EP1702140B1 - Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP1702140B1
EP1702140B1 EP04816348A EP04816348A EP1702140B1 EP 1702140 B1 EP1702140 B1 EP 1702140B1 EP 04816348 A EP04816348 A EP 04816348A EP 04816348 A EP04816348 A EP 04816348A EP 1702140 B1 EP1702140 B1 EP 1702140B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
working fluid
expansion device
roots blower
heat
evaporator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP04816348A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1702140A1 (de
Inventor
Erwin Oser
Michael Rannow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecoenergy Patent GmbH
Original Assignee
Ecoenergy Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34714591&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1702140(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE2003160380 external-priority patent/DE10360380A1/de
Priority claimed from DE2003160379 external-priority patent/DE10360379A1/de
Priority claimed from DE2003160364 external-priority patent/DE10360364A1/de
Priority claimed from DE2003161203 external-priority patent/DE10361203A1/de
Priority claimed from DE2003161223 external-priority patent/DE10361223A1/de
Priority to DE202004021185U priority Critical patent/DE202004021185U1/de
Application filed by Ecoenergy Patent GmbH filed Critical Ecoenergy Patent GmbH
Publication of EP1702140A1 publication Critical patent/EP1702140A1/de
Publication of EP1702140B1 publication Critical patent/EP1702140B1/de
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids

