ES2278377T3 - Metodo y dispositivo para realizar un proceso ciclico termodinamico. - Google Patents
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Abstract
Método para ejecutar un proceso termodinámico cíclico con al menos uno de los siguientes pasos: - bombear un flujo de medio de trabajo líquido (13) a una presión aumentada y formar un flujo de medio líquido de trabajo (14) presurizado, - calentar y vaporizar parcialmente el flujo de medio de trabajo líquido (14) presurizado mediante condensación parcial de un flujo de medio de trabajo (129 expandido y crear un primer flujo de medio de trabajo (15) parcialmente vaporizado y de un flujo de medio de trabajo (12a) expandido, parcialmente condensado; - seguir vaporizando el flujo de medio de trabajo (15) parcialmente vaporizado con calor transferido desde una fuente externa de calor (20), y crear un segundo flujo de medio de trabajo (18) al menos parcialmente vaporizado; - separar una fase líquida (19) de una fase de vapor (10) del segundo flujo de medio de trabajo al menos parcialmente vaporizado; - expandir la fase de vapor (10), convertir su energía en una forma que se pueda usar y crear unafase de vapor expandida (11); - mezclar la fase líquida (19) con la fase de vapor expandida (11) y formar el flujo de medio de trabajo (12) expandido; - condensar completamente el flujo de medio de trabajo expandido (12a) parcialmente condensado y crear el flujo de medio de trabajo (13) líquido.
Description
Método y dispositivo para realizar un proceso
cíclico termodinámico.
La invención se refiere a un método y a un
dispositivo para la realización de un proceso cíclico termodinámico
según la reivindicación 1 o bien la reivindicación 8.
Las estaciones térmicas de potencia utilizan
procesos cíclicos termodinámicos para transformar el calor en
energía mecánica o eléctrica. Una estación térmica de potencia y un
proceso cíclico termodinámico así se divulgan en el documento EP
1070830 A. Estaciones térmicas de potencia convencionales originan
el calor por medio de combustión de sustancias combustibles, ante
todo de carbón, aceite y gas, fósiles energéticos. Los procesos
cíclicos se operan de esta manera por ejemplo sobre la base del
proceso cíclico clásico de Ranking, con agua en calidad de medio de
trabajo. Su alto punto de ebullición hacen al agua no atractiva ante
todo al usar fuentes de calor con temperaturas entre 100º hasta
200ºC, por ejemplo líquidos geotérmicos o calor residual de
procesos, debido a que el proceso no es
económico.
económico.
Para fuentes de calor con temperaturas tan bajas
se han desarrollado diversas tecnologías en los últimos años que
hacen posible convertir su calor en energía mecánica o eléctrica con
un alto grado de eficiencia. Junto al proceso de Ranking con medios
orgánicos de trabajo (Ciclo Orgánico de Ranking, ORC por sus siglas
en inglés) sobresale ante todo un proceso conocido como el proceso
de ciclo de Kalina por sus notables mejores niveles de eficiencia
frente al proceso clásico de Rankine. Se han desarrollado varios
ciclos para aplicaciones diferentes sobre la base del proceso
cíclico de Kalina. En lugar de agua estos ciclos utilizan una mezcla
de dos substancias (por ejemplo amoníaco y agua) como su medio de
trabajo, y el proceso de ebullición no isotérmica y condensación de
la mezcla se utiliza para aumentar la eficiencia del ciclo en
comparación con el ciclo de Rankine.
Para temperaturas de la fuente de calor de 100
hasta 140ºC se prefiere usar el ciclo de Kalina KCS 34 (Sistema de
ciclo de Kalina 34, KCS por sus siglas en inglés), el cual se emplea
por ejemplo en la planta geotérmica de potencia en Husavik,
Islandia. En este ciclo (ver también Fig. 3) se bombea un medio de
trabajo líquido al primer intercambiador de calor donde se calienta
mediante una condensación parcial de un medio expandido de trabajo.
El flujo calentado del medio de trabajo producido de esta manera se
sigue calentando luego enfriando la fase líquida de un flujo de
medio de trabajo parcialmente vaporizado en un segundo
intercambiador de calor y a continuación se evapora parcialmente
(por ejemplo hasta un contenido líquido de 14-18%) a
un tercer intercambiador de calor usando calor transmitido desde
una fuente externa de calor (por ejemplo, un líquido geotérmico).
Luego la fase líquida del flujo del medio de trabajo parcialmente
evaporado se separa de la fase vaporizada en un separador.
