DE942031C

DE942031C - Verfahren zur Umwandlung von Waerme in mechanische Arbeit

Info

Publication number: DE942031C
Application number: DEB18943A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Burghauser
Original assignee: FRANZ BURGHAUSER DIPL ING
Current assignee: FRANZ BURGHAUSER DIPL ING
Priority date: 1952-02-06
Filing date: 1952-02-06
Publication date: 1956-04-26

Description

Es ist bereits bekanntgeworden, die Energie von siedenden Flüssigkeiten durch Expansion auf einen niedrigeren Druck zur Erzeugung vom. mechanischer Energie zu verwenden, doch ist der erreichte Nutzeffekt zu gering gewesen.
Eine vorteilhaftere Umsetzung der Wärme von siedenden Flüssigkeiten in mechanische Energie ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung beliebige auf Siedetemperatur gebrachte Flüssigkeiten in zwei öder mehr Stufen ein und derselben Flüssigkeit unter teilweiser Verdampfung und Leistung mechanischer Arbeit entspannt und die Verdampfungswärme für die Herstellung der Siedezustände wenigstens teilweise nutzbar gemacht wird.
Es sind zwar auch schon Stufenprozesse- mit Mischungen von Dampf- und Wasser bekanntgeworden. Zum Unterschied von diesen Verfahren lehnt sich der Prozeß vorliegender Erfindung im Endzustand jeder Stufe an die Grenzkurve zwischen Flüssigkeits- und Dampfgebiet an. Der Entspannungsprozeß führt also vom flüssigen Zustand des Treibmittels ausgehend zuin Dampfflüssigkeitsgemisch, das nach Arbeitsabgabe in dem darauffolgenden Niederschlagsprozeß' durch Wärmeabgabe wieder in den flüssigen Siedezustand von niedrigerem Druck übergeht, um dann wieder den gleichen Prozessen unterworfen zu werden. -Die Prozeßfolge kann zur Herbeiführung großer Temperaturgefälle mit Flüssigkeiten verschieden hoch liegender Siedetemperaturen . -durchgeführt ,=erden, wobei auf Schwersieder Leichtsieder folgen.
Voraussetzung für die Durchführung der Prozeßfolge ist die Zuführung von Wärme an auf Überdruck gebrachtes Treibmittel bis auf dessen Siedepunkt als- Ergänzung zu der durch die zwischengeschalteten Wärmeübertragungsvorgänge erreichten Erwärmung.
Die Druckerhöhung und Wärmezuführung bei hoher Temperatur kann durch Druckerniedrigung und Wärmeabführung ergänzt oder ersetzt werden.
In der Abbildung ist der Verlauf des Umwandlurngsprozesses von Wärme in mechanische Arbeit im Wärmediagramm dargestellt mit der absoluten Temperatur als Ordinate und der Entropie als Abszisse. Die Linien k-g stellen die Grenzlinien zwischen dem flüssigen und dem dampfförmigen Zustand für drei Flüssigkeiten f, h und i von verschieden hoch liegenden Siedepunkten dar. In den Kreisläufen a-b-c-a folgt auf die Druck- und Temperaturerhöhung der Flüssigkeit bis zum Siedepunkt die Entspannung, verbunden mit teilweiser Verdampfung und Arbeitsabgabe und die Rückführung zum tiefer liegenden, Siedepunkt durch Dampfniederschlagung, die,durch Wärmeabgabe an kühleres Treibmittel erreicht wird, das dem gleichen Arbeitsprozeß unterworfen werden kann. Auch beim Übergang von den bei höherer Temperatur auf die bei niedrigerer Temperatur siedenden Flüssigkeiten wird die Abwärme dem Prozeß erhalten. Die Prozeßfolge kann ebenso oberhalb wie unterhalb der Außentemperatur verlaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-1. Verfahren zur Umwandlung von Wärme in inechazuiedhe Arbeit, bei dem eint flüssiges Treibmittel unter Dampfentwicklung entspannt wird., dadurch @gekennzeichnet, daß beliebige, auf Siedetemperatur gebrachte Flüssigkeiten in zwei oder mehr Stufen ein und derselben Flüssigkeit unter teilweiser Verd'umpfung und Leistung mechanischer Arbeit entspannt und die auftretende Verdampfungswärme für die Herstellung der Siedezustände wenigstens teilweise nutzbar gemacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Flüssigkeit des ersten Kreislaufes (c-b-c-a) vom Ausgangspunkt (a) ab Druck und Wärme durch äußere Wärmezufuhr zugeführt wird, während die nach der Arbeitsabgabe in diesem Kreislauf oder weiteren Kreisläufen verbleibende -Dampfwärme stufenweise an die nachgeschalteten Kreisläufe (a'-b'-c'-d) übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch -gekennzeichnet, daß die Rückführung des Treibmittels in den flüssigen Zustand durch das Treibmittel selbst vor seiner Wiederverwendung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei höher und tiefer Temperatur siedende Flüssigkeiten in der Prozeßfolge hintereinander verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wärmezufuhr zum Treibmittel zur Herbeifii'hrung des Temperaturgefälles durch Wärmeentzug am Ende der Entspannung ergänzt oder ersetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 lind 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung im überdruckgebiet durch Schaffung eines Unterdruckes ergänzt oder ersetzt wird. -Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 84 153; österreichische Patentschrift Nr. 14 431.