Verfahren zur Carnotisierung von Kreisprozessen für Dampfkraft-
anlagen und Anordnun& zur Durchführung den Verfahrens.
Von allen denkbaren Kreisprozessen für Wärzekrattwerke hat
der
Carnot-PrOZeß zwischen zwei gegebenen Temperaturen den maximal
möglichen Prozeßwirkungsgrad Der Clausius-Hankine-Prozeß
den Dampfkraftwerkes hingegen erreicht-nur im idealisierten
Fall
den Wirkungsgrad des Carnot-Prozen'seag und zwar unter
folgenden
Voraussetzungens
1. Wärmezutuhr und -abfuhr nur auf den Iaobaren (Isothermien)
zwischen unterer (linker) und oberer (rechter) Grenzkurve.
2. Isentrope Expansion Im Sattdampfgebiet und Isentrope Kom-
- pression.
.3. VorwäLraiung des-Kondensates durch Anzapfdampf In
unendlich
vielen Stuten ohne Entropieverlunte bis zur Sättigungstempe-
ratur der oberen Isobaren.
Praktisch ist ein solcher Prozeß mit Wasser nicht durchführbar»
da bei einer an der oberen Grenzkurve beginnenden lgxpansion
Dampfnässen entstehen, die mit RUcksicht auf den Turbinenwirkunge-
grad und die Sjhaufelerosion meist nicht zulässig sind. Man
arbeitet deshalb Im Dampfkraftprozeß vielfach mit einer
Uber-
hitzung, Anzapfvorwärmung und Zwischenüberhitzung, entfernt
sich hierdurch jedoch von vorerwähnten idealizierten Wasser-
dampfprozeß. Es sind daher wiederholt andere Arbeitamedien
für die Verwendung im Dampfkraftprozeß vorgeschlagen worden,
die in mancher Hinsicht günstigere Eigenschaften als Wasser
aufweisen" wie Dowtherm (C6H 5)2'0 + (CbH 5)2' , Antimonbromid
Sb Br .3 oder höhere Parattinhalogene. Derartige
Stoffe zeichnen
sich dadurch aus, daß auf Grund zunehmender Atonzahl Im Molekül
bzw. höherem Molekulargewicht mich Ihre obe re ( rechte)
Grenz-
kurve im TS-Diagr&m Im Uhrzeigersinn dreht. Hierdurch
werden die
vorerwähnten Nässeproblene verringert bzw. eliminiert, da bei
einer isentropen Expansion, ausgehend von der oberen (rechten)
Grenzkurve, der Dampf In zunehmendem Maße Uberhitzt wird.
Hierbei ergibt sich jedoch das Problem der Ab M rung
der Uber-
hitzungswärme, denn will man die Uberhitzungswärme nicht
bei
höheren Temperaturen als der untersten Prozeßtemperatur abführen
und damit den Prozeßwirkungsgrad verschlochterng so muß
sie
zur Aufwärmung der SpeiseflüssIgkeit ausgenutzt werden. Der
hierzu notwendige Wärmetauscher vergrößert den Investitionaauf-
wand für den Turbosatz merklich. Das folgt ohne weiteren
daraus" daß die Wärmeübergangszahl von überhitztem Dampf gegenüber
Wasser wesentlich schlechter Ist als diejenige von Naßdampf,
so
daß fUr den den überhitzten Dampf kühlenden Wärmetauscher Im
Vergleich zum Kondensator eine erheblich größere Wärmetauscherrlä-
ehe benötigt wird.
Wegen der Notwendigkeit von aufwendigen Wärmetauschern konnten.
somit die vorerwähnten Arbeitsstoffe mit einer Im
TS-Diagramm
schwach nach links geneigten" steil verlaufenden oder insbes.
nach rechts geneigten oberen bzw. rechten Grenzkurve für Dampf-
kraftprozesse keine praktische Bedeutung gewinnen. Aufgabe
der Erfindung ist es nun, ein Arbeitsverfahren anzugeben, durch
das die vorgenannten Schwierigkeiten Überwunden werden
könneng
d.h. bei dem Arbeitsatoffe verwendet werden können"
mit welchen
die Dampfnässeprobleme unter Annäherung an den Carnot-Wirkungegrad
eliminiert sind, bei dem jedoch auch keine oder erheblich kleinere
Wärmetauscher erforderlich eindg so daß der Kreis von Arbeitz-
stoffen mit praktischer Bedeutung für Dampfkrattanlagen wesentlich
erweitert worden kann.
