DE2249741A1 - Erhitzungssystem - Google Patents

Erhitzungssystem

Info

Publication number
DE2249741A1
DE2249741A1 DE2249741A DE2249741A DE2249741A1 DE 2249741 A1 DE2249741 A1 DE 2249741A1 DE 2249741 A DE2249741 A DE 2249741A DE 2249741 A DE2249741 A DE 2249741A DE 2249741 A1 DE2249741 A1 DE 2249741A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
containers
heating system
closed space
heater
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
DE2249741A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2249741B2 (de
DE2249741C3 (de
Inventor
G A A Asselman
Der Aa H H M Van
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.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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 Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2249741A1 publication Critical patent/DE2249741A1/de
Publication of DE2249741B2 publication Critical patent/DE2249741B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2249741C3 publication Critical patent/DE2249741C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • 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
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • F01K9/026—Returning condensate by capillarity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053—Component parts or details
    • F02G1/055—Heaters or coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/06—Control arrangements therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Description

PUM .'5953. BOSS/EVH.
Df. Herbert Schoii
IVrntanwatt
Anmelder: ti.Y. Philips' Gloeilampenfabrleken
Akte Na. ΡΗΪΤ- 5953 Aom.ldung vomi 6. Okt. 1972
"Erhitzungssysteai"
Tie Erfindung betrifft ein Erhitzungssystem für die Wärmezufuhr zu einem Erhitzer einer Maschine, in der ein Arbeitsmedium einen thermodynamischen Kreislauf ausführt, mit einem geschlossenen Raum, in dem raohrcre Behälter für wärmespeicherndes, schmelzbares Material angeordnet sind/ wobei jeder Behälter zumindest eine wärmedurchlässige Wand besitzt, Über die das wärmespeichernde Material Wärme raic einem im geschlossenen Raum befindlichen Wärmetransportmedium austauschen kann, welches Wärmetransportmedium beim Betrieb durch einen Verdampfungskondensaticnsvorgang Wärme von den Behältern zum Erhitzer transportiert, welcher Erhitzer mit den wärmedurchlässigen Behälterwänden über eine poröse Masse mit Kapillarstruktur für die ßückfuhr von Värmotransportmediuni« kondensat vom Erhitzer zum Behälter verbunden ist.
309817/075U
Ein solches Erhitzungssystem ist aus Fig. 2 der belgischen Patentschrift 758.330 bekannt. '
Solche Maschinen, in denen ein Arbeitsmedium einen thermodynamischen Kreidlauf ausfuhrt, und welchem Arbeitsmedium durch die Wand eines Erhitzers hindurch von aussen Wärme zugeführt wird, sind beispielsweise Heissgasraotoren und Heissgasturbinen.
Das Erhitzungssystem, bei dem in Behältern gespeicherte WSrtne mittels eines Verdampfungskondensationsvorgangs eines WHrmetransportmediums zum Erhitzer einer thermodynamisch«»! Maschine transportiert wird, bietet verschiedene Vorteile. Zunächst kann eine grosse wärmemenge nahezu ohne Temperaturgefälle ohne Verwendung einer Pumpvorrichtung und ohne weitere sich bewegende Teile transportiert werden. Durch die Anwesenheit der porösen Masse mit Kapillarstruktur erfolgt unter allen Umständen eine Rückfuhr des am Erhitzer kondensierten Wärraetransportmediums zu den Behältern infolge der Kapillarwirkung unter Verwendung der Oberflächenspannung des Kondensats, Die Kondensatrückfuhr erfolgt mithin sogar entgegen der Schwerkraft oder ohne Schwerkraftwirkung.
Die poröse Masse mit Kapillarstruktur kann etwa aus keramischem Material, aus Gazeschichten aus draht- oder bandförmigem Material, aus Anordnungen von Glasfasern, Röhren oder Stäbchen und aus Nutensystemen in den Wänden, gegebenenfalls in Kombination mit einer der bereits genannton Möglichkeiten, bestehen. Diese poröse Masse kann die wände des geschlossenen Raums, die wärmedurchl9ssigen Behälterwand· sowie die Erhitzsrwand vollständig oder teilweise bedecken.