Definitions

  • the invention relates to a process for the conversion of thermal energy arising in an evaporator into mechanical energy by the expansion of a vaporous working medium which is vaporized in the evaporator and expanded in an expansion device. Furthermore, the invention relates to a relaxation device for converting thermal energy into mechanical energy.
  • thermal power plants are known in which a working fluid in a boiler at a high
  • Isobaric pressure is heated to the boiling point, evaporated and then superheated in a superheater.
  • the steam is then adiabatically expanded in a turbine while performing work and liquefied in a condenser with heat release.
  • the liquid usually water
  • the liquid is pressurized by the feedwater pump and returned to the boiler.
  • One of the disadvantages of these devices is that in the relaxation processes in turbines high pressures of more than 15 bar to 200 bar must be generated, since in turbines, the realized pressure ratio of the relaxation for the achieved efficiency is crucial. This is the main reason that in large expansion turbines, the steam is released into the vacuum, whereby the condensation takes place at relatively low temperatures around 40 ° C.
  • the condensation heat generated during the condensation is dissipated in the heat exchange with cooling systems. This heat of condensation removed as waste heat essentially determines the efficiency achievable with thermal relaxation processes in turbines.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for converting heat energy into mechanical energy, which avoid the disadvantages mentioned, in particular have improved efficiency.
  • the expansion device is designed as a low-pressure expansion device, which is designed as a Roots blower, in which the working fluid is relaxed while heat energy is converted into mechanical energy.
  • the Roots blower as a low-pressure expansion device has the advantage that it can work with low gas friction and at the same time is insensitive to liquid droplets. Furthermore, this achieves Roots blower at rotational speed, where the sealing edge at the outer radius reaches speeds of more than about 1/10 of the speed of sound, a particularly high volumetric efficiency, since the gap acts as a dynamic seal at these speeds.
  • the Roots blower which may be in the form of an oval wheel pump, can operate at a pressure difference of 500 mbar with full efficiency and be used in a closed system at pressures of 10 to 0.5 bar. Another advantage is that in the said expansion devices only the pressure difference and not the mass or the expansion ratio is decisive for the efficiency. With already small pressure differences of less than two bar, full efficiency can be achieved. The physical reason lies in the high action time of almost 95% in the pump, since it is actually not a conventional relaxation in terms of a compressor, but the relaxation takes place by the exit of the gas in the discharge nozzle.
  • Roots blower and other comparable Niederbuch-Entlementsvormichtungen invention are distinguished from other relaxation devices in which by changing the scoop volume itself, the pressure change takes place. This has the consequence that the action time of this device is much smaller.
  • the heat energy of the vaporous working fluid is at least partially converted into mechanical energy.
  • the Roots blower is connected to a generator, which converts the mechanical energy into electrical energy.
  • the expanded working fluid can be condensed in a heat exchanger.
  • at least a portion of the condensed working fluid can be injected into the Roots blower during the expansion process, for example up to 16% of the mass fraction, wherein according to the invention the injected working fluid in the Roots blower in heat exchange with the steam condenses them partially in the blower and thereby the acting pressure difference of relaxation increases.
  • a seperator is connected downstream of the heat exchanger, which removes part of the condensed working fluid for injection into the Roots blower.
  • a pump which in turn is connected downstream of the separator, conveys the condensed working fluid back into the evaporator.
  • a pressure-controlled injection In order to prevent any fluid damage due to the collision of the rapidly rotating piston with droplets, in a further embodiment of the invention, a pressure-controlled injection.
  • the method comprises a first component of the working fluid, which is formed by a mixture, in and / or absorbed by the low-pressure expansion device by means of an absorbent, wherein heat is transferred to the remaining, vaporous second component, which is traceable.
  • the mixture is a minimum boiling point azeotrope for a given mixing ratio of the components. In the case of azeotropically evaporating mixtures with boiling point minimum, the evaporation temperatures can be lowered, depending on the type, so that they are below the condensation temperatures of the individual components. If the first component is adiabatically absorbed from the vapor mixture, the corresponding heat is transferred to the second component remaining in vapor form.
  • the removal of the heat of condensation can be done at an elevated temperature level.
  • the second vaporous component can be condensed in the evaporator of the working medium itself while releasing the heat of condensation, so that the corresponding proportion of the heat energy can be returned to the process.
  • the first component to be absorbed is water, it is possible for example to use an alkaline silicate solution as absorption medium.
  • the working medium for example an azeotropic mixture of water with perchlorethylene or silicone
  • the working medium can be evaporated, for example by heat exchange with primary energy from process vapors or heated process liquids and / or heat accumulators.
  • the absorption in which according to the invention the heat of absorption is transferred to the second component remaining in vapor form, whereby this component is heated to a temperature level above the boiling temperature of the azeotropic mixture, can take place in and / or after the expansion device.
  • One of the main advantages here is that by relaxing the azeotropic mixture in the Roots blower mechanical energy can be "recovered” and at the same time the relaxed working fluid, which has already done “work” in the relaxation process, by the separation (absorption) of the first of the second Component heats up due to the released heat of absorption.
  • This can be the remaining working fluid are returned to the relaxation, for example, to give off its heat in the heat exchanger.
  • the remaining working fluid only second component
  • the heat exchanger evaporator
  • the efficiency of the process for converting thermal energy into mechanical energy can be substantially improved.
  • the working medium is preferably formed by an azeotropic mixture with boiling point minimum or nearly azeotropic mixture.
  • an azeotropic mixture of course, the invention can also be based on almost azeotropic mixtures or non-azeotropic mixtures. High efficiencies can be achieved especially with an azeotropic or an almost azeotropic mixture.
  • the evaporation temperatures can be lowered, so that they are below the evaporation temperatures of the individual components.
  • the working fluid has a low volume-specific or low molar enthalpy of vaporization. This ensures that a large amount of motive steam is generated with a given amount of heat energy.
  • the working fluid is a solvent mixture comprising organic and / or inorganic solvent components. Examples include mixtures of water and selected silicones.
  • at least one component can also be a protic solvent.
  • the absorbent is a reversible immobilisable solvent which in the non-immobilized state of matter is the first component of the working fluid.
  • the reversible solvent in the boiling agent may advantageously be changed by physicochemical changes in which it can be changed from the non-immobilized state to the reversibly immobilized state by ionizing or complexing from the vapor phase and in the non-immobilized form as an absorbent works for the work equipment.
  • the vaporous working fluid already contains the absorbent (in the non-immobilized state) prior to relaxation.
  • the reversibly immobilized solvent is in a vaporous state and undergoes physico-chemical changes - such as pH shift, change in mole fraction and temperature in its volatility and / or in its vapor pressure - to the liquid state (comparable to vapor as Solvent in non-immobilized form and water as reversibly immobilisable solvent).
  • the advantage here is that the working fluid consists of two components, wherein at the same time the one component in the reversible immobilized state acts as an absorbent for the other component.
  • pH-dependent reversible immobilizable solvents for example, cyclic nitrogen compounds - such as pyridines - can be used.
  • the object of the invention is also achieved by a relaxation device for converting thermal energy into mechanical energy by relaxing a vaporous working fluid having the features of claim 15.
  • a relaxation device for converting thermal energy into mechanical energy by relaxing a vaporous working fluid having the features of claim 15.
