DE102010034231A1 - Method for recovering energy from effluent stream of e.g. petrol engine of motor car, involves guiding working medium to turbine in closed joule cyclic process, and arranging cooler between turbine and compressor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 6.The invention relates to a method and a device for recovering energy from an exhaust gas stream of an internal combustion engine according to the preamble of
Bekannte Techniken zur Energiegewinnung aus dem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors sind der Abgasturbolader und die Heizungsanlagen für Kraftfahrzeuge. Beim Abgasturbolader treibt der Abgasstrom eine Turbine an. Die Energie, die die Turbine liefert, nutzt ein Verdichter, um die dem Verbrennungsmotor zugeführte Luft zu verdichten. Die Verdichtung der Luft erhöht den Wirkungsgrad der Verbrennung und führt so zu einer Leistungssteigerung des Motors.Known techniques for generating energy from the exhaust stream of an internal combustion engine are the exhaust gas turbocharger and the heating systems for motor vehicles. In the exhaust gas turbocharger, the exhaust gas flow drives a turbine. The energy that the turbine supplies uses a compressor to compress the air supplied to the engine. The compression of the air increases the efficiency of the combustion and thus leads to a performance increase of the engine.
Alternativ ist dem Verbrennungsmotor ein Kreisprozess nachgeschaltet, bei dem der heiße Abgasstrom und zum Teil das Kühlmittel einer ersten Brennkraftmaschine als Wärmequelle zum Betrieb einer zweiten, nachgeschalteten Maschine im Kreisprozess verwendet wird. Bei dem Kreisprozess handelt es sich üblicherweise um einen so genannten Clausius-Rankine-Prozess, bei welchem ein flüssiges Medium Wärme aufnimmt, welches unter Wärmezufuhr überwiegend verdampft wird und anschließend in einer Expansionsmaschine unter Abgabe von mechanischer Energie an eine Abtriebswelle entspannt wird. Als Arbeitsmedium kommen hier organische Arbeitsstoffe, eine Mischung solcher organischer Arbeitsstoffe, Alkoholgemische oder Wasser-Alkoholgemische, Wasser mit bestimmten Additiven in Betracht.Alternatively, the internal combustion engine is followed by a cycle in which the hot exhaust gas flow and partly the coolant of a first internal combustion engine is used as a heat source for operating a second, downstream machine in the cycle. The cyclic process is usually a so-called Clausius-Rankine process, in which a liquid medium absorbs heat, which is predominantly evaporated with the supply of heat and then expanded in an expansion machine with release of mechanical energy to an output shaft. As a working medium come here organic agents, a mixture of such organic agents, alcohol mixtures or water-alcohol mixtures, water with certain additives into consideration.
Manche Arbeitsmittel für den nachgeschalteten Kreislauf, vor allem organische Arbeitsmittel, sind nicht für beliebig hohe Temperaturen geeignet, da sie z. B. instabil werden und chemisch zerfallen. Dies erlaubt den Einsatz dieser Arbeitsmittel nicht für entsprechende Temperaturen, wie sie z. B. bei der Nutzung von Abgaswärme auftreten. Kann das Abgas mit einer hohen Temperatur nicht genutzt werden, schlägt sich dies in einem entsprechend reduzierten Wirkungsgrad des nachgeschalteten Kreisprozesses nieder. Des Weiteren können diese organischen Arbeitsmittel bei deren Freisetzung umweltweltschädliche Wirkungen haben. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung von Wasser in einem nachgeschalteten Rankine-Kreislauf. Reines Wasser hat den Nachteil, dass es bei Minustemperaturen gefriert und dem Wasser daher Zusatzstoffe beigefügt werden müssen, um dieses zu verhindern. Der Gehalt dieser Zusatzstoffe ist dann immer wieder zu überprüfen und entsprechend zu korrigieren, was zu einem entsprechend hohen Wartungsaufwand führt. Des Weiteren besteht das Problem, dass sich die Zusammensetzung des Wassers und der verwendeten Zusatzstoffe durch deren unterschiedliche Eigenschaften (unterschiedliche Siedetemperaturen) unterschiedlich verflüchtigen und damit ändern, was insgesamt das Verhalten des Arbeitsmediums des nachgeschalteten Rankine Kreislaufes beeinflussen kann. Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass das Volumen von Wasser bei der Verdampfung sehr stark ansteigt, was letztendlich zu sehr großen Volumenströmen und damit zu großen Strömungsquerschnitten und zu einem sehr großen Bauraumbedarf für den nachgeschalteten Rankine Kreislauf mit Wasser als Arbeitsmittel führt, was insbesondere bei der Verwendung in Fahrzeugen von Nachteil ist.Some work equipment for the downstream circuit, especially organic work equipment, are not suitable for arbitrarily high temperatures, as they z. B. become unstable and chemically disintegrate. This does not allow the use of this work equipment for appropriate temperatures, as z. B. occur when using exhaust heat. If the exhaust gas can not be used at a high temperature, this results in a correspondingly reduced efficiency of the downstream cycle process. Furthermore, these organic working materials can have harmful environmental effects when released. One possibility is the use of water in a downstream Rankine cycle. Pure water has the disadvantage that it freezes at minus temperatures and the water therefore additives must be added to prevent this. The content of these additives must then be checked again and corrected accordingly, resulting in a correspondingly high maintenance. Furthermore, there is the problem that the composition of the water and the additives used by their different properties (different boiling temperatures) different volatilize and change, which can affect the overall behavior of the working medium of the downstream Rankine cycle. Another problem arises from the fact that the volume of water in the evaporation increases very sharply, which ultimately leads to very large flow rates and thus large flow cross sections and a very large space requirement for the downstream Rankine cycle with water as the working fluid, which is particularly at the use in vehicles is disadvantageous.
Des Weiteren sind die aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Abwärmerückgewinnungseinheiten zum Teil in ihrem Aufbau relativ komplex und aufwendig, was zu einem hohen Bauraumbedarf und einer hohen Komplexität verbunden mit hohen Kosten führt.Furthermore, the waste heat recovery units known from the general state of the art are in part relatively complex and complex in terms of their construction, which leads to a high space requirement and high complexity combined with high costs.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus dem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors anzugeben, bei welchen die Energierückgewinnung bei möglichst kompaktem Bauraum der Vorrichtung gesteigert ist.The invention has for its object to provide a method and apparatus for recovering energy from the exhaust stream of an internal combustion engine, in which the energy recovery is increased as compact as possible space of the device.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the method, the object is achieved by the features specified in
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei einem Verfahren zur Energierückgewinnung aus dem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors wird der Abgasstrom primärseitig einem Wärmetauscher zugeführt, dem sekundärseitig ein Arbeitsmedium zugeführt wird, das in einem dem Wärmetauscher vorgeschalteten Verdichter verdichtet und in einer dem Wärmetauscher nachgeschalteten Turbine entspannt wird.In a method for recovering energy from the exhaust gas flow of an internal combustion engine, the exhaust gas flow is supplied to the primary side a heat exchanger to the secondary side, a working medium is supplied, which is compressed in a heat exchanger upstream compressor and expanded in a turbine downstream of the heat exchanger.
Erfindungsgemäß wird das Arbeitsmedium sekundärseitig in einem geschlossenen Joule-Kreisprozess geführt, der aus dem Wärmetauscher, der Turbine, einem zwischen der Turbine und dem Verdichter angeordneten Kühler und dem Verdichter gebildet ist. Anstelle der Turbine kann auch eine andere Strömungsmaschine eingesetzt werden.According to the invention, the working medium is guided on the secondary side in a closed Joule cycle, which consists of the heat exchanger, the turbine, one between the turbine and the Compressor arranged cooler and the compressor is formed. Instead of the turbine, another turbomachine can also be used.
