DE2345420A1 - Operating method for prime mover or refrigerating unit - using an operating medium circulating in a closed system supplied with energy by compression - Google Patents
Operating method for prime mover or refrigerating unit - using an operating medium circulating in a closed system supplied with energy by compressionInfo
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Abstract
Description
Kernforschungsanlage Julien Gesellschaft mit beschränkter HaftungNuclear Research Facility Julien Limited Liability Company
Verfahren zum Betreiben von Kraftmaschinen, Kältemaschinen oder dergleichen sowie Arbeitsmittel zur Durchführung dieses VerfahrensProcess for operating power machines, refrigeration machines or the like, as well as work equipment for carrying out this process
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von Kraftmaschinen, Kältemaschinen oder dergleichen, wobei einem ganz oder zumJTeil im geschlossenen Kreislauf geführten Arbeitsmittel durch Verdichten des Arbeitsmittels und durch Wärmezufuhr Energie zugeführt und mindestens ein Teil dieser Energie umgewandelt wird sowie auf ein Arbeitsmittel zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for operating engines, refrigerating machines or the like, with one all or part of the work equipment in a closed circuit by compressing the working medium and by supplying heat, energy is supplied and at least part of this energy is converted as well as a work equipment to carry out this procedure.
Bei der Durchführung solcher Verfahren ist man bestrebt, die dabei erfolgende Energieumwandlung unter Inkaufnahme möglichst geringer Energieverluste vorzunehmen und die Aufwendungen für die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Einrichtungen möglichst gering zu halten.When carrying out such processes, efforts are made to accept the energy conversion that takes place as much as possible to undertake low energy losses and the expenses for the facilities necessary to carry out the process to be kept as low as possible.
Die ihrem konstruktiven Aufbau nach einfachste Einrichtung zurThe simplest device for their structural design
Umwandlung der einem im Kreislauf geführten Arbeitsmittel zugeführten Energie in nutzbare Energie ist die Dampfturbine.Dabei wird ein Teil der im zust tarnenden Dampf enthaltenen Enthalpie beim Durchströmen der Dampfturbine in mechanische Arbeit umgewandelt. Dazu wird bei stetiger Dampfströmung die im Frischdampf. enthaltene Energie zunächst in Bewegungsenergie oder in kinetische Energie umgesetzt und sodann in mechanische Arbeit umgewandelt. Die umzuwandelnde Energie wird dem dabei als Arbeitsmittel ver- The steam turbine converts the energy supplied to a circulating working medium into usable energy, whereby part of the enthalpy contained in the steam to be camouflaged is converted into mechanical work as it flows through the steam turbine. For this purpose, in the case of a steady steam flow, the live steam. The energy contained is initially converted into kinetic energy or kinetic energy and then converted into mechanical work. The converted energy is the case comparable as a tool
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wendeten Dampf durch Verdichten und durch Aufheizen zugeführt. Das Arbeitsmittel wird im flüssigen Zustand verdichtet. Dafür wird nur sehr wenig Arbeit benötigt. Der dadurch erzielte Arbeitsgewinn wirkt sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad von Dampfturbinenanlagen aus. Das hat dazu geführt, daß Wärmeenergie industriell nahezu ausschließlich in der Dampfturbine ausgenutzt wird. Nachteilig ist jedoch, daß Wärme höherer Temperatur nicht in gleicher Weise vorteilhaft ausnutzbar ist.applied steam by compressing and supplied by heating. That Working medium is compressed in the liquid state. Very little work is required for this. The resulting gain in work has a beneficial effect on the efficiency of steam turbine systems. That has resulted in thermal energy is almost exclusively used industrially in the steam turbine. However, it is disadvantageous that heat at a higher temperature is not can be used advantageously in the same way.