  • the expansion device is designed as a low-pressure expansion device, which is designed as a Roots blower
  • two rotors run on elliptical or oval-shaped Wälzkurven from each other.
  • Known examples include the oval wheel pump or the Roots blower.
  • multi-bladed rotors elliptical rolling curves of higher order can be realized.
  • An advantage of Roots blowers with multi-bladed rotors is approximately in a reduction of the acting pulsations, since the chamber volume, based on the Schöpfvolumen, is smaller and the frequency of the gas outlet increases.
  • the Roots blower on a gas-tight seal between the pumping chamber and the gear chamber, to prevent the entry of oil in the vaporous working fluid.
  • the Roots blower further comprises a shaft which can be connected to the generator, whereby the mechanical can be converted into electrical energy.
  • the use of a Roots blower as Niederbuchenthovsvoriques opens up, especially when using waste heat at a temperature of less than about 100 ° C, for the drive of, for example, pumps or generators the possibility, on the one hand the process by injection of absorbents support, and on the other hand, because of the low pressure and temperature differences, the condensation energy of the working fluid, for example, with a heat pump to raise again to an elevated temperature level.
  • FIG. 1 shows a method for converting heat energy into mechanical energy produced in an evaporator 6 by relaxing a vaporous working medium which is vaporized in the evaporator 6 and expanded in a low-pressure expansion device 2.
  • the working fluid in this embodiment is water which is conveyed in the vaporous state of aggregation to the expansion device 2, which is designed as a Roots blower 2.
  • the expansion device 2 which is designed as a Roots blower 2.
  • the Roots blower 2 is connected to a generator 1 and drives it, so that mechanical energy is converted into electrical energy.
  • the relaxed motive steam is condensed in a heat exchanger 7.
  • the evaporator 6 is connected to the heat exchanger 7, wherein the condensate is conveyed by means of the pump 9 back into the evaporator 6.
  • the heat exchanger 7 is followed by a separator 3, which removes a portion of the condensed working fluid for injection into the Roots blower 2.
  • the Roots blower 2 has a plurality of injection openings, not shown, through which the condensed working fluid is injected into the pump chamber of the Roots blower 2, wherein a portion of the vaporous working fluid in the Roots blower 2 condenses, whereby the output pressure is reduced and thus the efficiency is improved. Due to the pressure difference with respect to the heat exchanger 7 connected to the outlet of the Roots blower 2, the rotors arranged in the Roots blower 2 are set in motion by the relaxing working medium, and those which enter with the relaxation Entropy change is delivered as mechanical energy.
  • a pump 9 is connected downstream of the separator 3, which conveys the condensed working fluid back into the evaporator 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von in einem Verdampfer anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels, das in dem Verdampfer verdampft und in einer Entspannungsvorrichtung entspannt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Entspannungsvorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie.
  • Aus dem Stand der Technik z. B. DE 36 19 547 oder GB 1 301 214 sind eine Vielzahl von Verfahren sowie Vorrichtungen zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie bekannt. Es sind beispielsweise Wärmekraftanlagen bekannt, in denen in einem Kessel ein Arbeitsmittel bei einem hohen
  • Druck isobar bis zum Siedepunkt erwärmt wird, verdampft und anschließend in einem Überhitzer noch überhitzt wird. Der Dampf wird anschließend in einer Turbine unter Verrichtung von Arbeit adiabat entspannt und in einem Kondensator unter Wärmeabgabe verflüssigt. Die Flüssigkeit, in der Regel Wasser, wird von der Speisewasserpumpe auf einen Druck gebracht und wieder in den Kessel gefördert. Einer der Nachteile dieser Vorrichtungen ist, dass bei den Entspannungsprozessen in Turbinen hohe Drücke von über 15 bar bis 200 bar erzeugt werden müssen, da bei Turbinen das realisierte Druckverhältnis der Entspannung für den erreichten Wirkungsgrad entscheidend ist. Dies ist der wesentliche Grund dafür, dass in großen Entspannungsturbinen der Dampf in das Vakuum hinein entspannt wird, wodurch die Kondensation bei relativ tiefen Temperaturen um die 40° C erfolgt. Die bei der Kondensation anfallende Kondensationswärme wird im Wärmetausch mit Kühlsystemen abgeführt. Diese als Abwärme abgeführte Kondensationswärme bestimmt wesentlich den mit thermischen Entspannungsprozessen in Turbinen erreichbaren Wirkungsgrad.
  • Auch z. B. aus US 2003 / 0172 654 bekannte Umwandlungsanlagen mit organischen Lösemitteln als Arbeitsmittel (ORC-Anlagen, Organic Rankine Cycle) oder der Kalina-Prozess mit einem Gemisch aus Wasser und Ammoniak basieren auf dem beschriebenen Dampfkraftprozess mit Verdampfung und Kondensation; sie sind lediglich technische Modifikationen, um entweder mit niedrigeren Temperatur- und Druckniveaus arbeiten zu können und/oder durch eine bessere Wärmenutzung mit einem Siedebereich den Wirkungsgrad zu verbessern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeiden, insbesondere einen verbesserten Wirkungsgrad aufweisen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
  • Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entspannungsvorrichtung als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung ausgeführt ist, die als Wälzkolbengebläse ausgebildet ist, in dem das Arbeitsmittel entspannt wird und dabei Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt wird. Das Wälzkolbengebläse als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung hingegen weist erfindungsgemäß den Vorteil auf, dass diese mit geringer Gasreibung arbeiten kann und gleichzeitig gegen Flüssigkeitstropfen unempfindlich ist. Des Weiteren erreicht das Wälzkolbengebläse bei Drehgeschwindigkeit, bei denen die Dichtkante am Außenradius Geschwindigkeiten von mehr als etwa 1/10 der Schallgeschwindigkeit erreicht, einen besonders hohen volumetrischen Wirkungsgrad, da der Spalt bei diesen Geschwindigkeiten als dynamische Dichtung wirkt. Das Wälzkolbengebläse, das in Form einer Ovalradpumpe ausgeführt sein kann, kann bei Druckdifferenz von 500 mbar mit einem vollen Wirkungsgrad arbeiten und in einem geschlossenen System bei Drücken von 10 bis 0,5 bar eingesetzt werden. Eine weiterer Vorteil ist, dass bei den genannten Entspannungsvorrichtungen nur die Druckdifferenz und nicht die Masse oder das Entspannungsverhältnis für den Wirkungsgrad maßgebend ist. Bei bereits kleinen Druckdifferenzen von weniger als zwei bar kann ein voller Wirkungsgrad erreicht werden. Die physikalische Begründung liegt in der hohen Wirkzeit von nahezu 95% in der Pumpe, da es sich tatsächlich nicht um eine herkömmliche Entspannung im Sinne eines Verdichters handelt, sondern die Entspannung durch den Austritt des Gases in den Druckstutzen erfolgt. Ein- und Ausströmen mit Vergrößerung oder Verringerung des Schöpfvolumens findet im Wälzkolbengebläse nicht statt, sondern das Einströmen des Gases erfolgt parallel zum Transport des Gases über die Drehbewegung bei konstantem Volumen und dadurch bei vollem Wirkungsgrad. Das Wälzkolbengebläse und andere vergleichbare erfindungsgemäße Niederdruck-Entspannungsvoirichtungen zeichnen sich hier gegenüber anderen Entspannungsvorrichtungen aus, bei denen durch Änderung des Schöpfvolumens selbst die Druckänderung erfolgt. Dies hat zur Folge, dass die Wirkzeit dieser Vorrichtung sehr viel kleiner ist. Während des Entspannungsvorganges wird die Wärmeenergie des dampfförmigen Arbeitsmittels zumindest teilweise in mechanische Energie umgewandelt Vorteilhafterweise ist das Wälzkolbengebläse mit einem Generator verbunden, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.
  • Erfindungsgemäß kann das entspannte Arbeitsmittel in einem Wärmetauscher kondensiert werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zumindest ein Teil des kondensierten Arbeitsmittels während des Entspannungsprozesses in das Wälzkolbengebläse eingespritzt werden, beispielsweise bis zu 16% des Masseanteils, wobei erfindungsgemäß das eingespritzte Arbeitsmittel im Wälzkolbengebläse im Wärmetausch mit dem Dampf diesen teilweise im Gebläse kondensiert und dadurch die wirkende Druckdifferenz der Entspannung vergrößert. In einer möglichen Alternative ist ein Seperator dem Wärmetauscher nachgeschaltet, der einen Teil des kondensierten Arbeitsmittels für die Einspritzung in das Wälzkolbengebläse entnimmt. Zweckmäßigerweise fördert eine Pumpe, die dem Separator wiederum nachgeschaltet ist, das kondensierte Arbeitsmittel in den Verdampfer zurück.
  • Um eventuell auftretende Flüssigkeitsschäden durch den Zusammenprall der schnell rotierenden Kolben mit Tröpfchen zu verhindern, erfolgt in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine druckgesteuerte Einspritzung.
