DE2500603A1 - Waermekraftmaschine - Google Patents

Waermekraftmaschine

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DE2500603A1
DE2500603A1 DE19752500603 DE2500603A DE2500603A1 DE 2500603 A1 DE2500603 A1 DE 2500603A1 DE 19752500603 DE19752500603 DE 19752500603 DE 2500603 A DE2500603 A DE 2500603A DE 2500603 A1 DE2500603 A1 DE 2500603A1
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heat
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pressure
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DE19752500603
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Erhard Neumann
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

  • Beschreibung der Erfindun Die vorliegende Erfindung verfolgt den eck, Energie, die in Gasen oder sonstigen fossilen Stoffen gespeichert ist optimal in mechanische Energie umzuwandeln. Die Härmekraftmaschine soll dabei neben einem guten Wirkungsgrad eine geringe Umweltbelastung in Form von Lärm und giftigen Abgasen aufweisen. Als weitere Bedingungen sollen erfüllt werden: EinfacXheit, Robustheit, keine kritischen Zustände und ein kleines Leistungsgewicht.
  • Bei Autoantrieben würden Elektromotoren in Verbindung mit Akkus oder Brennstoffzellen die Forderungen des Umweltschutzes erfüllen, nur haben diese Systeme den Nachteil, daß die notwendigen Akkumulatoren bzw. Brennstoffzellen eine zu geringe Energiedichte bzw. Energiedichteumsetzung auf-weisen, so daß das aesamtleistungsgewicht (Antrieb und Energiespeicher) zu groß wird und so der Aktionsradius klein bleibt.
  • Die heute verwendeten Verbrennungsmotoren, die nach dem Otto- oder Dieselprinzip arbeiten, belasten die Umwelt in Form von Lärm, der durch die Explosionen im Verbrennungsraum und das schlagartige Entweichen der Abgase entsteht, nnd der nur teilweise durch die Auspuffanlage reduziert werden kann. Bei dieser Verbrennung entstehen schädliche Abgase, wie CO, C02, Kohlenwasserstoffe und Ruß, aufrund der kurzzeitigen hohen Temperaturen im Verbrennungsraum wird eine Kühleinrichtung notwendig, die damit wieder den Wirkungsgrad senkt. Ein weiterer Nachteil dieser Verbrennungsmotoren besteht darin, daß die beim Bremsvorgang freiwerdende Energie in einem irreversiblen Vorgang in Wärme umgesetzt wird; zudem benötigen die erwähnten Verbrennungsmotoren Fremdenergie und einen Anlasser für den Anlaufvorgang. Diese Nachteile können nur zum Teil mit rel. großem Aufwand beseitigt werden, da sie systemimmanent sind.
  • Beim Stirling rotor wird das Prinzip der Dauerverbrennung angewendet; dabei wird das Arbeitsmittel (Gas oder Dampf) in einem geschlossenen System hin und hergeschoben, wobei es nacheinander erhitzt, unter Arbeitsleistung entspannt und dann wieder gehüllt wird usw. Zur raschen Abkühlung des Arbeitsgases ist ein sehr großer Kühler erforderlich, was zudem den Wirkungsgrad verschlechtert.
  • Bei der Dampfmaschine, die als Arbeitsmedium Wasser bzw.
  • Wasserdampf verwendet, stellt die innere Verdampfungswärme zur Überwindung der Molekularkräfte den größten (nicht direkt in Arbeit umsetzbaren) Anteil am gesamten Wärmebedarf dar, was einen geringen Wirkungsgrad zur Folge hat.
  • Bei den großen stationären Anlagen zur Elektrizitätserzeugung werden wegen des besseren Wirkungsgrades mehrstufige Turbinensätze mit hohen Drehzahlen verwendet wie sie z.B aus den Patentschriften 1038064 und 1401469 bekannt sind. Neben anderen Nachteilen ist die Fertigung der Turbinenschaufeln sehr teuer (dasselbe gilt für die Gasturbine), so daß die Turbine z.B. als Autoantrieb nicht in Frage kom.rst. Bei den genannten Patenten wird schon durch die Existenz des Kühlers (speziell Kondensators) deutlich, daß hierbei den Wirkungsgrad nicht optimal ist.