Zur Ausnutzung der in höhere Temperaturen aufweisenden strömenden Gasen enthaltenen Energie werden im allgemeinen Gasturbinen verwendet. Dabei wird die in den Gasen enthaltene Enthalpie in mechanische Drehenergie umgesetzt. Der Wirkungsgrad einer Gasturbine ist um so höher, je höher die Temperatur der in die Turbinenschaufel eintretenden Gase ist. Die Höhe der Temperatur der strömenden Gase ist dabei nach oben dadurch begrenzt, daß die Pestigkeitswerte des Werkstoffs der Turbinenanlagen, insbesondere der Turbinenschaufeln, bei hohen Temperaturen nachteilig beeinflußt werden. Um den Wirkungsgrad trotz dieser oberen Begrenzung der Eintrittstemperatur weiter zu erhöhen, wird das Verfahren der Rekuperation angewendet. Wird dem Arbeitsmittel die Wärme von einem Kernreaktor zugeführt, so hat dies den weiteren Nachteil, daß am Eintritt des Arbeitsmittels in den Kernreaktor verhältnismäßig hohe Temperaturen eingestellt werden müssen.Gas turbines are generally used to utilize the energy contained in the flowing gases having higher temperatures. The enthalpy contained in the gases is converted into mechanical rotary energy. The efficiency of a gas turbine is higher, the higher the temperature of the gases entering the turbine blade. The level of temperature of the flowing gases is limited upwards by the fact that the strength values of the material of the turbine systems, in particular the turbine blades, are adversely affected at high temperatures. To the efficiency despite this upper Limiting the inlet temperature further will do that Recuperation method applied. If the working fluid is supplied with heat from a nuclear reactor, this has the other The disadvantage that relatively high temperatures have to be set at the entry of the working medium into the nuclear reactor.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher bekannten Verfahren zur Energieumwandlung unter Verwendung eines im Kreislauf geführten strömenden Mediums zu vermeiden und ein Verfahren zur Energieumwandlung durch dessen Anwendung sowie ein Arbeits-The object of the invention is to overcome the disadvantages of the previously known methods for converting energy using a circuit to avoid guided flowing medium and a process for energy conversion through its application as well as a work
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mittel, durch dessen Verwendung ein hoher Wirkungsgrad erzielbar ist, zu schaffen. Trotz des dadurch erzielten hohen Wirkungsgrades soll das Verfahren einfach und ohne aufwendige zusätzliche Einrichtungen gegenüber den bisher bekannten Verfahren durchführbar sein.medium, through the use of which a high degree of efficiency can be achieved is to create. Despite the high degree of efficiency achieved in this way, the process should be simple and without expensive additional Facilities compared to the previously known methods can be carried out.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein vorbestimmter Teil des Arbeitsmittels bei der Energiezuführung aus dem flüssigen in den gasförmigen und nach der Energieabgabe aus dem gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand überführt wird. Dabei ist es bei einer Kreislaufführung des Arbeitsmittels zum Betreiben einer Turbine, bei der der Turbine ein Kompressor und ein Wärmeübertrager vorgeschaltet und ein Kühler nachgeschaltet sind,besonders vorteilhaft, wenn die flüssige Komponente oder der für die Verflüssigung vorgesehene Teil des Arbeitsmittels in feiner Verteilung in den Kompressor eingespritzt und in dem Kühler bis zur Kondensation abgekühlt wird, worauf das Kondensat mittels einer Pumpe dem Kompressor wieder zugeführt wird. Die Vorteile dieser Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden besonders deutlich, wenn dabei als Wärmeübertrager ein Kernreaktor verwendet wird.This object is achieved in a method of the type specified according to the invention in that a predetermined Part of the working medium when energy is supplied from the liquid to the gaseous and after the energy release from the gaseous is converted into the liquid state of aggregation. Included it is in the case of a circulation of the working medium for operating a turbine, in which the turbine is a compressor and a heat exchanger is connected upstream and a cooler is connected downstream, particularly advantageous if the liquid component or the Part of the working fluid intended for liquefaction is injected in fine distribution into the compressor and in the Cooler is cooled down to condensation, whereupon the condensate is fed back to the compressor by means of a pump. the Advantages of this embodiment of the method according to the invention are particularly clear when a heat exchanger is used Nuclear reactor is used.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung liegt also ein Teil des Arbeitsmittels "am kalten Ende" der Kreislaufführung im flüssigen Zustand vor. Dieser Teil des Arbeitsmittels wird vor, während oder nach der Verdichtung des Arbeitsmittels dem Teil des Arbeitsmittels zugesetzt, der seinen Aggregatzustand nicht ändert. Ein Teil der Verdichtungswärme wird mithin in Verdunstungsenergie umgewandelt . Bei der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung durch-In the method according to the invention, part of the working medium is "at the cold end" of the circulation in the liquid State before. This part of the work equipment becomes part of the work equipment before, during or after the compression of the work equipment added, which does not change its physical state. A Part of the heat of compression is therefore converted into evaporation energy. In the case of the method according to the invention carried out