La fase vaporizada se expande en una turbina y
su energía se usa para generar potencia. La fase líquida se dirige
por el segundo intercambiador de calor y se usa para calentar más el
flujo de medio de trabajo calentado. En un mezclador la fase
líquida y la fase de vapor expandida se unen y el flujo del medio de
trabajo expandido es a continuación condensado parcialmente en el
primer intercambiador de calor y finalmente se condensa
completamente en un condensador para que el flujo del medio de
trabajo líquido, mencionado al inicio, se cree y el ciclo se
complete.
complete.
Usando este proceso cíclico conocido como su
punto de inicio, el objeto de la presente invención es indicar un
método y un dispositivo para ejecutar un proceso cíclico
termodinámico que, con la misma fuente externa de calor y
temperatura de agua refrigerante, y con costes de planta que
permanecen esencialmente igual, hace posible producir el mismo
rendimiento de energía mecánica y/o eléctrica o incluso mayor, Pero
distinguiéndose el método y el dispositivo, sin embargo, por virtud
de su complejidad más baja.
La solución del problema planteado al proceso se
resuelve mediante un método según la reivindicación 1. Las
realizaciones ventajosas del método son respectivamente objeto de
las reivindicaciones dependientes 2 hasta 7. La solución al
problema planteado para el dispositivo se logra por un dispositivo
según la reivindicación 8. Las realizaciones ventajosas del
dispositivo son respectivamente objeto de las reivindicaciones
dependientes 9 hasta 14.
De acuerdo con la invención, mediante la
condensación parcial del flujo expandido del medio de trabajo, el
flujo líquido presurizado del medio de trabajo no solo se calienta
sino que incluso se evapora parcialmente. Esto es posible porque,
en comparación con el ciclo KCS 34 mencionado al inicio, se desiste
del segundo intercambiador de calor y con él de la transferencia de
calor desde la fase líquida del flujo de medio de trabajo
parcialmente vaporizado para más calentamiento o para vaporización
parcial del flujo del medio de trabajo calentado. Esto retira menos
calor en la fase líquida que a continuación se usa para mejor
calentamiento y vaporización parcial del flujo de medio de trabajo
líquido presurizado por condensación parcial del flujo expandido del
medio de trabajo.
Mediante una adaptación adecuada de las
superficies que calientan de los intercambiadores de calor
remanentes y otros parámetros cíclicos es posible no solo mantener
el mismo rendimiento de energía mecánica y/o eléctrica por
comparación con el ciclo conocido sino incluso aumentarlo. Los
costes de una superficie de calentamiento posiblemente aumentada
exigida en los intercambiadores de calor remanentes podrían en este
caso compensarse en gran medida por la omisión del segundo
intercambiador de calor y la simplificación asociada de la tubería,
manteniendo así los costes de la planta esencialmente iguales.
Desistiendo del segundo intercambiador de calor
mencionado al inicio o desistiendo de una transferencia de calor
desde la fase líquida al primer flujo de medio de trabajo vaporizado
parcialmente, el dispositivo o el método de acuerdo con la
invención se distinguen porque son menos complejos en comparación
con el estado de la técnica.
La vaporización parcial del flujo del medio de
trabajo líquido por la condensación parcial del flujo del medio
expandido de trabajo puede mejorarse favorablemente por la presión
de la fase vaporizada que alcanza menos de 24 bar y por ello es
mucho menos que los 33 bar conocidos de los ciclos anteriores. De
esta manera el nivel de presión general en el ciclo puede
reducirse, lo que posibilita que se reduzca a su vez la temperatura
de ebullición del medio de trabajo.
Si la presión de la fase de vapor antes de
entrar a la turbina es tres veces más grande que la presión de la
fase vaporizada expandida, también es posible usar turbinas
expansoras convencionales de una sola etapa. Estos tipos de
turbinas expansoras tienen niveles de eficiencia de hasta 88% y
gracias a esto niveles más grandes de eficiencia que las turbinas
expansoras de etapas múltiples usadas previamente en estos tipos de
ciclos, por ejemplo diseñadas para una presión máxima de 33 bar con
niveles de eficiencia de aproximadamente 75%. Una pérdida en el
grado de eficiencia posiblemente asociada con una reducción en el
nivel de presión o las proporciones más bajas de presión por la
turbina expansora en el ciclo se compensa por la mejor eficiencia
de la turbina y el mayor rendimiento posible del medio de trabajo lo
cual permite que comparativamente más energía se extraiga del agua
termal.
