<B>Verfahren zum Erzeugen von Arbeit aus Wärme.</B> Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Erzeugen von Arbeit aus Wärme durch Verdichten von Arbeitsmittel, Vorwär men durch Wärmeaustausch zwischen Arbeits mittel, Erhitzen durch Wärmezufuhr von aussen, Entspannen, Vorkühlen durch Wärme austausch zwischen Arbeitsmittel und schliess lich Kühlen von Arbeitsmittel auf die Ver- dichtungseintrittstemperatur, die grösser ist als die Temperatur des verfügbaren Kühl mittels.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, die aus dem Prozess beim Kühlen nach aussen hin abzuführende Wärme menge in ihrem Verhältnis zu der ihm beim Erhitzen von aussen her zuzuführenden Wärmemenge zu vermindern und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Die Erfindung besteht darin, dass man nach dem Entspannen des Arbeitsmittels, aber vor Vollendung der Verdichtung mindestens einmal eine Teilmenge des Arbeitsmittels ab zweigt, diese für sich verdichtet und dem restlichen Teil nach dessen Verdichtung wie der zuströmen lässt.
Schon bei Verwendung von z. B. Luft als Arbeitsmittel kann es unter Umständen vor teilhaft sein, diese Vorschrift zu befolgen. Wählt man nämlich als untern Druck im Pro zess z. B. 20 ata und als obern Druck z. B. 100 ata, so besitzt die Luft bei letzterem Druck eine schon etwa 1,14mal so grosse spezi fische Wärme bei konstantem Druck (im fol genden kurz spezifische Wärme genannt) wie bei ersterem Druck, und infolgedessen ist auch der Wärmebedarf für das Vorwärmen der auf 100 ata verdichteten Luft etwa 1,14mal so gross wie die Wärme,
welche inner halb des gleichen Temperaturbereiches aus dem Vorkühlen der auf 20 ata entspannten Luft für den Wärmeaustausch zwischen Ar beitsmittel verfügbar ist. Dies hat aber zur Folge, dass infolge geringerer Vorwärmung die von aussen einzuführende Wärmemenge ver grössert und damit der Wirkungsgrad ver- sehlechtert wird.
Dieser Nachteil beim Wärmeaustausch kann durch das Verfahren nach der Erfin dung beseitigt werden, indem man vor Voll endung der Verdichtung, z. B. nach dem Vor kühlen, eine Teilmenge Luft abzweigt, welche das 1-1/1,14 @ 0,12fache der Gesamtmenge beträgt. Diese Teilmenge verdichtet man für sich auf 100 ata und lässt sie der Restmenge nach deren Verdichtung, z. B. nach dem Vor wärmen der Restmenge, wieder zuströmen. Vorgewärmt wird dann nur die 1-0,12 = 0,88fache Gesamtmenge, und hierdurch wird, da 0,88 X 1,14 .-;.. 1,0 ist, der Einfluss der wie erwähnt dort 1,14mal so grossen spe zifischen Wärme aufgehoben.
Der Wärmeaus tausch erweist sieh somit als korrigiert .
Schon wenn man Luft als Arbeitsmittel wählt, vermag also das Verfahren nach der Erfindung einen Vorteil zu bringen.
Eine noch wesentlich grössere Bedeutung gewinnt dieses Verfahren jedoch, wenn man ein solches Arbeitsmittel wählt, bei dem bei der Temperatur des verfügbaren Kühlmittels das Verhältnis der spezifischen Wärme des flüssigen Arbeitsmittels zur Verdampfungs- wärme desselben grösser ist als bei Wasser, und man die Verdichtung unter einer 30 über der kritischen Temperatur des Arbeits mittels verlaufenden Isotherme beginnt. Durch geeignete Wahl des Arbeitsmittels wird man hierbei zwar von vornherein Sorge tragen, dass im T/S (Temperatur/Entropie)
-Diagramm die Isobare, auf welcher verdichtetes Arbeitsmit tel im Wärmeaustausch mit entspanntem Ar beitsmittel vorgewärmt wird, die Isentrope des kritischen Punktes nahe dem kritischen Punkt kreuzt. Denn man erzielt hierdurch, dass einerseits die Verdichtungsarbeit wesentlich kleiner ausfällt als bei bekannten Gasturbinen prozessen und dass anderseits die Verdamp- fungswärme wesentlich kleiner ausfällt als bei den üblichen Prozessen für Dampfkraft anlagen bzw.
dass, wenn die genannte Isobare die genannte Isentrope bei einer höheren Tem peratur als der kritischen kreuzt, das Ent stehen einer Verdampfungsisotherme über haupt vermieden wird. Dieses zu erzielen ist wichtig, weil die spezifische Wärme des Ar beitsmittels auf einer Verdampfungsisotherme unendlich gross ist und letztere sich daher als ungünstig . für einen Wärmeaustausch mit Arbeitsmittel erweist, welches Zustände mit endlicher spezifischer Wärme durchläuft.
