EP2209999A1 - Thermo-hydraulisches verfahren zur druckerhöhung diverser arbeitsfluids und deren anwendung - Google Patents

Thermo-hydraulisches verfahren zur druckerhöhung diverser arbeitsfluids und deren anwendung

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EP2209999A1
EP2209999A1 EP08839311A EP08839311A EP2209999A1 EP 2209999 A1 EP2209999 A1 EP 2209999A1 EP 08839311 A EP08839311 A EP 08839311A EP 08839311 A EP08839311 A EP 08839311A EP 2209999 A1 EP2209999 A1 EP 2209999A1
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EP
European Patent Office
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hydraulic
pressure
thermohydraulic
double cylinder
working fluids
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08839311A
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Inventor
Wolfgang Harazim
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Rerum Cognitio Gesell fur Marktintegration Deutscher Innovat mbH
Original Assignee
Rerum Cognitio Gesell fur Marktintegration Deutscher Innovat mbH
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity

Definitions

  • the invention relates to a thermohydraulic pressure increasing method and its use. Such a technical solution is needed primarily in the field of energy, mechanical engineering and chemical plant construction.
  • the pressure increase according to the prior art takes over a hydraulic pump, which is driven by a motor.
  • FIG. 6 (8) opens only when the internal pressure rises above the hydraulic pressure. Then hydraulic oil flows into the high-pressure container (11) and can be used for work (12). After the pressure valve (8) has opened, the further heating of the working fluid isobar (upper hydraulic pressure), until the lower reversal point in the double cylinder (5) is reached (small density). As it cools, it shrinks Volume again, the pressure drops and the low pressure of the hydraulic system (13) pushes the piston back to the upper starting position. Since the heating or cooling of the working fluid is constantly increasing or decreasing, a large part of the heat can be regenerated.
  • Figures 2 and 3 show an application, such as 12 thermohydraulic cylinders are interconnected. In this case, 5 thermohydraulic cylinders are connected for regeneration in one cycle, one is heated and one cooled. With the next cycle, the connection assignment is changed by means of control, so that a complete stroke can be sucked in and pushed per cycle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein thermohydraulisches Druckerhöhungsverfahren und dessen Anwendung. Eine derartige technische Lösung wird in erster Linie im Bereich der Energiewirtschaft, im Maschinenbau und im chemischen Anlagenbau benötigt. In einer Hydraulikanlage übernimmt die Druckerhöhung nach dem Stand der Technik eine Hydraulikpumpe, welche von einem Motor angetrieben wird, der nachteilig hochwertige Energien wie Strom, Diesel oder Benzin benötigt. Einige Arbeitsfluids verändern in der Nähe und oberhalb des kritischen Punktes mit steigender Temperatur sehr stark ihre Dichte und gehen bei weiterer Energiezufuhr ohne Dichtesprünge bei Temperaturen weit unter 100 °C in den gasförmigen Zustand über und vergrößern bei hohem Druck ihr Volumen um das Mehrfache. Lässt sich der stoffspezifische Systemdruck und die Systemtemperatur an einem Hydraulikprozess anpassen, so lässt sich Abwärme zur Volumenänderungsarbeit nutzen. Aufgabe ist, mittels Abwärme in einem thermischen Prozess Volumenänderungsarbeit zu erzielen, diese auf einem Hydraulikprozesse zu übertragen, um dann beispielsweise Pressen oder Generatoren in stationären industriellen Anlagen anzutreiben.