  • Vorzugsweise weist das Verfahren eine erste Komponente des Arbeitsmittels auf, das durch ein Gemisch gebildet ist, in und/oder nach der Niederdruck-Entspannungsvorrichtung mittels eines Absorptionsmittels absorbiert wird, wobei Wärme auf die verbleibende, dampfförmige zweite Komponente übergeht, die rückführbar ist. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gemisch bei einem bestimmten Mischungsverhältnis der Komponenten ein Azeotrop mit Siedepunktminimum. Bei azeotrop verdampfenden Gemischen mit Siedepunktminimum lassen sich je nach Typ die Verdampfungstemperaturen absenken, so dass diese unter den Kondensationstemperaturen der einzelnen Komponenten liegen. Wird aus dem Dampfgemisch adiabat die erste Komponente absorbiert, so geht die entsprechende Wärme auf die dampfförmig verbleibende zweite Komponente über. Der Entzug der Kondensationswärme kann dadurch auf einem erhöhten Temperaturniveau erfolgen. Insbesondere kann bei geeignet ausgewählten Azeotropmischungen die zweite dampfförmige Komponente im Verdampfer des Arbeitsmittels selbst unter Abgabe der Kondensationswärme kondensiert werden, so dass der entsprechende Anteil der Wärmeenergie in den Prozess zurückgeführt werden kann. Sofern die zu absorbierende erste Komponente Wasser ist, kann als Absorptionsmittel beispielsweise eine alkalische Silikatlösung eingesetzt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Arbeitsmittel, beispielsweise ein azeotropes Gemisch aus Wasser mit Perchloräthylen oder Silikon, zum Beispiel durch Wärmetausch mit Primärenergie aus Prozessdämpfen oder erwärmten Prozessflüssigkeiten und/oder Wärmespeichern verdampft werden. Die Absorption, bei der erfindungsgemäß die anfallende Absorptionswärme auf die zweite dampfförmig verbleibende Komponente übertragen wird, wodurch sich diese Komponente auf ein Temperaturniveau oberhalb der Siedetemperatur des azeotropen Gemisches erwärmt, kann in und/oder nach der Entspannungsvorrichtung erfolgen. Einer der wesentlichen Vorteile ist hierbei, dass durch die Entspannung des azeotropen Gemisches im Wälzkolbengebläse mechanische Energie "gewonnen" werden kann und gleichzeitig das entspannte Arbeitsmittel, das im Entspannungsprozess bereits "Arbeit" geleistet hat, durch die Trennung (Absorption) der ersten von der zweiten Komponente sich aufgrund der freiwerdenden Absorptionswärme erwärmt. Hierbei kann das verbleibende Arbeitsmittel nach der Entspannung zurückgeführt werden, um beispielsweise in dem Wärmetauscher seine Wärme abzugeben. Zum Beispiel ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung möglich, dass das verbleibende Arbeitsmittel (nur zweite Komponente) in den Wärmetauscher (Verdampfer) geleitet wird, in dem das verbleibende Arbeitsmittel kondensiert und aufgrund der entstehenden Kondensationswärme das flüssige Arbeitsmittel mit der ersten und der zweiten Komponente verdampft und anschließend wieder in die Entspannungsvorrichtung geführt wird. Hierdurch kann erfindungsgemäß der Wirkungsgrad des Verfahrens zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie wesentlich verbessert werden.
  • Das Arbeitsmittel ist vorzugsweise durch ein azeotropes Gemisch mit Siedepunktminimum oder nahezu azeotropes Gemisch gebildet. Im folgenden wird die Erfindung mit einem azeotropen Gemisch beschrieben, selbstverständlich kann die Erfindung ebenfalls auf nahezu azeotrope Gemische beziehungsweise auf nicht azeotrope Gemische bezogen werden. Hohe Wirkungsgrade lassen sich besonders mit einem azeotropen oder einem nahezu azeotropen Gemisch erzielen. Bei einem Einsatz eines azeotropen Gemisches können je nach Typ die Verdampfungstemperaturen abgesenkt werden, so dass diese unter den Verdampfungstemperaturen der einzelnen Komponenten liegen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Arbeitsmittel eine geringe volumenspezifische beziehungsweise geringe molare Verdampfungsenthalpie auf. Damit wird erreicht, dass mit einer vorgegebenen Menge an Wärmeenergie eine große Menge an Treibdampf erzeugt wird. Vorzugsweise ist das Arbeitsmittel ein Lösemittelgemisch, das organische und/oder anorganische Lösemittelkomponenten aufweist. Beispiele hierfür sind etwa Gemische aus Wasser und ausgewählten Silikonen. Vorteilhafterweise kann auch mindestens eine Komponente ein protisches Lösemittel sein.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Absorptionsmittel ein reversibles immobilisierbares Lösemittel, das in dem nicht-immobilisierten Aggregatzustand die erste Komponente des Arbeitsmittels ist. Das reversible Lösemittel im siedenden Arbeitsmittel kann sich vorteilhafterweise durch physikalisch-chemische Veränderungen so verändern, in dem es durch Ionisieren oder Komplexbildung aus der Dampfphase von dem nicht-immobilisierten Zustand in den reversibel immobilisierten Zustand verändert werden kann und in der nicht-immobilisierten Form als Absorptionsmittel für das Arbeitsmittel wirkt.
  • Somit enthält das dampfförmige Arbeitsmittel vor der Entspannung bereits das Absorptionsmittel (im nicht-immobilisierten Zustand). Das reversibel immobilisierte Lösemittel ist in einem dampfförmigen Aggregatzustand und geht durch physikalisch-chemische Veränderungen - wie zum Beispiel pH-Verschiebung, Veränderung des Molenbruches und der Temperatur in seiner Flüchtigkeit und/oder in seinem Dampfdruck - in den flüssigen Zustand über (vergleichbar mit Dampf als Lösemittel in nicht-immobilisierter Form und Wasser als reversibel immobilisierbares Lösemittel). Der Vorteil ist hierbei, dass das Arbeitsmittel aus zwei Komponenten besteht, wobei gleichzeitig die eine Komponente im reversiblen immobilisierten Zustand als Absorptionsmittel für die andere Komponente wirkt. Als pH-abhängige reversibel immobilisierbare Lösemittel können beispielsweise zyklische Stickstoffverbindungen - wie Pyridine - eingesetzt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls durch eine Entspannungsvorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Entspannungsvorrichtung als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung ausgebildet ist, die als Wälzkolbengebläse ausgeführt ist Hierbei laufen zwei Rotoren auf elliptischen oder ovalförmigen Wälzkurven aufeinander ab. Bekannte Beispiele sind etwa die Ovalradpumpe oder das Rootsgebläse. Mit mehrflügeligen Rotoren können elliptische Wälzkurven höherer Ordnung realisiert werden. Ein Vorteil von Wälzkolbengebläsen mit mehrflügeligen Rotoren liegt etwa in einer Reduzierung der wirkenden Pulsationen, da das Kammervolumen, bezogen auf das Schöpfvolumen, kleiner ist und die Frequenz des Gasaustritts zunimmt. Zweckmäßigerweise weist das Wälzkolbengebläse eine gasdichte Dichtung zwischen dem Schöpfraum und dem Getrieberaum auf, um den Eintritt von Öl in das dampfförmige Arbeitsmittel zu verhindern.
  • Das Wälzkolbengebläse weist ferner eine Welle auf, die mit dem Generator verbunden werden kann, wodurch die mechanische in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Die Verwendung von einem Wälzkolbengebläse als Niederdruckentspannungsvorrichtung eröffnet, insbesondere bei der Nutzung von Abwärme mit einer Temperatur von weniger als ungefähr 100°C, für den Antrieb von beispielsweise Pumpen oder Generatoren die Möglichkeit, zum einen den Prozess durch Einspritzung von Absorptionsmitteln zu unterstützen, und zum anderen wegen der geringen Druck- und Temperaturdifferenzen die Kondensationsenergie des Arbeitsmittels, beispielsweise mit einer Wärmepumpe, wieder auf ein erhöhtes Temperaturniveau zu heben.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Figur 1 zeigt ein Verfahren zur Umwandlung von in einem Verdampfer 6 anfallen der Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels, das in dem Verdampfer 6 verdampft und in einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung 2 entspannt wird. Das Arbeitsmittel ist in diesem Ausführungsbeispiel Wasser, das im dampfförmigen Aggregatzustand zur Entspannungsvorrichtung 2, die als Wälzkolbengebläse 2 ausgebildet ist, gefördert wird. Während des Entspannungsprozesses wird im Wälzkolbengebläse 2 die im Arbeitsmittel enthaltende Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt. Das Wälzkolbengebläse 2 ist mit einem Generator 1 verbunden und treibt diesen an, so dass mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.
  • Der entspannte Treibdampf wird in einem Wärmetauscher 7 kondensiert. Vorzugsweise ist der Verdampfer 6 mit dem Wärmetauscher 7 verbunden, wobei das Kondensat mittels der Pumpe 9 zurück in den Verdampfer 6 gefördert wird.
  • Dem Wärmetauscher 7 ist ein Separator 3 nachgeschaltet, der einen Teil des kondensierten Arbeitsmittels für die Einspritzung in das Wälzkolbengebläse 2 entnimmt. Das Wälzkolbengebläse 2 weist mehrere nicht dargestellte Einspritzöffnungen auf, durch die das kondensierte Arbeitsmittel in den Schöpfraum des Wälzkolbengebläses 2 eingedüst wird, wobei ein Teil des dampfförmigen Arbeitsmittels im Wälzkolbengebläse 2 kondensiert, wodurch der Ausgangsdruck reduziert und damit der Wirkungsgrad verbessert wird. Durch die Druckdifferenz gegenüber dem am Auslass des Wälzkolbengebläses 2 angeschlossenen Wärmetauscher 7 werden die im Wälzkolbengebläse 2 angeordneten Rotoren von dem sich entspannenden Arbeitsmittel in Bewegung gesetzt, und die mit der Entspannung eingehende Entropieänderung wird als mechanische Energie abgegeben. Eine Pumpe 9 ist dem Separator 3 nachgeschaltet, die das kondensierte Arbeitsmittel in den Verdampfer 6 zurückfördert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Generator
    2
    Entspannungsvorrichtung, Wälzkolbengebläse
    3
    Separator
    6
    Verdampfer
    7
    Wärmetauscher
    9
    Pumpe