Gegenstand der Erfindung Ist demgemäß ein Verfahren zur Camoti-
sierung von Kreiaprozennen für Dampfkrartanlagen mit Arbeite-
storfen bzw. Treibmitteln» bei denen die Uberbitzunig-d-h-
die
Differenz zwischen Dampftemperatur und Sättigungstenperatur
zuminde-st In unteren Expansionsbereich anwächst und
deren Ex-
pansionsverlauf bei höheren Temperaturen zumindest einmal durch
den Satt- bzw. Nafidampfbereich fUhrt oder sich dienen
näherts
z.B. mit Diphonyloxyd oder höheren Paraffinhalogeneng wobei
zweckmäßig in Begenerativverfahren an mehreren Anzapfetellen
unterschiedlichen Drucken der Turbine entnommene Teilmengenströme
zur Speiseflüssigkeltsvorwärmung benutzt worden und Kittel
zur
AbtUhrurig der in unteren Upanzionabereich anwachsenden Ober-
hitzungswärmemengen vorgesehen sind. Die Lösung der
gestellten
Aufgabe gelingt bei einen solchen Verfahren erfindungegemäß
dadurch, daß durch Einspritzung flüssigen Treibmittels an min-
destens einer, vorzugsweise mehreren, üuer das Turbinengefälle
vorte4.lt angeordneten Einspritzstellen in das damptförmige
Treib-
mittel deasen Expansionsverlauf der oberen (rechten) Grenzkurve
möglichst angenähert wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteils
daß
die Kühlung einen am Ende der Expansion überhitzten Treibmitteln
In einem großen WKrmetauscher ersetzt wird durch eine vielstutige
Ziner Itzkühlung während der Expanzion"also gleichsam eine
Ein-
spritzcarnotisierung vorgenommen wird. Damit worden
die hohen
Investitionakosten tUr einen Warmetauscherg der bei bestimmten
Treibmitteln die iberhitzungswärme den dampftörmigen Treib-
mittels an das flüssige Treibmittel übertragen muß, wenn
der Prozeßwirkungsgrad nicht merklich verschlechtert worden
soll, hinfällig oder worden erheblich reduziert.
Als weiterer
Vorteil Ist die Vergrößerung der Zahl der als Arbeitentoff
tUr Dmpfturbinenprozenne praktisch in Betracht kommenden chemi-
schen Verbindungen zu erwähnen.
KUhlt man nach Jedem Expansionnachritt das damptförnige
Treib-
mittel durch Einspritzen von flüssigen Arbeitaatoff bis auf
die
obere bzw. rechte Grenzkurve ab, so kann im idealleierten Fall
der
Wirkungsgrad des Carnot-Prozennen erreicht worden. Hierzu Ist
es
besonders vorte-Jlhattg wenn das einzuspritzende
flUnzige Treib-
mittel zumindest bin auf-die den Druck
den dampfförmigen Treib-
mittels an der jeweiligen Einspritsstelle entsprechende Sättl-
gungstemperatur vorgewärmt wird.
Durch die Einspritzung den flUssigen. Treibeitteln wird
die Uber-
hitzungswärme 9U den Überhitzten Dampf entzogen und
zur Vor-
damptung der Einspritztlüssigkeit ausgenutzt. Hierbei wird
man
selbstverständlich die Einspritzmengenströme so wählen» daß
die
eingangs geschilderten Nässeprobleme vermieden worden,9
d.h.
die Expansion sich in Bereiche der rechten Grenzkurve bewegt.
Zu Ist sogar zweckmäßig9die Temperatur des einzuspritzenden
flUssi-
gen Arbeitsmittels größer zu wählen als die Sättigungstempetatur
zum Druck des dampfförmigen Treibeitteln an der Einspritzstellej,
weil durch die Verdampfung den flUszigen Arbeitsmittels
eine beaze-
re und schnellere Verteilung In dampftörmigen Treibmittel
er-
reicht-wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das einzuspri.tz*nd0
flüssige Treibmittel regenerativ vorgewämto d-h- die
Ein-
Spritzflüseigkeit wird jeweils den von damptförnigen
Medlum
erwärmten Nengenetrom der Speiseflüssigkeitavorwärmer entnommen.