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geführten Verdichtung steigt die Temperatur des Arbeitsmittels in sehr viel geringerem Maße an als bei polytroper Verdichtung. Der den Aggregatzustand nicht ändernde Teil des Arbeitsmittels und der nach der Verflüssigung dem Phasenwechsel unterworfene Teil des Arbeitsmittels werden also auf getrennten Wegen zum Verdichter geführt. Statt das den Aggregatzustand ändernde Arbeitsmittel oder den vorbestimmten Teil des dem Phasenwechsel unterworfenen Arbeitsmittels während der Verdichtung in den Verdichter einzuspritzen, kann es auch vorteilhaft sein, diesen Teil des Arbeitsmittels vor der Verdichtung oder zwischen zwei oder mehreren Verdichterstufen oder erst nach der Verdichtung im flüssigen Zustand in den Verdichter einzuspritzen. In diesem Fall ist es vielfach zweckmäßig, die beiden Teile des Arbeitsmittels in besonders dazu vorgesehenen Behältern zusammenzuführen.guided compression, the temperature of the working medium increases to a much lesser extent than with polytropic compression. That part of the working medium that does not change the physical state and that which is subjected to the phase change after liquefaction Part of the working fluid is therefore led to the compressor on separate paths. Instead of the work equipment that changes the physical state or the predetermined part of the working fluid subjected to the phase change during the compression in the compressor inject, it can also be advantageous to this part of the working fluid before compression or between two or more To be injected into the compressor in compression stages or only after compression in the liquid state. In this case it is it is often expedient to bring the two parts of the working medium together in containers specially provided for this purpose.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann entweder so durchgeführt werden, daß ein offener oder aber auch daß ein geschlossener Kreisprozeß gebildet wird. Es ist auch ohne weiteres so durchführbar, daß der Kreisprozeß für den den Aggregatzustand nicht ändernden Teil des Arbeitsmittels offen ist und daß der Teil des Arbeitsmittels, dessen Aggregatzustand während der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sich ändert, ganz oder zum Teil zurückgewonnen und wieder verwendet wird, so daß der Kreisproeeß für den Teil des Arbeitsmittels, der seinen Aggregatzustand ändert, ganz oder zum Teil geschlossen ist.The method according to the invention can either be carried out so that an open or that a closed Circular process is formed. It can also be carried out without further ado in such a way that the cycle process for the state of aggregation is not changing part of the work equipment is open and that the part of the work equipment, its physical state during the implementation of the method according to the invention changes, wholly or partially recovered and reused, so that the Kreisproeeß for the part of the work equipment that changes its physical state, is completely or partially closed.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist im Bedarfsfall auch so durchführbar, daß der den Aggregatzustand ändernde Teil des Arbeitsmittels von dem den Aggregatzustand nicht ändernden Teil nicht abgetrennt wird.If necessary, the method according to the invention can also be carried out in such a way that the part of the state that changes the physical state Work equipment from the part that does not change the physical state is not disconnected.
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Es ist ohne weiteres möglich, die Wärme des Arbeitsmittels nach seiner Entspannung zur Vorwärmung des den Aggregatzustand ändernden Teils des Arbeitsmittels vor der Zugabe zu dem Teil des Arbeitsmittels auszunutzen, der dem Phasenwechsel nicht unterworfen wird, falls sich dies als zweckmäßig oder als notwendig erweist. Dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend kann das Verfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt werden, daß bei der Zusammenführung beider Teile des Arbeitsmittels sich für den im flüssigen Zustand geführten Anteil unterschiedliche Sättigungsgrade, insbesondere auch Übersättigung, einstellt oder daß sich, falls mehrere dem Phasenwechsel unterworfene Komponenten vorhanden sind, unterschiedliche Sättigungsgrade für die Komponenten einstellen. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ferner auch so durchgeführt werden, daß sich nach Abschluß des Kompressionsvorganges unterschiedliche Sättigungsgrade, insbesondere solche mit Übersättigung, einstellen.It is easily possible to use the heat of the working medium after it has been expanded to preheat the one that changes the physical state To use part of the working fluid before adding it to the part of the working fluid that is not subject to the phase change if this proves to be expedient or necessary. Depending on the application, the process be carried out according to the invention so that when the two parts of the working medium are brought together for the im liquid state led proportion different degrees of saturation, in particular also supersaturation, or that, if several components subject to the phase change are present, different degrees of saturation for the components to adjust. The method according to the invention can also be carried out so that after completion of the compression process Set different degrees of saturation, especially those with oversaturation.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist sowohl unter Verwendung von Turbomaschinen wie auch von Kolbenmaschinen anwendbar.The method according to the invention can be applied both using turbo machines and piston machines.
