DE1488471B2 - Verfahren zur umwandlung von waermeenergie in elektrische energie in einem thermodynamischen kreis mit mindestens einem mhd-system - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie in einem Strömungskreislauf, der eine magnetohydrodynamische (MHD-)Vorrichtung enthält und von einem Arbeitsmittel durchströmt wird, das in mindestens einem Teil des Kreislaufs aus einer Mischung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit mit einem andersartigen Gas besteht.

Die unmittelbare Erzeugung elektrischer Energie in einer Düse durch Entspannung eines ionisierten Gases innerhalb eines zur Düse senkrechten Magnetfeldes ist allgemein bekannt. Die nach diesem Verfahren arbeitenden Vorrichtungen werden magnetohydrodynamische Generatoren (MHD-Generatoren) genannt.

Eine der Hauptschwierigkeiten bei diesem Verfahren besteht darin, daß das Gas — auch wenn ionisierende Zusätze verwendet werden— zunächst auf eine sehr hohe Temperatur gebracht werden muß, um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit zu erhalten. Die zur Zeit bekannten Materialien sind kaum dazu geeignet, derartige Temperaturen auszuhalten, weshalb die erreichbare elektrische Leitfähigkeit und folglich die erreichbare volumenmäßige Leistung bzw. Ausbeute begrenzt sind.

Darüber hinaus muß auch die Temperatur am Ausgang einer solchen Vorrichtung noch sehr hoch sein, damit das Gas auch an dieser Stelle noch eine ausreichende Leitfähigkeit aufweist. Diese Temperatur liegt weit oberhalb der am Eingang üblicher thermischer Maschinen zulässigen Temperatur, welche Maschinen bei den derzeitigen Anlagen den MHD-Generatoren nachgeschaltet sind und den »Mitteltemperaturteil« des vollständigen thermischen Kreises bilden. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, daß zwischen dem MHD-Generator und den vorerwähnten thermischen Maschinen ein Temperaturabfall ohne Erzeugung von Nutzleistung vorgesehen werden muß, der von Wärmetauschern (ein Prozeß, der nahe der Reversibilität liegen würde) wegen der zu hohen, an ihrem Ein-

gang liegenden Temperatur kaum verlangt werden kann; bei den meisten Ausführungsformen begnügt man sich damit, diesen Temperaturabfall durch einen irreversiblen Prozeß zu bewerkstelligen, indem man einfach einen Dampfkessel eines üblichen klassischen Kreises bei sehr niedriger Temperatur mit Wärme beliefert; dies ist natürlich sehr nachteilig.

Ein Verfahren zum Erzeugen elektrischer Spannungen und Ströme mittels Hindurchbewegens eines Leiters durch ein Magnetfeld, wobei als bewegter Leiter ein strömender leitender Stoff, ζ. Β. eine strömende leitende Flüssigkeit oder ein strömendes leitendes Gas oder ein Gemisch solcher Stoffe verwendet wird, ist aus der deutschen Patentschrift 841 613 bekannt. Es muß sich bei diesem Verfahren jedoch um eine leitende Flüssigkeit oder ein leitendes Gas handeln. Die Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie in einem MHD-Generator mittels eines Zweikomponentensystems in Form eines Gasflüssigkeitsgemisches wird von Elliott im ARS Journal 1962, S. 924 ff. beschrieben. Hier wird ein . Arbeitsmittelkreislauf verwendet, der in mindestens )) einem Teil von einer Gasflüssigkeitsmischung durchströmt wird; das Gas wird jedoch nur dazu verwendet, die Flüssigkeit zu beschleunigen, und es wird vor dem MHD-Generator von der Flüssigkeit wieder abgetrennt, so daß der MHD-Generator nur von der Flüssigkeit durchströmt wird. Der MHD-Generator arbeitet also mit einer reinen Flüssigkeit als Arbeitsmittel.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Energieumwandlung bei einer sehr viel niedrigeren Temperatur vorzunehmen als zur Ionisierung des Gases erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß das Arbeitsmittel auf seinem ganzen Weg durch die MHD-Vorrichtung aus einer Dispersion feiner Gasbläschen in der Flüssigkeit besteht, wobei die Flüssigkeit und das Gas so gewählt sind, daß unter den in der MHD-Vorrichtung herrschenden Betriebstemperaturen und Drücken das Gas weder kondensiert noch sich nennenswert in der Flüssigkeit löst und der Dampfdruck der Flüssigkeit j überall kleiner als der Druck des Gases ist.

