Mehrstoff -Wärmekraftprozeß Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrstoff-Wärmekraftprozeß,
in dem ein aus einem Stoffgemisch ausgetriebenes Arbeitsgas im Kreislauf zwischen
einem Trenner und einem Mischer geführt und zwischen diesen beiden entspannt wird.
Prozesse dieser Art sind in der Literatur als Kornemann-Verfahren bekanntgeworden.Multi-fuel thermal power process The invention relates to a multi-fuel thermal power process,
in which a working gas expelled from a mixture of substances in the circuit between
a separator and a mixer and is relaxed between these two.
Processes of this kind have become known in the literature as the Kornemann process.
Durch einen älteren Vorschlag des Erfinders wurde eine Möglichkeit
geschaffen, durch stufenweise Unterteilung der Erwärmung bzw. Abkühlung im Hilfskreislauf
einen erheblichen Teil der Verlustwärme des Prozesses zurückzugewinnen.An older suggestion by the inventor gave rise to a possibility
created by gradual subdivision of the heating or cooling in the auxiliary circuit
recover a significant part of the heat lost in the process.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Rückgewinnung
der Verlustwärme auch dadurch vorzunehmen, daß die Abkühlung und Entspannung des
armen Gemisches in mehreren Druckstufen erfolgt und in einer. oder mehreren Stufen
Entnahmegasmengen aus der Kraftmaschine absorbiert werden. Dieser Vorgang entspricht
also dem Regenerativverfahren des Dampfkraftprozesses mit dem Unterschied, daß nicht
der Wärmeinhalt der Entnahmemengen durch Kondensation bei im wesentlichen konstanten
Temperaturen an das zu erwärmende flüssige Arbeitsmittel übertragen wird, sondern
daß zunächst eine Aufnahme (Mischung) bei gleitenden Temperaturen durch das sich
abkühlende arme Gemisch (Lösung) erfolgt und erst
diese Wärmetönung
auf das reiche Gemisch (Lösung) übertragen wird. Der Erfinder hat zwar schon früher
vorgeschlagen, in einem derartigen Stufenprozeß Entnahmegas aus der Kraftmaschinezu
verwenden, jedoch in diesem Falle nur zur Ergänzung der Gasmengen, die in einer
Stufe aufder Seite der reichen Lösung ausgetrieben und in einer davorliegenden Stufe
der armen Lösung zu= geführt werden. Bei der vorliegenden Erfindung dagegen soll
die Anreicherung in den einzelnen Stufen lediglich durch Entnahmegas erfolgen.According to the present invention, it is possible to recover
to make the heat loss by the fact that the cooling and relaxation of the
poor mixture takes place in several pressure levels and in one. or more stages
Extraction gas amounts are absorbed from the engine. This process corresponds to
So the regenerative process of the steam power process with the difference that not
the heat content of the withdrawn quantities due to condensation at essentially constant
Temperatures is transferred to the liquid working medium to be heated, but
that initially a recording (mixture) at sliding temperatures through the itself
cooling poor mixture (solution) takes place and only
this heat change
is transferred to the rich mixture (solution). The inventor did earlier
proposed to extract gas from the engine in such a step process
use, but in this case only to supplement the amount of gas that is in a
Stage on the side of the rich solution expelled and in a stage before it
the poor solution to = be led. In the present invention, however, should
the enrichment in the individual stages only takes place by means of extraction gas.
Der Vorgang wurde in Fig. i im i-T-Diagramm dargestellt, und zwar
wurde die Wärmetönung auf i kg Arbeitsgas bezogen. Von Punkt i bis. 2 erfolgt die
Erwärmung des verdichteten reichen Gemisches (Lösung); von. Punkt 2 bis 3 die Austreibung
des Arbeitsgases. Die - Abkühlung -und Anreicherung des armen Gemisches (Lösung)
erfolgt jedoch in mehreren Druckstufen von Punkt 3 bis 4, wobei die Punkte r und
4 im allgemeinen nicht zusammenfallen werden, da das bei hohem Druck ausgetriebene
und anschließend erhitzte Arbeitsgas nach seiner Entspannung auf, die verschiedenen
Druckstufen einen anderen Wärmeinhalt besitzen wird. Die Verlustwärme des Prozesses
wurde in Fig. z mit Qy bezeichnet. Im Gegensatz zu. dem üblichen Dampfkraftprozeß
wird bei dem beschriebenen Verfahren die im tiefsten Temperaturbereich niedergeschlagene
Arbeitsgasmenge im allgemeinen weniger als 5o% der gesamten Arbeitsgasmenge betragen.The process was shown in Fig. I in the i-T diagram, namely
the exotherm was related to i kg of working gas. From point i to. 2 takes place
Warming the compacted rich mixture (solution); from. Point 2 to 3 the expulsion
of the working gas. The - cooling - and enrichment of the poor mixture (solution)
however, takes place in several pressure stages from point 3 to 4, with points r and
4 will generally not coincide, since the expelled at high pressure
and then heated working gas after its relaxation, the various
Pressure levels will have a different heat content. The heat loss from the process
was denoted by Qy in Fig. z. In contrast to. the usual steam power process
in the process described, the one that is precipitated in the lowest temperature range
Working gas amount generally be less than 5o% of the total working gas amount.