Hierdurch ergibt sich eine günstige Annäherung an den Carnot-
Wirkung4&rad» inab. danng wenn gemäß einer weiteren bevorzugten
AusfUhrungeforn den Verfahrens die Einspritzung
etwa gleichmäßig
Uber das Getälle verteilt, d.h. zeB. nach jeder Schaufelatute
bzw.
jeden TromnOlteil vorgenommen wird.
In folgenden werden an Hand der Zeichnung weitere Vorteile
und
Kerkmale den erfindungsgemäßen Verfahren& sowie
Anordnungen zu
seiner DurchtUhrung erläutert" U zeigent
?la-, 7. in schematischer Darstellung den vereinfachten
Wärmeechalt-
plan einen Kraftwerken" bei welchen die vorei-wähnten
Arbeite-
medieng z.B. Dowtherng Verwendung finden und bei den
zur Ab-
tUhrung der dberhitzungewärze den Kondensator
ein Wärmetauscher
vorgenahaltet Ist;
Fig. 2 das zugehörige TS-DI-gmm den Prozeseeaj
Fige 3 in entsprechender Darstellung das TS#-Diagr#
eines
ertindungsgemäß durchgeführten Kreisprozeseen;
Fig. 4 und 5 in schematischer Darstellung VOrt0 Uhatt*
Anordnungen zur DurchfUhruni einen Vortahrenn gemäß
Ki- 3*
Wie es aus dem TS-Diagram tUr Dowtherm nach Fig. 2 ersichtlich
ist" wird bei einen Kreisprozeß bei der inentrop«
EXPanßiOn»
ausgehend von der obüren bzw., rechten CFrenskurY0
a* dOr D«Pf
in zunehmend« Maße, überhitzt. Bei der isentropen Expansion
auf
den, 3W4tigungsdructi zur untersten Prozeßtemperatur
ausghend von
le, der den 33hn#ittpunkt der Verdampfungslinie
b mit -der
,;2&rineu7 -,7,9 z-, aarstelltg sei der Expansionsendzustand
durch
den ü'Lj Die gestrichelte Linie h stellt den Verlauf
der -,---opie dar. Mit c Ist die linke bzw. untere
mit d der Verlauf der Isothermen bzw.
aT,-fa Ken Während Hle erenzkurven e, a mit ausge-.
A
##--stellt eizi.L9,9 pih##2 elf-,2 Mvelsprozeß zur besse-
gestricheltellnien d. ei 0 bo ho
de,- Arbe:Itsstoffes im Punkt 2 zeigt, Ist
die Diffez#onz zwisehen Dempftemperatur und
In diesem %mteren Expansionsbereich erliGb-
7-72-1-711 man rn,#n cl,-:le überhitzungswärme nicht
bei
als der Prozeßtompcratur abführen
-erheblich verschlechtern" so,
Zuz,',
'12 #U
-C
0
Die Anordnung diesen die Anlagekosten erheblich
vergrößernden Wär-
metauachers ist aus der in Fig, 1 dargestellten Schaltung
eraioht-.
liohg die gemäß den Kreiaprozei nach Fig. 2 arbeitet. Zu diesem
Zweck wird einer Turbine T der Dampf von Kessel X über
da* Regel-
ventil R zugefUhrt, wobei der Arbeitestoff nach Expansion in
der
Turbine zunächst im Wärmetauscher W abgekühlt und schließlich
dem
Kondensator Ko zugeleitet wird. Mit 49 5, 6 sind Speineflüssig-
keitsvorwärmer bezeichnetg welche über die Anzapfstellen *ag
5&# 6a
und die zugehörigen Leitungen 4'" V9 61 mit Anzapfdampf
beauf-
schlagt werden und die von Kondensator Ko Uber die Ihmpe
? geför-
derte Spelsoflüssigkeit (Strömungspfelle 7) auf die
erforderliche
Kosseleintrittatemperatur vorwärmen. Die Ilumpe P fördert die
SpelseflUssigkeit In einen Bypaß zu KUhlungszwecken auch durch
den Wärmetauscher W und von diesemg, wie durch Richtungspfeile
angedeutet, In die Hauptleitung 9 an der Stelle gt zwischen
den beiden Vorwärmern 4 und 5. 0 bedeutet den
von der Turbine
angetriebenen dreiphanigen Generator.