Bei der Ausführung der Erfindung muß das Arbeitsmittelgemisch in Form einer Dispersion vorliegen, bei der feine Gasbläschen in der Flüssigkeit suspendiert sind, also als Schaum (s. R ö m ρ ρ , Chemie-Lexikon, Spalte 3349). Dagegen dürfen nicht Flüssigkeitstropfen in einem Gas suspendiert sein. Das Arbeitsmittelgemisch muß bei den zu erwartenden Temperaturen und Drücken physikalisch und chemisch beständig sein. Das Gas darf bei den vorliegenden Temperaturen und Drücken wenig löslich in der Flüssigkeit sein. Die Flüssigkeit muß ein guter elektrischer Leiter sein, und ihr Dampfdruck muß an allen Punkten unterhalb des Gasdruckes bei den gegebenen Temperaturen liegen, damit ein Kochen ausgeschlossen ist. In der Tat würde jedes Kochen der Flüssigkeit, oder umgekehrt jede Kondensation ihres Dampfes, den Umlauf des Arbeitsmittelgemischs stören und die Herstellung eines geeigneten Temperaturintervalls beim Umlauf schwierig machen. Die Flüssigkeit darf selbstverständlich nicht bei der niedrigeren Temperatur erstarren. Ein flüssiges Metall kann diesen Förderangen entsprechen. Schließlich können eventuell auch Zusätze verwendet werden, z. B. Benetzungsmittel, um die Stabilität der Dispersion zu erhöhen.

Bei einem solchen Arbeitsmittelgemisch dient die Flüssigkeit hauptsächlich als Träger für den elektrischen Strom, aber sie nimmt in gleicher Weise an Änderungen der Enthalpie teil, da sie mit dem Gas in Berührung steht und dessen Temperaturänderungen mitmacht.

Das Gas hat die Aufgabe, den Hauptträger für die abgegebene oder aufgenommene Arbeit zu bilden;' d. h., daß es die Flüssigkeit antreibt oder von dieser mitgenommen wird, je nach Zirkulationsrichtung der Energie.

Selbstverständlich kann das Gas ein wenig leitend und die Flüssigkeit ein wenig kompressibel sein, ohne daß hierdurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Ein solches Arbeitsmittelgemisch verhält sich wie ein homogenes Arbeitsmittel, das physikalische Eigenschaften aufweist, die zwischen denen der erwähnten Bestandteile liegen.

Bei einer Entspannung erfolgt beispielsweise eine gewisse Verschiebung zwischen der Flüssigkeit und dem Gas, wobei die Gasbläschen in Bewegungsrichtung der Flüssigkeit vorauseilen. Wenn aber die Gasbläschen ausreichend klein und sehr gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt sind, ist diese Verschiebung derart gering, daß die sich daraus ergebenden Verluste in der gleichen Größenordnung liegen wie die von klassischen thermisohen Maschinen, z. B. einer Turbine. Wenn man auf diese Weise ein solches Gemisch in einer MHD-Düse entspannt, wird die leitende Flüssigkeit gut vom Gas in das magnetische Feld mitgeführt und dabei zu einem guten Träger für einen elektrischen Strom.

Bei geeigneter Wahl der Flüssigkeit und des Gases kann das Arbeitsmittelgemisch in stabilem Zustand zwischen den sehr verschiedenen Temperaturen umlaufen, ohne daß die für eine Ionisation des Gases erforderlichen sehr hohen Temperaturen verlangt werden.