Cuando se usa una turbina expansora convencional
de una sola etapa, no se incurre en costes de una segunda etapa de
turbina o en costes adicionales para un diseño específico de turbina
para diferencias altas en presión.
Según una modalidad de la invención se usa una
mezcla de sustancias múltiples en calidad de medio de trabajo. La
mezcla multi-sustancias es preferiblemente una
mezcla de dos sustancias, particularmente un mezcla de
amonio-agua. Como resultado de la vaporización no
isotérmica y la condensación de una mezcla así, se puede lograr un
nivel especialmente alto de eficiencia del ciclo.
Se puede obtener energía de una manera
especialmente amigable para el medio ambiente usando un líquido
geotérmico, particularmente agua termal de una fuente geotérmica,
en calidad de fuente de calor. Los gases residuales (gases de
escape) de las plantas a turbina de gas y/o vapor también se pueden
usar como una fuente de calor o se puede usar calor generado en
procesos de producción industrial (por ejemplo, en producción de
acero).
Un alto grado de eficiencia del ciclo se puede
alcanzar en este caso por la fuente de calor que tiene una
temperatura de 100ºC hasta 200ºC, especialmente 100ºC hasta
140ºC.
La invención, así como otras realizaciones
ventajosas de la misma de acuerdo con las características
dependientes se ilustrarán más detalladamente de aquí en adelante
por medio de ejemplos de realización en las figuras.
En las figuras se muestra:
Figura 1 muestra un circuito de un dispositivo
de la invención para ejecutar un proceso de ciclo termodinámico en
una presentación esquemática simplificada.
Figura 2 muestra un cálculo de ciclo para un
dispositivo de acuerdo con la figura 1.
Figura 3 muestra un circuito para un dispositivo
conocido del estado de la técnica para ejecutar un proceso de ciclo
termodinámico en una representación esquemática simplificada.
Figura 4 muestra un cálculo para un dispositivo
de acuerdo con la figura 3.
El dispositivo mostrado en la figura 1 para
ejecutar un proceso cíclico termodinámico presenta un intercambiador
de calor HE4 (recuperativo), el cual tiene agua termal caliente 20
en el lado primario de una fuente geotérmica que no se muestra con
gran detalle fluyendo por él y conectado al lado secundario, por una
parte al intercambiador de calor HE2 y por la otra parte a un
separador 4. El separador 4 se usa para separar una fase de vapor de
una fase líquida de un medio de trabajo parcialmente vaporizado.
Una salida del lado de vapor del separador 4 se conecta a una
turbina 2. La turbina 2 se conecta en su lado de salida a un
mezclador 5 que aún se conecta con una entrada líquida del
separador 4. En el lado de salida, el mezclador 5 se conecta al lado
secundario de un intercambiador de calor (recuperativo) HE2, que a
su vez se conecta al lado primario de un condensador HE1 a través
del cual fluye agua refrigerante. El condensador HE1 se conecta en
su salida de lado primario, si es necesario por vía de un tanque de
condensación, por medio de una bomba 3 al lado primario del
intercambiador de calor HE2. El lado primario del intercambiador de
calor HE2 se conecta a su vez al lado secundario del intercambiador
de calor HE4 ya mencionado.
Una mezcla de dos substancias de agua y amoniaco
se usa como medio de trabajo en el dispositivo 1, el cual exhibe
así una vaporización no isotérmica y una condensación. Después del
condensador HE1 está el medio de trabajo en estado líquido en
calidad de un flujo de medio líquido de trabajo 13. Con la ayuda de
la bomba 3 el flujo entero del medio líquido de trabajo se bombea
hasta una presión más alta y se crea un flujo de medio líquido de
trabajo presurizado 14.
El flujo de medio líquido de trabajo presurizado
14 se alimenta al lado primario del intercambiador de calor HE2 y
se calienta y se vaporiza parcialmente mediante condensación parcial
de un flujo expandido de medio de trabajo 12, de lado secundario,
alimentado a través del intercambiador de calor HE2, de modo que en
el lado primario después del intercambiador de calor HE2 están
presente un primer flujo vaporizado parcialmente del medio de
trabajo 15 y en el lado secundario un flujo expandido parcialmente
condensado del medio de trabajo 12a. La proporción de vapor en el
primer flujo vaporizado parcialmente del medio de trabajo 15 es de
15%, por ejemplo.
