EP2746543A1 - Schmierung von Expansionsmaschinen - Google Patents
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- EP2746543A1 EP2746543A1 EP12198869.5A EP12198869A EP2746543A1 EP 2746543 A1 EP2746543 A1 EP 2746543A1 EP 12198869 A EP12198869 A EP 12198869A EP 2746543 A1 EP2746543 A1 EP 2746543A1
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Definitions
- the present invention relates to a thermodynamic cycle apparatus comprising a working medium with a lubricant additive and an expansion machine for converting enthalpy in the working medium into mechanical energy.
- ORC Organic Rankine Cycle
- the working medium is brought to a working pressure by a feed pump, and it is supplied to it in an evaporator energy in the form of heat, which is provided by a combustion, a waste heat stream or other heat source available.
- the working fluid flows via a pressure tube to an expansion machine in which it is expanded to a lower pressure.
- the expanded working medium vapor flows through a condenser, in which a heat exchange between the vaporous working medium and a cooling medium takes place, after which the condensed working medium is pressurized by the feed pump and returned to the evaporator in a cyclic process.
- volumetric expansion machines also called positive displacement expansion machines be referred to, include one or more working chamber (s) and perform during an increase in volume of this working chamber (s) during the relaxation of the working medium work.
- These expansion machines are realized, for example, in the form of piston expansion machines, screw expansion machines or scroller expander.
- Such volumetric expansion machines are used in particular in ORC systems of small power class (eg 1 to 500 kW electrical power).
- ORC systems of small power class (eg 1 to 500 kW electrical power).
- volumetric expansion machines require lubrication by a lubricant in particular the piston or the mutually rolling profiles (flanks) of the expansion space and the bearings and the sliding walls of the working chamber. So it requires a lubrication of the bearings and the touching flanks.
- the lubrication of the high-pressure side and the low-pressure side bearings is accomplished via a respective lubricant supply.
- the lubricant is directed to the bearings, passes through the bearing and leaves the bearing via a connection to the low pressure side and enters the exhaust steam path. There, the liquid oil mixes with the exhaust steam and is transported to the condenser.
- Both bearings are approximately at the same pressure level, since the two bearings are connected to each other via a bore / pipe.
- the pressure level at the bearings is on the order of the pressure at the outlet of the expansion machine.
- thermodynamic cycle device with a working fluid with a lubricant additive; an expansion machine for converting enthalpy in the working medium into mechanical energy; a multi-stage pressure increasing device (for example, a feed pump) for stepwise pressurizing the working medium; means for branching off a portion of the working fluid between two stages of the multi-stage pressure booster; and means for supplying the diverted portion of the working medium to one or more bearing points of the expansion machine.
- the tapping of the multi-stage pressure booster for diverting a portion of the working medium has the advantage that the working medium with the lubricant is diverted directly from the multi-stage pressure booster at a suitable pressure level.
- thermodynamic size of the enthalpy of the working medium includes, as usual, the internal thermal energy and the volume work to be done ("pressure energy").
- the multi-stage pressure booster may comprise a multi-stage pump, in particular a multistage centrifugal pump, or several directly sequential pumps.
- a multi-stage pump in particular a multistage centrifugal pump, or several directly sequential pumps.
- these may be based on different functional principles, for example as a piston pump, centrifugal pump, screw pumps, etc.
- the pressure booster stages may also have the same functional principle and are then preferably housed in a housing ("a pump").
- thermodynamic cycle apparatus A development of the thermodynamic cycle apparatus is that the means for branching off a part of the working medium may comprise a branch, in particular a bore, between two stages of the multi-stage pump or a branch between two pumps. This represents a simple practical realization of the means for branching.
- the means for supplying the diverted portion of the working medium to one or more bearings of the expansion machine may comprise one or more conduits.
- thermodynamic cycle device in the case of a multi-stage pump with two or more impellers, the means for branching off a part of the working medium in the conveying direction of the pump can be arranged between two directly adjacent impellers.
- the gradual increase in pressure of the working fluid can be exploited by means of the wheels and a part of the working medium (mixture of a working fluid and the lubricant) are branched off at a suitable location.
- thermodynamic cycle apparatus may further comprise means for discharging the working medium with the lubricant additive from the one or more bearings, wherein the means for discharging the working medium may in particular be in fluid communication with an outlet of the expansion machine.