Es gelingt somit zwar, die Isobare, auf welcher verdichtetes Arbeitsmittel vorgewärmt wird, in Zustandsgebiete zu legen, in welchen nur ein kleiner Teil des Wärmebedarfes isother- misch benötigt wird bzw. auch dieser Teil ver schwindet; die spezifischen Wärmen sind jedoch in diesen Zustandsgebieten gleichwohl noch immer wesentlich grösser als die spezifi- sehen Wärmen auf der andern Isobare, auf welcher entspanntes Arbeitsmittel im Wärme austausch mit verdichtetem Arbeitsmittel vor gekühlt wird.
Würde man diesen Wärmeaustausch un- korrigiert lassen, so würde also die Vergrösse rung der von aussen her einzuführenden Wärmemenge noch wesentlich grösser aus fallen und damit der Wirkungsgrad noch wesentlich mehr verschlechtert werden, als wenn man gemäss dem vorstehend beschrie- ; benen Beispiel Luft als Arbeitsmittel verwen den würde. .
Zur näheren Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung sind daher nachstehend Ausführungsbeispiele mit Arbeitsmitteln ge wählt, bei denen bei der Temperatur des ver fügbaren Kühlmittels das Verhältnis der spe zifischen Wärme des flüssigen Arbeitsmittels zier Verdampfungswärme desselben grösser ist als bei Wasser.
Für die Auswahl eines solchen Arbeits mittels vermag schon seine kritische Tem peratur Anhaltspunkte zu geben, indem ja das Verhältnis der spezifischen Wärme des flüssigen Arbeitsmittels zur Verdampfungs- wärme desselben in der Regel um so grösser wird, je mehr sich die Temperatur dem kri tischen Wert nähert, um für den kritischen Punkt den Wert -unendlich zu erreichen.
Das nachstehende Verzeichnis, in welchem, geordnet nach ihrer kritischen Temperatur, einige bekannte Stoffe als Beispiele aufge führt sind, liefert solche Anhaltspunkte, und sehon dieses Verzeichnis zeigt, dass für die in Betracht kommenden Temperaturen ver fügbarer Kühlmittel (reichend etwa von Tem peraturen der Umgebung bis zu Temperaturen von als Kühlmittel verfügbaren verdichteten Arbeitsmitteln anderer Prozesse) sich eine hinreichende "Anzahl Stoffe finden lässt, welche als solche Arbeitsmittel in Betracht kommen können.
In diesem Verzeichnis wird jeweils zunächst der Stoff, gegebenenfalls da hinter in Klammern seine chemische Formel, und dann seine ungefähre kritische Tempera tur in Kelvin genannt Ozon 268, Äthylen 282, Xenon 289, Koh lendioxyd 304, Äthan 305, Acethylen 309, Stickoxydul (N,0) 309, Methylfluorid (CH"F) 318, Chlorwasserstoff (HCl) 324, Phosphor wasserstoff (PH.,) 324, Schwefelhexafluorid (SF,) 333, Bromwasserstoff (HBr) 363, Pro pylen 365, Propan 370, Schwefelwasserstoff 373,
Kohlenoxydsulfid (COS) 378. Von den Fluor-Chlor-Derivaten des Methans, z. B. Di- fluordichlormethan (CC1@F2) 385, Oktafluor- Butylen (C,F$) 388, (Di-) Methyläther (C#,H80) 400, Cyan 401, Ammoniak 405, Iso- butan (C,H1") 406, Methylchlorid (CH,Cl) 416, Chlor 417,
Methylamin (CHN) 430, Schwefeldioxyd 430, Dimethylamin (C,H,N) 437, Nitrosylchlorid (NOCl) 438, von den Sili- kanen z.