El primer flujo vaporizado parcialmente del
medio de trabajo 15 se alimenta sin calentar más al lado secundario
del intercambiador de calor HE4.
En el lado primario fluye agua termal caliente
20 por el intercambiador de calor HE4. En el intercambiador de
calor HE4 el primero flujo vaporizado de medio de trabajo 15 se
sigue vaporizando enfriando el agua termal 20 y se crea un segundo
flujo de medio de trabajo parcialmente vaporizado. El segundo flujo
de medio de trabajo parcialmente vaporizado 18 se alimenta al
separador 4, en el cual la fase de vapor 10 se separa de la fase
líquida 19 del segundo flujo de medio de trabajo parcialmente
vaporizado 18. La fase de vapor 10 se expande a continuación en la
turbina 2 y su energía se convierte en una forma que se puede usar,
por ejemplo en corriente por un generador no mostrado en la figura
y se crea una fase expandida de vapor 11.
En el mezclador 5 la fase expandida de vapor 11
y la fase líquida 19 separada en el separador 4 se unen de nuevo y
se forma un flujo expandido de medio de trabajo 12.
En este caso no está previsto que se haga una
transferencia explícita de calor desde la fase líquida 19 al primer
flujo de medio de trabajo parcialmente vaporizada 15, por ejemplo
por medio de un intercambiador de calor proporcionado
específicamente para el propósito. El flujo de medio de trabajo
parcialmente vaporizado 15, antes de continuar evaporándose en el
intercambiador de calor HE4, tiene esencialmente la misma
temperatura que tiene después de su creación mediante condensación
parcial del flujo del medio expandido de trabajo 12.
"Esencialmente la misma temperatura" significa en este caso que
la diferencia de temperatura solo asciende a unos pocos Kelvin y es
ocasionada por ejemplo mediante un leve enfriamiento del flujo del
medio de trabajo parcialmente vaporizado que abandona el
intercambiador de calor HE2 como resultado de las pérdidas de calor
en los tubos conectores al intercambiador de calor
HE4.
HE4.
El flujo de medio de trabajo expandido 12 se
condensa parcialmente en el intercambiador de calor HE 2 y se crea
un flujo de medio de trabajo expandido 12a. El flujo de medio de
trabajo 12 expandido parcialmente condensado se sigue condensando
en el condensador HE1 con la ayuda del flujo de agua refrigerante
(entrante) 25 y se crea el flujo de medio de trabajo líquido 13. El
calor transferido por la condensación del flujo de medio de trabajo
12a expandido al flujo de agua refrigerante 25 se retira por el
flujo de agua refrigerante saliente 26.
La figura 2 muestra un cálculo de ciclo para un
dispositivo para ejecutar el proceso cíclico termodinámico, que
esencialmente corresponde al dispositivo mostrado en la figura 1 y
adicionalmente ha sido complementado por un número de válvulas 27.
Como condiciones iniciales para los cálculos se han supuesto una
concentración de amoniaco en el agua de 95% (con un flujo de medio
líquido de trabajo totalmente condensado) y un flujo de agua termal
20 con una temperatura de 120ºC así como un flujo de masa de 141,8
kg/s. La temperatura del flujo de agua refrigerante 25 es 9,4ºC.
Como puede verse de las figuras 1 y 2, no se han dado cambios en la
concentración de amoniaco para aumentar el nivel de eficiencia,
aparte de que las concentraciones de amoniaco son diferentes en las
dos fases, de vapor y líquida, por la separación de las fases
después de la transferencia de calor de la fuente externa de
calor.
La tabla 1 muestra el resultado del cálculo del
ciclo para algunos flujos seleccionados del ciclo, y la potencia de
los intercambiadores de calor se selecciona según la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La temperatura del primer flujo de medio de
trabajo parcialmente vaporizado 15 antes de entrar al intercambiador
de calor HE4 es de 53,52ºC y es la misma temperatura que después de
abandonar el intercambiador de calor HE2. La potencia eléctrica que
se puede generar en estas condiciones con la ayuda de la turbina 2
llega hasta 4033 kW.
La presión de la fase de vapor 10 antes de
entrar a la turbina 2 llega hasta 22,3 bar y la presión de la fase
de vapor expandida 11 a la salida de la turbina 2 llega a 7,158 bar.