- the cycle device may be an organic Rankine cycle device and / or the expansion machine may be selected from the group consisting of a piston expansion machine, screw expansion machine, a scroll expander, a vane machine, and a root expander.
- the working medium may be provided in the form of an organic working medium, wherein the working medium may comprise or consist in particular of a fluorinated working medium such as fluorinated hydrocarbons, fluorinated carbons, fluoro ethers or fluoroketones, and / or the lubricant in particular Include or may consist of refrigerant oil, and / or wherein the lubricant content of the working medium can be between 0.1% and 10% by weight.
- a fluorinated working medium such as fluorinated hydrocarbons, fluorinated carbons, fluoro ethers or fluoroketones
- the lubricant in particular Include or may consist of refrigerant oil, and / or wherein the lubricant content of the working medium can be between 0.1% and 10% by weight.
- thermodynamic cycle device can be part of a steam power plant.
- thermodynamic cycle apparatus comprising the expansion machine, a multi-stage pressure booster and a working medium with a lubricant additive
- the method comprising the steps of: stepwise pressurizing the working medium with the multi-stage pressure booster device; Diverting a portion of the working fluid between two stages of the multi-stage pressure booster; and supplying the diverted portion of the working medium to at least one or more bearing points of the expansion machine for lubricating the bearings.
- FIG. 1 exemplifies a lubrication system for an expansion machine according to the present invention.
- the working fluid will be diverted directly from the multi-stage feed pump at a suitable pressure level.
- the solution of the invention combines the function of a condensate pump and the feed pump advantageously in a housing and allows the removal of liquid at a suitable location, said location (number of already passed stages) determines the pressure level of the liquid withdrawn.
- a special feature of these pumps can be used.
- the pressure increase in the multi-stage pumps takes place by a juxtaposition of a plurality of impellers, so that per stage a pressure increase of e.g. 1 bar takes place.
- the wheels are mounted on a shaft in a housing and each have the same diameter. Towards the shaft, an increase in pressure is observed in stages. Through a tap at a suitable point can now liquid, in the present case lubricant working fluid solution, are removed at the pressure level, which already has the appropriate pressure level. So it must be made no further increase in pressure of this fluid.
- FIG. 1 shows a schematic diagram of a thermodynamic cycle device according to the present invention.
- the thermodynamic cycle apparatus includes a multi-stage multi-impeller feed pump 1.
- the multi-stage feed pump 1 is supplied with liquid working fluid-lubricant solution, which solution enters the inlet 2 in the pump.
- the necessary for the lubrication of the bearings 9 of the expansion machine 5 mass flow is diverted directly at a suitable point 3 with a prevailing pressure level between two adjacent wheels and the bearings 9 are provided.
- the bearings 9 are supplied via the lubricant supply 4, wherein the lubricant passes through the bearings and is discharged via a discharge line / device 6.
- the discharge line / device 6 is in communication with the outlet of the expansion machine 5, which in turn is in communication with the condenser 7.
- both the lubricant supply 4 and the lubricant discharge line 6 can be integrated into the expansion machines 5 and need not be designed as a separate line, but can be part of the housing or the rotors.
- the exhaust steam and the lubricant pass to the condenser 7, from which the liquefied working medium lubricant solution is conducted to the bearing points 9 and to the evaporator 8 by means of a feed pump as described.
- the working fluid evaporates, but the lubricant remains liquid and serves for lubrication and sealing of the flanks of the expansion machine. 5
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermodynamische Kreisprozessvorrichtung, die ein Arbeitsmedium mit einem Schmierstoffzusatz und eine Expansionsmaschine zur Umwandlung von Enthalpie im Arbeitsmedium in mechanische Energie umfasst.