  • Die Erfindung beste darin, daß ein regelbarer, kontinuierlich arbeitender Brenner (oder eine sonstige Wärmequelle), der mit beliebig Buftüberschuß arbeiten kann, im Verbindung mit zwei getrennten aber thermisch eng gekoppelten Dampfkreisläflfen zusammenarbeitet. Der Kreislauf I wird von dem Kreislauf II, der als sog. wärmepumpe arbeitet, an zwei Stellen (den Wärmetauschern A und B) thermisch eng gekoppelt. Durch die Koppelung des Niederdruckzweiges von Kreislauf II mit dem Niederdruckzweig des Kreislaufs I im Wärmetauscher A wird das Arbeitsmittel des Kreislaufs I Xondensiert, während das Arbeitsmittel II des Kreislaufs II verdampft. Dies wird u. a.
  • durch eine Druckdifferenz zwischen Arbeitsmittel I und II erreicht. Nach der Rückförderung des Kondensats in den Hochdruckzweig des Kreislaufs I, steht es-im Wärmetauscher B in enger thermischer Verbindung zu dem heißeren Arbeitsmittel II des Kreislaufs II. Dabei liegt die Kondensationstemperatur des Arbeitsmittels II höher als die Verdampfungstemperatur des Arbeitsmittels I. Bei Verwendung von gleichen Arbeitsmitteln ist dabei der Druck im Kreislauf II höher als der Druck in Kreislauf I. Die hohe Temperatur bzw. der hohe Druck wird dadurch erreicht, daß das im Wärmetauscher A verdampfte Arbeitsmittel II durch einen Restwärmeerhitzer auf eine höhere Temperatur gebracht (überhitzt) wird und anschließend mittels Kompressor bis zur Sattdampftemperatur verdichtet wird, die über der Kondensationstemperatur des Arbeitsmittels I im Hochdruckteil liegt.
  • Durch diese gegenseitige Wärmekompensation der beiden Kreisläufe ist es möglich, die Elemente und die gesamte Wärmekraftmas-hine nach außen thermisch zu isolieren und damit den Wirkungsgrad zu verbessern.
  • Die Bedingung zum wirtschaftlichen Einsatz der wärmepumpe ergibt sich durch den thermischen Wirkungsgrad der Wärmekraftmaschine. Nach Carnot gilt für die obere Grenze des WirKungsrades: Die remperaturen sind in Grad Kelvin einzusetzen.
  • Dabei stellt AM die mechanische, abgegebene Arbeit, und die die dazu benötigte Wärmemenge dar; T1 ist die Eintrittstemperatur des Dampfes in die Maschine und 22 die Austrittstemperatur. Daraus ergibt sich, daß das Verhältnis T1 : 12 möglichst hoch gewählt werden sollte.
  • Für die obere Grenze der Leistungszahl e der Wärmepumpe gilt für den Carnotprozess: Dabei ist Qp die von den Wärmepumpe abgegebene Wärmemenge und Ar die dazu benötigte Kompressionsarbeit; T1 ist die Arbeitsmitteltemperatur vor der Pumpe. Daraus folgt, daß das Verhältnis T : T2 bei der Wärmepumpe auch möglichst groß (im Maximum wird 1 erreicht jedoch ohne*Pumpeffekt) gewählt werden soll.
  • Für den Grenzwert der Rentabilität der Wärmepumpe würde sich damit ergeben: Bedingung: Die Nachteile des Hubkolbenmotors wie periodisches Beschleunigen bzw. Verzögern der Kolben und der geringe aktive Arbeitsbereich (beim Viertakter max. 900 einer Umdrehung) führte außerdem erfindungsgemäß zum Einsatz einer Rotationskolbenmaschine mit dreischenkligem Dichtzylinder; Dabei wird der aktive Arbeitsbereich über 3000 ausgedehnt.