Es bestehen zahlreiche Ausführurigsformen von MHD-Vorrichtungen für gasförmige Arbeitsmedien (entsprechend der Form des Magnetfeldes und der Elektroden sowie ihrer relativen Anordnung). Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit allen diesen Ausführungsformen durchgeführt werden, da ja nur die Zirkulation einer Dispersion statt der eines ionisierten Gases vorgesehen werden muß. Die Erfindung kann bei zahlreichen Anlagen, die nach verschiedenen Kreisprozessen arbeiten können, angewendet werden. Einige davon sind nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen vollständigen thermodynamischen Kreis, der sowohl für die Entspannung bei hoher Temperatur als auch für die Kompression bei niedriger Temperatur des Kreises nur MHD-Vorrichtungen enthält

F i g. 1 zeigt eine Wärmequelle 1, eine Vorrichtung 3 zur Durchführung der Entspannung, einen Wärmeaustauscher 6, eine Kältequelle 7 und eine Vorrichtung 5 zur Durchführung der Kompression. Ferner ist mit A der Kreislauf des das Arbeitsmittel bildenden Gemisches und mit D der Stromkreis zwischen den Vorrichtungen 3 und 5 bezeichnet. Die Vorrichtung 3 ist ein MHD-Generator, die Vorrichtung 5 ein MHD-Kompressor. Seine Arbeitsweise ist umgekehrt der des Generators 3 in dem Sinne, daß das Arbeitsmittel hier in einer geeigneten Düse durch. Einwirkung der elektromagnetischen Kräfte in Bewe-

gung gesetzt wird und daß hier eine entsprechende elektrische Energie von außen aufgenommen wird.

In Fig. 1 sind die beiden MHD-Vorrichtungen schematisch dargestellt und elektrisch in Reihe geschaltet. Wenn die an den Klemmen der Anlage anliegende Nutzspannung U-u ist, dann ist U die EMK des Generators 3 und u die entgegengerichtete EMK des Kompressors 5. Die beiden Vorrichtungen können aber auch parallel geschaltet werden. Der in diesem Fall von der Anlage gelieferte elektrische Nutzstrom wäre dann die Differenz zwischen dem vom Generator erzeugten Strom / und dem vom Kompressor aufgenommenen Strom i.

Es kann auch nur der Hochtemperaturteil eines vollständigen Kreises gemäß dem in Fig. 1 schematisch gezeigten geschlossenen Kreis ausgebildet werden, wobei an diesen Teil ein üblicher Niedertemperaturkreis angeschlossen wird. Dieser Anschluß kann über die Kältequelle 7 des Hochtemperaturteilkreises verwirklicht werden, welche die Wärmequelle vom Niedertemperaturteilkreis abtrennt. Gegebenenfalls kann dann der Wärmeaustauscher 6 weggelassen werden.

Ein bedeutender Anwendungsfall ist der, bei dem die Wärme ursprünglich von einem Kernreaktor geliefert wird. Es ist dann wichtig, daß eine der mindestens zwei das Gemisch bildende Medien, oder sogar das Gemisch selbst, im Kernreaktor zirkulieren können. In diesem Fall müssen das oder die Medien einen möglichst kleinen Einfangsquerschnitt für Neutronen aufweisen. Natrium oder Natrium-Kalium-Legierungen und Helium sind jeweils geeignete flüssige und gasförmige Medien, um ein für diesen Anwendungsfall geeignetes Gemisch herzustellen.

Eine wichtige Abwandlung des vorbeschriebenen Kreises besteht darin, daß man nur das vorerwähnte Arbeitsmittelgemisch durch eine oder mehrere MHD-Vorrichtungen des Kreises führt, dieses danach in seine Bestandteile aufteilt (beispielsweise durch eine nach dem Zentrifugalprinzip arbeitende Trennvorrichtung), daß man diese Bestandteile getrennt auf ihren ursprünglichen Druck und mindestens einen der beiden Bestandteile auf seine ursprüngliche Temperatur zurückbringt und hiernach wieder die Dispersion bildet, wonach die Vorgänge sich wiederholen.

F i g. 2 zeigt einen komplexen Kreis, bei dem diese Variante beim Hochtemperaturteil vorgesehen ist. Der komplexe Kreis besteht aus zwei Teilkreisen. Der erste Teilkreis AB umfaßt eine Wärmequelle oder Heizkessel 1, eine Dispergierungsvorrichtung 2, einen MHD-Generator 3, eine Trennvorrichtung 4 und eine Pumpe 5.