Claims (19)

  1. Verfahren zur Umwandlung von in einem Verdampfer (6) anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels, das in dem Verdampfer (6) verdampft und in einer Entspannungsvorrichtung (2) entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsvorrichtung (2) als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung ausgeführt ist, die als Wälzkolbengebläse (2) ausgebildet ist, in dem das Arbeitsmittel entspannt wird und dabei Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das entspannte Arbeitsmittel in einem Wärmetauscher (7) kondensiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des kondensierten Arbeitsmittels während des Entspannungsprozesses in das Wälzkolbengebläse (2) eingespritzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des eingespritzten Arbeitsmittels im Wälzkolbengebläse (2) durch Wärmetausch einen Teil des dampfförmigen Arbeitsmittels kondensiert und damit den Ausgangsdruck reduziert.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel druckgesteuert in das Wälzkolbengebläse (2) eingespritzt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe (9) das kondensierte Arbeitsmittel in den Verdampfer (6) fördert.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Separator (3) dem Wärmetauscher (7) nachgeschaltet ist, der einen Teil des kondensierten Arbeitsmittels für die Einspritzung in das Wälzkolbengebläse (2) entnimmt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Komponente des Arbeitsmittels, das durch ein Gemisch gebildet ist, in und/oder nach der Niederdruck-Entspannungsvorrichtung (2) mittels eines Absorptionsmittels absorbiert wird, wobei Wärme auf die verbleibende, dampfförmige zweite Komponente übergeht, die rückführbar ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch bei einem bestimmten Mischungsverhältnis der Komponenten ein Azeotrop mit Siedepunktminimum bildet.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel als azeotropes Gemisch oder als nahezu azeotropes Gemisch vorliegt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die bei der Absorption übergangene Wärme die dampfförmig verbleibende zweite Komponente auf eine Temperatur oberhalb der Siedetemperatur des Gemisches erwärmt wird, wobei die zweite Komponente in einem Wärmetauscher (7) kondensiert wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmittel ein reversibel immobilisierbares Lösemittel ist, das in dem nicht-immobilisierten Aggregatzustand die erste Komponente des Arbeitsmittels ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel ein azeotropes Gemisch aus Wasser und Silikon ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmittel eine Silikatlösung ist.
  15. Entspannungsvorrichtung (2) zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsvorrichtung (2) als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die als Wälzkolbengebläse (2) ausgeführt ist.
  16. Entspannungsvorrichtung (2) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkolbengebläse (2) mit einem Generator (1) verbunden ist.
  17. Entspannungsvorrichtung (2) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkolbengebläse (2) mit mindestens einer Einspritzöffnung ausgeführt ist.
  18. Entspannungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkolbengebläse (2) mehrflügelige Rotoren aufweist.
  19. Verwendung einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung (2), die als Wälzkolbengebläse ausgebildet ist, zur Umwandlung von in einem Verdampfer (6) anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels, das in dem Verdampfer (6) verdampft und in der Niederdruck-Entspannungsvorrichtung (2) entspannt wird.
EP04816348A 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung Active EP1702140B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202004021185U DE202004021185U1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Entspannungsvorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie mit einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003160380 DE10360380A1 (de) 2003-12-22 2003-12-22 Extraktions-Wärmepumpe mit reversibel immobilisierbarem Lösemittel
DE2003160364 DE10360364A1 (de) 2003-12-22 2003-12-22 Offene Wärmepumpe unter Verwendung von flüssigkeitsüberlagerten Verdichtersystemen
DE2003160379 DE10360379A1 (de) 2003-12-22 2003-12-22 Niederdruck-Entspannungsmotor auf der Basis von Rootsgebläsen
DE2003161223 DE10361223A1 (de) 2003-12-24 2003-12-24 Niederdruck-Entspannungsmotor mit Treibdampftrennung mittels extraktiver Rektifikation
DE2003161203 DE10361203A1 (de) 2003-12-24 2003-12-24 Niederdruck-Entspannungsmotor mit Energierückführung
PCT/EP2004/053654 WO2005061858A1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1702140A1 EP1702140A1 (de) 2006-09-20
EP1702140B1 true EP1702140B1 (de) 2007-08-22