B. Siliziumtetramethyl (Si[CH3]4) 453, Äthylamin 456, n-Pentan 470, Diäthyl- amin 500, Äthylalkohol (C,H60) 516, n-Hep- tan 540, Benzol . (CBHE) 56l., Brom 583, To luol (C,Ha) 593, Essigsäure 594.
Auch Stoffgemische können als Arbeits mittel in Betracht kommen, von denen jeder Einzelstoff des Gemisches, für sich allein be trachtet, nicht unbedingt den oben erwähnten Anforderungen genügen muss.
In der Zeichnung sind in Form von T/S (Temperatur/Entropie) - Diagrammen Ausfüh rungsbeispiele dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Verfahren, bei welchem eine Teilmenge abgezweigt und, für sich ver dichtet, der andern verdichteten Teilmenge während der Vorwärmung zugeführt wird, Fig. 2 ein Verfahren, bei welchem zwei Teilmengen abgezweigt werden, Fig. 3 ein Verfahren, bei welchem eine Teilmenge abgezweigt wird und die gesonderte Verdichtung desselben stufenweise erfolgt, Fig. 4 ein Verfahren, bei welchem die Ab zweigung vor Vollendung der Abkühlung vor genommen wird, Fig. 5 ein Verfahren, bei welchem man während der Verdichtung abzweigt, Fig. 6 ein Verfahren,
bei welchem vor Be ginn der Verdichtung abgezweigt und zu nächst expandiert wird.
Bei sämtlichen Prozessen nach Fig. 1 bis 6 ist angenommen, dass ein Teil des Arbeits mittels in einer zur Durchführung des Ver fahrens dienenden, nicht gezeichneten Ein richtung einen Kreislauf beschreibt und hier bei einem Kreisprozess unterworfen wird, wel- eher über die in den T/S-Diagrammen einge tragenen Zustandspunkte 1-2-3-4-5-6-1 führt Auf der Strecke 1-2 wird verdichtetem Arbeitsmittel die gesamte, von aussen zuzu führende Wärme mitgeteilt, wie durch die auf diese Strecke hinweisenden Pfeile angedeutet. Diese Wärme kann einer beliebigen Quelle entstammen.
Auf der Strecke 2-3 wird unter Lei stungsabgabe entspannt. In bekannter Weise kann, an Stelle einer einstufigen, auch eine mehrstufige Entspannung mit Zwischenerhit zungen vorgesehen sein.
Auf der Strecke 3-4 wird Wärme im Wärmeaustausch entzogen.
Auf der Strecke 4-5 wird die nach aussen und somit endgültig aus dem Kreislauf abzu führende Wärme entzogen, wie durch die von dieser Strecke weg weisenden Pfeile ange deutet ist. Im Punkt 5 ist der Anfangszu stand der Verdichtung erreicht.
Auf der Strecke 5-6 wird verdichtet. Die Verdichtung kann auch mehrstufig erfolgen. Punkt 6 kennzeichnet die Vollendung der Ver dichtung. Der Anfangspunkt 5 der ein- oder auch mehrstufigen Verdichtung kann, wie in Fig.1 bis 6 angenommen, auf der linken Grenz- kurve 19 liegen. Er kann jedoch auch ausserhalb oder innerhalb des von den Grenzkurven 18 und 19 eingeschlossenen Zustandsgebietes liegen.
Auf der Strecke 6-1 wird Wärme im Wärmeaustausch zugeführt.
Im Punkt 1 schliesst sich der Kreisprozess. Rechts vom kritischen Punkt K ist die rechte Grenzkurve 18 und links die linke Grenzkurve 19 des Arbeitsmittels eingezeich net, wobei die einzelnen Figuren sich zum Teil auf verschiedene Arbeitsmittel beziehen und daher auch die Gestalt der Grenzkurven verschieden ausfällt.
Die Auswahl des Arbeitsmittels sowie der Verlauf des Prozesses werden beeinflusst durch das zum Wärmeentzug auf der Strecke 4-5 des Kreislaufes verfügbare Kühlmittel. Als solches kann z. B. auch ein Arbeitsmittel eines andern Kreislaufes dienen, welches, wenn gas förmig, während es die Wärme entzieht, seine Temperatur ändert, oder aber ein gleichfalls seine Temperatur ändernder -V ärmeträger. In den T/S-Diagrammen der Fig. 1 bis 6 jedoch ist als Beispiel ein Kühlmittel ge wählt, welches eine mindestens annähernd iso- thermische Wärmeaufnahme aufweist, also z.