Fige 3 zeigt ebenso wie Fig. 2 den Grenzkurvenverlauf
rUr Dowthem»
wobei jedoch das ertindungsgemäße Arbeitsverfahren zur
Durchführung
den Damptkraftprozennes angewendet ist. Der Fig. 2 entsprechende
Zu-stände und ZustandsäMerungen sind mit den gleichen Bezugszelohen
angedeutet-, Erfindungsgemäß :Lot nun durch Einspritzung flUnsigen
Treibmittels an vorzugsweise mehreren über das Turbinengetälle
verteilt angeordneten Einspritzstellen in das-damptförmige
Treibmittel dessen Upanzionaverlaut der oberen bzw. recht«
Grenzkurve a angenähert. Dargestellt Ist die Annäherung mit
einer drOitädtäan Ein$PritZkUMUD« Bi # 182 und
a 3 auf den Druck-
niveau der leobaren tjo t2 Und t 34 Die
Inentrope, Expansion geht
aus von dem Schnittpunkt 1 der vor dampfungslinie
b mit der rechten
Gronakurve a in Form einer Inentrope 11 bis zur Iaobaren
fie
*&oh der ersten EinspritzkUhlung a 1 ist der Zustand
den dampf-
förnigen Arbeitaatotten durch den Im rechten Grenzbereich des
Naß-
dampfen liegenden Punkt 10 gegeben, von dem aus wiederum
eine Isen-
trope Expansion 1 2 bis auf die Iaobare f2 zum
Zustand 11 sich an-
schließt (geringfUgig Uberhitzter Dampf). Von hier aus
erfolgt eine
weitere EinspritzkUhlung a 2 längs der Isobaren t 2
Uber die rechte
Grenzkurve a zum Zustand 12 #im rechten Grenzbereich
des Na13dampten
liegend),0 von-dem aus erneut eine isentrope Entspannung
den Dampfen
längs der Linie 1 3 erfolgt und so geht
die Zustandsänderung den
Arbeitaatotten sägezahnartig Uber die rechte Grenzkurve weiter.
Kit 24 ist eine weitere Isentrope Entspannung, mit 84 die AbtUhrung
der RestUberhitzungswärme In einem kleinen Wärmetauscher angedeuteti
es kam In weiterer Ausbildung der Erfindung jedoch vorteilhaft
nein"dag im Endbereich der Zzpa»i« die inentropen Expanzioneaehritte
kleiner und zahlreicher (mit jeweils kleineren Tomperatursohritten)
eind,9 derart, daß unter Vermeidung auch noch einen kleinen
Wärmo-
taunehern zur AbtUhrung der RestüberhitzunSawärme eine möglichst
gute Annäherung der Inentropen und leobaren an die rechte Grenzkurvog
d.h. einen Verlauf zum Schnittpunkt der Kondensationalinie
mit der
-rechten grenzkurve" erzielbar Ist. Es ist demnach möglich»
daß durch
eine Vermehrung der Sinspritzstellen eine beliebige
Annäherung der
Zzpamionzlinit an die rechte Grenzkurve erzielbar Intg so daß
ein
g»Aerg teurer oder sogar Uberhaupt ein Wärmetausoher eingespart
werden kann.
Vorteilhaft* Anordnungen zur DurohfUhrung den erfindungegemäßen.
Verfahrens sind aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich"
wobei der
Fig. 1 entsprechende Tolle mit gleichen Bezugezeichen
versehen sind.
Die SpeiseflUsaigkeit wird ebenso wie bei der
Anordnung nach Fig. 1
regenerativ durch die Vorwärmer 4 bin 6 vorgewärmt.