  • Nach demselben Prinzip arbeitet der Kompressor, so daß bei der Verwendung von steuerbaren Ventilen eine Energierückspeisung, also das Umwandeln von mechanischer Energie beim Bremsvorgang - in reversible thermische Energie, die in den Kreisläufen gespeichert wird, möglich ist.
  • Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor, die, ohne sich darauf zu beschränken, besondere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Wärmekraftmaschinen beinhalten.
  • Es zeigen: Fig.1 schematisch eine erfindungsgemäße Wärmekraftmaschine, bei der die beiden geschlossenen Kreisläufe mit Hilfe von zwei Wärmetauschern gekoppelt sind.
  • Fig.2 die Schnittdarstellung durch den Rotationskolbenmotor mit dreischenkligem Dichtprofil.
  • Fig.3 Malteserkreuzgetriebe zum Antrieb des dreischenkligen Dichtprofils.
  • Fig.4 schematisch die steuerbaren Ein- und Auslaßventile des Rotationskolbenmotors.
  • Fig.5 schematisch ein umschaltbares Steuerventil des Kompressors.
  • Fig.6 die Schnittdarstellung der Wärmekraftmaschine in Kompaktbauweise.
  • Die erfindungsgemäße in Fig.1 dargestellte Wärmekraftmaschine besteht aus einem Dampferhitzer 1, der bei geringen Winddruckverhältnissen über den Ventilator 2 mit Brennluft versorgt wird, die in einem Luftvorwärmer 3 auf höhere Temperatur gebracht wird und hernach über den Brenner 4 in den Verbrennungsraum eingeblasen wird. Die Wärmequelle kann dabei auch durch Sonnen- oder Atomenergle realisiert werden. Der größte Teil der im Dampf erhitzer 1 erzeugten Wärmemenge wird über den überhitzer 5 an ds Arbeitsmittel des Kreislaufs I (vollschwarze Linie) abgegeben, das nach dem Durchlaufen des Dampfdoms 6 über Ventile (siehe Fig.4) dem rotor zugeführt wird. Der Uberhitzer 5 arbeitet nur im Anlaufstadlum als Dampferzeuger.
  • Dabei muß erwähnt werden, daß Brenner, Dampferhitzer, Überhitzer, Dampfdom und Motor eine thermische Einheit bilden.
  • Im Motor 7 wird das Arbeitsmittel I unter Arbeitsleistung entspannt und im Niederdruckzweig des Kreislaufs I 8 (innerhalb des armetauschers A 9) infolge der thermischen Kopplung mit dem kälteren Niederdruckzweig t0 des Kreislaufs II, kondensieren unß sich im Kondensatgefäß 11 sammeln.
  • Die Kondensatpumpe 12 fördert das Kondenswasser in den Hochdruckzweig des Kreislaufs I 13, der wiederum innerhalb des Wärmetauschers B14 in thermischem Kontakt mit dem heißeren Hochdruckzweig von Kreislauf II 15 steht. Dadurch kondensiert Arbeitsmittel II während Arbeitsmittel I verdampft und der Dampf dem Uberhitzer zugeführt wird; damit ist Kreislauf I geschlossen. Das Arbeitsmittel II bewegt sich in Gegenrichtung zu ArbeitsmittelI. Im Niederdruckteil 10 nimmt das unterkühlte und kondensierte Arbeitsmittel II Wärme von Arbeitsmittel I auf und verdampft. Der Dampf wird in dem Restwärmeerhitzer 16 weiter erhitzt und dem Kompressor 17 zugeführt. Dieser komprimiert das Arbeitsmittel II auf einen Druck, der über dem Druck von Arbeitsmittel I im Hochdruckzweig 13 liegt. Bei der Kompression tritt außerdem eine Temperaturerhöhung auf, so daß die Temperatur des Arbeitsmittels II über die des Arbeitsmittels I zu liegen kommt.