309817/0754
Als Wärmetransportmedium kommen, allerhand Stoffe wie etwa Kalium, Natrium, Kalzium, Lithium, Kadmium, Caesium, Metallgemische usw, in Betracht.
Durch Anordnung^des Erhitzers in einem geschlossenen Raum wird ein gedrängtes Ganzes erzielt.
Durch Verwendung von mit wärmespeicherndem Material gefüllten Behältern kann die im genannten Material gespeicherte Wärme zum Betreiben der thermodynamisehen Maschine, etwa eines Heissgasmotors, an solchen Stellen benutzt werden, an denen keine Rauchgase entwickelt werden dürfen oder ah denen für einen normalen Brenner keine Verbrennungsluft zur Verfügung steht (Gruben, Unterseeboote usw,).
Als wärmespeicherndes schmelzbares Material kommt etwa Lithiurafluorid (LxF) in Frage.
Da der Erhitzer von den Behältern mit wärmespeicherndem Material getrennt ist, ist das Volumen der Behälter und mithin ihr Wärmeinhalt im Gegensatz zu solchen Erhitztingssystemen, bei denen der normalerweise aus einer Anzahl von Rohren aufgebaute Erhitzer direkt im wärmespeichernden Material angeordnet wird, nicht begrenzt. Im letzteren Fall sind das Höchstvolumen des betreffenden Behälters und mithin sein maximaler Wärmeinhalt begrenzt, weil die Erhitzungsrohre im Zusaramenhang mit der optimalen Wirkungsweise des thermodynamischen Kreislaufs des Arbeitsmediums in der Maschine, das etwa Helium oder Wasserstoff sein kann, an bestimmte maximale Längenabmessungen gebunden sind. Ausserdem muss die thermodynamiεehe Maschine dann häufig das Gewicht des Behälters mit wärmespeicherndem Material tragen, was eine
309817/0754
schwerere Maschinenkonstruktion notwendig macht·
Das bekannt« Erhitz.ungs system weist einige Nachteile auf.
Die Beliälter .sind einzeln mit wSrmespeicherndem Material angefüllt, abgeschlossen und gesondert voneinander im geschlossenen Raum angeordnet. Das gesonderte Füllen und Abschliessen der Behälter ist zeitraubend und kostspielig und macht dar. Zusammenbauen des Erhitzungssystems für Massenherstellung wrmigar geeignet. Da die Behälter gesondert voneinander angeordnet sind, ist das Erhitzungssysteni an eine bestimmte Stellung gebunden. Dieser Hangel an StellungsunabhKngigkeit ist ein schworwiegender Nachteil für die Anwendungs— roöglichkeiten. Eine StellungsunabhSngigkei t ist etwa in der Raumfahrt oder in Unterseebooten erwünscht, wo ein mit einem derartigen Erhitzungs?yatera ausgestatteter Heissgasttiotor als Kraftquelle ohne Anslassgase vorhanden sein kann,
Dajrit df:i V ordampfungskond en sat ions Vorgang des WSriJietransportmedii;ni9 sich im geschlossenen Raum gut entwickeln kann, wird dieser Raum normalerweise evakuiert« Ein Problem ist mm, dass in einigen F81Ien, je nach dem gewählten Wffrmetransportmedium nicht nur bei Zimmertemporatur sondern auch bei der hohen Betriebstemperatur des Erhitzungsaystems, der Dampfdruck den WHruetransportmediums Im geschlossenen Raum unter dc-a Umgebungsdruck liegt. Befindet 3ich beispielsweise Natrium als Värüictransportmedium in dem evakuierten geschlossenen Raum, so botrSgt der Dampfdruck bei 800"K 8 Torr (i Torr = 1 min Quecksilberdruck) und bei 1100eK U50 Torr. Dies bedeutet, dass insbesondere bei Erhitzungasystomon,
309817/0754
BAD
deren geschlossener Raum flache Wände mit grossen Abmessungen besitzt, diese Wände einer beträchtlichen mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Namentlich bei hohen Betriebstempe« raturen des Erhitzungssysteras, bei denen die Steifigkeit dieser Wände beträchtlich niedriger ist als bei Zimmertemperatur, führt dies zu einer Verformung und einem Einreissen ■ der genannten Wände mit drohender Implosionsgefahr des geschlossenen Raums» ,
Die poröse Masse mit Kapillarstruktur kann sich dabei von den Wänden lösen und/oder derart beschädigt werden, dass sie für die Rückfuhr von Wärmetransportmediumkondensat vom Erhitzer zu den Behältern nicht mehr brauchbar ist.