Die Erfindung verbessert die Energierückgewinnung aus dem Abgasstrom von Verbrennungsmotoren, indem abgasseitig des Verbrennungsmotors ein geschlossener Joule-Kreisprozess geschaltet ist, in welchem das Arbeitsmedium die Wärmeenergie aus dem Abgasstrom aufnimmt, wobei es aufgeheizt und beschleunigt wird, so dass hohe Wärmeübertragungsleistungen ermöglicht sind. Dabei ersetzt der Wärmetauscher die aus einem offenen Gasturbinen- oder Joule-Kreisprozess bekannte Brennkammer, in welcher üblicherweise dem verdichteten Arbeitsmedium Wärmeenergie zugeführt wird. Eine auf diese Weise ausgeführte Energierückgewinnung weist gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren einen höheren Wirkungsgrad auf. Zudem werden Treibstoffeinsparungen erzielt und sind die Kosten aufgrund der kompakten Bauweise deutlich reduziert.The invention improves the energy recovery from the exhaust gas flow of internal combustion engines by a closed Joule cycle process is connected on the exhaust side of the internal combustion engine, in which the working fluid absorbs the heat energy from the exhaust gas flow, and it is heated and accelerated, so that high heat transfer capacities are possible. In this case, the heat exchanger replaces the known from an open gas turbine or Joule cycle combustion chamber in which heat energy is usually supplied to the compressed working medium. An energy recovery carried out in this way has a higher efficiency compared to conventional internal combustion engines. In addition, fuel savings are achieved and the costs are significantly reduced due to the compact design.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Arbeitsmedium in einem einstufigen Joule-Kreisprozess geführt, wobei im Joule-Kreisprozess ein unteres Druckniveau auf einen Wert über dem Umgebungsdruck eingestellt oder gehalten wird. Dabei bezieht sich das untere Druckniveau gemäß der Erfindung auf das nach der Turbine und vor dem Verdichter eingestellte Druckniveau. Dadurch, dass das untere Druckniveau des Joule-Kreisprozesses über, insbesondere deutlich über dem Umgebungsdruck liegt, lassen sich relativ hohe Massenströme im Verhältnis zu entsprechenden Volumenströmen innerhalb des Kreisprozesses bewegen. Beispielsweise wird ein unteres Druckniveau größer 2 bar, insbesondere im Bereich von größer 5 bar, typischerweise von 8 bis zu 12 bar. Es kann auch ein Bereich größer 12 bar eingestellt werden. Prinzipiell ist ein möglichst hohes Druckniveau anzustreben um die Leistungsdichte möglichst stark steigern zu können. Hierdurch sind relativ kleine Bauräume, insbesondere Rohrleitungsquerschnitte, bei gleichzeitig hohem Massenstrom durch die Vorrichtung zur Energierückgewinnung bzw. innerhalb des geschlossenen Joule-Kreisprozesses und damit relativ hohe Leistungsdichten ermöglicht. Des Weiteren werden durch die Verwendung eines hohen unteren Druckniveaus im Joule-Kreisprozess relativ hohe Wärmeübertragungsleistungen in den Wärmeübertragern, wie dem Wärmetauscher und dem Kühler des nachgeschalteten Joule-Kreisprozesses ermöglicht, was zu einem entsprechend verringerten Bedarf an Wärmeübertragerflächen und damit des notwendigen Bauraums des Kühlers und des Wärmetauschers führt.In a further development of the invention, the working medium is guided in a single-stage Joule cycle, wherein in the Joule cycle a lower pressure level is set or maintained at a value above the ambient pressure. In this case, the lower pressure level according to the invention refers to the set after the turbine and before the compressor pressure level. Due to the fact that the lower pressure level of the Joule cycle process is above, in particular clearly above the ambient pressure, relatively high mass flows can be moved in relation to corresponding volume flows within the cycle. For example, a lower pressure level greater than 2 bar, in particular in the range of greater than 5 bar, typically from 8 to 12 bar. It is also possible to set a range greater than 12 bar. In principle, the highest possible pressure level should be sought in order to increase the power density as much as possible. As a result, relatively small installation spaces, in particular pipe cross-sections, at the same time high mass flow through the device for energy recovery or within the closed Joule cycle process and thus relatively high power densities possible. Furthermore, the use of a high lower pressure level in the Joule cycle relatively high heat transfer capacities in the heat exchangers, such as the heat exchanger and the radiator of the subsequent Joule cycle process allows, resulting in a correspondingly reduced need for heat exchanger surfaces and thus the necessary installation space of the radiator and of the heat exchanger leads.
Vorzugsweise wird das Arbeitsmedium in der Turbine auf das untere Druckniveau expandiert. Dies ermöglicht eine einfache Einstellung und Beibehaltung des unteren Druckniveaus auf einen hohen Wert, insbesondere auf einen Wert oberhalb des Umgebungsdrucks. Zudem ermöglicht dies einen hohen Massenstrom und -durchsatz des Arbeitsmediums durch die Komponenten des Joule-Kreisprozesses, insbesondere durch den Wärmetauscher (auch Abgaswärmetauscher genannt), den Kühler (auch Abwärmeübertrager genannt), den Verdichter und die Turbine bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf.Preferably, the working fluid in the turbine is expanded to the lower pressure level. This allows easy adjustment and maintenance of the lower pressure level to a high value, in particular to a value above the ambient pressure. In addition, this allows a high mass flow and throughput of the working fluid through the components of the Joule cycle, in particular through the heat exchanger (also called exhaust gas heat exchanger), the radiator (also called waste heat exchanger), the compressor and the turbine with low space requirement.
