DE866116C - Waermekraftanlage, in der ein gasfoermiges Arbeitsmittel einen Kreislauf beschreibt - Google Patents

Description

• Wärmekraftanlage, in der ein gasförmiges Arbeitsmittel einen Kreislauf beschreibt Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmekraftanl.age mit einem Kreislauf des Arbeitsmittels, aus dem ständig eine Teilmenge zum Antrieb einer Hilfsturbine entnommen wird, wobei die Hilfsturbine zum Antrieb :eines Verdichters dient, welcher Luft als Ersatz für die dem Kreislauf entnommene Teilmenge fördert.
• Bei bekannten Anlagen der beschriebenen Gattung wird das Arbeitsmittel zurr Betrieb der den Hilfsverdichter antreibenden Turbine dem Kreislauf an einer Stelle entnommen, .an welcher angenähert der niedrigste Druck herrscht. Dia die dem Kreislauf zuzuführende Ersatzmenge mindestens gleich groß sein muß wie die entnommene Teilmenge und außerdem noch :die durch die Undichtheiben des Kreislaufes stattfindenden Arbeitsmittelverlusbe iersetzt w erden sollten,, genügt dieHilfsturbine bei den bz-kannten Anlagen nicht, um die notwendige Ersatzmenge in den Kreislauf zu fördern. Es war deshalb zur Ergänzung der Antriebsleistung für den Hilfsverdichter leine besondere Hilfsmaschine notwendig, welcher vorn ,außen her Energie zugeführt wurde.
• Die Erfindung bezweckt, eine solche Hilfsmasichine zu ersparen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Hilfsturbine durch Arbeitsmittel angetrieben wird, das im Kreislauf vorgewärmt und mindestens angenähert auf den höchsten Diruck dies Kreislaufes gebracht ist, wähnend der Hilfsverdichter die Luft an einer Stelle tiefsten Druckes in den Kreislauf .einführt. Dadurch, daß die Turbine Arbeitsmittel von erhöhtem Druck und lerhöhter Temperatur erhält, genügt ihre Leistung nicht nur, um--.die entnommene Teilmenge zu ersetzen, sondern auch um den durch Undichtheitsstellenentstehenden Verlust an Arbeitsmittel ZU iergänzen.
• Die Beaufschlagung der Hilfsturbine, welche vom entnommenen Arbeitsmittel angetrieben wird, kann z. B. .in Abhängigkeit von einer Nutzleistungsturbine des Kreislaufes eingestellt werden. Hierdurch kann der Druckverlauf im Kreislauf .des Arbeitsmittels einer veränderlichen Belastung entsprechend höher oder tiefer eingestellt werden: Eine Wärmeanlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung erläutert.
• Aus dem Niederdruckverdichter i gelangt das Arbeitsmittel über den. Zwischenkühler 2 in den Hochdruckverdichter 3. In einem zur Wärmerückgewinnung dienenden Wärnieaustauscher 4 wird das verdichtete Arbeitsmittel zunächst vorgewärmt und dann. im Gaserhitzer 5 weiter . erhitzt. Dias verdichtete und ierhitzte Arbeitsmittel gelangt zunächst in die Hloclhdruckturbinle 6 und aus dieser nach teilwaisier Entspannung und Abkühlung in die Niederdruckturbine 7. Anschließend. strömt das Arbeitsmittel durch den Wärmeaustauscher 4, in welchem es einen Teil seiner Restwärme an das verdichtete Arbeitsmittel überträgt: Ein weiterer Teil der Rest. wärme wird schließlich im Kühler 8 dem Arbeitsmittel durch ein Kühlmittel` @entzogen. Schließlich gelangt @es wieder in :den Nieder:druckverdichter i zurück, wo ges den beschriebenen Kreislauf vorn neuem beginnt.
• Die H@ochdruckturbirne 6 dient zum Antrieb der beiden Verdichter i und 3. Ein überschuß an Leistung kann dumch :die- als Generator zur Wirkung kommende elektrische Masclüne i o aufgenommen werden. Die Maschine io kann auch als Motor verwendet werden, weite z. B. die Anlage in Betrieb gesetzt wird. Die Niederdruckturbine 7 dient zum Antrieb des Stromerzeugers 9, dessen elektrische Energie als Nutzleästungsenergie weitergeleitet wird.
• Die Hilfsturbine 13 ist durch die Leitung 15 an dem. Wärmeaustauseher 4 angeschlossen: . je eine Gruppe von Arbeitsdüsen erhält über ein Ventil 16 bzw. 17 das Arbeitsmittel=-zugeführt. Durch die Hilfsturbine 13 wird .ein Hilfsverdichter 14 angetrieben, welcher Luft ,ansaugt, verdichtet und durch -die Leitung 18 in den Wärm@eaustauscher 4 einführt. Der Druck des zurr Antrieb -der Hilfsturbine 13 verwendeten Arbeitsmittels ist durch den Verdichter 3 bereits auf den größten Wert im Kreislauf gebracht und die Temperatur durch einen Teil der Heizfläche des Wärmeäustwuschers 4 schon beträchtlich erhöht worden. Durch den Hilfsverdichter 14 wird die Luft an einer Stelle kurz vor dem Niederdruckverdichter eingeführt, an welcher praktisch der niedrigste Dxuck ;des Kreislaufes vorhanden ist.
• Die Leistung der Hilfsturbine 13 kann selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit von einem Drehzahlregler der Nutzleistungsturbihe 7, eingestellt werden.
• Im Kreislauf der Anlage kann, wie beim beschriebenen Beispiel; reine Luft umgewälzt werden. Die Hilfsturbine 13 ;erhält dann Luft als Aniriebsga,s. l;s ist aber auch möglich, @daß das Arbeitsmittel des Kreislauffes noch Verbrennungsgase enthält, insbeson;denedann, wenn kein Wärmeaustauscher für die Erhitzung :der Luft verwendet, sondern die Luftunmittelbar durch eine Flamme erhitzt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmekraftanlage, in welcher ein gasförrnig>es Arheitsmittel einen Kreislauf beschreibt, aus dem. ständig leine Teilmenge zum Antrieb einer Hilfsturbine entnommen wird, die zum Antrieb eines Hilfsverdichters :dient, welcher Luft als Ersatz für die dem Kreislauf entnommene Teilmenge fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsturbine (13) durch Arbeitsmittel angetrieben: wird, das im Kreislauf vorgewärmt und mindgestens angenähert auf den höchsten Druck des- Kreislauffes gebracht ist, während -der Hilfsverdichter (14) :die Luft an einer Stelle tiefsten Dmucles in den Kreislauf einführt und nicht nur die entnommene Teilmenge, sondern gleichzeitig auch alle durch Undichtheiten des Kreislaufes stattfindenden Arbeitsmittelverluste ersetzt.
2. 2. Wärmekraftanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß die Beaufschlagumg der Hilfsturbine (13) in Abhängigkeit von einer Nutzleietungsturbine (7) des Kreislaufes einstellbar ist. , Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 490850, 486737; schweizerische Patentschrift Nr. 218977.