B. ein in hierfür ausreichender Menge zur Verfügung stehender Stoff, oder z. B. ein Stoff, welcher, während er Wärme aufnimmt, verdampft.
In Fig. 1 sind das Arbeitsmittel und der Verlauf des Prozesses derart gewählt, dass die Strecke 6-1 relativ dicht oberhalb des kritischen Punktes K vorbeiführt. Die Strecke 4-5 fällt zum grossen Teil in das Nassdampf- gebiet, und der Entzug der aus dem Kreislauf endgültig abzuführenden Wärme erfolgt daher zum grossen Teil isothermisch. Die Strecke 5-6 liegt im Gebiet flüssiger Zustände;
die Verdichterleistung fällt daher sehr klein aus, und damit fallen auch die Verluste des Ver dichters, die sonst bei Gasturbinenprozessen den Wirkungsgrad erheblich zu schädigen pflegen, sehr klein aus. Aus diesen Gründen erweist sich der in Fig. 1 dargestellte Kreis prozess als überaus günstig, falls es ausserdem noch gelingt, ihm die gesamte, von aussen zu zuführende Wärme auf der Strecke 1-2 und damit im Gebiet der höchsten Temperaturen, zufliessen zu lassen,
die auf der Strecke 6-1 zuzuführende Wärme also aus der auf der Strecke- 3-4 zu entziehenden Wärme im Wärmeaustausch zu gewinnen, und schliess lich, diesen Wärmeaustausch so verlustarm wie nur möglich zu gestalten.
Um den Weg zu erläutern, der hierzu vor geschlagen wird, muss zunächst auf diesen Wärmeaustausch eingegangen werden: Es bezeichne Q die Wärmemenge je Ge wichtseinheit, S die Entropie, T die Kelvin- Temperatur, cp die spezifische Wärme bei konstantem Druck, im weiteren kurz als spe zifische Wärme bezeichnet. Dann gelten die bekannten Differentialgleichungen dQ <I>=<B>c,.</B></I> dT und dS <I>=</I> dQ/T Aus ihnen folgt dT/dS <I>=</I> T/cp oder in Worten:
Die Steigung der Isobaren im T/S-Diagramm ist der Kelvin-Temperatur direkt und der spezifischen Wärme umgekehrt proportional. Gemäss Fig. 1 wird die auf der Isobaren strecke 3-21 entzogene Wärme mit Hilfe eines Wärmeaustauschers dem Arbeitsmittel, wie durch Pfeile angedeutet, auf der Iso- barenstrecke 23-1 wieder zugeführt. Dies ge schieht mit einem nur geringen, .durch den Wärmeübergang im Wärmeaustauscher be dingten und durch die Neigung der strich punktierten Begrenzungslinien<B>3-1</B> und 21-23 angedeuteten Temperaturfall.
Wie ferner auf Grund des Vorstehenden aus der Steigung der Isobarenstrecken zu ersehen ist, sind die spezifischen Wärmen der am Wärme austausch teilnehmenden Komponenten, also der einerseits die Strecke 3-21, anderseits die Strecke 23-1 zurücklegenden Arbeits mittelteile, in jedem Querschnitt des Wärme- austauschers hinreichend einander gleich, so dass die pro Grad Temperatursenkung von der einen Komponente- abgegebene Wärmemenge der von der andern Komponente pro Grad Temperaturanstieg aufgenommenen Wärme menge hinreichend gleicht. Der auf diesen Isobarenstrecken 3-21 und 23-1 stattfin dende Wärmeaustausch erweist sich somit als verlustarm.
Dies ändert sich jedoch auf den Isobarenstrecken 21-4 und 6-23. Nahe dem Punkt 6 weist zwar die Steigung der Strecke 6-23 noch auf etwa die gleiche spezifische Wärme hin, wie sie sich auf der Strecke 21-4 nahe dem Punkt 4 vorfindet. Alsdann jedoch beginnt die Strecke 6-23 flacher zu ver laufen, die spezifische Wärme also grösser zu werden als bei entsprechender Temperatur auf der Strecke 21-4, und erst weiterhin, mit wieder zunehmender Steigung der Strecke 6-23, stellt sich schliesslich nahe den Punkten 23 bzw. 21 wiederum ungefähre Gleichheit ein.