Die Maßnahme, in einen Verdichter eine Flüssigkeit einzuspritzen, wird in der Technik mehrfach angewendet. Das geschieht beispielsweise durch Einspritzen von Wasser in die letzte Stufe des Verdichters zur Verbesserung des Schubs bei Plugtriebwerken während des Startes der Maschinen (vergl. z. B. W.H. DAY; CP. FENIMORE;. P.H. KYDD, 92 MW of Base Load Power from the Series 7000 Gas. Turbine with Waster Cooling and Steam Injection, General Electric Technical information, (July 197o), Series No.. 7o-C. 218)·. Dadurch wird jedoch keine Verbesserung des Wirkungsgrades, sondern sogar eine Verschlechterung erreicht.Das wird wegen der Absicht, den Schub zu verbessern, hingenommen. Es ist auch bekannt, beiThe measure of injecting a liquid into a compressor is used several times in technology. This is what happens, for example by injecting water into the last stage of the compressor to improve thrust on plug engines during the start of the machines (see e.g. W.H. DAY; CP. FENIMORE ;. P.H. KYDD, 92 MW of Base Load Power from the Series 7000 Gas. Turbine with Waster Cooling and Steam Injection, General Electric Technical information, (July 197o), Series No. 7o-C. 218). Through this However, no improvement in efficiency is achieved, but rather a deterioration. This is because of the intention to improve the thrust, accepted. It is also known at
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offenen Gasturbinenanlagen Wasser hinter dem Verdichter zuzugeben. Dadurch soll eine Verbesserung des Wirkungsgrades und der spezifischen Arbeit erzielt werden (vergl. N. GASPAROLICj J.Q. HELLEMANS, Gas Turbines with Heat Exchanger and Water Injection in the Compressed Air, Proc. Instn. Mech. Engrs., (197o~7D, VoI 185, 66/71» Seiten 935 bis 961). Diese Verbesserung des Wirkungsgrades wird dadurch erreicht, daß das zusätzlich eingegebene Wasser in einem innerhalb der Gasturbinenanlage angeordneten Rekuperator unter Zuführung von Wärme aus dem Abgas verdampft wird. Diese bekannte Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß die Anordnung von Rekuperatoren notwendig wird. Das führt zu einer Kostenerhöhung für die Erstellung der Anlage. Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht darin, daß ins Gewicht fallende Verbesserungen nur dadurch möglich sind, daß verhältnismäßig große Rekuperatoren angeordnet werden. Davon unterscheidet sich die Maßnahme gemäß der Erfindung dadurch, daß die Umwandlung aus dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand mittels der Verdichtungswärme erfolgt. Daher ist für diese Maßnahme des Verfahrens gemäß der Erfindung die Anordnung von Rekuperatoren nicht erforderlich.to add water downstream of the compressor to open gas turbine systems. This is intended to improve the efficiency and the specific work (cf. N. GASPAROLICj J.Q. HELLEMANS, Gas Turbines with Heat Exchanger and Water Injection in the Compressed Air, Proc. Instn. Mech. Engrs., (197o ~ 7D, VoI 185, 66/71 »pages 935 to 961). This improvement in efficiency is achieved in that the additionally introduced water in a recuperator arranged within the gas turbine system is evaporated from the exhaust gas with the addition of heat. However, this known measure has the disadvantage that the arrangement of Recuperators becomes necessary. This leads to an increase in the cost of building the system. Another significant disadvantage is that significant improvements are only possible by arranging relatively large recuperators will. The measure according to the invention differs from this in that the conversion from the liquid state takes place in the gaseous state by means of the heat of compression. Therefore, the arrangement of recuperators is not necessary for this measure of the method according to the invention.