- Der Betrieb von Expansionsmaschinen, wie z.B. Dampfturbinen und beispielsweise mit Hilfe des Organic Rankine Cycle (ORC)-Verfahrens zur Erzeugung elektrischer Energie durch den Einsatz organischer Medien, beispielsweise organischer Medien mit niedriger Verdampfungstemperatur, die bei gleichen Temperaturen verglichen mit Wasser als Arbeitsmedium im allgemeinen höhere Verdampfungsdrücke aufweisen, ist im Stand der Technik bekannt. ORC-Anlagen stellen eine Realisierung des Clausius-Rankine-Kreisprozesses dar, in dem beispielsweise prinzipiell über adiabatische und isobare Zustandsänderungen eines Arbeitsmediums elektrische Energie gewonnen wird. Über Verdampfung, Expansion und anschließende Kondensation des Arbeitsmediums wird hierbei mechanische Energie gewonnen und in elektrische Energie gewandelt. Prinzipiell wird das Arbeitsmedium durch eine Speisepumpe auf Betriebsdruck gebracht, und es wird ihm in einem Verdampfer Energie in Form von Wärme, die durch eine Verbrennung, einen Abwärmestrom oder eine sonstige Wärmequelle zur Verfügung gestellt wird, zugeführt. Vom Verdampfer aus strömt das Arbeitsmedium über ein Druckrohr zu einer Expansionsmaschine, in der es auf einen niedrigeren Druck entspannt wird. Im Anschluss strömt der entspannte Arbeitsmediumsdampf durch einen Kondensator, in welchem ein Wärmeaustausch zwischen dem dampfförmigen Arbeitsmedium und einem Kühlmedium stattfindet, wonach das auskondensierte Arbeitsmedium durch die Speisepumpe wieder mit Druck beaufschlagt wird und zu dem Verdampfer in einem Kreisprozess zurückgeführt wird.
- Eine besondere Klasse von Expansionsmaschinen stellen volumetrisch arbeitende Expansionsmaschinen dar, die auch als Verdrängungsexpansionsmaschinen bezeichnet werden, eine oder mehrere Arbeitskammer/n umfassen und während einer Volumenzunahme dieser Arbeitskammer/n während der Entspannung des Arbeitsmediums Arbeit verrichten. Diese Expansionsmaschinen sind beispielsweise in Form von Kolbenexpansionsmaschinen, Schraubenexpansionsmaschinen oder Scrollexpandern realisiert. Derartige volumetrisch arbeitende Expansionsmaschinen werden insbesondere in ORC-Systemen kleiner Leistungsklasse (z.B. 1 bis 500 kW elektrische Leistung) eingesetzt. Im Gegensatz zu Turbinen erfordern volumetrisch arbeitende Expansionsmaschinen jedoch eine Schmierung durch ein Schmiermittel insbesondere des Kolbens bzw. der sich aufeinander abwälzenden Profile (Flanken) des Expansionsraums sowie der Wälzlager und der gleitenden Wände der Arbeitskammer. Es bedarf also eine Schmierung der Lagerstellen und der sich berührenden Flanken.
- Aus dem in dem Dokument
GB 2427002 - Bei der gemäß internem Stand der Technik verwendeten Expansionsmaschine wird die Schmierung der hochdruckseitigen und der niederdruckseitigen Lager über jeweils eine Schmierstoffzuführung bewerkstelligt. Der Schmierstoff wird an die Lagerstellen geleitet, passiert das Lager und verlässt über eine Verbindung zur Niederdruckseite das Lager und tritt in den Abdampfpfad ein. Dort mischt sich das flüssige Öl mit dem Abdampf und wird zum Kondensator transportiert. Beide Lagerstellen liegen in etwa auf gleichem Druckniveau, da die beiden Lagerstellen über ein Bohrung / Leitung miteinander verbunden sind. Das Druckniveau an den Lagerstellen ist in der Größenordnung des Drucks am Auslass der Expansionsmaschine.
- Bei Abzweigung des schmiermittelhaltigen Arbeitsmediums nach Druckerhöhung durch die Speisepumpe auf Betriebsdruck ist dabei jedoch Folgendes nachteilig. Für die Zuführung der Schmierstoff-Arbeitsmedium-Lösung muss der Druck etwas über dem Druckniveau der Lagerstellen liegen. Ein zu großer Druck könnte zu geänderten und unerwünschten Strömungsverhältnissen in den Lagern führen. Weiterhin könnte auch eine zu große Menge Fluid in Richtung der Lager strömen. Aus diesem Grund werden Drosseln eingesetzt, um das Druckniveau zu begrenzen. Eine Druckerhöhung über das notwendige Maß hinaus und eine darauf folgende Drosselung ist energetisch ungünstig. Zudem muss eine weitere Komponente (nämlich eine Drossel) verbaut werden.