Nach Entspannung im Generator 3 fließt das Arbeitsmittelgemisch in die Trennvorrichtung 4, wo die Flüssigkeit B und das Gas C voneinander getrennt werden. Die noch warme, leitende Flüssigkeit durchfließt danach nur den Rückführzweig von der Trennvorrichtung zur Dispergierungsvorrichtung 2; in dem Rückführungszweig werden ihre Temperatur und ihr Druck auf die maximalen Werte des Kreises gebracht. Zu diesem Zweck fließt die Flüssigkeit durch eine Pumpe 5, die den ursprünglichen Druckwert wieder herstellt, und danach durch die Aufheizvorrichtung 1 (oder umgekehrt, wenn die Pumpe zwischen der Wärmequelle und der Dispergierungsvorrichtung angeordnet ist). Sie tritt danach in die Dispergierungsvorrichtung 2 ein, wo das heiße Gas unter Druck wieder eingeblasen wird. Die erhaltene Dispersion geht dann durch den Generator 3, wonach sich für die Flüssigkeit der vorerwähnte Kreisprozeß wiederholt.

Der zweite Teilkreis AC für das Gas umfaßt einen Wärmeaustauscher 6, eine Kältequelle oder Kühlvorrichtung 7, einen Kompressor 8 und, gemeinsam mit dem ersten Teilkreis, die Dispergierungsvorrichtung 2, den Generator 3 und die Trennvorrichtung 4. Das Gas durchläuft nur den Rückführzweig von der Trennvorrichtung 4 zur Dispergierungsvorrichtung 2, in welchem Kreis sein Druck auf dessen größten Wert gebracht wird. In der Dispergierungsvorrichtung 2 wird das Gas wieder in die heiße Flüssigkeit hineingeblasen.

In Abwandlung dieser Anlage kann die Dispergierungsvorrichtung 2 auch stromaufwärts der Wärmequelle angeordnet werden, wie in dem Teilbild nach F i g. 3 gezeigt ist. Die Dispergierungsvorrichtung stellt dann eine Mischung aus einem Gas und einer Flüssigkeit, her, die einen geringeren Temperaturunterschied aufweisen, so daß der thermische Wirkungsgrad des Kreises verbessert wird.

Gemäß einer weiteren Abwandlung kann, um die gleiche vorerwähnte Verbesserung zu erzielen, der Kreis nach F i g. 2 in der im Teilbild nach F i g. 4 gezeigten Weise abgeändert werden, bei dem das Gas und die Flüssigkeit getrennt im Dampfkessel 1 derart aufgeheizt werden, daß sie vor der Mischung gleiche Temperaturen aufweisen.

Eine weitere Ausf ührungsform ist in F i g. 5 gezeigt, die dann bevorzugt wird, wenn es sich bei der Wärmequelle um einen Kernreaktor handelt und bei der nur das Gas aufgeheizt wird, welches im Augenblick · der Mischungsbildung die Wiederaufheizung der Flüssigkeit bewirkt.

Die vorerwähnten Ausführungsarten der Erfindung, bei denen das Arbeitsmittelgemisch nur einen Teil des Kreises durchfließt, bieten im Vergleich mit Anlagen bzw. Verfahren, bei denen das Arbeitsmittelgemisch den ganzen Kreis durchströmt, die folgenden Vorteile:

Mit einem gegebenen Wärmeaustauscher läßt sich eine höhere Leistung erreichen, wenn dieser an seiner Kältequelle nicht die Wärmemenge, die den Temperaturspannen des Flüssigkeitsanteiles des Arbeitsmittelgemisches entsprechen, aufzunehmen hat.

Die Austauschflächen sind weniger teuer, denn sie werden nicht einem Flüssigkeits-Gas-Gemisch ausgesetzt.

Das Arbeitsmittelgemisch wird jedesmal am Eingang des Kreises erneut hergestellt, und man kann sicher sein, daß es als einwandfreie Dispersion vorliegt.

Ein Nachteil dieser Ausführungsarten besteht darin, daß sowohl an die Pumpe für die Flüssigkeit als auch an den Kompressor für das Gas mechanische Energie geliefert werden muß. Man kann dies beheben, indem man in dem Rückführzweig der Flüssigkeit, die entsprechend der Erfindung elektrisch leitend ist, eine MHD-Pumpe vorsieht.