La presión seleccionada de entrada de 22,3 bar y la proporción de
presión de aproximadamente 3,1 entre la presión de la fase de vapor
antes y después que la turbina 2 permite que se use una turbina
convencional de una sola etapa, de alta eficiencia, como turbina 2,
con los beneficios asociados al costo y al nivel de eficiencia.
La figura 3 muestra por contraste el circuito de
un dispositivo 30 conocido en el estado de la técnica como KCS 34
(por las siglas inglesas de Kalina Cycle System34) para ejecutar un
proceso cíclico termodinámico. Para una mejor comparación del
dispositivo conocido con el dispositivo de la invención mostrado en
la figura 1, se identifican con los mismos símbolos de referencia
los componentes y flujos que corresponden uno al otro. El
dispositivo 30 difiere del dispositivo de la invención mostrado en
la figura 1 por tener un intercambiador de calor HE3 adicional
localizado en el lado primario entre el intercambiador de calor HF2
y el intercambiador de calor HE4 y, en el lado secundario, entre el
separador 4 y el mezclador 5. Con la ayuda del intercambiador de
calor HE2 se calienta el flujo de medio de trabajo líquido,
presurizado mediante condensación parcial del flujo de medio de
trabajo expandido 12 y se crea un flujo de medio de trabajo
(líquido) calentado 15. El flujo de medio de trabajo calentado 15
se sigue calentando a continuación por medio del intercambiador de
calor HE3 enfriando la fase líquida 19 y de esa manera se crea otro
flujo de medio de trabajo calentado 15.
La figura 4 muestra un cálculo de ciclo para un
dispositivo conocido del estado de la técnica que esencialmente
corresponde al dispositivo 30 mostrado en la figura 3 y ha sido
adicionalmente complementado solo por un número de válvulas 27. Las
condiciones iniciales supuestas para el cálculo fueron una
concentración de amoniaco en el agua de 89,2% y - como en el caso
del cálculo del ciclo de la figura 2 - un flujo de agua termal 20
con una temperatura de 120ºC tanto como un flujo de masa de 141,8
kg/s. La temperatura del flujo de agua refrigerante 25 es de
9,4ºC.
9,4ºC.
La tabla 3 muestra el resultado del cálculo de
ciclo para un número de flujos seleccionados del ciclo y la
potencia de los intercambiadores de calores selecciona de acuerdo
con la tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
La potencia eléctrica que se puede generar en
este caso llega a solo 3818 kW. La potencia eléctrica obtenible es
por lo tanto mayor en el caso del ciclo de la invención según las
figuras 1 y 2 en 5,6% que en el caso del proceso del ciclo conocido
del estado de la técnica.
El flujo de medio de trabajo calentado 15, que
abandona el intercambiador de calor HE2 con una temperatura de
39ºC, se sigue calentando en el intercambiador de calor HE3
enfriándose la fase líquida 19 hasta 48,87ºC y se alimenta como
flujo de medio de trabajo 15a al intercambiador de calor HE4.
Mientras que en el caso conocido la temperatura
del agua termal descargada 22 es aún de 70,46ºC, en el caso del
proceso cíclico de la invención, tal como se muestra en la figura 2,
el agua termal descargada 22 sólo tiene una temperatura de 57,45ºC.
En el caso del proceso cíclico de la invención se puede extraer así
comparativamente más energía del agua termal.
Debido a la presión de la fase de vapor 10 en la
entrada de la turbina 2 de 32,41 bar y de la proporción de presión
de 4,8 entre la presión de la fase de vapor a la entrada de la
turbina 2 y la presión de la fase expandida de vapor 11 a la salida
de la turbina, no se puede usar una turbina convencional de una
etapa en el caso del ciclo mostrado en la figura 4. O bien se deben
usar dos turbinas convencionales de una sola etapa conectadas en
serie, o bien se debe usar una sola turbina específicamente para
presiones altas y proporciones de presión mayores de 4, lo cual en
ambos caso se asocia con costes altos y pérdidas de eficiencia en
comparación con una única turbina convencional.
La incrementada demanda de superficie
calentadora de 28,5% debido al alto desempeño del intercambiador de
calor da lugar a una necesidad mayor de inversión. Estos costes
incrementados pueden sin embargo balancearse en gran parte mediante
una tubería simplificada y la omisión del intercambiador de calor
HE3, para que los costes de planta permanezcan en general
esencialmente iguales.
En calidad de variación - como ocurre también en
el ejemplo de circuito según la figura 2 - se pueden conectar
adicionalmente válvulas al circuito.