- Es besteht somit ein Bedarf dafür, ein Verfahren zur Schmierung von Expansionsmaschinen bereitzustellen, in dem die oben genannten Probleme ausgeräumt oder zumindest gemildert werden. Dies liegt der vorliegenden Erfindung als Aufgabe zugrunde.
- Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine thermodynamische Kreisprozessvorrichtung mit einem Arbeitsmedium mit einem Schmierstoffzusatz; einer Expansionsmaschine zur Umwandlung von Enthalpie im Arbeitsmedium in mechanische Energie; einer mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung (beispielsweise eine Speisepumpe) zum stufenweisen Druckbeaufschlagen des Arbeitsmediums; einem Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung; und einem Mittel zum Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine. Das Anzapfen der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums hat den Vorteil, dass das Arbeitsmedium mit dem Schmierstoff direkt aus der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung auf geeignetem Druckniveau abgezweigt wird. Auf diese Weise kann dann auf ansonsten erforderliche Mittel zur Drosselung des Drucks vor dem Zuführen zu den Lagern verzichtet werden. Die thermodynamische Größe der Enthalpie des Arbeitsmediums umfasst dabei wie üblich die innere, thermische Energie und die zu verrichtende Volumenarbeit ("Druckenergie").
- Gemäß einer Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung kann die mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung eine mehrstufige Pumpe, insbesondere eine mehrstufige Kreiselpumpe, oder mehrere unmittelbar aufeinander folgende Pumpen umfassen. Dabei können im Falle von mehreren Pumpen, im Speziellen im Fall von zwei Pumpen, diese auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien beruhen, beispielsweise als Kolbenpumpe, Kreiselpumpe, Schneckenpumpen, etc. ausgebildet sein. Andererseits können die Druckerhöhungsstufen auch das gleiche Funktionsprinzip aufweisen und sind dann bevorzugt in einem Gehäuse ("eine Pumpe") untergebracht.
- Eine Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung besteht darin, dass das Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums eine Abzweigung, insbesondere eine Bohrung, zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Pumpe oder eine Abzweigung zwischen zwei Pumpen umfassen kann. Dies stellt eine einfache praktische Realisierung der Mittel zum Abzweigen dar.
- Gemäß einer anderen Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung kann das Mittel zum Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine eine oder mehrere Rohrleitungen umfassen.
- Gemäß einer Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung kann im Falle einer mehrstufigen Pumpe mit zwei oder mehreren Laufrädern, das Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums in Förderrichtung der Pumpe zwischen zwei direkt benachbarten Laufrädern angeordnet sein. In dieser Weiterbildung kann die stufenweise Druckerhöhung des Arbeitsmediums mittels der Laufräder ausgenutzt werden und ein Teil des Arbeitsmediums (Mischung aus einem Arbeitsmittel und dem Schmiermittel) an geeigneter Stelle abgezweigt werden.
- Gemäß einer anderen Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung kann sie weiterhin Mittel zum Abführen des Arbeitsmediums mit dem Schmierstoffzusatz von der oder den Lagerstellen umfassen, wobei das Mittel zum Abführen des Arbeitsmediums insbesondere in Fluidverbindung mit einem Auslass der Expansionsmaschine sein kann. Dies hat den Vorteil, dass das Arbeitsmedium mitsamt dem Schmierstoff wieder abgeführt und dem Kreisprozess wieder zugeführt werden kann.
- Die Kreisprozessvorrichtung kann eine Organic-Rankine-Cycle-Vorrichtung sein und/oder die Expansionsmaschine kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einer Kolbenexpansionsmaschine, Schraubenexpansionsmaschine, einem Scrollexpander, einer Flügelzellenmaschine und einem Rootexpander besteht.
- Gemäß einer anderen Weiterbildung der thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung kann das Arbeitsmedium in Form eines organischen Arbeitsmediums bereitgestellt werden, wobei das Arbeitsmedium insbesondere ein fluoriertes Arbeitsmedium, wie beispielsweise fluorierte Kohlenwasserstoffe, fluorierte Kohlenstoffe, Fluorether oder Fluorketone, umfassen oder daraus bestehen kann und/oder der Schmierstoff insbesondere ein Kältemittelöl umfassen oder daraus bestehen kann, und/oder wobei der Schmierstoffanteil des Arbeitmediums zwischen 0,1% und 10% Massenanteil betragen kann.