Das Ergebnis ist, dass weder im einzel nen noch im ganzen der Wärmebedarf auf der Strecke 6-23 durch den Wärmeentzug auf der Strecke 21-4 gedeckt werden könnte. Die eingezeichneten Punkte 23 und infolge dessen auch 1 könnten also niemals eingehal ten werden, würden vielmehr wesentlich tie fer auf der Strecke 6-2 zu liegen kommen, wodurch die Temperaturgefälle des Wärme austausches (z. B. die zwischen<B>3-1</B> sowie zwischen 21 und 23) schädlich vergrössert würden.
Um nun diesen somit nicht mehr verlust armen Wärmeaustausch zu korrigieren , wird an einem Punkt, als der in Pig. 1 der Punkt 4 gewählt ist, eine Teilmenge des Ar beitsmittels abgezweigt, durch gesonderte Ver dichtung längs der Strecke 4-23 auf den Druck des im Kreislauf verdichteten restlichen Arbeitsmittelteils gebracht und mit diesem an einer Stelle wieder vereinigt, an welcher die Temperatur dieses Arbeitsmittelteils der von der Teilmenge erreichten Endtemperatur mindestens annähernd gleicht. In Fig. 1 ist diese Stelle der Punkt 23.
Hierdurch wird erzielt, dass nunmehr in dem dem obern Teil 23-l-2-3-21.-4 des Kreisprozesses ent sprechenden Teil des Kreislaufes eine um die Teilmenge grössere Arbeitsmittelmenge um läuft als in dem dem untern Teil 4-5-6-23 entsprechenden. Der Überschuss, welchen die spezifischen Wärmen auf der Strecke 6-23 gegenüber denen auf der .Strecke 21.-4 be sitzen, wird also nunmehr dadurch ausge glichen, dass die Strecke 6-23 von einer ge ringeren Arbeitsmittelmenge zurückgelegt wird als die Strecke 21-4, und der Wärmeaus tausch wird hierdurch als Ganzes derart korrigiert ,
dass die auf der Strecke 21-4 entzogene Wärmemenge der auf der Strecke 6-23 zuzuführenden Wärmemenge minde stens annähernd gleicht.
Neben einer solchen Korrektur im gan zen empfiehlt es sich, auch noch Korrek turen im einzelnen durchzuführen, die für weiter tunten Beispiele beschrieben werden sollen.
Ganz allgemein aber erweist es sieh für ein Korrigieren .des Wärmeaustausches als bedeut sam, das Arbeitsmittel derart zu wählen und den Verlauf des Prozesses derart zu leiten, dass die Isobarenstrecke 6-23 oberhalb oder äusserstenfalls (unter Bildung einer nur kurzen Verdampfungsisotherme) nur wenig unterhalb des kritischen Punktes K verläuft.
Würde nämlich die Strecke 6-23 tiefer ver laufen, so würde sie eine relativ lange Ver- dampfungsisotherme enthalten, so dass die diese Strecke zurücklegende, Wärme aufneh mende Komponente einen relativ grossen Teil der Wärmemenge bei unendlich grosser spe zifischer Wärme empfangen würde, während die abgebende Komponente auf der Strecke 21.-4 sieh im gasförmigen Zustand befindet und daher nur endliche spezifische Wärmen besitzt.
Ein -#V ärmeaustauseh dieser Art lässt sieh aber nur theoretisch, und zwar durch un endlich vielstufige Verdichtung der gasförmi gen Komponente mit ebenfalls unendlich vie len Zwisehen-Wärmeübertragungen, korrigie ren, nicht aber praktisch. Denn die zur prak tischen Durchführung benötigten sehr viel stufigen Maschinen und Apparate fallen nicht nur teuer, umfangreich und kompliziert aus, sondern sie verursachen ihrerseits wieder zu sätzliche Verluste, die von einer gewissen Stufenzahl an aufwärts derart gross werden, dass sie die theoretisch zu erwartende Verbes serung wieder zunichte machen oder diese sogar überwiegen.
Eine zusätzliche Korrektur im einzelnen ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verwendet. Dort wird zweimal eine Teilmenge abgezweigt, und zwar das erste Mal im Punkt 28, wobei diese Teilmenge auf der Strecke 28-30 verdichtet und im Punkt 30 dem übrigen Arbeitsmittel wieder zugeführt wird. Das zweite Mal wird eine (im allgemeinen anders als die erste zu bemessende) Teilmenge in einem Punkt abgezweigt, als der in Fig. 2 der Punkt 4 gewählt ist, wobei diese Teil menge auf der Strecke 4-34 verdichtet und im Punkt 34 dem übrigen Arbeitsmittel wie der zugeführt wird.
Zwischen den Isobaren strecken 3-38 und 30-1, ferner 38-40 und 34-30 und schliesslich 40-4 und 6-34 fin det. Wärmeaustausch statt.
Hierdurch wird erzielt, dass nicht erst, wie es in Fit-. 1 der Fall war, abwärts vom Punkt <B>34</B> (welcher etwa dem Punkt 23 der Fig.1 entspricht) eine Korrektur des Wärmeaus tausches erfolgt, sondern zusätzlich schon ab wärts vom Punkt 30. Eine solche zusätzliche Korrektur kann sich insbesondere dann emp fehlen, wenn das gewählte Arbeitsmittel nicht erst auf der Strecke vom Punkt 34 abwärts sondern schon vom Punkt 30 abwärts spezi fische Wärmen aufweist, die unzulässig grö sser sind als die bei den entsprechenden Tem peraturen auf der Isobarenstrecke 3-4 vor handenen.
Durch Anwendung dieser doppel ten Korrektur wird erreicht, dass einerseits die Strecke 38-28 noch von der gesamten, die Strecke 28-4 noch von der nur um die erste Teilmenge verminderten Arbeitsmittel- menge zurückgelegt wird und dass anderseits die Strecke 6-34 nur von der um beide Teil mengen, die Strecke 34-30 nur von der um die erste Teilmenge verminderten Arbeitsmit- telmenge zurückgelegt wird. Zusätzlich zur Korrektur im ganzen , welche den zwischen den Isobarenstrecken 38-4 und 6-30 statt findenden Wärmeaustausch als Ganzes um greift,
findet also hier auch eine Korrektur im Einzelnen Anwendung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Teilmenge im Punkt 42 abgezweigt und alsdann stufenweise verdichtet, indem sie auf der Strecke 42-44 zwischenverdichtet, weiterhin auf der Strecke 46-47 weiterver dichtet und schliesslich auf der Strecke 49-50 auf den Druck des im Kreislauf verdichteten, restlichen Arbeitsmittelteils gebracht wird. Mit diesem wird sie am Punkt 50 wiederver einigt.
Es finden dabei nachstehende Wärme austauschvorgänge statt Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 3-54 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 55-1 der ebenfalls gesamten Arbeitsmittel- menge mit. Dieser Wärmeaustausch bedarf noch keiner Korrektur, da die spezifischen Wärmen auf den Strecken 55-1 und 3-54 noch ausreichend einander gleichen.
Vom Punkt 55 an abwärts jedoch findet Korrektur sowohl im ganzen wie im einzelnen statt: Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 54-57 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und entzieht ausserdem auf der Strecke 44-58 der Teilmenge Wärme und überträgt beide Wärmen zusammengenommen auf der Strecke 50-55 auf die gesamte Ar- beitsmittelmenge. Durch diese Korrektur wird dem Umstand Rechnung getragen, dass auf der Strecke 50-55 die spezifische Wär men schon merkbar grösser sind als auf der Strecke 54-57.
Noch grösser sind die spezifischen Wärmen auf der Strecke 59-50, und, um dies zti korri gieren, entzieht ein Wärmeaustauscher auf der Strecke 57-61 der gesamten Arbeits mittelmenge Wärme; er entzieht zusätzlich auf der Strecke 58-46 und weiter zusätzlich auf der Strecke 47-49 der Teilmenge Wärme und überträgt diese drei Wärmemengen zu sammengenommen auf der Strecke 59-50 auf die dort um die Teilmenge verminderte Ar beitsmittelmenge.
Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 6l-42 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und überträgt diese auf der Strecke 63-59 auf die um die Teilmenge ver minderte Arbeitsmittelmenge.
Ein Wärmeaustauscher entzieht schliesslich auf der Strecke 42-4 der dortum die Teilmenge verminderten Arbeitsmittelmenge Wärme und überträgt diese auf der Strecke 6-63 auf die ebenfalls um die Teilmenge verminderte Ar beitsmittelmenge.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird die Teilmenge im Punkt 65 abgezweigt, dann auf der Strecke 65-67 in erster Stufe und auf der Strecke 69-70 in zweiter Stufe verdichtet, dadurch auf den Druck des im Kreislauf verdichteten, restlichen Arbeitsmit telteils gebracht und mit diesem im Punkt 70 wieder vereinigt. Es finden dabei nachste hende Wärmeaustauschvorgänge statt: Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 3-74 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 70-1 der ebenfalls gesamten Arbeitsmittel- menge mit.
Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 74-76 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 6-70 der dort um die abgezweigte Teilmenge verminderten Arbeitsmittelmenge mit.
Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 76-4 der gesamten Arbeitsmittel- menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 67-78-69 der Teilmenge mit. Hierbei wird die Teilmenge auf der Strecke 67-78 end gültig verdampft und auf der Strecke 78=69 überhitzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 geschieht die Verdichtung im Kreislauf zwei stufig, und zwar in erster Stufe auf der Strecke 5-79, in zweiter Stufe auf der Strecke 79-6. Die Teilmenge wird zwischen diesen Stufen, im Punkt 79, also noch vor dem die Beendigung der Verdichtung kenn zeichnenden Punkt 6 abgezweigt, auf der Strecke 81-82 auf den Druck des im Kreis lauf verdichteten, restlichen Arbeitsmittelteils gebracht und mit diesem im Punkt 82 wieder vereinigt.
Es finden dabei nachstehende W ärmeaustausehvorgänge statt: Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 3-86 der gesamten Arbeitsmittel- menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 82-1 der ebenfalls gesamten Arbeitsmittel- menge mit.
Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 86-88 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 6-82 der dort um die Teilmenge verminder ten Arbeitsmittelmenge mit. Ein Wärmeaustauscher entzieht auf der Strecke 88-4 der gesamten Arbeitsmittel- menge Wärme und teilt sie auf der Strecke <B>19-81</B> der Teilmenge mit.
Wie ersichtlich, ist hier das Arbeitsmittel derart gewählt und der Verlauf des Prozesses derart geleitet, dass die Strecke 4-5 noch unter dem kritischen Punkt K, die Strecke 6-1 dagegen schon relativ hoch über den kritischen Punkt K weg verläuft. Die Folge hiervon ist einerseits, dass für den Wärmeaus tausch zwischen den Strecken 86-88 und 6-82 eine Korrektur im ganzen ausreicht, anderseits aber, dass, weil der Punkt 6 hoch liegt, auch der Punkt 88, bis zu dem dieser Wärmeaustausch durchgeführt werden kann, hoch liegen muss, dass also der Entzug der endgültig abzuführenden Wärme, der somit am Punkt 88 beginnen müsste, ein isother- misches Kühlmittel vorausgesetzt, zum Teil unter einem schädlich grossen Temperaturfall geschehen müsste.
Dieser jedoch wird vermie den, indem auf der Strecke 88-4 die Wärme nicht ans Kühlmittel abgeführt, sondern im Wärmeaustausch auf der Strecke 79-81 der Teilmenge mitgeteilt wird, so dass der Entzug der endgültig abzuführenden Wärme erst am Punkt 4 und damit unter einem wesentlich niedrigeren Temperaturfall beginnt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird die Teilmenge im Punkt 90 abgezweigt, dann auf der Strecke 90-92 entspannt, auf der Strecke 94-95 auf den Druck des im Kreislauf verdichteten, restlichen Arbeits mittelteils verdichtet und mit diesem im Punkt 95 wieder vereinigt. Es finden dabei nach stehende Wärmeaustauschvorgänge statt: Ein Wärmeaustauseher entzieht auf der Strecke 3-99 der gesamten Arbeitsmittel- menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 95-1 der ebenfalls gesamten Arbeitsmittel menge mit.
Ein Wärmeaustauseher entzieht auf der Strecke 99-103 der gesamten Arbeits- mittelmenge Wärme und teilt sie auf der Strecke 6-95 der dort um die Teilmenge ver minderten Arbeitsmittelmenge mit.
Ein Wärmeaustauseher entzieht auf der Strecke 103-4 der gesamten Arbeitsmittel menge Wärme und teilt sie auf der Strecke 92-94 der Teilmenge mit.
Wie ersichtlich, bezieht sieh hier die Kor rektur des Wärmeaustauschers auf die Strecke 6-95. Zusätzlich aber wird erzielt, dass der Punkt 4 nunmehr auf die Kondensations-Iso- therme fällt, dass also nunmehr die gesamte endgültig aus dem Kreislauf abzuführende Wärme isothermisch entzogen wird.