  • Nun kondensiert das Arbeitsmittel II (gesättigter Dampf) im Hochdruckzweig 15 und wird nach der Entspannungsdüse 18 entspannt und damit stark abgekühlt in den Niederdruckteil 10 geschickt. Für den Wärmetauscher A 9 gilt, daß der Druck des Arbeitsmittels I höher liegt als der Druck des Arbeitsmittels II, so daß die Kondensationstemperatur des Kreislaufs I höher liegt als die Verdampfungstemperatur des Kreislaufs II.
  • Gegen Wärmeverlust sind exemplarisch der Wärmeschutzmantel 19 um Brenner, erhitzer, Dampfdom und Motor sowie der Gesamtärmeschutzmantel 20 eingezeichnet. Bei entsprechender Wärmeisolierung (und infolge des fehlenden Kühlers) wird deutlich, daß der Wirkungsgrad bei richtiger Dimensionierung der Wärmepumpe besser ist als bei andersgearteten Motoren.
  • Die Grenzwerte von Druck und Temperatur können in den einzelnen Zweigen überwacht und zur Steuerung des Kompressors, der Kondensatpumpe und der Entspannungsdüse herangezogen werden.
  • Bei Wärmekraftmaschinen die im stationären Betrieb arbeiten kann der Wärmetauscher A event. gespart werden. Dabei wird das entspannte Arbeitsmittel I nach dem Motor aufgeteilt; der größere Teil wird direkt über den Restwärmeerhitzer dem Kompressor zugeführt und der Rest wird mit dem Arbeitsmittel II, das aus der Entspannungsdüse austritt gemischt.
  • Das Gemisch kondensiert und wird mit der Kondensatpumpe in den Kreislauf I zurückgepumpt.
  • Fig.2 zeigt die Schnittdarstellung durch den Rotationskolbenmotor, der sich erfindungsgemäß zusammensetzt aus einer zentrisch gelagerten Welle 21, die mit dem zentrisch umlaufenden Rotationskolben 22 und der Dichtleiste 23 fest.
  • verbunden ist. Parallel zur Hauptachse des Rotationskolbens verläuft die Drehachse des dreischenkligen Dichtprofils 24.
  • Das dreischenklige Dichtprofil 24 und die Dichtleiste 23 sind so gestaltet, daß sie bei geführtem Ineinandergreifen auf-einander abrollen. Durch das dreischenklige Dichtprofil, die Dichtleiste mit Rotationskolben und den Stator 25 wird das freie Motorvolumen in den Hochdruckraum 26 und den Niederdruckraum 27 aufgeteilt. Zur Abdichtung werden in die Dichtieiste und die Stirnseiten des dreischenkligen Dichtprofils spezielle Dichtkanten 30 aus wärme- und verschleißfestem Material eingefügt. Die nicht gezeichnete Vorder-und Hinterseite des Stators wird abgedichtet durch ringförmige Dichtungen, die in der Nähe der Außenkanten des Rotationskolbens verlaufen. Auch die Dichtleiste und das dreischenklige Dichtprofil werden abgedichtet. Über die Dampfeintrittsöffnung 28 tritt der Dampf in den Hochdruckraum 26 ein uni wird nah einer Umdrehung des Rotationskolb-ens durch die Dampfaustrittsöffnung 29 aus dem Niederdruckraum 27 wieder ausgestoßen.
  • Die Steuerung des dreischenkligen Dichtprofils kann z.B. durch ein Malteserkreuzgetriebe (siehe Fig.3) vorgenommen werden, was mehrere Vorteile bringt: 1. Von Punkt a bis Punkt e (das sind 300 Winkelgrad) ist das dreischenklige Dichtprofil arretiert, so daß es möglich und sinnvoll ist, an dem B erührungspunkt zum Rctationskolben spezielle Dichtkanten anzubringen.