Family

ID=34714591

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04804985A Withdrawn EP1706681A1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur temperaturerhöhung eines dampfförmigen arbeitsmittels
EP04816348A Active EP1702140B1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung
EP04804983.7A Active EP1706598B1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur umwandlung von wärmeenergie aus kältemaschinen
EP04804988.6A Active EP1706599B1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur umwandlung von anfallender wärmeenergie in mechanische energie
EP04804984A Withdrawn EP1702139A1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Vorrichtung und verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04804985A Withdrawn EP1706681A1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur temperaturerhöhung eines dampfförmigen arbeitsmittels

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04804983.7A Active EP1706598B1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur umwandlung von wärmeenergie aus kältemaschinen
EP04804988.6A Active EP1706599B1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Verfahren und anlage zur umwandlung von anfallender wärmeenergie in mechanische energie
EP04804984A Withdrawn EP1702139A1 (de) 2003-12-22 2004-12-22 Vorrichtung und verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7726128B2 (de)
EP (5) EP1706681A1 (de)
AT (1) ATE371101T1 (de)
DE (1) DE502004004776C5 (de)
ES (2) ES2624638T3 (de)
WO (5) WO2005066466A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013737A1 (de) 2008-03-06 2009-09-10 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
DE102008036917A1 (de) 2008-08-05 2010-02-11 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
EP3842621A1 (de) 2019-12-27 2021-06-30 Ebel, Corinna Verfahren zur dampferzeugung, dampferzeuger und verwendung eines wälzkolbengebläses
DE202021100874U1 (de) 2021-02-23 2022-05-30 Marlina Hamm Wälzkolbengebläse zur Entspannung eines dampfförmigen Mediums bei hohem Druck und guter Dichtigkeit

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021928A1 (de) * 2005-06-02 2007-11-15 Lutz Giechau Vorrichtung zur Erzeugung mechanischer Energie
DE102006022792B3 (de) * 2006-05-16 2007-10-11 Erwin Dr. Oser Umwandlung solarer Wärme in mechanische Energie mit einem Strahlverdichter
DE102007041457B4 (de) * 2007-08-31 2009-09-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung der Wärmeenergie einer Niedertemperatur-Wärmequelle in mechanische Energie
DE102008024116A1 (de) * 2008-05-17 2009-11-19 Hamm & Dr. Oser GbR (vertretungsberechtiger Gesellschafter: Dr. Erwin Oser, 50670 Köln) Umwandlung der Druckenergie von Gasen und Dämpfen bei niedrigen Ausgangsdrücken in mechanische Energie
EP2406485B1 (de) * 2009-03-12 2017-09-06 Joseph B. Seale Wärmekraftmaschine mit regenerator und zeitlich festgelegtem gaswechsel
US20130174552A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 United Technologies Corporation Non-azeotropic working fluid mixtures for rankine cycle systems
CN103321778A (zh) * 2012-02-29 2013-09-25 伊顿公司 体积能量回收装置和系统
DE102012016991A1 (de) 2012-08-25 2014-02-27 Erwin Oser Energieeffizientes Entspannungsaggregat
DE102013112024A1 (de) * 2013-10-31 2015-04-30 ENVA Systems GmbH Drehkolbengebläse mit einem Dichtsystem
US10648745B2 (en) 2016-09-21 2020-05-12 Thermal Corp. Azeotropic working fluids and thermal management systems utilizing the same
CN112412560A (zh) * 2020-10-28 2021-02-26 北京工业大学 一种基于单螺杆膨胀机的卡琳娜循环系统

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1601003A1 (de) 1966-12-02 1970-07-16 Gohee Mamiya Energieerzeugungssystem
FR1546326A (fr) 1966-12-02 1968-11-15 Générateur d'énergie perfectionné, particulièrement pour créer une énergie enutilisant un réfrigérant
GB1301214A (en) * 1970-05-26 1972-12-29 Wallace Louis Minto Prime mover system
US3972195A (en) * 1973-12-14 1976-08-03 Biphase Engines, Inc. Two-phase engine
US4009575A (en) * 1975-05-12 1977-03-01 said Thomas L. Hartman, Jr. Multi-use absorption/regeneration power cycle
FR2374539A1 (fr) * 1976-12-15 1978-07-13 Air Ind Procede de compression de vapeur d'eau, et circuits thermiques pour sa mise en oeuvre
US4295335A (en) * 1978-01-09 1981-10-20 Brinkerhoff Verdon C Regenative absorption engine apparatus and method
DE2803118B2 (de) * 1978-01-25 1980-07-31 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg, 3450 Holzminden Verfahren zur Beheizung mit einer Absorptionswärmepumpenanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4195485A (en) * 1978-03-23 1980-04-01 Brinkerhoff Verdon C Distillation/absorption engine
US4307572A (en) * 1978-05-15 1981-12-29 New Energy Dimension Corporation Externally cooled absorption engine
US4429661A (en) * 1981-11-27 1984-02-07 Mcclure Michael C Heat recovery apparatus and method
US4534175A (en) * 1982-03-11 1985-08-13 Gason Energy Engineering Ltd. Method and apparatus for the absorption of a gas in a liquid and their use in energy conversion cycles
DE3219680A1 (de) * 1982-05-21 1983-11-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Waermepumpenanlage
WO1985002881A1 (en) 1983-12-22 1985-07-04 Lipovetz Ivan System for converting heat energy, particularly for utilizing heat energy of the environment
DE3417833A1 (de) * 1984-05-14 1985-11-14 VEB Wärmeanlagenbau "DSF" im VE Kombinat Verbundnetze Energie, DDR 1020 Berlin Anordnung fuer eine resorptionswaermepumpenanlage zur erzeugung von heizwaerme aus industrie- und umweltwaerme
DE3619547A1 (de) * 1984-12-13 1987-12-17 Peter Koch Verfahren und einrichtung zur erzeugung einer kraft aus einer temperaturdifferenz zweier medien
JPS61171811A (ja) 1985-01-28 1986-08-02 Sanyo Electric Co Ltd 動力取出し用吸収ヒ−トポンプ装置
US4622820A (en) * 1985-09-27 1986-11-18 Sundquist Charles T Absorption power generator
JPH0696978B2 (ja) 1985-12-03 1994-11-30 トヨタ自動車株式会社 過給機付内燃機関
US4848088A (en) * 1987-12-03 1989-07-18 Lazarevich Milan P M Heat recycling process
US5027602A (en) * 1989-08-18 1991-07-02 Atomic Energy Of Canada, Ltd. Heat engine, refrigeration and heat pump cycles approximating the Carnot cycle and apparatus therefor
US5791157A (en) * 1996-01-16 1998-08-11 Ebara Corporation Heat pump device and desiccant assisted air conditioning system
DE19712325A1 (de) 1997-03-24 1998-10-15 Wilhelm Holzapfel Anlage zur Umwandlung thermischer Energie niedrigen Niveaus in mechanische Energie
KR20010002901A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김창선 물질 열팽창에너지 재활용 방법
GB0007917D0 (en) * 2000-03-31 2000-05-17 Npower An engine
HU0100463D0 (en) * 2001-01-29 2001-03-28 Szopko Mihaly Method and device for absorption heat pumping
US6672064B2 (en) * 2002-03-14 2004-01-06 The Sun Trust, L.L.C. Rankine cycle generation of electricity
DE10214183C1 (de) * 2002-03-28 2003-05-08 Siemens Ag Kraftwerk zur Kälteerzeugung
US7019412B2 (en) * 2002-04-16 2006-03-28 Research Sciences, L.L.C. Power generation methods and systems
DE10221145A1 (de) * 2002-05-11 2003-11-20 Juergen Uehlin Wärmekraftmaschine mit interner Wärmesenke
US7028476B2 (en) * 2004-05-22 2006-04-18 Proe Power Systems, Llc Afterburning, recuperated, positive displacement engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013737A1 (de) 2008-03-06 2009-09-10 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
DE102008036917A1 (de) 2008-08-05 2010-02-11 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
EP3842621A1 (de) 2019-12-27 2021-06-30 Ebel, Corinna Verfahren zur dampferzeugung, dampferzeuger und verwendung eines wälzkolbengebläses
DE102019135820A1 (de) * 2019-12-27 2021-07-01 Corinna Ebel Verfahren zur Dampferzeugung, Dampferzeuger und Verwendung eines Wälzkolbengebläses
DE202021100874U1 (de) 2021-02-23 2022-05-30 Marlina Hamm Wälzkolbengebläse zur Entspannung eines dampfförmigen Mediums bei hohem Druck und guter Dichtigkeit
EP4047180A1 (de) 2021-02-23 2022-08-24 Marlina Hamm Wälzkolbengebläse zur entspannung eines dampfförmigen mediums bei hohem druck und guter dichtigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
US8132413B2 (en) 2012-03-13
EP1702140A1 (de) 2006-09-20
EP1706599A1 (de) 2006-10-04
US20080289336A1 (en) 2008-11-27
EP1706598A1 (de) 2006-10-04
DE502004004776C5 (de) 2020-01-16
ES2293384T3 (es) 2008-03-16
EP1706598B1 (de) 2013-10-16
US20080134680A1 (en) 2008-06-12
DE502004004776D1 (de) 2007-10-04
WO2005061858A1 (de) 2005-07-07
EP1706681A1 (de) 2006-10-04
ES2624638T3 (es) 2017-07-17
US7726128B2 (en) 2010-06-01
WO2005066465A1 (de) 2005-07-21
EP1706599B1 (de) 2017-02-15
EP1702139A1 (de) 2006-09-20
ATE371101T1 (de) 2007-09-15
WO2005061973A1 (de) 2005-07-07
WO2005066466A1 (de) 2005-07-21
WO2005061857A1 (de) 2005-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1702140B1 (de) Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische energie mit einer niederdruck-entspannungsvorrichtung
EP2188499B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung der wärmeenergie einer niedertemperatur-wärmequelle in mechanische energie
DE69932766T2 (de) Methode zum Vorwärmen von Brennstoff für eine Gasturbine in einem Kombikraftwerk mit einer Strömung von Mehrkomponentenmischungen
DE69935087T2 (de) Einlassluftkühlung für Gas-Dampf Kombikraftwerk
EP1649146B1 (de) Verfahren zur erhöhung des wirkungsgrades einer gasturbinenanlage sowie dafür geeignete gasturbinenanlage
EP3976940B1 (de) System zur umwandlung von thermischer energie in mechanischer energie
EP2021634B1 (de) Anlage und assoziiertes verfahren zur umwandlung von wärmeenergie in mechanische, elektrische und/oder thermische energie
EP2188500A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung thermischer energie in mechanische energie
CH675749A5 (de)
DE102010004079A1 (de) Brennkraftmaschine, kombiniert mit Rankineprozess zur effizienten Nutzung der Kühlmittel- und Abgaswärme
WO2007042215A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von mechanischer oder elektrischer energie aus wärme
WO2008055720A2 (de) Arbeitsmedium für dampfkreisprozesse
DE3605466A1 (de) Geschlossener gasturbinen-prozess im zweistoffverfahren
EP0134431B1 (de) An den Ericsson- Prozess angenähertes thermodynamisches Verfahren
DE202004021185U1 (de) Entspannungsvorrichtung zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie mit einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung
DE102004040730B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Nutzen von Abwärme
WO2008031613A2 (de) Stromerzeugung im grundlastbereich mit geothermischer energie
EP2577002B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherung und abgabe von energie
WO1999025955A1 (de) Wärmekraftmaschine mit verbessertem wirkungsgrad
DE4243569A1 (en) Efficient steam-raising process for thermally operated power station - has additional water circulation for reclamation of latent heat of condensation to assist steam generation and eliminate cooling towers
DE2803953A1 (de) Verfahren zur verbesserung des wirkungsgrades bei dampfkraftmaschinen
DE102005039019A1 (de) Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie mit Energierückführung unter Verwendung eines Strahlverdichters
DE102004037934A1 (de) Arbeitsverfahren
DE102004030367A1 (de) Stromgewinnung aus der Kondensatorabwärme einer Anlage zur Wassergewinnung aus Luft mittels Kondensation zur anteiligen Deckung des Energiebedarfs
DE3102569A1 (de) Schaufelrad-kondensator zum niederschlag gesaettigter abdaempfe in heiss- und kaltdampfkraftanlagen, insbesondere in waermekraftwerken