Hierzu kommen
jedoch noch die Einzpritzleitungen 411, 511 und
611, welche an den
Stellen 489 53 und 6a eine Einspritzung t111seigen
Treibmittels
In die Turbine T bewirken. Vorteilhafterweise Ist nun
das einzu-
spritzende flUseige Treibmittel zumindest
bis auf die dem Druck
den dauptförnigen Treibmitteln an der jeweiligen Einapritzstelle
48. 58,*6n entsprechende Sättigungstemperatur vorgewärzt.
Weiterhin
Ist es vorteilhaft, wenn - wie ersichtlich
- jeder Anzapfstelle
4a9 5a96a eine Einsprithstelle 48, 58,- 6a gefälleaufwärte
benaoh-
bart Intg da die zu kUhlende Treibmittelmenge vor der
Anzapfstelle
größer und damit eine feinere Einstellung den Verhältnissen
Dampf-
mengenstron zu Einspritzmengenstrom möglich Ist. In Fig. 4
Ist
den benachbarten Einspritz- und An»pfstellen,9 d.h.
4s und #ao 58 und
5a sowie 6s und 6a Jeweils der gleiche Speineflüssigkeitsvorwärmer
4 bzw. 5 bzw. 6 zugeordnet, derart, da& die Temperatur
der Ein-
spritzflUseigkeit etwa gleich der dem Druck
den dampftörmigen Treib-
mittels an der jeweiligen Einapritzstelle entsprechenden Sättigungs-
temperatur ist.
In.Fig. 5 Ist die Anordnung so getroffen, daß
den benachbarten
Einspritz- und Anzapfstellen 4al und 5a sowie 5s1 und 6a verschie-
dene auf unterschiedlichen Temperaturniveaus befindliche Wärme-
tauscher zugeordnet eiM,9 derart" daß die Temperatur der Ein-
8pritzflUseigkeit größer Ist als die den Druck
den dampftörmigen
Treibmittels an der Einspritzstelle 41 bzw*
581 entsprechende
Sättigungstemperatur, und zwar wird die Einapritzt1U4eigkeit
für
die der Anzapfstelle 6a benachbarte Einspritzstelle
589 nicht den
Vorwärmer 6 entnommen, sondern erst den Vorwärmer
51 die Ein-
spritzflUseigkeit tUr die der AnzaPfetelle 5a benachbarte
Ein-
spritzstelle 4al nicht den Vorwärmer % sondern
erst dem Vorwärmer
4, Die Einzpritzatelle 4a Ist ebenso wie bei der Anordnung
nach'
Fig. 4 mit FlUssigkeit aus dem der benachbarten Einspritzstelle
4a
zugeordneten SpolattlUnsigkeitsvorwärmer 4 versorgt. Obwohl
durch
die EinspritzunS Uberhitzter Speineflüssigkeit eine geringere
EinspritzkUhlung erfolgt" Ist diese Maßnahme dann vorteilhaft,
wenn durch die i3n3uU#t. spontane Vordampfung des flUnsigen
Arbeite-
stoffes eine besser* ""erteilurÄg In dampfförmigen Arbeitestoff
gewUnscht wird" wobei die geringere KUhlung durch Vergrößerung
der zall
der Einspritzstellen mehr ale aufgewogen werden kann*
Demgemäß werden vorteilhafterweise die Einspritzstellen
4,s., 5s" 68
unr. gleichmäßig über das Gefälle der Turbine ve rtellt angeordnet,
d *h- nach jeder Schaufelstufe bzw. jedem Trommelteil,9
wobei eine
beliebige Annäherung den Expansionsverlaufes
an den Verlauf der
rechten Grenzkuz#va uad damit an umkehrbare Zustandaänderungen
längs
dieser Kurve mi,,3 Carnot-Wirkungsgrad erzielbar ist.
Dies Ist In be-
r.ii,iamer Weise mUSlich9 da d-tqroh- Einapritzstellen
In Vergleich zu
den Anzapfstellen
Process for Carnotization of Cycle Processes for Steam Power
facilities and arrangements & for carrying out the procedure.
Of all conceivable cycle processes for heat energy plants, the
Carnot process the maximum between two given temperatures
possible process efficiency The Clausius-Hankine process
reached the steam power station - only in the idealized case
the efficiency of the Carnot Prozen'seag under the following
Prerequisites
1. Wärmezutuhr and removal only to the Iaobaren (Isothermien)
between lower (left) and upper (right) limit curve.