  • 2. Die teschleunigung vom ruhenden in den bewegten Zustand und umgekehrt, erfolgt mit den bekannten stetigen Übergängen (vollkommen ruckfrei), die bei Malteserkreuzgetrieben üblich sind.
  • Zur Steuerung des Dampf eintritts wird ein steuerbares Einlaßventil (siehe Fig.4) herangezogen. Dabei erfolgt die Dampfz ufuhr erst, wenn die Dichtleiste die tote Zone überschritten hat uhd die Abdichtung gegen den Stator hin wieder übernimmt.
  • Die Stirnseiten des dreischenkligen Dichtprofils überlappen die Dampf ein und -auslaßöffnungen, während die Dichtleiste die tote Zone durchläuft. Je nach Leistungsbedarf wird der Abschaltwinkel der Dampfzufuhr (von a aus gemessen) zwischen O und 180 Winkelgrad gelegt. Durch die frühzeitige Abschaltung des Dampfes wird der Wirkungsgrad wesentlich erhöht und bei sehr kleinem Abschaltwinkel kann ein Bremsvorgang gut unterstützt werden.
  • Der weitere Vorteil dieser otorkonstruktion besteht darin, daß außer der dreischenkligen Dichtleiste und dem Malteserkreuz, die klein und leicht ausgeführt werden, keine Teile positiv oder negativ zu beschleunigen sind, wie beim Hubkolbenmotor.
  • Dadurch sind hohe Drehzahlen möglich. Beim Bremsvorgang kann über die Ventile eine Umschaltung der Dampfzu- und -abführung (siehe Fig.4) vorgenommen werden; dabei wird der Niederdruckraum über das steuerbare Ventil zeitweise mit Hochdruckdampf beaufschlagt, während der Hochdruckraum mit dem Niederdruckzweig von Kreislauf I verbunden wird und damit ein maximales Bremsmoment möglich ist.
  • Fig. 3 zeigt das dreischenklige Malteserkreuzgetriebe, für das in bekannter Weise folgende Zusammenhange belten: LP= = 1200, t= 600, r/d = 0,866 Fig. 4 zeigt die Ventilsteuerung des Motors; dabei sind die Ventile zusätzlich in den Stator 25 des Rotationskolbenmotors eingelassen. Das Umschaltventil 31 besitzt die zwei möglichen Stellungen: a (antreiben) und b b (bremsen).
  • In der'Stellung a tritt der Dampf aus dem Überhitzer und dem Dampf dom üwber das regelbare Dosierventil 32 in die Dampfeintrittsöffnung 28 ein und treibt den Rotationskolben an.
  • Das Dosierventil dreht sich im Gegensinn zur Kreisfrequenz des Rotationskolbens und öffnet, bzw. schließt die Dampfzufuhr in Abhängigkeit von der Stellung und der Größe der Ventilwellenaussparung. Die Aussparung in der Ventilwelle verläuft konisch und erreicht Werte von 0 bis 360 winkelgrad, so daß die Dampfzufuhr beliebig gesteuert werden kann. (In der Stellung a werden, außer beim Anfahren, nur Winkel bis 1800 freigegeben).
  • Die Stellung b wird beim Bremsvorgang eingestellt. Dabei wird durch das Umschaltventil 31 die Dampfzufuhr abgestellt und der Hochdruckraum 26 mit dem Niederdruckzweig des Kreislaufs I 8 verbunden. Der Niederdruckraum 27 ist jetzt über das Umschaltventil 31 und dem Überdruckventil 33 mit dem Hochdruckzweig von Kreislauf I verbunden. In dieser Stellung arbeitet der Rotationskolbenmotor als Kompressor und fördert über das Überdruckventil komprimierten Dampf in den Dampf dom zurück.