- Die erfindungsgemäße thermodynamische Kreisprozessvorrichtung oder eine deren Weiterbildungen können Teil eines Dampfkraftwerks sein.
- Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Schmierung einer Expansionsmaschine in einer thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung, wobei die Kreisprozessvorrichtung die Expansionsmaschine, eine mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung und ein Arbeitsmedium mit einem Schmierstoffzusatz umfasst, und wobei das Verfahren die Schritte umfasst: stufenweises Druckbeaufschlagen des Arbeitsmediums mit der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung; Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung; und Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an wenigstens eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine zum Schmieren der Lagerstellen. Die Vorteile entsprechen jenen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden.
- Zudem entsprechen die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und deren Vorteile jenen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden.
- Weitere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung erschöpfen. Es versteht sich weiterhin, dass einige oder sämtliche der im Weiteren beschriebenen Merkmale auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.
-
Figur 1 veranschaulicht beispielhaft ein Schmiersystem für eine Expansionsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. - Gemäß der Erfindung wird das Arbeitsmedium direkt aus der mehrstufigen Speisepumpe auf geeignetem Druckniveau abgezweigt werden. Die erfindungsgemäße Lösung vereinigt die Funktion einer Kondensatpumpe und der Speisepumpe vorteilhaft in einem Gehäuse und ermöglicht die Entnahme von Flüssigkeit an passender Stelle, wobei diese Stelle (Anzahl von bereits durchlaufenen Stufen) das Druckniveau der entnommenen Flüssigkeit bestimmt. Bei Einsatz von mehrstufigen Speisepumpen kann eine spezielle Eigenschaft dieser Pumpen genutzt werden. Die Druckerhöhung bei den mehrstufigen Pumpen findet durch ein Aneinanderreihen von mehreren Laufrädern statt, so dass pro Stufe eine Druckerhöhung von z.B. 1 bar stattfindet. Die Laufräder werden auf einer Welle in ein Gehäuse eingebaut und besitzen jeweils den gleichen Durchmesser. In Richtung der Welle ist eine Druckerhöhung in Stufen zu beobachten. Durch eine Anzapfung an passender Stelle kann nun Flüssigkeit, im vorliegenden Fall Schmierstoff-Arbeitsmedium-Lösung, auf dem Druckniveau entnommen werden, welches bereits das passende Druckniveau besitzt. Es muss also keine weitere Druckerhöhung dieses Fluids vorgenommen werden.
-
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
Figur 1 gezeigt ist, umfasst die thermodynamische Kreisprozessvorrichtung gemäß einem Beispiel für die vorliegende Erfindung eine mehrstufige Speisepumpe 1 mit mehreren Laufrädern. Die mehrstufige Speisepumpe 1 wird mit flüssiger Arbeitsmedium-Schmierstoff-Lösung versorgt, wobei diese Lösung am Einlass 2 in die Pumpe eintritt. Der für die Schmierung der Lagerstellen 9 der Expansionsmaschine 5 notwendige Massenstrom wird direkt an geeigneter Stelle 3 mit einem dort herrschenden Druckniveau zwischen zwei benachbarten Laufrädern abgezweigt und den Lagerstellen 9 zur Verfügung gestellt. Die Lagerstellen 9 werden über die Schmierstoffzuführung 4 versorgt, wobei der Schmierstoff die Lagerstellen passiert und über eine Abführleitung/-vorrichtung 6 abgeführt wird. Die Abführleitung/-vorrichtung 6 steht in Verbindung mit dem Auslass der Expansionsmaschine 5 welcher wiederum in Verbindung mit dem Kondensator 7 steht. - Es ist zu bemerken, dass sowohl die Schmierstoffzuführung 4 als auch die Schmierstoffabführleitung 6 in die Expansionsmaschinen 5 integriert sein können und nicht als eigene Leitung ausgeführt werden müssen, sondern Teil des Gehäuses oder der Rotoren sein können. Der Abdampf und der Schmierstoff gelangen zum Kondensator 7, von welchem die verflüssigte Arbeitsmedium-Schmierstoff-Lösung mittel Speisepumpe wie beschrieben zu den Lagerstellen 9 sowie zum Verdampfer 8 geleitet wird. Im Verdampfer 8 verdampft das Arbeitsmedium, der Schmierstoff bleibt jedoch flüssig und dient zur Schmierung und Dichtung der Flanken der Expansionsmaschine 5.
