DE2450033A1 - Gasturbine - stirlingmotor - kombinationsprozess - Google Patents

Gasturbine - stirlingmotor - kombinationsprozess

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DE2450033A1
DE2450033A1 DE19742450033 DE2450033A DE2450033A1 DE 2450033 A1 DE2450033 A1 DE 2450033A1 DE 19742450033 DE19742450033 DE 19742450033 DE 2450033 A DE2450033 A DE 2450033A DE 2450033 A1 DE2450033 A1 DE 2450033A1
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gas
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Lothar Strach
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • 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
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Gasturbine - Stirlingmotor - Kombinationsprozeß Die vorliegende Erfindung befasst sich rait einem Kombinationsprozeß von Gasturbine und Stirlingmotor zur Erzielung höherer Gesamtwirkungsgrade als bei Einzelprozessen.
  • Es ist bekannt zur Erzielung hoher Wirkungsgrade sowoiil bei offenen Gasturbiiienr-rozessen wie bei Stirlingmotoren mit äußerer Verbrennung die Brennluft mit dem Abgas der Verfahren mittels Rekuperator vorzuwärmen0 Nachteile der Rekuperatoren sind der bauliche aufwand, der Strömungswiderstand gas - und luftseitig, die Verschmutzungsmöglichkeit und damit die Verkleinerung des Wärmeüberganges gasseitig Ein weiterer Nachteil bei Stirlingmotoren ist die Niederdruckverbrennung bei der äußeren Verbrennung, woraus fur den Erhitzer eine große Oberfläche infolge der geringell Rauchgas = dichte folgt für einen entsprechenden Wärmeübergang, eine dickere Wand mit entsprechenden Wärmedu@chgangsverlusten, sowie größerem Strömungsverlust im größeren Erhitzerteil.
  • Nach der vorliegenden Erfindung jedoch wird der Stirling@otor in einen Gasturbinenprozeß geschaltet zwischen Brennkammer und Gasturbineneintritt und erhält damit seine Erwärmung aus der Abkühlung partieller Art im Gasstrom höherer Dichte des Gasturbinenprozesses.
  • Der Wirkungsgrad des offenen Gasturbinenprozesses erleidet hier keine Reduzierung, abgesehen vom geringfügigen Strömungsverlust im Stirlingmotor - Erhitzer - Teil, da der Luftmassen-Durchsatz in der Gasturbine der gleiche bleibt und die für den Stirlingmotor notwendige WErze in der Gasturbinenbremlksmmer leicht zugegeben werden kann, andererseits diese Rauch = gaswärme geringere Temperatur aufweist als bei der bisherigen Niederdruckverbrennung im Stirlingmotor.
  • Da nunmehr der Stirlingmotor keine eigenen Abgase mehr erzeugt, steigt des seil Wirkungsgrad gegenüber dem bisherigen.
  • Da der Stirlingmotor sowieso einen höheren Wirkungsgrad aufweist als die offene Gasturbine, erhöht sich hiermit der Gesamtwirkungsgrad in einem Gasturbinen - Stirlingmotor - Kombinations= prozeß.
  • Der Wirkungsgrad dieses Verfahrens steigt umsomehrs wie die Gasturbinen - Brennluft - Vor = wärmung betrieben wird mittels bisher verlorener Abwärmen aus industriellen Verfahren0 patentansprüche: 1. Gasturbine - Stirlinnmotor - Kombinationsprozeß dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Verbrennung ersetzt wird durch eine Abkühlung eines Rauchgasstromes mit entsprechendem Temperaturgefälle.

Claims (1)

  1. 2. Gasturbinen - Stirlingmotor - Kombinationsprozeß nach Anspruch lo dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzerteil des stirlingaotors eingebaut ist in den Gasstrom einer Gasturbine zwischen Gasturbinenbrennkammer und Eintritt in die erste Gasturbinenstufe.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088463A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust heat recovery apparatus
WO2012042272A3 (en) * 2010-10-01 2012-07-05 Osborne Graham W Shaft seals and burner loops
DE102010020325B4 (de) * 2010-05-12 2012-09-06 Christian Daublebsky von Eichhain Wärmekraftmaschine

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