Description

Thermo-Hydraulisches Verfahren zur Druckerhöhung diverser Arbeitsfluids und deren Anwendung
Beschreibung
1 Die Erfindung betrifft ein thermohydraulisches Druckerhöhungsverfahren und dessen Anwendung. Eine derartige technische Lösung wird in erster Linie im Bereich der Energiewirtschaft, im Maschinenbau und im chemischen Anlagenbau benötigt. In einer Hydraulikanlage übernimmt die Druckerhöhung nach dem Stand der Technik eine Hydraulikpumpe, welche von einem Motor angetrieben wird.
2 Hierfür werden hochwertige Energien wie Strom, Diesel oder Benzin benötigt. Hydraulische Anlagenkomponenten sind marktgängig, finden überall in der Technik Anwendung und stehen auf einem hohen Entwicklungsniveau. Nachteilig wären die hochwertigen Antriebsenergien zu nennen. Einige Arbeitsfluids verändern in der Nähe und oberhalb des kritischen Punktes mit steigender Temperatur sehr stark
3 ihre Dichte und gehen bei weiterer Energiezufuhr ohne Dichtesprünge bei Temperaturen weit unter 100 0C in den gasförmigen Zustand über und vergrößern bei hohem Druck ihr Volumen um das Mehrfache. Lässt sich der stoffspezifische Systemdruck und die Systemtemperatur an einem Hydraulikprozess anpassen, so entsteht die Option, Abwärme zur Volumenänderungsarbeit zu nutzen
4 Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, mittels Abwärme in einem thermischen Prozess Volumenänderungsarbeit zu erzielen, diese auf einem Hydraulikprozesse zu übertragen, um dann beispielsweise Pressen oder Generatoren in stationären industriellen Anlagen anzutreiben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen durch die kennzeichnenden
5 Merkmale der Ansprüche 1 bis 4 gelöst. Danach wird in einem Druckbehälter (2) das flüssige Arbeitsfluid (1) mittels Wärmeübertrager (3) anfangs isochor beheizt, so dass Druck und Temperatur steigen. Der Druckbehälter(2) steht in direkter Verbindung mit einem Doppelzylinder (5), bei dem die zweite Seite mit Hydrauliköl (9) gefüllt ist. Beim Start steht der Kolben (10) oben (große Dichte). Das Druckventil
6 (8) öffnet erst dann, wenn der Innendruck über dem Hydraulikdruck ansteigt. Dann strömt Hydrauliköl in den Hochdruckbehälter (11) und kann zur Arbeit (12) genutzt werden. Nach dem das Druckventil (8) geöffnet hat, erfolgt die weitere Erwärmung des Arbeitsfluids isobar (oberer Hydraulikdruck), bis der untere Umkehrpunkt im Doppelzylinder (5) erreicht ist (kleine Dichte). Mit dem Abkühlen verkleinert sich das Volumen wieder, der Druck sinkt und der Niederdruck des Hydrauliksystems (13) schiebt den Kolben wieder zurück in die obere Ausgangsstellung. Da die Erwärmung bzw. Kühlung des Arbeitsfluids stetig steigend bzw. fallend erfolgt, lässt sich ein Großteil der Wärme regenerieren. Figur 2 und 3 zeigen eine Anwendung, wie beispielsweise 12 Thermohydraulikzylinder zusammengeschaltet sind. Dabei werden in einem Zyklus 5 Thermohydraulikzylinder zur Regeneration verbunden, einer wird erhitzt und einer gekühlt. Mit dem nächsten Zyklus wechselt mittels Regelung die Anschlussbelegung, so dass pro Zyklus ein kompletter Hub angesaugt und gedrückt werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Arbeitsfluids
2 Druckbehälter Arbeitsfluid
3 Wärmeübertrager
4 Abwärme
5 Doppelzylinder
6 Hydrauliköl
7 Saugventil
8 Druckventil
9 Hydraulikölsystem
10 Kolben
11 Hydrauliköl-Hochdruck-Behälter
12 Hydraulikmotor mit Generator
13 Hydrauliköl-Niederdruck-Behälter