Claims (15)
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung, umfassend:ein Arbeitsmedium mit einem Schmierstoffzusatz;eine Expansionsmaschine zur Umwandlung von Enthalpie im Arbeitsmedium in mechanische Energie;eine mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung zum stufenweisen Druckbeaufschlagen des Arbeitsmediums;Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung; undMittel zum Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine.
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung eine mehrstufige Pumpe, insbesondere eine mehrstufige Kreiselpumpe, oder mehrere unmittelbar aufeinander folgende Pumpen umfasst.
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums eine Abzweigung, insbesondere eine Bohrung, zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Pumpe oder eine Abzweigung zwischen zwei Pumpen umfasst.
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Mittel zum Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine eine oder mehrere Rohrleitungen umfasst.
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Falle einer mehrstufigen Pumpe mit zwei oder mehreren Laufrädern das Mittel zum Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums in Förderrichtung der Pumpe zwischen zwei direkt benachbarten Laufrädern angeordnet ist.
- Thermodynamische Kreisprozessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend:Mittel zum Abführen des Arbeitsmediums mit dem Schmierstoffzusatz von der oder den Lagerstellen, wobei das Mittel zum Abführen des Arbeitsmediums insbesondere in Fluidverbindung mit einem Auslass der Expansionsmaschine ist.
- Kreisprozessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, in der die Kreisprozessvorrichtung eine Organic-Rankine-Cycle-Vorrichtung ist und/oder in der die Expansionsmaschine aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Kolbenexpansionsmaschine, Schraubenexpansionsmaschine, einem Scrollexpander, einer Flügelzellenmaschine und einem Rootexpander besteht.
- Kreisprozessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Arbeitsmedium in Form eines organischen Arbeitsmediums bereitgestellt wird, wobei das Arbeitsmedium insbesondere ein fluoriertes Arbeitsmedium umfasst oder daraus besteht und/oder der Schmierstoff insbesondere ein Kältemittelöl umfasst oder daraus besteht, wobei der Schmierstoffanteil des Arbeitmediums zwischen 0,1% und 10% Massenanteil beträgt.
- Dampfkraftwerk, das die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
- Verfahren zur Schmierung einer Expansionsmaschine in einer thermodynamischen Kreisprozessvorrichtung, wobei die Kreisprozessvorrichtung die Expansionsmaschine, eine mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung und ein Arbeitsmedium mit einem Schmierstoffzusatz umfasst, und wobei das Verfahren die Schritte umfasst:stufenweises Druckbeaufschlagen des Arbeitsmediums mit der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung;Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums zwischen zwei Stufen der mehrstufigen Druckerhöhungseinrichtung; undZuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an wenigstens eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine zum Schmieren der Lagerstellen;wobei die mehrstufige Druckerhöhungseinrichtung bevorzugt eine mehrstufige Pumpe, insbesondere eine mehrstufige Kreiselpumpe, oder mehrere unmittelbar aufeinander folgende Pumpen umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums über eine Abzweigung, insbesondere eine Bohrung, zwischen den zwei Stufen der mehrstufigen Pumpe oder über eine Abzweigung zwischen zwei Pumpen erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Zuführen des abgezweigten Teils des Arbeitsmediums an eine oder mehrere Lagerstellen der Expansionsmaschine über eine oder mehrere Rohrleitungen erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei im Falle einer mehrstufigen Pumpe mit zwei oder mehreren Laufräder das Abzweigen eines Teils des Arbeitsmediums in Förderrichtung der Speisepumpe zwischen zwei direkt benachbarten Laufrädern erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit dem weiteren Schritt:Abführen des Arbeitsmediums mit dem Schmierstoffzusatz von der oder den Lagerstellen, wobei das Abführen des Arbeitsmediums insbesondere in Fluidverbindung mit einem Auslass der Expansionsmaschine erfolgt.
- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Arbeitsmedium in Form eines organischen Arbeitsmediums bereitgestellt wird, wobei das Arbeitsmedium insbesondere ein fluoriertes Arbeitsmedium umfasst oder daraus besteht und/oder der Schmierstoff insbesondere ein Kältemittelöl umfasst oder daraus besteht, wobei der Schmierstoffanteil des Arbeitmediums zwischen 0,1% und 10% Massenanteil beträgt.
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