Um dieses auch beim Gas zu erreichen, genügt es, einen dritten Teilkreis vorzusehen, der mit einem anderen Arbeitsmittelgemisch arbeitet. Man sieht hierbei einen Niedertemperaturkreis für die leitende Flüssigkeit vor und bläst in diese das Gas zur Erzeugung einer Dispersion, die man dann in einem MHD-Kompressor komprimiert.

F i g. 6 zeigt ein Schema eines solchen Kreises, den man ausgehend von F i g. 2 erhält. Das in einer Dispergierungsvorrichtung 9 hergestellte Arbeitsmittelgemisch strömt in einen MHD-Kompressor 10 und dann in eine Trennvorrichtung 11. Der komprimierte Gasanteil strömt dann zum Wärmeaustauscher 6 und zur Dispergierungsvorrichtung2 (Fig. 2), während die Flüssigkeit in einer hydraulischen Turbine oder einer MHD-Vorrichtung 12 entspannt wird. Sie fließt dann in eine Kühlvorrichtung 13 und erreicht die Dispergierungsvorrichtung 9, wo sich ihr Kreislauf schließt.

Es versteht sich von selbst, daß die Zusammensetzung des im MHD-Kompressor verwendeten Arbeitsmittelgemisches verschieden sein kann von der des auf der Hochtemperaturseite für den MHD-Generator verwendeten Arbeitsmittelgemisches. Die Wahl der Flüssigkeit und des Gasanteiles wird in jedem Fall unter exakter Berechnung der Temperatur und des Druckes im Hinblick auf ein optimales Arbeiteverhalten getroffen.

Für den dritten Teilkreis sind mehrere Ausführungsformen möglich, je nachdem, ob man nur im Weg der Flüssigkeit (F i g. 6) oder im Weg der Mischung zwischen Dispergierungsvorrichtung 9 und Kompressor 10 die Kühlvorrichtung voneinander trennt und parallel vor Einführen in die Dispergierungsvorrichtung 9 abkühlt oder ob man nur das Gas abkühlt.

Andererseits weisen die Vorrichtungen 5 und 12 des vollständigen Kreises, die auf die leitende Flüssigkeit einwirken und die MHD-Vorrichtungen oder auch klassische Maschinen (Pumpen und Turbinen) sein können, fast gleiche Leistungen mit entgegenge- · setzten Vorzeichen auf, wenn man von den Verlusten absieht. Es ist aber auch möglich, diese Vorrichtungen elektrisch oder mechanisch zu kuppeln, um nur einen geringen Energiebedarf bei der Anlage decken zu müssen.

F i g. 7 zeigt eine Abwandlung des vorerwähnten Kreises, bei der der Wärmeaustauscher 6 durch eine Anordnung aus Turbine 14 und Kompressor 15 ersetzt ist. Bei diesem Kreis können die im Zusammenhang mit F i g. 2 beschriebenen Abwandlungen vorgenommen werden. Dieser Kreis kommt einem Carnot'schen Kreis sehr nahe; die in den MHD-Vorrichtungen erfolgenden Kompressionen und Entspannungen des Arbeitsmittelgemisches verlaufen nahezu isotherm und nur die Kompressionen und Entspannungen des Gases verlaufen merklich adiabatisch. Dieser Kreis hat den Nachteil, daß er sehr hohe Druckverhältnisse erfordert und daß die umlaufenden Maschinen mit einer hohen Gastemperatur betrieben werden.

F i g. 8 zeigt eine weitere Abwandlung des Kreises nach F i g. 6, bei der der Wärmeaustauscher 6 teilweise beibehalten, aber einer Anordnung aus Turbine 14 und Kompressor 15 zugeordnet ist. Diese Ausführungsart wird bevorzugt, wenn die Hochtemperatur des Kreises zu hoch für die umlaufenden Maschinen ist und wenn hohe Drücke an der Hochtemperaturseite erforderlich sind (beispielsweise um ein Kochen der Flüssigkeit zu vermeiden), während niedrige Drücke auf der Seite der Kältequelle erwünscht sind.