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur thermohydraulischen Druckerhöhung und dessen Anwendung für diverse Arbeitsfluids, dadurch gekennzeichnet, dass ein passendes, mit dem Hydraulikprozess abgestimmtes flüssiges Arbeitsfluid (1) in einem Druckbehälter (2) von einem integrierten Wärmeübertrager (3) mittels Abwärme (4) und direktverbundenem Doppelzylinder (5) anfangs bis zum erreichen des Hydraulikarbeitsdruckes isochor erwärmt wird, dass im unteren Teil des Doppelzylinders (5) sich Hydrauliköl (6) mit einem Saug- (7) und Druckventil (8) befindet, die vom Differenzdruck im Hydraulikölsystem (10) gesteuert werden, dass im Doppelzylinder ein Kolben (9) Arbeitsfluid und Hydrauliköl trennt, dass nach dem erreichen des Hydraulikarbeitsdruckes das Öl aus dem Doppelzylinder (5) gedrückt wird und die Erwärmung bis zum unteren Anschlag isobar erfolgt, dass mit der Abkühlphase der Kolben (10) durch Volumenverkleinerung und Niederdruck des Hydrauliksystems wieder in die Ausgangslage verschoben wird, wo der Prozess von Neuem beginnt, dass Wärmeübertrager (3) und Doppelzylinder (5) senkrecht angeordnet sind, um eine optimale Temperaturschichtung bei der Massenverschiebung zu erzielen, dass die Baugruppe Wärmeübertrager (3) und Doppelzylinder (5) komplett isoliert wird.
2. Verfahren zur thermohydraulischen Druckerhöhung und dessen Anwendung für diverse Arbeitsfluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Verbesserung der Effizienz mehrstufig mit Regeneration Figur 2 hydraulisches und Figur 3 thermisches Schaltschema ausgeführt wird.
3. Verfahren zur thermohydraulischen Druckerhöhung und dessen Anwendung für diverse Arbeitsfluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auch ohne Kolben (10), also ohne Medientrennung nutzbar ist, wenn das Arbeitsfluid auch im Hydraulikkreislauf strömt bei entsprechenden Komponenten.
4. Verfahren zur thermohydraulischen Druckerhöhung und dessen Anwendung für diverse Arbeitsfluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren als Heat Hydraulic Cycle, Abkürzung HHC-Verfahren, bezeichnet wird.
EP08839311A 2007-10-15 2008-10-14 Thermo-hydraulisches verfahren zur druckerhöhung diverser arbeitsfluids und deren anwendung Withdrawn EP2209999A1 (de)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053035A1 (de) 2010-12-02 2012-09-13 Rerum Cognitio Forschungszentrum Gmbh Thermo-Hydraulisch-Mechanisches Verfahren zur Druckerhöhung diverser Arbeitsfluids und deren Anwendung
DE102012001629A1 (de) * 2012-01-11 2013-07-11 Rerum Cognitio Produktrealisierungs Gmbh Thermo-hydraulisches-piezoelektrisches Verfahren für die Elektroenergieerzeugung im Kreisprozess
US9790816B1 (en) * 2017-04-10 2017-10-17 Masoud Darvishian Systems and methods of converting heat to electrical power
US9896975B1 (en) * 2017-04-10 2018-02-20 Masoud Darvishian Systems and methods of converting heat to electrical power
CN112833580B (zh) * 2021-01-20 2022-07-15 重庆科技学院 一种工业余热余压综合回收系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1603503A (de) 1968-10-10 1971-05-03
US4023366A (en) * 1975-09-26 1977-05-17 Cryo-Power, Inc. Isothermal open cycle thermodynamic engine and method
US4134265A (en) * 1977-04-26 1979-01-16 Schlueter William Bryan Method and system for developing gas pressure to drive piston members
US4617801A (en) * 1985-12-02 1986-10-21 Clark Robert W Jr Thermally powered engine
NL1004950C2 (nl) * 1997-01-08 1998-07-13 Cyclo Dynamics B V Werkwijze en inrichting voor het omzetten van warmte-energie in arbeid.
KR100233198B1 (ko) * 1997-07-04 1999-12-01 윤종용 스터링 냉동기의 진동흡수펌프장치
US6250078B1 (en) * 2000-04-27 2001-06-26 Millennium Cell, L.L.P. Engine cycle and fuels for same
AUPS138202A0 (en) * 2002-03-27 2002-05-09 Lewellin, Richard Laurance Engine
JP2004332672A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Taiyoko Kenkyusho:Kk 太陽光熱利用スターリングエンジン発電装置
DE102004023019A1 (de) * 2004-05-06 2005-12-01 Willy Vogel Aktiengesellschaft Dosierpumpe, insbesondere für Schmierstoffe, mit Dehnstoffantrieb, Schmierstoffbehälter für die Dosierpumpe sowie Schmierverfahren
JP2006283699A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Toyota Motor Corp 熱エネルギ回収装置
US8353684B2 (en) * 2009-02-05 2013-01-15 Grant Peacock Phase change compressor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009049598A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201003203B (en) 2011-09-28
DE112008003437A5 (de) 2010-09-09
RU2010119013A (ru) 2011-11-27
AU2008314315A2 (en) 2010-06-03
WO2009049598A1 (de) 2009-04-23
RU2496031C2 (ru) 2013-10-20
DE102007049522A1 (de) 2009-04-16
AU2008314315A1 (en) 2009-04-23
DE102007049522A8 (de) 2010-10-14
CA2705856A1 (en) 2009-04-23
US20100275590A1 (en) 2010-11-04

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