  • Fig. 5 zeigt die Ventilsteuerung für den im Prinzip gleich gebauten, aber bei verändertem Energiefluß arbeitenden Kompressor. Das Kompressorventil 35 besitzt die zwei möglichen Stellungen: k (koMrimieren) und 1 (leerlaufen).
  • In der Stellung k wird der Dampf aus dem Restwärmeerhitzer 16 in den Hochdruckraum 26 eingesaugt und gleichzeitig der Dampf des Niederdruckraumes 27 komprimiert. Übersteigt dieser Druck den Druck im Hochdruckzweig des Kreislaufs II, so öffnet ias Überdruckventil 36 und läßt den Dampf ausströmen.
  • In der Stellung 1 sind Hooh- und Niederdruckraum mit ein ander verbunden, so daß der Leerlauffall vorliegt.
  • Wird zeitweise die maximale Antriebsleistung benötigt, oder ist die Grenze des Drucks im Hochdruckzweig von Kreislauf II erreicht, so wird der Kompressor im Leerlauf betrieben.
  • Beim Anfahren und zum schnelleren Erreichen der Betriebstemperatur, kann der Kompressor als Hilfsantrieb benutzt werden. Die Rotationskolben von Kompressor und Motor sind dabei um etwa 1800 versetzt miteinander gekuppelt, so daß es keine gemeinsamen Totpunkte gibt. (Damit kann ein Anlasser entfallen). Beim Bremsvorgang wird der Kompressor voll eingeschaltet, um im Kreislauf II ein Maximum an Energie zu speichern.
  • Fig. 6 zeigt erfindungsgemäß eine Schnittdarstellung der Wärmekraftmaschine in Kompaktbauweise. Der kompakte Aufbau wird dadurch erreicht, daß die Wärmetauscher als 2'Doppelrohrwicklungen" radial um Rotationskolbenmotor und Kompressor angeordnet werden. Die Wärmetausche sind als separate Moduln- ausgeführt (Einschubtechnik), so daß sie schnell geprüft und ausgewechselt werden können. Im Innenrohr der Doppelrohrwicklung verläuft das heißere Medium, so daß der Wärmefluß über die gesamte Innenrohrwandung gleichmäßig erfolgt.
  • Der Wärmeübergangswiderstand wird bei einer dünnen Rohrwand wie hier, und einem Rohrmaterial mit hoher Wärmeleitzahl sehr gering. Der definierte Abstand zum Außenrohr wird z.B. durch einzeln eingefügte Distanzelemente erreicht, die einen geringen Strömungswiderstand für das äuPäere Medium darstellen. Rei den Wärmetauschern A 9 und B 14 hat der Zweig mit dem höheren Druck auch die höhere Temperatur und liegt somit innen, was die Druckbelastung des Innenronres (den Differenzdruck) um den Außendruck vermindert und dadurch eine wesentlich dünnere Tnnenrohrwandung zuläßt.
  • Das Außenrohr ist gegen Wärmeabstrahlung und Wärmeleitung, je nach Temperatur, mit Aluminiumfolie, Stein- und Glaswolle oder Asbest isoliert.
  • Auch bei der Gesamtanordnung liegt der Modul mit der höheren Temperatur weiter innen. So erfolgt die Primärwärmezufuhr über den Brenner 4, der das Rauchgas durch die Innenrohre der drei-Moduln Überhitzer 5, Restwärmeerhitzer 16 und Luftvorwärmer 3 treibt. Der Wärmetauscher B 14 (Hochdruckzweig von Kreislauf II 15, - von Kreislauf I 13) mit den hohen Drücken und der Wärmetauscher A 9 (Niederdruckzweig von Kreislauf I 8, - von Kreislauf II 10) mit dem niederen Druck, bilden die äußeren Wicklungslagen. Zusätzlich zur Wärmeisolation im Innern wird die Wärmekraftmaschine nach außen durch den Wärmeschutzmantel 20 (z.B. verspiegelter Unterdruckraum mit Thermosflascheneffekt) gut isoliert.