Dickere und dadurch festere Wände des geschlossenen Raums sind aus Gründan des Gewichts, Gestehungspreises und der Abmessungen häufig nicht möglich. '
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine verbesserte Ausführung de.s Erhitssungs syst ems der vorstehend genannten Art zu schaffen, wobei die dargestellten Nachteile beseitigt sind.
Das erfindungsgemässe Erhitzungseystem ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter an eine gemeinsame Zufuhrleitung für wärmespeicherndes Material angeschlossen sind, welche absehliessbars Zufuhrleitung durch eine Wand des geschlossenen Raums hindurch nach aussen geführt ist, wobei zwischen den Wänden des geschlossenen Raums und den Behältern »owie zwischen den Behältern untereinander Distanzhalter vorhanden sind, di© die Strömung des Wärmetransportmediumdampfes zulassen,
.398817/07S4 . ■
.mxiififj Cä?; bad original
Die Behälter worden nun nach dem Montieren des Erhitzungssysteins auf einfache und -schnelle Weise in einem Arbeitsgang mit wärme speicherndem Material angefüllt. Die Behälter können dabei in Serie oder parallel an die gemeinsame Zufuhrleitung angeschlossen sein. Das Füllen der Behälter mit flüssigen] wärraespoieherndem Material kann dadurch erfolgen, dass die Behälter zunächst über die gemeinsame Zufuhrleitung evakuiert und danach an den Vorratbehälter für w'irirespeicherndes Material angeschlossen werden,
Durch die Anwesenheit der Distanzhalter ist das Erhitzur.gssystem nicht nur stellungsunabhängig geworden, sondern ausscrdein ist der geschlossene Raum gegen Implosion geschützt, da nämlich die Distanzhalter auch die Wände dieses Ni ed erdruckrautii s gegen von aussen darauf ausgeübte atmosphärische Druckkräfte unterstützen, Ferner sorgen die Distanzhalter dafür, dass die poröse Masse mit der Kapillarstruktur an Ort und Stelle bleibt, so dass der Transport von Wärmetransportmediumkondensat durch diese Masse hindurch nicht gestört wird.
Bei einer günstigen Ausführungsform des erfindungsgemSssen Erhitzungssystorns sind die Behälter ausserdein an eine gemeinsame abschliessbare Abfuhrleitung angeschlossen, die gleichfalls durch eine Wand des geschlossenen Raums hindurch nach aussen geführt ist.
Die Abfuhrleitung kann so angebracht sein, dass sie beim Füllen der Behälter als Entlüftungsleitung dient und nach dem Füllen gegebenenfalls als Absaugleitung für ν Urine speicherndes Material, um einen bestimmten FUllpgel in den
309817/0754
BAD ORIGINAL
Behältern zu erzielen. Ebenso kann die Abfuhrleitung zum Entleeren der mit v/ärmespeicherndera Material versehenen Behälter benutzt werden.
Schliesslich können die gemeinsame Zu- und Abfuhrleitung gemeinsam bei'der Einführung eines inerten Gases in die Behälter benutzt werden, beispielsweise nach dem Pullen der in Serie liegenden Behälter, um einen Ausgleich der Druckpegel in den verschiedenen Behältern zu erreichen.,
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform des erfindungsgemässen Erhitzungesysteins ist eine Druckregelanordnuiig zum Regeln des Drucks in den Behältern vorhanden.
Der Uebergang des wärmespeichernden Materials in den Behältern von der fersten in die flüssige Phase geht mit einer beträchtlichen Voluner.zunähme dieses Materials einher, was zu hohen Drücken in den Behältern führen kann, Vielehe Drücke bei steigender Temperatur des geschmolzenen wärmespeichernden Materials noch weiter ansteigen. Mit Hilfe der Druckregelanordnung wird nun dafür gesorgt, dass der Druck in den Behältern innerhalb bestimmter annehmbarer Grenzen bleibt. So ist es ebenfalls möglich, den maximalen Füllgrad der Behälter zu benutzen, wodurch die Abmessungen des Erhitzungssystems und seine Wärmeisolationsverluste für eine bestimmte wärme speichernde Leistung minimal sind.