Zweckmäßigerweise wird das Arbeitsmedium im Verdichter auf ein oberes Druckniveau verdichtet.Appropriately, the working fluid is compressed in the compressor to an upper pressure level.
Vorzugsweise wird als Arbeitsmedium ein inertes, nicht brennbares Medium, insbesondere ein Gas, wie Helium, Kohlendioxid, oder ein nicht inertes Medium, insbesondere trockene Luft verwendet. Ein derartiges Medium ermöglicht eine hohe Verdichtung und weist eine hohe Wärmekapazität auf.Preferably, an inert, non-combustible medium, in particular a gas, such as helium, carbon dioxide, or a non-inert medium, in particular dry air, is used as the working medium. Such a medium allows high compression and has a high heat capacity.
Die Vorrichtung zur Energierückgewinnung aus einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors umfasst eine Abgasleitung die abgasseitig vom Verbrennungsmotor primärseitig in einen Wärmetauscher mündet, dem sekundärseitig ein Verdichter zur Verdichtung eines den Wärmetauscher durchströmenden Arbeitsmediums vorgeschaltet und eine Turbine zur Entspannung des Arbeitsmediums nachgeschaltet ist. Erfindungsgemäß ist zwischen der Ausgangsseite der Turbine und der Eingangsseite des Verdichters ein Kühler derart angeordnet, dass abgasseitig vom Verbrennungsmotor ein aus dem Wärmetauscher, der Turbine, dem Kühler und dem Verdichter gebildeter, geschlossener Joule-Kreisprozess nachgeschaltet ist. Durch eine Nachschaltung eines solchen geschlossenen Joule-Kreisprozesses abgasseitig des Verbrennungsmotors kann der Wirkungsgrad des Gesamtaggregates (also Verbrennungsmotor und Vorrichtung zur Energierückgewinnung) erhöht werden.The device for recovering energy from an exhaust gas stream of an internal combustion engine comprises an exhaust line which ends on the exhaust side of the internal combustion engine in a heat exchanger on the primary side upstream of a compressor for compressing a working medium flowing through the heat exchanger and a turbine for relaxation of the working medium is connected downstream. According to the invention, a cooler is arranged between the output side of the turbine and the input side of the compressor such that a closed joule cycle formed by the heat exchanger, the turbine, the cooler and the compressor is connected downstream from the internal combustion engine. By downstream of such a closed Joule cycle process abgasseitig the internal combustion engine, the efficiency of the entire unit (ie internal combustion engine and apparatus for energy recovery) can be increased.
Vorzugsweise ist der Joule-Kreisprozess als ein einstufiger Joule-Kreisprozess ausgeführt, wobei im Joule-Kreisprozess ein unteres Druckniveau auf einen Wert über dem Umgebungsdruck einstellbar ist. Durch die Einstellung eines hohen unteren Druckniveaus oberhalb des Umgebungsdrucks sind relativ hohe Wärmeübertragungsleistungen in den Wärmeübertragern des geschlossenen Joule-Kreisprozesses beziehungsweise hohe Leistungsdichten der Turbine und des Verdichters, also praktisch des gesamten geschlossenen Joule Kreislaufes ermöglicht.Preferably, the Joule cycle is performed as a one-step Joule cycle, wherein in the Joule cycle, a lower pressure level is set to a value above the ambient pressure. By setting a high lower pressure level above the ambient pressure relatively high heat transfer capacities in the heat exchangers of the closed Joule cycle process or high power densities of the turbine and the compressor, so practically allows the entire closed Joule cycle.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Rekuperator vorgesehen, der primärseitig zwischen dem Austritt der Turbine und dem Eintritt des Kühlers und sekundärseitig zwischen dem Austritt des Verdichters und dem Eintritt des Wärmetauschers geschaltet ist. Eine solche, innerhalb des geschlossenen Joule-Kreisprozesses realisierte weitere Wärmeübertragung ermöglicht eine Erhöhung des Wirkungsgrads der Vorrichtung und des Gesamtaggregats, insbesondere des Antriebsstrangs. Da das Druckniveau des Arbeitsmediums auf dem unteren Druckniveau, also nach der Turbine und vor dem Verdichter und somit im Bereich des Rekuperators, deutlich über dem Umgebungsdruck eingestellt wird, sind auch beim Rekuperator hohe Wärmeübertragungsleistungen ermöglicht, wodurch eine hohe Leistungsdichte und ein niedriger Bauraumbedarf erzielt sind.In one embodiment of the invention, a recuperator is provided, which is connected on the primary side between the outlet of the turbine and the inlet of the cooler and the secondary side between the outlet of the compressor and the inlet of the heat exchanger. Such, realized within the closed Joule cycle process further Heat transfer allows an increase in the efficiency of the device and the entire aggregate, in particular the drive train. Since the pressure level of the working medium at the lower pressure level, ie after the turbine and before the compressor and thus in the recuperator, is set significantly above the ambient pressure, high heat transfer capacities are also made possible with the recuperator, whereby a high power density and a low space requirement are achieved ,