Es gehört auch zum bekannten Stand der Technik - wie dies gemäß der Erfindung geschieht - die durch die Verdunstung einer Flüssigkeit hervorgerufene Kühlung auszunutzen. So wird beispielsweise bei Kolbenverdichtern durch Ausnutzung der Verdunstungskühlung eine Erhöhung des Druckverhältnisses erreicht (vergl. LUEGER, Lexikon der Technik, Deutsche Verlagsanstalt 1965, Seite 25o). Bekannt ist auch, bei Turboverdichtern durch Einspritzen einer Flüssigkeit die Temperatur des Gasstromes abzusenken (vergl. LUEGER, Lexikon der Technik, Deutsche Verlagsanstalt 1965, Seiten 567 bis 568). Abweichend davon wird bei dem Verfahren gemäß derIt also belongs to the known state of the art - as is done according to the invention - that by evaporation of a liquid to take advantage of the cooling produced. In reciprocating compressors, for example, evaporative cooling is used an increase in the pressure ratio is achieved (see LUEGER, Lexikon der Technik, Deutsche Verlagsanstalt 1965, page 25o). It is also known to lower the temperature of the gas flow in turbo compressors by injecting a liquid (cf. LUEGER, Lexikon der Technik, Deutsche Verlagsanstalt 1965, pages 567 to 568). Notwithstanding this, the procedure according to
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Erfindung jedoch durch die Ausnutzung der Verdunstungskühlung Arbeit zur Verdichtung des gasförmigen Teils des bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Arbeitsmittels gespart und darüberhinaus die Temperatur des Arbeitsmittels am Austritt des Verdichters abgesenkt.Invention, however, through the use of evaporative cooling Saved work to compress the gaseous part of the working medium used in the method according to the invention and, moreover, the temperature of the working medium at the outlet of the compressor is reduced.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgende Verdampfung des seinen Aggregatzustand während der Durchführung des Verfahrens ändernden Teils des Arbeitsmittels während der Verdichtung des gasförmigen Teils des Arbeitsmittels hat die Wirkung, daß der Wirkungsgrad des Teilprozesses, den der seinen Aggregatzustand ändernde Teil des Arbeitsmittels durchläuft, hoch ist. Das wirkt sich günstig auf den gesamten Wirkungsgrad des Verfahrens gemäß der Erfindung aus. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß infolge der durch die Kondensation des seinen Aggregatzustand ändernden Teils des Arbeitsmittels der Wärmeübergang erheblich verbessert wird. Das beruht darauf, daß über den in hergebrachter Weise ablaufenden Wärmetransport hinaus Kondensationswärme in den kondensierenden Teil des Arbeitsmittels transportiert wird. Das hat die vorteilhafte Wirkung, daß infolge der Kondensation des seinen Aggregatzustand ändernden Teils des Arbeitsmittels in dem der Turbine nachgeschalteten Kühler die Wärmeübertragungsflächen des Kühlers sehr viel kleiner sein können als dies bei den bisher bekannten Anlagen der Fall war.The evaporation of its physical state taking place according to the method according to the invention while the method is being carried out The changing part of the working medium during the compression of the gaseous part of the working medium has the effect of that the efficiency of the sub-process that the part of the working fluid that changes its physical state goes through is high. This has a positive effect on the overall efficiency of the process according to the invention. Another advantage of the method according to the invention is that as a result of by the condensation of the part of the Working medium, the heat transfer is significantly improved. This is based on the fact that the process takes place in a traditional way Heat transport also condensation heat is transported into the condensing part of the working medium. That has the beneficial Effect that due to the condensation of its physical state changing part of the working fluid in that of the turbine downstream cooler the heat transfer surfaces of the cooler can be much smaller than was the case with the previously known systems.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein Arbeitsmittel zu verwenden, das aus einem Gas besteht, von dem während der Kreislaufführung ein vorbestimmter Teil im Wechsel aus dem flüssigen in den gasförmigenTo carry out the method according to the invention, it has proven to be expedient to use a working medium that consists of is a gas, of which a predetermined one during the cycle Part alternating from the liquid to the gaseous