Eine weitere günstige Ausfühnmgsf orm des erfindungsgeiiiUssen Erhitzungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die' Distanzhalter durch eine poröse Füllmasse gebildet sind, dex'on Poren grössere Abmessungen aufweisen als die Poren der pox-öi-en. Masse.
309817/075 4
Da die Poren der Füllmasse grosser sind als die der porösen Masse, ist die Saugwirkung der Füllmasse in bezug auf die der porösen Masse vernachlässigbar klein. Dies bedeutet, dass der Transport von Wärmetransportmediumkondensat vom Erhitzer zu den Behältern ausschliesslich durch die poröse Masse mit Kapillarstruktur hindurch erfolgt, während unterwegs kein Kondensat von der porösen Masse in die Füllmasse übergeht. Verhältnismässig grosse Füllmassensporen sind gleichfalls erwünscht, um die Strömungsverluste des Wärmetransportmediuindampfes und mithin den Temperaturgradienten zwischen den wärmeduichlässigen Behälterwänden und dem Erhitzer klein zu halten. Der Dampftransport erfolgt also unbehindert.
Fach der Erfindung wird vorzugsweise zusammengepasste Stahlwolle als Füllmasse angewendet. Die Stahlwolle bietet den Vorteil eines niedrigen Preises, sie lässt siGh leicht in allerhand Formen zusammendrücken und kann in zusammengepresstem Zustand erhebliche Flächendrücke aufnehmen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der als Beispiel in den Fig. 1 und 2 Ausführungsformen von Erhitzungs· Systemen schematisch und nicht masstabgereeht dargestellt sind, näher erläutert,
In Fi(X, 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Heissgasinotor bezeichnet, der mit einem Erhitzer 2 versehen ist, dem Wärme zugeführt werden muss. Der Erhitzer 2 ist in. einem g e s c 111 ο ssci ι ο η ] i a um 3 a ■» ι g e ο r d ri et. Die s e r Raum enthält ferne r mehrere BobüJ.ter k für wärme spaicherndes, schmelzbares Mat er i al vie et ν a LiP, Jeder BeIiM It er h bozitzt zumindest
30 9 8 17/0754
BAO ORIGINAL
eine, wärmedurchlässige ¥and 5· Die Behälter sind hier als Ringzylinder ausgeführt, die im zylindrischen Teilraum 3& des geschlossenen Rauras 3 derart angeordnet sind, dass die Ringzylinderachsen zusammenfallen. Im geschlossenen Raum ist ausserdem eine Natriummenge des ¥ärmetransportmediums vorhanden. Der Erhitzer 2 ist mit den wärmedurchlässigen Behälterwänden 5 über eine poröse Masse 6 mit Kapillarstruktur verbunden. ■ ,
Die Behälter 4 sind alle an eine gemeinsame Zufuhrleitung 7 für wärmespeicherndes Material angeschlossen, die durch die Wand des geschlossenen Raums 3 hindurch nach aussen geführt und dort mit einem Abschluss 8 versehen ist. Ausserdem sind al/.e Behälter an eine gemeinsame Abfuhrleitung 9 angeschlossen, die gleichfalls ausserhalb des geschlossenen Raums 3 nach aussen tritt und doi-t mit einem Abschluss 10 versehen ist. Die Behälter sind über Verbindungsleitungen in Serie geschaltet.
Mit einer Druckregelanordnung 12 wird der Druck innerhalb der Behälter 4 über den gesamten auftretenden Temperaturbereich innerhalb bestimmter Grenzen aufrechterhalten. Die. Druckregelanordnung 12 umfasst eine mit einem inerten Gas gefüllte Flasche 13» die über eine Leitung 14, in der sich ein Druckregelventil 15 mit einer Abfuhr 16 befindet, an die gemeinsame Zufuhrleitung 7 angeschlossen ist.