In Fig. 2 ist- unter Weglassung von weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten
das Grundschema des Prozesses dargestellt. Im Trenner A werden Arbeitsgas und Restflüssigkeit
des Gemisches - der Ausdruck Gemisch soll auch Lösungen umfassen - voneinander getrennt.
Das Gas wird nach Erhitzung in einer dem Trenner nachgeschalteten Heizfläche über
die Leitung c der Kraftmaschine B zugeführt und in dieser entspannt. Das Abgas gelangt
dann über die Leitung d in den Mischer C, dem über die Leitung
b
das arme Gemisch zugeführt wird. Armes Gemisch und Gas vereinigen sich hier
wieder zum reichen Gemisch, das über die Leitung a wieder zum Trenner A zurückgeführt
wird.In Fig. 2, the basic scheme of the process is shown with the omission of further design options. In separator A, the working gas and residual liquid of the mixture - the expression mixture is also intended to include solutions - are separated from one another. After being heated in a heating surface downstream of the separator, the gas is fed to the engine B via line c and expanded in this. The exhaust gas then passes via line d into mixer C, to which the poor mixture is fed via line b. The poor mixture and gas combine here again to form the rich mixture, which is returned to separator A via line a.
Diesem einfachen Prozeß ist jetzt gewissermaßen eine Mehrzahl von.
Teilprozessen überlagert. Es wird nämlich niht alles Gas in der Kraftmaschine B
bis auf den Enddruck des Prozesses entspannt, sondern Teile von ihm werden in einer
oder mehreren Stufen der Kraftmaschine entnommen und schon vor dem Mischer C mit
denn armen Gemisch zusammengebracht, das sich also bereits zwischen Trenner A und
letztem Mischer C mehr oder weniger mit Gas anreichert.This simple process is now in a sense a plurality of.
Sub-processes superimposed. Namely, all gas is not in the engine B.
relaxed down to the final pressure of the process but parts of it are turned into one
or taken from several stages of the prime mover and already before the mixer C with
because poor mixture brought together, which is already between separators A and
last mixer C more or less enriched with gas.
Diese Zwischenstufen sind im Schema mit Dl und D2 bezeichnet, die
Anschlußleitungen der Kraftmaschine mit ei und e2. Die Zahl der Anzapfungen ist,
wie gesagt, nur beispielsweise gewählt. Da der Druck der Stufen mit fallendem Entnahmedruck
abnimmt, werden zwischen die Stufen für das arme Gemisch Entspanner F1
... F3 geschaltet, die etwa die Form von Kraftmaschinen haben können. In
Richtung auf den letzten Mischer C zu fällt also der Druck und ebenso die Temperatur,
oder umgekehrt steigt die Temperatur in Richtung auf den Trenner hin an. Das schafft
die Möglichkeit, die Apparate Dl. . . D3 gleichzeitig , als - Vorwärmer für
das aus dem letzten Mischer C kommende reiche Gemisch zu verwenden, wie es das Schema
zeigt. Zur Förderung des über -die Leitung*a aus dem Mischer C. zugeführten reichen
Gemisches in den Trenner A sind Fördermittel ' (Pumpen). erforderlich, die im Schema
mit Ei . . : E3 bezeichnet wurden. Ob' man .vor jede Stufe eine Pumpe legt oder
nur eine ein= zige Pumpe für die gesamte Förderhöhe verwendet, kann ebenfalls nur
im Einzelfalle entschieden werden.These intermediate stages are designated in the diagram with D1 and D2, the connecting lines of the engine with ei and e2. As mentioned, the number of taps is only chosen as an example. Since the pressure of the stages decreases with decreasing extraction pressure, expander F1 ... F3 are switched between the stages for the lean mixture, which can be in the form of prime movers. In the direction of the last mixer C, the pressure falls and so does the temperature, or conversely, the temperature rises in the direction of the separator. This creates the possibility of using the Dl.. . D3 at the same time, to use as a preheater for the rich mixture coming from the last mixer C, as the diagram shows. To convey the rich mixture supplied via line * a from mixer C. into separator A, conveying means (pumps) are used. required in the scheme with egg. . : E3 were designated. Whether a pump is placed in front of each stage or only a single pump is used for the entire delivery head can also only be decided on a case-by-case basis.