Schließlich zeigt F i g. 9 schematisch einen vereinfachten Kreis, der von dem Kreis nach F i g. 2 abgeleitet ist. Er umfaßt nur eine einzige MHD-Vorrichtung, und zwar den Generator 3. Die Pumpe 5 ist eine umlaufende Maschine. Der Austauscher 6 ist weggelassen. Der Kompressor 8 wird durch eine Gasturbine 16 angetrieben, die gleichzeitig die Pumpe 5 antreibt. Vorzugsweise wird die Anordnung derart getroffen, daß die Gruppe der umlaufenden Maschinen keinerlei Energie von außen aufnimmt. Wenn dieser Kreis auch sehr vereinfacht ist, so verbessert er trotzdem sehr stark den Wirkungsgrad der einfachen Kreise von Verbrennungsturbinen dadurch, daß die Zufuhr der Wärme bei hoher Temperatur erfolgt und daß der erste für die Entspannung dienende Teil dort folglich in besserer Näherung isotherm arbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen rmrv rr> s ir—r

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie in einem Strömungskreislauf, der eine magneto-hydrodynamische (MHD-)Vorrichtung enthält und von einem Arbeitsmittel durchströmt wird, das in mindestens einem Teil des Kreislaufs aus einer Mischung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit mit einem andersartigen Gas besteht, dadurchgekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel auf seinem ganzen Weg durch die MHD-Vorrichtung aus einer Dispersion feiner Gasbläschen in der Flüssigkeit besteht, wobei die Flüssigkeit und das Gas so gewählt sind, daß unter den in der MHD-Vorrichtung herrschenden Betriebstemperaturen und Drücken das Gas weder kondensiert noch sich nennenswert in der Flüssigkeit löst und der Dampfdruck der Flüssigkeit überall kleiner als der Druck des Gases ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel an zumindest einer Stelle des Kreises in seine Bestandteile getrennt wird, daß die Flüssigkeit und das Gas auf ihren ursprünglichen Druck und zumindest das Gas auf seine ursprüngliche Temperatur zurückgebracht werden und daß danach das Arbeitsmittel erneut gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiederherstellung des ursprünglichen Gasdruckes aus dem Gas und einer Flüssigkeit ein zweites Arbeitsmittel gebildet wird, dessen Druck danach in zumindest einem MHD-Kompressor erhöht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit ein flüssiges Metall oder eine flüssige Metallegierung verwendet wird, dessen bzw. deren Dampfdruck an allen Stellen kleiner als der im Arbeitsmittel herrschende Druck ist.

5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen geschlossenen, vom Arbeitsmittel durchflossenen thermodynamischen Kreis (A) mit einem MHD-Generator (3) und einem MHD-Kompressor (5), die jeweils in verschiedenen Zweigen zwischen einer Wärmequelle (1) und Kältequelle (7) liegen (F i g. 1).

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeaustauscher (6) im thermodynamischen Kreis vorgesehen ist.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitskreis (AB) und einen Gaskreis (AC) mit einem gemeinsamen Zweig (A) für das Arbeitsmittel, in welchem der MHD-Generator (3) liegt, wobei vor dem MHD-Generator einer Dispergierungsvorrichtung (2) zur Herstellung des Arbeitsmittels und hinter dem MHD-Generator eine Trennvorrichtung (4) mit getrennten Gas- und Flüssigkeitsausgängen geschaltet sind und wobei dem Gaskreis ein Kompressor (8, 10, 15) und eine Kältequelle (7, 13) zugeordnet sind und eine Aufheizeinrichtung (1) für das Arbeitsmittel vorgesehen ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskreis (AC) über eine weitere Dispergierungsvorrichtung (9) und eine weitere Trennvorrichtung (11) an einen zweiten, die Kältequelle (13) enthaltenden Flüssigkeitskreis angekoppelt ist, wobei in dem gemeinsamen Zweig der als MHD-Kompressor ausgebildete Kompressor (10) liegt.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gaskreis (AC) ein Wärmeaustauscher (6) und/oder eine Anordnung aus Turbine (14) und Kompressor (15) angeordnet sind.

10. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gaskreis (AC) eine Turbine (16) angeordnet ist, welche den im Gaskreis angeordneten Kompressor (8) und eine im Flüssigkeitskreis (AB) angeordnete Pumpe (5) antreibt.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die verschiedene MHD-Vorrichtungen (3,10) durchfließenden Arbeitsmittel des gleichen thermodynamischen Kreises verschiedene, den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Zusammensetzungen aufweisen.