Um die Behälter 4 im zylindrischen Teilraum 3a des geschlossenen Raums -3 an Ort und Stelle zu halten und dadurch das Erhitzungssystem völlig stellungsunabhängig zu machen,
309817/0754
ist eine poröse Masse 17 aus zusammengepresster Stahlwolle zwischen den Behältern untereinander und zwischen den den Teilraum 3a begrenzenden Wänden des geschlossenen Raums 3 und den Behältern vorhanden. Diese Füllmasse besitzt Poren, deren Abmessungen grosser sind als die Poren der porösen Masse 6,
Das Erhitzungssystem umfasst schliesslf eil ein elektrisches Heizelement 18, das in einem geschlossenen Raum 3,angeordnet ist.
Das Erhitzungssystem kann folgenderweise gebrauchsfertig tremacht werden.
Mit Hilfe des Heizelements 18 wird dem geschlossenen Raum 3 Wärme abgegeben. Hierdurch verdampft das in diesem Raum vorhandene Natrium, so dass das Erhitzungssystera auf hohe Temperatur gebracht wird. An verhältnismässig kalten Stellen kondensiertes Natrium wird durch die poröse Masse aufgrund der Kapillarwirkung zum Heizelement 18 zurückgeführt, um dort erneut verdampft zu werden. Das Heizelement 18 ist dazu ebenfalls mit der porösen Masse 6 bekleidet, die örtlich mit der porösen Masse 6 an den Aussenwänden der Behälter ^f verbunden ist. Da die poröse Füllmasse 17 Poren mit verhaltnismässig trossen Abmessungen aufweist, kann der Natriumdampf nahezu unbehindert hindurchströmen.
Befindet sich das Erhitzungssystem auf der richtigen Temperatur, so werden die Behälter h über die gemeinsame Zuführleitung 7 mit -flüssigem, wa'rmespeicherndem Material, etwa geschmolzenen LiF, angefdllt. Die gemeinsame Abfuhrleitung 9 dient dann als Entlüftungsleitung,
30 9817/0754
Das Füllen erfolgt mit jeweils einer Ladung» Ueber die Verbindungsleitungen 11 werden die Behälter nacheinander gefüllt. Mit Hilfe eines inerten Gasstromes'aus der Gasflasche 13 werden die behälter danach ausgespült, wobei überflüssiges wärmespeicherndes Material durch die gemeinsame Abfuhrleitung 9 abgeleitet wird. Der Pegel des wärmespeichernden Materials reicht dann bis an die Einstecktiefe der Verbindungsleitungen 11 und der gemeinsamen Abfuhrleitung ^. Schliesslich wird in den Behältern ein bestimmter inerte^ Gasdruck eingestellt. Das Druckregelventil I5 sorgt dafür, dass de:.· Inertgasdruck innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Sollte der Druck aussergewöhnlich stark ansteigen, so sorgt dieses Ventil dafür, dass über die Abfuhr 16 inertes Gas abgelassen wird. Bei einem zu niedrigen Gasdruck lässt es Gas aus der Flasche I3 zu,
Bei normalem Betrieb gibt das wärmespeichernde Material in den Behältern k dem Natrium über die wärmedurchlässige Vände 5 Wärme ab, welches Natrium demzufolge verdampft und in der Dampfphase zum Erhitzer 2 strömt wegen des dort herrschenden niedrigeren Dampfdrucks infolge einer etwas niedrigeren örtlichen Temperatur, Natriumdampf kondensiert unter Wärmeabgabe am Erhitzer 20 Das Natriumkondensat wird danach durch die poröse Masse 6 hindurch zu den wärmedurchlässigen Wänden 5 der Behälter k zurückgeführt, um dort erneut verdampft zu werden. Die Rückfuhr des Kondensats erfolgt aufgrund der- Kapillarwirkung,;
Der Natrium enthaltend 3 geschlossene Raun 3 ist im übrigen evakuiert. Beim JJetriiob ist der Natriumdampfdruck
• ■ 309817/075^ . "
BAD ORIGINAL
beträchtlich niedriger als 1 atm. Die poröse Füllmasse hält nun nicht nur die Behälter 1k an Ort und Stelle, sondern unterstützt auch die grossen Wandoberflachen des geschlossenen Raums 3 gegen die von aussen darauf ausgeübten Druckkräfte, wodurch die Implosionsgefahr beseitigt wird, Ausserdem hält die poröse Füllmasse YJ die poröse Masse 6 grösstenteils an Ort und Stelle, so dass dem Transport von Natriumkondensat keine Schwierigkeiten bereitet werden.