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das aus dem Kühler austretende Arbeitsmedium einem Generator zu dessen Kühlung zuführbar. Mit anderen Worten: Das Arbeitsmedium ist nach der Rückkühlung und somit am kältesten Punkt im geschlossenen Joule-Kreisprozess dem Generator zur Kühlung zuführbar. Somit entfällt eine separate Kühlung des Generators, wodurch ein einfacher Aufbau, geringer Bauraum, geringes Gewicht und geringe Kosten für die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung sichergestellt sind.In a further advantageous development of the invention, the working medium emerging from the cooler can be fed to a generator for its cooling. In other words, the working medium can be fed to the generator for cooling after the re-cooling and thus at the coldest point in the closed joule cycle. This eliminates a separate cooling of the generator, whereby a simple structure, small space, low weight and low cost of the waste heat recovery device are ensured.
Vorzugsweise ist ein Generator vor dem Verdichter und der Turbine auf einer gemeinsamen Welle mit diesen angeordnet. Eine solche Generator-Verdichter-Turbinen-Anordnung verhindert unerwünschte Wärmeübergänge zwischen den einzelnen Komponenten und somit Wärmeverluste. Zudem stellt die Anordnung eine einfache Konstruktion dar. Alternativ kann der Generator zwischen dem Verdichter und der Turbine auf einer gemeinsamen Welle mit diesen angeordnet sein.Preferably, a generator is arranged in front of the compressor and the turbine on a common shaft with these. Such a generator-compressor-turbine arrangement prevents unwanted heat transfer between the individual components and thus heat losses. In addition, the arrangement is a simple construction. Alternatively, the generator may be disposed between the compressor and the turbine on a common shaft therewith.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Bezugszeichen sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding reference numerals are provided with the same reference numerals in all figures.
Erfindungsgemäß ist abgasseitig vom Verbrennungsmotor
Der Joule-Kreisprozess JK ist ein thermodynamischer Kreisprozess nach dem Physiker James Prescott Joule. Der geschlossene Joule-Kreisprozess JK umfasst einen Wärmetauscher
Primärseitig mündet eine Abgasleitung L1 in den Wärmetauscher
Sekundärseitig ist dem Wärmetauscher
Die Erfindung besteht darin, dass dem Verbrennungsmotor
Dabei wird das untere Druckniveau des Arbeitsmediums AM in dem nachgeschalteten, geschlossenen Joule-Kreisprozess JK deutlich über dem Umgebungs- bzw. Atmosphärendruck eingestellt oder gehalten. Beispielsweise beträgt das untere Druckniveau des Arbeitsmediums AM mindestens 2 bar, insbesondere ist es größer 5 bar, typischerweise 8 bis 12 bar oder größer.In this case, the lower pressure level of the working medium AM is set or maintained in the downstream, closed Joule cycle JK significantly above the ambient or atmospheric pressure. For example, the lower pressure level of the working medium AM is at least 2 bar, in particular it is greater than 5 bar, typically 8 to 12 bar or greater.
Das innerhalb des geschlossenen Joule-Kreislaufs JK vorzugsweise verwendete Arbeitsmedium AM (auch Arbeitsgas oder Arbeitsmittel genannt) ist ein inertes, nichtbrennbares Gas, welches bei z. B. Raumtemperatur gasförmig ist. Als Arbeitsmedium AM wird beispielsweise ein Gas wie Helium oder Kohlendioxid verwendet. Alternativ kann als nicht-inertes Gas z. B. trockene Luft verwendet werden. Diese Gase zeichnen sich dadurch aus, dass sie chemisch stabil sind und mit sehr hohen Abgastemperaturen beaufschlagt werden können, ohne dass sie zerfallen.The preferably used within the closed Joule cycle JK working medium AM (also called working gas or working fluid) is an inert, non-combustible gas, which at z. B. room temperature is gaseous. As a working medium AM, for example, a gas such as helium or carbon dioxide is used. Alternatively, as a non-inert gas z. As dry air can be used. These gases are characterized by the fact that they are chemically stable and can be exposed to very high exhaust gas temperatures without them decaying.