  • Der Vorteil der Anordnung nach Fig. 6 besteht darin, daß der Wärmeabfluß eines innerern Moduls nicht verloren ist, sondern vom äußeren Modul verwertet werden kann.

Claims (11)

  1. Patentansprüche:
    Wärmekraftmaschine mit regelbarer, kotinuierlicher Verbrennung und zwei geschlossenen thermisch gekoppelten Kreisläufen, mit gleichem Arbeitsmittel. Die Art der Kreisläufe und ihre Koppelung ist dadurch gekennzeichnet, daß Kreislauf II einen mittels Kompressorventil und Entspannungsdüse steuer- und umschaltbaren Hilfskreislauf mit Restwärmeverwerter, Hoch- und Niederdruckzweig darstellt. Der Druck, bzw. die Kondensationstemparatur im Hochdruckzweig von Kreislauf II, liegen über dem Druck, bzw. der Verdampfungstemperatur im*Hochdruckzweig von Kreislauf I, so daß Arbeitsmittel I verdampft und Arbeitsmittel II kondensiert. Das verdampfte Arbeitsmittel I wird nach einem Überhitzer dem Motor zugeführt, während das im Gegensinn fließende, kondensierte Arbeitsmittel II entspannt wird und sich weiter abkühlt und dadurch im Niederdruckzweig bei umgekehrten Druck- und Temperaturverhältnissen wie-im Hochdruckzweig, die Kondensation von Arbeitsmittel I veranlasst. Dabei verdampft Arbeitsmittel II und wird nach dem Restwärmeerhitzer wieder komprimiert.
  2. 2. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kreislauf II im Niederdruckteil direkt mit Kreislauf I gekoppelt ist, und ein Teil des Arbeitsmittels I nach seiner Entspannung sofort über den Restwärmeerhitzer dem Kompressor zugeführt wird Die Kondensation im gemeinsamen'Niederdruckzweig wird durch erneutes Zusammenführen der beiden Teilströme erzielt.
  3. 3. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1,2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß als Motor eine Rotationskolbenmaschine mit zentrisch umlaufendem Rotationskolben und einem periodisch weiterdrehenden dreischenkligen Dichtprofil eingesetzt wird.
  4. 4. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb des dreischenkligen Dichtprofils ein dreischenkliges Malteserkreuzgetriebe verwendet wird.
  5. 5. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfregulierung mittels synchron zum Rotationskolben umlaufenden Dosierventil aber den gesamten Bereich möglich ist.
  6. 6. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskolbenmotor über Ventile so umgeschaltet werden kann, daß er als Kompressor arbeitet.
  7. 7. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotationskolbenmaschine i.a. als Kompressor, bei umgekehrtem Energiezufluß zum Einsatz kommt, die aber außerdem in den Leerlauf- und Motorbetrieb umschaltbar:ist.
  8. 8. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskolben des Motors, mit dem des Kompressors um etwa 180° versetzt gekuppelt ist.
  9. 9. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher aus Doppelrohrwicklungen bestehen, die im inneren Rohr das wärneabgebende und im äußeren Rohr das wärmeaufnehmende Medium führen und deren Temperatur von innen nach außen abnimmt.
  10. 10. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher als Modulbausteine ausgeführt sind und sich zentrisch um Motor und Kompressor anordnen; dabei nimmt die Temperatur von innen nach außen ab.
  11. 11. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen ärmetau;cher und die gesamte Wärmekraftmaschine gegen Wärmeverluste isoliert wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014226837A1 (de) * 2014-09-22 2015-11-12 Enolcon Gmbh Variabel einsetzbares Wärmetauschersystem und Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschersystems

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102014226837A1 (de) * 2014-09-22 2015-11-12 Enolcon Gmbh Variabel einsetzbares Wärmetauschersystem und Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschersystems

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