Fig. 1b zeigt einen Querschnitt an der Stelle der Linie Ib-Ib in Fig. 1a*
Fig. 2 zeigt ein Erhitzungssystem, das in grossen Zügen gleich dem nach Fig.1 ist. Für entsprechende Einzelteile werden daher dieselben Bezugsziffern benutzt. Im vorliegenden Fall sind die Behälter k nicht in Serie sondern parallel geschaltet, während die Druckregelanordnung 12 aus einern Bxpansionsgefäss 20 besteht, das über eine Leitung 21, in der sich ein Hahn 22 befindet, an die gemeinsame Zuführleitung 7 anschliessbar ist. Das Expansionsgefass 20 ist mit einem als Puffer fungierenden inerten Gas angefüllt.
Bei ansteigend ein Druck in den Behältern infolge einer Volunienzunahme des liärrne speichernden Materials, beispielsweise bei Uebergang von der festen in die flüssige Phase, wird das Volumen des Puffers aus inertem Gas verkleinert. Bei hinreichend grossem Volumen des ExpansionsgefHsses 20 bleibt der Druck in den Behältern nahezu unverändert.
Nun können die Behälter gleichzeitig in kurzer Zeit mit flüssigem värniespcicherndem Material angefüllt werden, nachdem sie evakuiert worden sind,
309817/0754
22497A1
Die weitere Konstrulction und Wirkungsweise des
vorliegenden Erhitzungssystems sind mit dem System nach Pig, I identisch, so dass sich eine Beschreibung erübrigt.
Aus dem vorhergehenden dürfte einleuchten, dass die Erfindung ein wirtschaftliches Erhitzungssystem schafft, das völlig stellungsunabhängig ist und auf schnelle und einfache Weise montiert und mit wärmespeicherdem Material versehen werden kann, .
309817/0754

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUECHE:
    Erhitzungssystem für die Wärmezufuhr zu einem Erhitzer einer Maschine, in der ein Arbeitsmedium einen thermodynaniischen Kreislauf ausführt, mit einem geschlossenen Raum, in dem mehrere Behälter für wärmespeicherndes, schmelzbares Materia], angeordnet sind, wobei jeder Behälter zumindest eine wärmedtirchlässige Wand aufweist, über die das wärmespeichernde Materiell Wärme mit einem sich im geschlossenen Raum befindenden Wärmetransportmedium austauschen kann, das beim Betrieb durch einen Verdampfungskondensationsvorgang Wärme von den Behältern zum Erhitzer transportiert, tirelcher Erhitzer mit den wärmedurchlässigen Behälterwanden über eine poröse Masse mit Kapillarstruktiir für die RUckfuhr von Wärnietransportmediumkondensat vom Erhitzer zu den Behältern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (h) an eine gemeinsame Zufuhrleitung (7) für wärmespeicherndes Material angeschlossen sind, welche anschliossbare Zuführleitung (7) durch eine Wand des geschlossenen Raums (3) hindurch nach aussen geführt ist, wobei zwischen den Wänden dos geschlossenen Raums (3) und den Behältern ('+) sowie zwischen den Behältern untereinander Distanzhalter (17) vorhanden sind, die die Strömung von WSrraetranspartniediumdampf zulassen.
    2, Erhitzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (k) ausserdera an eine gemeinsame Abfuhrleitung (9) angeschlossen sind, welche anschliessbare Abfuhrleitung gleichfalls durch eine Wand des geschlossenen Raums (3) hindurch nach ausson geführt ist.