2. Isentropic expansion in the saturated steam region and isentropic com-
- pression.
.3. Prewelling of the condensate by bleed steam In infinite
many mares without entropy fuses up to the saturation temperature
rature of the upper isobars.
In practice, such a process cannot be carried out with water »
because with a log expansion beginning at the upper limit curve
Vapor wetness occurs, which with regard to the turbine effect
degree and the erosion of the heaps are usually not permitted. Man
therefore often works in the steam power process with an excess
heating, tap preheating and reheating, removed
however, thereby differing from the aforementioned idealized water
steam process. It is therefore repeatedly different working media
has been proposed for use in the steam power process,
which in some respects more favorable properties than water
have "like Dowtherm (C6H 5) 2'0 + (CbH 5) 2 ', antimony bromide
Sb Br .3 or higher parattine halogens. Draw such fabrics
is characterized by the fact that due to an increasing number of atoms in the molecule
or higher molecular weight me your upper ( right) limit
curve in the TS Diagr m & rotates clockwise. This will make the
the aforementioned wetness problems reduced or eliminated, as with
an isentropic expansion, starting from the upper (right)
Limit curve, the steam is increasingly overheated.
Here, however, the problem of Ab M gives tion of Uber-
hitzungswärme, because one does not want at the Uberhitzungswärme
dissipate higher temperatures than the lowest process temperature
and verschlochterng the process efficiency it must
can be used to warm up the feed liquid. Of the
the heat exchangers required for this increase the investment
wall noticeable for the turbo generator. That follows without further
from it "that the heat transfer coefficient of superheated steam as opposed to
Water is much worse than that of wet steam, so
that for the heat exchanger Im cooling the superheated steam
A considerably larger heat exchanger surface compared to the condenser
before is needed.
Because of the need for expensive heat exchangers.
thus the aforementioned substances with an In the TS diagram
slightly inclined to the left "steeply running or esp.
right-sloping upper or right limit curve for steam
force processes do not gain any practical significance. task
the invention is now to specify a working method by
that the aforementioned difficulties can be overcome
ie in which Arbeitsatoffe can be used "with which
the wetness problems approaching the Carnot degree of action
are eliminated, but also none or considerably smaller ones
Heat exchanger required and so that the circle of work-
Substances of practical importance for steam power systems are essential
can be expanded.
The invention accordingly provides a method for Camoti-
sizing of circular percentages for steam crarting systems with work
storfen or propellants »in which the Uberbitzunig-dh-die
Difference between steam temperature and saturation temperature
at least grows in the lower expansion area and its Ex-
expansion curve at least once at higher temperatures
the saturated or nafi steam area leads or is approaching
eg with Diphonyloxyd or higher paraffin halogens where
useful in regenerative processes at several tapping points
Partial flows taken from different pressures of the turbine
been used to preheat food liquid and gowns for
Above and beyond the upper limit, which increases in the lower
heating amounts are provided. The solution to the posed
The object is achieved in accordance with the invention with such a method
by injecting liquid propellant at min-
at least one, preferably several, over the turbine gradient
vorte4.lt arranged injection points into the steam-shaped propellant
medium dease expansion curve of the upper (right) limit curve
is approximated as possible. This has the advantage that
the cooling of a propellant which is superheated at the end of the expansion
In a large heat exchanger it is replaced by a multi-channel one
Ziner cooling during the expansion "thus, as it were, an
spray carnotization is made. So that became the high
Investment costs for a heat exchanger for certain
Propellants the overheating heat the vaporous propellants
means must be transferred to the liquid propellant, if
the process efficiency has not noticeably deteriorated
should, become obsolete or have been significantly reduced. As another
The advantage is the increase in the number of working materials
for steam turbine processes practically possible chemical
other connections.
It cools after each Expansionnachritt the damptförnige fuels
medium by injecting liquid Arbeitsaatoff up to the
upper or right limit curve, then in the ideal case the
Carnot percent efficiency has been achieved. To this it is
especially advantageous if the liquid fuel to be injected
medium at least am to-which the pressure of the vaporous propellant
by means of the corresponding saturation point at the respective injection point
supply temperature is preheated.
By injecting the liquid. The over-
heating heat 9U is extracted from the superheated steam and used for
Attenuation of the injection liquid exploited. Here you will
of course choose the injection flow rates in such a way that the
Wetness problems described above have been avoided, 9 ie
the expansion moves in areas of the right limit curve.
Is to even zweckmäßig9die temperature of the injected flUssi-
The working equipment should be selected greater than the saturation temperature
the pressure of the vaporous propellant duct at the injection point j,
because the evaporation of the liquid working medium causes a
faster and faster distribution in vaporous propellants
is enough.
According to a further development of the invention, the injected * nd0
liquid propellants regeneratively pre- warmed to dh- the
The spray fluidity is the same as that of the steamy medlum
heated Nengenetrom taken from the feed liquid preheater.
This results in a favorable approximation to the Carnot
Effect4 & rad »inab. theng if according to a further preferred
Execution of the process, the injection is approximately evenly
Spread over the grain, ie . after each blade or
each drum part is made.
In the following, further advantages and
Features of the inventive method & as well as arrangements
its implementation explains " U show
? la-, 7. in a schematic representation of the simplified heat switching
plan a power plant " in which the aforementioned work
MedienG eg Dowtherng find use and in the waste
A heat exchanger prevents overheating of the condenser
is provided;
Fig. 2 the associated TS-DI-gmm the Prozeseeaj
Fig. 3 shows the TS # diagram of a corresponding representation
cycle processes carried out according to the invention ;
Fig. 4 and 5 in a schematic representation VOrt0 Uhatt *
Instructions for the implementation of a university entrance according to Ki- 3 *
As can be seen from the TS diagram for Dowtherm according to FIG
is "is in a circular process at the inentrop« EXPanßiOn »
starting from the obüren or right CFrenskurY0 a * dOr D «Pf
increasingly «overheated. During isentropic expansion
the, 3W4tigungsdructi to the lowest process temperature starting from
le, which marks the point of the evaporation line b with -der
,; 2 & rineu7 -, 7.9 z-, aarstellungsg let the expansion end state through
den ü'Lj The dashed line h represents the course
der -, --- opie. With c is the left or lower
with d the course of the isotherms resp.
aT, -fa Ken During the halo erence curves e, a with ex-.
A.
## - provides eizi.L9,9 pih ## 2 eleven, 2 mvel processes to improve
dashed lines d. ei 0 bo ho
de, - Arbe: Itsstoffes in point 2 shows is
the difference between steam temperature and
In this area of expansion,
7-72-1-711 man rn, # n cl, -: le overheating does not apply
dissipate as the process temperature
- significantly worsen "so,
Zuz, ',
'12 #U -C 0
The arrangement that the investment costs significantly increasing heat
metauachers is from the circuit shown in Fig. 1 eraioht-.
liohg which works according to the Kreiaprozei according to FIG. To this
Purpose is a turbine T the steam from boiler X over the * control
valve R supplied, with the working substance after expansion in the
Turbine first cooled in the heat exchanger W and finally the
Condenser Ko is fed. At 49 5, 6 are spine-liquid-
keitsvorwärmer deng which via the taps * ag 5 &# 6a
and the associated lines 4 '"V9 61 are supplied with bleed steam.
be beat and that of capacitor Ko Uber die Ihmpe ? promoted
Adjusted Spelso liquid (flow waves 7) to the required
Preheat the inlet temperature. The Ilumpe P promotes the
SpelseflUssigkeit also through a bypass for cooling purposes
the heat exchanger W and from this, as indicated by directional arrows
indicated, In the main line 9 at the point gt between
the two preheaters 4 and 5. 0 means that of the turbine
powered three-phase generator.