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und aus dem gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand überführt wird, wobei das Arbeitsmittel zweckmäßig H3O ist. Stattdessen ist es vielfach auch vorteilhaft, daß das Arbeitsmittel aus dem Gemisch mindestens einer während der Kreislaufführung den Aggregatzustand nicht ändernden Komponente und mindestens einer während der Kreislaufführung im Wechsel aus dem flüssigen in den gasförmigen und aus dem gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand sich umwandelnden Komponente besteht. Ein zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sehr geeignetes Gemisch besteht aus Helium und/oder Argon sowie H2O*and is converted from the gaseous to the liquid state of aggregation, the working medium expediently being H 3 O. Instead, it is often advantageous that the working fluid consists of the mixture of at least one component that does not change the physical state during the cycle and at least one component that changes from the liquid to the gaseous and from the gaseous to the liquid physical state during the cycle. A mixture which is very suitable for carrying out the method according to the invention consists of helium and / or argon and H 2 O *
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, bei der das Arbeitsmittel im geschlossenen Kreislauf geführt und die darin enthaltene Enthalpie zum Antrieb einer Turbine benutzt wird. Dabei wird - wie aus der Zeichnung nicht hervorgeht - als Arbeitsmittel ein Gemisch von Helium und Argon sowie HgO verwendet. Das Arbeitsmittel tritt als mit Wasser gesättigtes Gas in den Kompressor 1 ein. Während der Verdichtung wird in den Kompressor 1 feinstufig Wasser eingespritzt. Das geschieht zweckmäßig in der Weise, daß die Sättigung im Mittel überschritten wird. Nach der Verdichtung strömt das nunmehr gasförmige Arbeitsmittel durch den Wärmeübertrager 2, beispielsweise der Wärmeaustauscher eines Kernreaktors. Dabei wird dem Arbeitsmittel Wärme zugeführt. Aus dem Wärmeübertrager 2 tritt das Arbeitsmittel in die Turbine 3 ein und leistet dabei Arbeit. Das geschieht in der Weise, daß dasWasser dabei nicht kondensiert. In dem der Turbine 3 nachgeschalteten Kühler 1I wird sodann dem Arbeitsmittel Wärme /entzogen. Dabei kondensiert das Wasser aus. Der flüssige und der gasförmige Teil des Arbeitsmittels werden voneinander getrennt. Der gasförmige Strom wird zur Eingabe dem Kompressor zuge-In the drawing, an embodiment of a system for carrying out the method according to the invention is shown schematically, in which the working medium is guided in a closed circuit and the enthalpy contained therein is used to drive a turbine. As is not evident from the drawing, a mixture of helium and argon and HgO is used as the working medium. The working medium enters the compressor 1 as a gas saturated with water. During the compression, water is injected into the compressor 1 in fine stages. This is expediently done in such a way that the saturation is exceeded on average. After compression, the now gaseous working medium flows through the heat exchanger 2, for example the heat exchanger of a nuclear reactor. In the process, heat is supplied to the working medium. The working fluid enters the turbine 3 from the heat exchanger 2 and does work in the process. This is done in such a way that the water does not condense. In the turbine 3 downstream cooler 1 I then the working fluid / heat is extracted. The water condenses out in the process. The liquid and the gaseous part of the working medium are separated from one another. The gaseous stream is fed to the compressor for input
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leitet, der flüssige Strom wird in einer gesonderten Leitung mittels der Pumpe 5 ebenfalls zum Kompressor 1 geleitet und in diesen eingespritzt. Die Kreisläufe des aus den dem Phasenwechsel unterworfenen und im gasförmigen Zustand verbleibenden Anteilen des Arbeitsmittels sind somit geschlossen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird - wie dies vielfach zweckmäßig ist - durch einen Rekuperativ-Wärmeübertrager 6 Wärme aus dem aus derTurbine 3 austretenden Gasstrom auf den aus dem Kompressor 1 austretenden Gasstrom übertragen. Erst im Anschluß daran tritt der Gasstrom in den Wärmeübertrager 2 ein. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird außerdem die Wärme des dem aus der Turbine 3 austretenden Arbeitsmittels mittels eines Rekuperativ·*· Wärme üb ertragers 7 verwendet, um das in den Kompressor 1 einzuspritzende Wasser vorzuwärmen.passes, the liquid stream is also passed in a separate line by means of the pump 5 to the compressor 1 and in injected this. The circuits of those that have undergone the phase change and that remain in the gaseous state Parts of the work equipment are therefore closed. As can be seen from the drawing, as this is often expedient is - through a recuperative heat exchanger 6 heat from the from the turbine 3 exiting gas flow on the from the Transfer compressor 1 exiting gas stream. Only after this does the gas flow enter the heat exchanger 2. In which In the embodiment shown in the drawing, the heat of the working medium emerging from the turbine 3 is also used by means of a recuperative * * heat exchanger 7 used to convert the preheat water to be injected into the compressor 1.
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- Io -- Io -
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| DE2345420A1 true DE2345420A1 (en) | 1975-04-03 |
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