Claims (14)
1. Método para ejecutar un proceso termodinámico
cíclico con al menos uno de los siguientes pasos:
- bombear un flujo de medio de trabajo líquido
(13) a una presión aumentada y formar un flujo de medio líquido de
trabajo (14) presurizado,
- calentar y vaporizar parcialmente el flujo de
medio de trabajo líquido (14) presurizado mediante condensación
parcial de un flujo de medio de trabajo (129 expandido y crear un
primer flujo de medio de trabajo (15) parcialmente vaporizado y de
un flujo de medio de trabajo (12a) expandido, parcialmente
condensado;
- seguir vaporizando el flujo de medio de
trabajo (15) parcialmente vaporizado con calor transferido desde
una fuente externa de calor (20), y crear un segundo flujo de medio
de trabajo (18) al menos parcialmente vaporiza-
do;
do;
- separar una fase líquida (19) de una fase de
vapor (10) del segundo flujo de medio de trabajo al menos
parcialmente vaporizado;
- expandir la fase de vapor (10), convertir su
energía en una forma que se pueda usar y crear una fase de vapor
expandida (11);
- mezclar la fase líquida (19) con la fase de
vapor expandida (11) y formar el flujo de medio de trabajo (12)
expandido;
- condensar completamente el flujo de medio de
trabajo expandido (12a) parcialmente condensado y crear el flujo de
medio de trabajo (13) líquido.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en
el cual la presión de la fase de vapor (10) es de menos de 24
bar.
3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, en el cual la presión de la fase de vapor (10) es de tres a
cuatro veces mayor que la presión de la fase de vapor expandida
(11).
4. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores en el cual se usa una mezcla de
múltiples sustancias en calidad de flujo de medio de trabajo.
5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en
el cual se usa una mezcla de dos sustancias, especialmente una
mezcla de amonio-agua, en calidad de mezcla de
sustancias múltiples.
6. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones previas, en el cual se usa un líquido geotérmico,
especialmente agua termal, en calidad de fuente externa de calor
(20).
7. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones previas, en el cual la fuente de calor (20) tiene
una temperatura de 100ºC hasta 140ºC.
8. Dispositivo para ejecutar un proceso
termodinámico cíclico, especialmente para ejecutar el método de
acuerdo con una de las reivindicaciones previas, con al menos
- una bomba (3) para bombear un flujo de un
medio líquido de trabajo (13) a una presión aumentada y crear un
flujo de medio líquido de trabajo (14) presurizado;
- un primer intercambiador de calor (HE2) para
crear un primer flujo de medio de trabajo (15) parcialmente
vaporizado calentando y vaporizando parcialmente el flujo de medio
de trabajo líquido (14) presurizado mediante condensación parcial
de un flujo expandido de medio de trabajo (12);
- un segundo intercambiador de calor (HE4) para
crear un segundo flujo de medio de trabajo (18) al menos
parcialmente vaporizado mediante más vaporización del primer flujo
de medio de trabajo (15) parcialmente vaporizado con calor
transferido desde una fuente externa de calor (20);
- un separador para separación de una fase
líquida (19) de una fase de vapor (10) del segundo flujo de medio
de trabajo (18) vaporizado al menos parcialmente;
- un dispositivo (2), especialmente una turbina,
para expandir la fase de vapor (10), convertir su energía en una
forma que se puede usar y crear una fase expandida de vapor
(11);
- un mezclador (5) para mezclar la fase líquida
con la fase expandida de vapor y crear un flujo expandido de medio
de trabajo (12);
- un tercer intercambiador de calor (HE1) para
condensar completamente el flujo expandido de medio de trabajo
(12a) parcialmente condensado y crear un flujo líquido de medio de
trabajo (13).
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, en el cual la presión de la fase de vapor (10) es de menos de 24
bar.
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 ó 9, en el cual la presión de la fase de vapor
(10) es de tres a cuatro veces más grande que la presión de la fase
expandida de vapor (11).
11. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 10, en el cual el medio de trabajo consiste
de una mezcla de múltiples sustancias.
12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
11, en el cual la mezcla de múltiples sustancias es una mezcla de
dos sustancias, especialmente una mezcla de
amonio-agua.
13. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 12, en el cual se usa un líquido geotérmico,
especialmente agua termal, en calidad de fuente externa de calor
(20).
14. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 13, en el cual la fuente externa de calor (20)
tiene una temperatura de 100ºC a 140ºC.
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