Fige 3 also shows as FIG. 2 the limit curve rUr Dowthem "
however, the working method according to the invention for implementation
the steam power process is applied. Corresponding to FIG. 2
States and states are given the same reference numbers
Indicated, according to the invention: Now liquid solder by injection
Propellant at preferably several over the turbine pit
distributed injection points in the dampt-shaped
Propellant whose Upanzionavloud the upper or right «
Limit curve a approximated. The approximation is shown with
a drOitädtäan A $ PritZkUMUD « Bi # 182 and a 3 on the print
level of leobar tjo t2 and t 34 the inentropic, expansion goes
from the intersection 1 of the front steam line b with the right
Grona curve a in the form of an inentropic 11 to the Iaobar fie
* & oh the first injection cooling a 1 is the state of the steam
In the right border area of the wet
vaping point 10 is given, from which in turn an Isen-
tropic expansion 1 2 except for the Iaobar f2 to state 11
closes (slightly superheated steam). From here one takes place
further injection cooling a 2 along the isobars t 2 over the right
Limit curve a to state 12 # in the right limit area of Na13dampten
lying), 0 from which again an isentropic relaxation of the vapors
takes place along the line 1 3 and so the change of state goes to
Work aatotians sawtooth-like over the right limit curve.
Kit 24 is another isentropic relaxation, with 84 the abortion
the residual overheating is indicated in a small heat exchanger
However, there were beneficial to another feature of the invention,
no "dag at the end of the Zzpa" i "the inentropic expansion section
smaller and more numerous (each with smaller tomperatures)
and, 9 in such a way that while avoiding a small heat
Dewheats to dissipate the residual overheating and warmth as much as possible
good approximation of the inentropics and leobars to the right border curve
ie a course to the intersection of the condensation line with the
-right limit curve "is achievable. It is therefore possible through
an increase in the injection points any approximation of the
Zzpamionzlinit to the right limit curve achievable Intg so that a
g »Very expensive or even saved a heat exchanger at all
can be.
Advantageous * arrangements for DurohfUhrung the invention.
Method can be seen from Figures 4 and 5 "where the
Fig. 1 corresponding Tolle are provided with the same reference numerals.
The SpeiseflUsaigkeit, same as in the arrangement of FIG. 1
preheated regeneratively by the preheater 4 bin 6 . Come to this
however, the injection lines 411, 511 and 611, which are connected to the
Provide 489, 53 and 6a an injection of its own propellant
Effect in the turbine T. Advantageously, this must now be
splashing liquid propellants at least except for the pressure
the main blowing agents at the respective injection point
48. 58, * 6n corresponding saturation temperature prewarmed. Farther
Is it advantageous if - as can be seen - every tap
4a9 5a96a one injection point 48, 58, - 6a sloping downward
Intg shows the amount of propellant to be cooled in front of the tap
larger and thus a finer setting of the steam-
flow rate to injection flow rate is possible. In Fig. 4 is
the neighboring injection and contact points, 9 ie 4s and #ao 58 and
5a as well as 6s and 6a each have the same spinal fluid preheater
4 or 5 or 6 assigned in such a way that & the temperature of the input
spray liquid approximately equal to the pressure of the vaporous propellant
by means of the corresponding saturation point at the respective injection point
temperature is.
In Fig. 5 Is the arrangement made so that the neighboring
Injection and extraction points 4al and 5a as well as 5s1 and 6a different
heat at different temperature levels
exchanger assigned eiM, 9 such "that the temperature of the input
The spray liquid is greater than the pressure of the vaporous
Propellant at the injection point 41 or * 581 corresponding
Saturation temperature, namely the injection rate for
the tapping point of the 6a adjacent the injection point 589 is not the
Preheater 6 removed, but only the preheater 51 the input
spritzflUseigkeit TUR which the AnzaPfetelle 5a adjacent inputs
4al injection point not the preheater % but first the preheater
4, The injection unit 4a is the same as with the arrangement according to '
Fig. 4 with fluids from the adjacent injection point 4a
allocated SpolattlUnsigkeitsvorwärmer 4 supplied. Though through
the injection of superheated spine fluid a lower amount
Injection cooling takes place "If this measure is then advantageous,
if through the i3n3uU # t. spontaneous pre-evaporation of the liquid work
Substance a better * "" granting In vapor form working substance
What is desired is "the lower cooling by increasing the zall
of the injection points can be weighed more than all *
Accordingly , the injection points 4, see, 5s ″ 68
unr. evenly arranged over the gradient of the turbine,
d * h- after each blade stage or each drum part, 9 with one
any approximation of the expansion course to the course of the
right limit short # above all to reversible changes of state lengthways
this curve mi ,, 3 Carnot efficiency can be achieved. This is in be
r.ii, iamer way mUSlich9 as d-tqroh- Einapritzstellen In comparison to
the taps