    309817/0754
    3» Erliitzungssystern nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch
    gekennzeichnet, dass eine Druckregelanordnung (12) zum
    Regeln des Drucks in den Behältern (h) vorfanden ist.
    k. Erhitzungssystera nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhalter durch eine poröse Füllmasse (17) gebildet sind, deren Poren grössere Abmessungen aufweisen als die Poren der porösen Masse (6)·
    5. Erhitzungssystera nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Füllmasse (17) aus zusammengepresste!' Stahlwolle besteht»
    309817/0754
    Lee rs e ι f e
DE2249741A 1971-10-21 1972-10-11 Erhitzungssystem für eine Heißgasmaschine Expired DE2249741C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7114471A NL7114471A (de) 1971-10-21 1971-10-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2249741A1 true DE2249741A1 (de) 1973-04-26
DE2249741B2 DE2249741B2 (de) 1977-12-15
DE2249741C3 DE2249741C3 (de) 1978-08-24

Family

ID=19814306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2249741A Expired DE2249741C3 (de) 1971-10-21 1972-10-11 Erhitzungssystem für eine Heißgasmaschine

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS5320149B2 (de)
CA (1) CA958390A (de)
DE (1) DE2249741C3 (de)
FR (1) FR2156868B1 (de)
GB (1) GB1386486A (de)
NL (1) NL7114471A (de)
SE (1) SE374412B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5552298U (de) * 1978-10-03 1980-04-07
US4753072A (en) * 1987-02-11 1988-06-28 Stirling Power Systems Corporation Stirling engine heating system
DE3907767A1 (de) * 1989-03-10 1990-09-13 Man Technologie Gmbh Waermetauscher fuer hochtemperatur-anwendungen
DE3907768A1 (de) * 1989-03-10 1990-09-13 Man Technologie Gmbh Solarbeheizter waermetauscher fuer hochtemperatur-anwendungen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL153326B (nl) * 1970-07-04 1977-05-16 Philips Nv Warmtetransportinrichting.
NL7009990A (de) * 1970-07-07 1972-01-11

Also Published As

Publication number Publication date
SE374412B (de) 1975-03-03
FR2156868A1 (de) 1973-06-01
NL7114471A (de) 1973-04-25
GB1386486A (en) 1975-03-05
JPS4850342A (de) 1973-07-16
CA958390A (en) 1974-11-26
DE2249741B2 (de) 1977-12-15
FR2156868B1 (de) 1976-05-21
JPS5320149B2 (de) 1978-06-24
DE2249741C3 (de) 1978-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2939423A1 (de) Verfahren zum betrieb einer eine absorber-waermepumpe enthaltenden heizungsanlage und heizungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE2128566A1 (de) Wärmetransportvorrichtung
DE2333487A1 (de) Heizvorrichtung
DE2651722A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speisung einer anlage zur erzeugung und verteilung von einem dampf, der zur bildung einer ergaenzenden fluessigkeit kondensiert werden kann
DE2249741A1 (de) Erhitzungssystem
DE3935932C1 (en) Heating unit with solar collector - has balance tank selectively by=passed by branch pipe and ON-OFF valve
EP0091095B1 (de) Speicherheizanlage mit Sorptionsspeicher
DE2701058C3 (de) des Verfahrens
DE1426907B2 (de) Anfahrgefaess fuer dampfkraftanlagen
DE1800816B1 (de) Speicherheizungsanlage
DE2555417B2 (de) Einrichtung zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Wasserzentralheizungsanlagen
DE2425479A1 (de) Waermebehandlungsvorrichtung fuer garne aus synthetischen fasern
DE1526907A1 (de) Abstuetzung fuer einen Dampferzeuger
DE19734924C1 (de) Solarthermische Anlage mit einem Sonnenkollektor und einem Wärmespeicher
DE102008053494B4 (de) Rückdiffusionswärmerohr
DE19756006A1 (de) Verfahren zur Energiespeicherung in Phasenwechselmedien und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE29920954U1 (de) Speicherbehälter
DE3223956A1 (de) Mit geblaese versehener verduenstender luftbefeuchter
DE610646C (de) Einrichtung zum Speisen von Hoechstdruckkesseln mittels Rueckspeiser
DE2212654C3 (de) Druckhaltevorrichtung mit einem ein Inertgaspolster enthaltenden Ausdehnungsgefäß
DE2015202B2 (de) Heißgasmotor
DE4330645A1 (de) Speicherkollektor
DE710706C (de) Badeofen mit einem den Wasserraum durchsetzenden Flammrohr
DE2228510C3 (de) Verfahren zur Erzeugung, Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung des Vakuums im Vakuumbehälter eines nach dem Vakuumverdampfungsprinzip arbeitenden Warmwasserbereiters, sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
AT114U1 (de) Warmwasserbereiter

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee