CN101600855A - 用于产生混合蒸汽的方法 - Google Patents

用于产生混合蒸汽的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101600855A
CN101600855A CNA2007800401950A CN200780040195A CN101600855A CN 101600855 A CN101600855 A CN 101600855A CN A2007800401950 A CNA2007800401950 A CN A2007800401950A CN 200780040195 A CN200780040195 A CN 200780040195A CN 101600855 A CN101600855 A CN 101600855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixed vapour
polar fluid
produce
described method
aforesaid right
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800401950A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101600855B (zh
Inventor
B·舍费尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LESA Maschinen GmbH
Original Assignee
LESA Maschinen GmbH
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 LESA Maschinen GmbH filed Critical LESA Maschinen GmbH
Publication of CN101600855A publication Critical patent/CN101600855A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101600855B publication Critical patent/CN101600855B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for

Abstract

用于产生低调温的混合蒸汽的方法。将在混合蒸汽中存储的热能拟在一热力发动机中转变为机械能以便使一发电机运转。

Description

用于产生混合蒸汽的方法
技术领域
本发明涉及一种产生混合蒸汽的方法。
背景技术
以下描述的物理过程涉及热力发动机，其利用混合蒸汽在循环过程中运行。对此适用的物理现象和规律性由热力学是充分已知的。在这里拟不更详细地说明其基础。
热力发动机通常利用蒸汽运转。为了产生蒸汽将液体在高压下加入一蒸汽发生器并且通过能量供给使之蒸发。该蒸汽然后可以转变为机械能。
已表明，通过其用混合蒸汽运转可以提高热力发动机的效率。在AT 155744中描述由两个或更多个极性液体和非极性液体产生混合蒸汽，它们在液相中重新分离。
通过一次或多次直接接连的膨胀和压缩在输出功的情况下使混合蒸汽完全地或部分地液化。紧接着在输入热量的情况下重新使混合蒸汽蒸发并且导回工作过程中。可以将此时释放的功用于产生电能。
还已知用于产生混合蒸汽的方法和热力发动机，利用该热力发动机可以将混合蒸汽转变为机械能。在公开文本DE 103 56 738A1中描述了一种这样的方法用以产生混合蒸汽。
公开文本US 4 729 226公开一种用于借助于混合蒸汽产生机械能的方法。
在公开本文US 4 448 025中描述一种方法，其中将废气热量用于加热工作介质。
此外在公开文本WO 2005/054635 A2中公开一种用于在一循环过程中利用一工作介质产生机械能的方法，该工作介质由两种沸点大大不同的组分构成。
在这方面不利的是在蒸汽发生器及输入管道和排出管道中高的混合蒸汽温度和工作压力。由此对采用的材料产生特别的要求。为了确保这样的装置的运行可靠性，其由优质的特种钢构成。其还需要通过本领域的技术人员的一严格的和常规的检验。这全部是费时的并且与高的成本相关。
此外一混合蒸汽的产生需要一很大的能量利用，利用所述混合蒸气有可能使一热力发动机以足够大的功率运行。并且几乎只由矿物的能量载体获得需要的蒸发能量。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用以产生混合蒸汽的方法，借其可以降低所使用的能量、工作温度和工作压力，并且可以改善效率。
通过一种按照权利要求1所述的方法、特别是通过下列方法步骤达到该目的：
由一非极性流体和一极性流体在低的温度下产生一混合蒸汽；
将混合蒸汽导入一后接的浓缩容器中并且在稍高的温度下用极性流体浓缩；
借助于一热力发动机压缩浓缩的混合蒸汽；
将混合蒸汽绝热地膨胀成湿蒸汽，此时使极性流体冷凝并且同时将释放的热排出至非极性流体；
在混合蒸汽的绝热膨胀时将释放的功传至用于产生电能的热力发动机；
将膨胀的湿蒸汽引回至第一压力室。
通过这些措施提供一种方法，借其有可能将特别可更新的能量经济而成本低地用于使热力发动机运转同时提高其效率。以此可以例如产生电流，可以将获得的利益存储于一公共的供电网中。以此可以成本低地、能量高效地、保护资源地和获得利益地使一热力发动机运转。
其他的有利的措施描述于诸从属权利要求中。
附图说明
按照本发明的方法借助一适用于其实施的装置在附图中示意地示出。以下更详细地描述该示例性的装置。
具体实施方式
在唯一的图中示出的装置10基本上包括至少一个混合蒸汽发生器11，其设有一低压锅炉12。低压锅炉12具有一第一压力室13，在其中一第一极性流体14例如水和至少一种非极性流体15例如苯以液态形式存在。对此极性流体14优选比非极性流体15具有一较大的容量份额。
为混合蒸汽发生器11配置一示意示出的热交换器16、例如一任意的锅炉装置。利用该热交换器16供给流体14和15热能并使之蒸发。
设定，利用太阳能或地热运行热交换器16。还设定，采用生长的(nachwachsend)载能体如木材，例如以来自林业剩余种类的碎木切屑的形式。同样可设想任何其他种类的生物物质，只要其以适用的质量和数量存在，以便可以转变为热能。
将混合蒸汽发生器11在一50℃至75℃范围内的温度和一0.5至1.5巴范围内的压力下运行。同时由极性流体14和非极性流体15产生一混合蒸汽。将这样产生的混合蒸汽17汇集于混合蒸汽发生器11的一蒸汽压力室18。
紧接着将汇集的混合蒸汽17通过一混合蒸汽出口19经由一管道20导入一接着的浓缩容器21中。浓缩容器21具有一第二压力室22，其部分地注满一第二极性流体23。第二极性流体23与第一极性流体14在化学上是相同的，其相对于导入的混合蒸汽17只具有一较高的温度。
第二极性流体23优选具有一在70℃至95℃范围内的温度，同时在浓缩容器21中存在着一0.5至1.5巴范围内的压力。优选压力室13和22中的压力是相同的。将混合蒸汽17通过成液态存在第二极性的流体23导入第二压力室22中。
在导过较高的调温的第二极性的流体23时用有极性的流体浓缩混合蒸汽17并且作为浓缩的干燥的混合蒸汽24汇集入一第二蒸汽压力室25中。
将这样浓缩的干燥的混合蒸汽24经由一混合蒸汽出口26和一管道27导向一热力发动机28。现在将处于管道27中的浓缩的干燥的混合蒸汽24为了压缩经由一入口29导入一热力发动机28的工作室30中。
通过压缩使干燥的混合蒸汽24处于一显著较高的温度上，优选约180℃。在达到该温度以后将浓缩的干燥的混合蒸汽24绝热地膨胀成湿蒸汽。膨胀的湿蒸汽通过一出口31进入一回流管道32中并经由一回流截止阀33和一回流入口34返回第一压力室13。在这里可以重新开始蒸汽循环。
附图标记清单
10  装置                      23  第二极性流体
11  混合蒸汽发生器            24  浓缩的混合蒸汽
12  低压锅炉                  25  第二蒸汽压力室
13  第一压力室                26  混合蒸汽出口
14  第一极性流体              27  管道
15  非极性流体                28  热力发动机
16  热交换器                  29  入口
17  混合蒸汽                  30  工作室
18  第一蒸汽压力室            31  出口
19  混合蒸汽出口              32  回流管道
20  管道                      33  回流截止阀
21  浓缩容器                  34  回流入口
22  第二压力室

Claims (11)

1.用于产生用于使热力发动机运转的混合蒸汽的方法，其按下列步骤：
由一非极性流体和一极性流体在低的温度下产生一混合蒸汽；
在一稍高的温度下在一后接的浓缩容器中用极性流体浓缩混合蒸汽；
借助于一热力发动机压缩浓缩的混合蒸汽；
将混合蒸汽绝热地膨胀成湿蒸汽，其中极性流体冷凝并且将同时释放的热量排出至非极性流体；
在混合蒸汽的绝热膨胀时释放的功传给热力发动机，以便产生电能；
将膨胀的湿蒸汽引回至第一压力室。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在一浓缩容器中用极性流体浓缩混合蒸汽。
3.按照权利要求1和2所述的方法，其特征在于，使用水作为极性流体并且使用苯作为非极性流体。
4.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，由这样的极性流体和非极性流体产生混合蒸汽，所述流体在低温下蒸发。
5.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，在一封闭的混合蒸汽回路中产生混合蒸汽。
6.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，通过太阳能、地热或生物物质的燃烧产生用于混合蒸汽的蒸发温度。
7.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，混合蒸汽具有优选50℃至75℃的温度。
8.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，浓缩的混合蒸汽具有优选70℃至95℃的温度。
9.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，干燥地浓缩混合蒸汽。
10.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将释放的功传向一产生旋转运动的曲柄机构。
11.按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将所产生的旋转运动传至一用于产生电能的三相交流发电机。
CN2007800401950A 2006-10-28 2007-10-26 用于产生混合蒸汽的方法 Expired - Fee Related CN101600855B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006050967.6 2006-10-28
DE102006050967A DE102006050967B3 (de) 2006-10-28 2006-10-28 Verfahren zum Erzeugen von Mischdampf
PCT/EP2007/009515 WO2008052787A2 (de) 2006-10-28 2007-10-26 Verfahren zum erzeugen von mischdampf

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101600855A true CN101600855A (zh) 2009-12-09
CN101600855B CN101600855B (zh) 2012-02-01

Family

ID=38806259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800401950A Expired - Fee Related CN101600855B (zh) 2006-10-28 2007-10-26 用于产生混合蒸汽的方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8109096B2 (zh)
EP (1) EP2084373A2 (zh)
JP (1) JP5227962B2 (zh)
KR (1) KR20090101347A (zh)
CN (1) CN101600855B (zh)
BR (1) BRPI0717382A2 (zh)
CA (1) CA2667677A1 (zh)
DE (1) DE102006050967B3 (zh)
NO (1) NO330561B1 (zh)
RU (1) RU2009120205A (zh)
UA (1) UA93753C2 (zh)
WO (1) WO2008052787A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106595332A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 于小峰 一种冷凝器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110162365A1 (en) * 2010-01-01 2011-07-07 Sanza Kazadi Thermodynamically Favorable Thermal Gradient-Generating Device
DE102010024487A1 (de) * 2010-06-21 2011-12-22 Andreas Wunderlich Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung mechanischer Energie in einem Kreisprozess
JP6409157B1 (ja) * 2018-05-02 2018-10-17 一彦 永嶋 電力生成システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT155744B (de) * 1937-10-16 1939-03-10 Rudolf Dr Ing Doczekal Verfahren zur Energieerzeugung mittels Verflüssigung von Dampfgemischen aus zwei oder mehreren Flüssigkeiten.
BE430660A (zh) * 1937-10-16
JPS5732001A (en) * 1980-08-01 1982-02-20 Kenichi Oda Method of recovering waste heat
ES8607515A1 (es) * 1985-01-10 1986-06-16 Mendoza Rosado Serafin Modificaciones de un proceso termodinamico de aproximacion practica al ciclo de carnot para aplicaciones especiales
US4843824A (en) * 1986-03-10 1989-07-04 Dorothy P. Mushines System for converting heat to kinetic energy
WO1988009872A1 (en) * 1987-06-12 1988-12-15 Recovery Engineering, Inc. Mixed-phase motor
US6829895B2 (en) * 2002-09-12 2004-12-14 Kalex, Llc Geothermal system
DE10356738B4 (de) * 2003-12-02 2008-06-26 Permobil Gmbh & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung mechanischer Energie

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106595332A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 于小峰 一种冷凝器

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0717382A2 (pt) 2013-10-08
CA2667677A1 (en) 2008-05-08
UA93753C2 (ru) 2011-03-10
DE102006050967B3 (de) 2008-01-10
JP2010508460A (ja) 2010-03-18
WO2008052787A3 (de) 2009-07-16
RU2009120205A (ru) 2010-12-10
US20100058762A1 (en) 2010-03-11
JP5227962B2 (ja) 2013-07-03
NO330561B1 (no) 2011-05-16
US8109096B2 (en) 2012-02-07
EP2084373A2 (de) 2009-08-05
KR20090101347A (ko) 2009-09-25
CN101600855B (zh) 2012-02-01
NO20092030L (no) 2009-07-23
WO2008052787A2 (de) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Varma et al. Power generation from low temperature heat recovery
Kajurek et al. Selection of refrigerants for a modified organic Rankine cycle
Qiu et al. Experimental investigation of a biomass-fired ORC-based micro-CHP for domestic applications
Shu et al. Performance comparison and working fluid analysis of subcritical and transcritical dual-loop organic Rankine cycle (DORC) used in engine waste heat recovery
Drescher et al. Fluid selection for the Organic Rankine Cycle (ORC) in biomass power and heat plants
JP6154967B1 (ja) 平行運動の熱エネルギー動力機械及びその動作方法
CN102084093A (zh) 用于使热动力循环运行的方法以及热动力循环
Wang et al. Techno-economic performance of two-stage series evaporation organic Rankine cycle with dual-level heat sources
CN102797525A (zh) 采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统
CN102852645A (zh) 燃料气体加湿和加热的系统
Yang et al. Matching and operating characteristics of working fluid pumps with organic Rankine cycle system
US20120067049A1 (en) Systems and methods for power generation from multiple heat sources using customized working fluids
CN101600855B (zh) 用于产生混合蒸汽的方法
Antonelli et al. Small scale ORC plant modeling with the AMESim simulation tool: Analysis of working fluid and thermodynamic cycle parameters influence
CN101839154A (zh) 分布式余热余压发电系统和分布式余热余压发电方法
CN107923265B (zh) 热力发动机
Guoqiang et al. Energy and exergy analysis for 300MW thermal system of Xiaolongtan power plant
Lazzarin Heat pumps in industry—I. Equipment
CN105484811A (zh) 一种低温热流体回收利用系统
CN201225172Y (zh) 具有乏汽能量回收利用装置的低沸点介质发电系统
CN103925111B (zh) 一种平行运动高低压动力机器及其应用
CN106285800A (zh) 一种低温余热朗肯循环动力系统和发电系统
Muller et al. Comparative analysis of ORC and condensing heat engines for low grade waste heat recovery
RU2657068C2 (ru) Установка для выработки электрической энергии при утилизации теплоты дымовых и выхлопных газов
US20240084722A1 (en) A rankine cycle arrangement comprising an ejector

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120201

Termination date: 20161026

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee