungsmotoren
WO2008034544A2 (de) Dampfmaschine
AT514817B1 (de) Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit
DE10319806A1 (de) Wärmekraftmaschine nach dem idealen Stirlingprinzip
AT514816B1 (de) Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit
DE102016100439A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors sowie Axialkolbenmotor
EP3452704B1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE102010018654B4 (de) Zyklisch arbeitende Wärme-Kraftmaschine
EP2853684A1 (de) Verfahren zur Gewinnung mechanischer Arbeit
DE102008005333A1 (de) Hubkolben-Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältniss
DE202023003014U1 (de) Verbesserter Verdichter
DE632897C (de) Verfahren zur Erzeugung mechanischer Arbeit mit Hilfe der Ausdehnung von Fluessigkeiten
EP2824307A1 (de) Wärmerückgewinnungssystem für einen Verbrennungsmotor
DE507226C (de) Stehende einfachwirkende Mehrzylinderdampfmaschine
AT517716B1 (de) Mehrzylinder-brennkraftmaschine
DE2045759C3 (de) Hubkolben-Wärmekraftmaschine zur Erzeugung hydraulischer Energie
DE102009049870B3 (de) Wärmekraftmaschine
AT515218B1 (de) Heißgasmotor
DE102011053146A1 (de) Wärmekraftmaschine sowie Arbeitsverfahren einer Wärmekraftmaschine
DE212024000039U1 (de) Kolbenkompressorventilanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20180927