Der heiße Abgasstrom AG des Verbrennungsmotors
Dadurch, dass das untere Druckniveau des Joule-Kreisprozesses JK deutlich über dem Umgebungsdruck liegt, lassen sich relativ hohe Massenströme im Verhältnis zu den entsprechenden Volumenströmen innerhalb des Joule-Kreisprozesses JK bewegen, was zu relativ kleinen Bauräumen (z. B. Rohrleitungsquerschnitte) bei gleichzeitig hohem Massenstrom durch die Komponenten, d. h. durch die Turbine
Darüber hinaus besteht die Gefahr eines so genannten Einfrierens bei der Verwendung eines inerten Gases, wie Kohlendioxid oder Helium oder bei der Verwendung von trockener Luft, im Gegensatz zu Wasser nicht.Moreover, there is no danger of so-called freezing when using an inert gas such as carbon dioxide or helium or when using dry air, as opposed to water.
Im Betrieb der Vorrichtung
Das Arbeitsmedium AM (z. B. Helium oder CO2) wird hierbei durch den Verdichter
Nach der Expansion des Arbeitsmediums AM in der Turbine
Im Verdichter
Das Arbeitsmedium AM wird in der Turbine
Diese Prozessführung mit dem im geschlossenen Joule-Kreisprozess JK integrierten Rekuperator
Das expandierte, aus der Turbine
Dies bedeutet: Der Generator
Durch eine solche Anordnung lässt sich die Maschinenanordnung von Generator-Verdichter-Turbine relativ einfach auslegen bzw. die Konstruktion lässt sich relativ einfach gestalten und ausführen, da hier keine besonderen Maßnahmen zur Verhinderung von z. B. Thermospannungen und Wärmeverlusten innerhalb dieser Maschinenanordnung Generator-Verdichter-Turbine getroffen werden müssen. So lassen sich bei dieser Anordnung aus der Erwärmung resultierende Längenausdehnungen relativ einfach beherrschen, ohne besonderen konstruktiven Aufwand betreiben zu müssen.By such an arrangement, the machine arrangement of generator-compressor turbine can be interpreted relatively easily or the construction can be relatively simple design and execute, since no special measures to prevent z. B. thermoelectric and heat losses within this machine assembly generator-compressor turbine must be taken. Thus, in this arrangement, the lengthening expansions resulting from the heating can be controlled relatively easily, without having to carry out any special design effort.
Die Strich-Punkt-Punkt-Linie um den Generator
In der
Die in
Über die Drehzahl der Pumpe
Die Pfeile P1 zeigen den Verlauf des Kühlmittels KM in der Warmlaufphase (Pfeil P1 – Volllinie) und während des normalen Betriebs (Pfeil P2 – gestrichelte Linie).The arrows P1 show the course of the coolant KM in the warm-up phase (arrow P1 - solid line) and during normal operation (arrow P2 - dashed line).
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zur EnergierückgewinnungApparatus for energy recovery
- 22
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 33
- Wärmetauscherheat exchangers
- 44
- Verdichtercompressor
- 55
- Turbineturbine
- 66
- Kühlercooler
- 77
- Generatorgenerator
- 88th
- Wellewave
- 99
- Rekuperatorrecuperator
- 1010
- Pumpepump
- 1111
- VentilValve
- 1212
- VentilValve
- 1313
- Hauptkühlermain cooler
- 1414
- DruckluftversorgungsanordnungCompressed air supply arrangement
- 1515
- Luftverdichterair compressor
- 1616
- SpeicherStorage
- 1717
- VentilValve
- 1818
- Zusatzverdichterauxiliary compressor
- AGAG
- Abgasstromexhaust gas flow
- AMAT THE
- Arbeitsmediumworking medium
- JKJK
- Joule-KreisprozessBrayton cycle
- KKKK
- KühlkreislaufCooling circuit
- KMKM
- Kühlmittelcoolant
- LL
- Luftair
- L1L1
- Abgasleitungexhaust pipe
- P1P1
- Pfeilarrow
- P2P2
- Pfeilarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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