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060614

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR LV MK YU

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ECOENERGY PATENT GMBH

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR LV MK YU

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071004

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: BOVARD AG PATENTANWAELTE

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20071128

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071222

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2293384

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071123

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080122

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071122

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

26N No opposition filed

Effective date: 20080526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080223

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070822

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: COENERGY PATENT GMBH

Free format text: ECOENERGY PATENT GMBH#VERONA STRASSE 10#55411 BINGEN AM RHEIN (DE) -TRANSFER TO- ECOENERGY PATENT GMBH#LANDWEHRSTRASSE 54#64293 DARMSTADT (DE)

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: CA

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: ECOENERGY PATENT GMBH

Free format text: ECOENERGY PATENT GMBH#LANDWEHRSTRASSE 54#64293 DARMSTADT (DE) -TRANSFER TO- ECOENERGY PATENT GMBH#LANDWEHRSTRASSE 54#64293 DARMSTADT (DE)

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 20150105

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151222

PGRI Patent reinstated in contracting state [announced from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 20160610

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R008

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R039

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R043

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R206

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: AAA EFFICIENCY AG

Effective date: 20200330

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: WEINMANN ZIMMERLI, CH

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: AAA EFFICIENCY AG, CH

Free format text: FORMER OWNER: ECOENERGY PATENT GMBH, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

Representative=s name: MICHALSKI HUETTERMANN & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

Owner name: AAA EFFICIENCY AG, CH

Free format text: FORMER OWNER: ECOENERGY PATENT GMBH, 64293 DARMSTADT, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20200430 AND 20200506

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: PD

Owner name: AAA EFFICIENCY AG; CH

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: ECOENERGY PATENT GMBH

Effective date: 20200331

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: PC

Ref document number: 371101

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Owner name: AAA EFFICIENCY AG, CH

Effective date: 20200721

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: PD

Owner name: AAA EFFICIENCY AG; CH

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: ECOENERGY PATENT GMBH

Effective date: 20200828

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

Ref country code: FR

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

Ref country code: AT

Payment date: 20201231

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

Ref country code: CH

Payment date: 20210120

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20201230

Year of fee payment: 17

Ref country code: ES

Payment date: 20210219

Year of fee payment: 17

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: PC

Ref document number: 371101

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Owner name: SATORIUS AG, CH

Effective date: 20210607

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004004776

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220101

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 371101

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20211222

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20211222

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20211231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211222

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220701

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211222

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211222

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20230221

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211223