JPH02252907A - 熱力学サイクル実行方法ならびに装置 - Google Patents

熱力学サイクル実行方法ならびに装置

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JPH02252907A
JPH02252907A JP2004380A JP438090A JPH02252907A JP H02252907 A JPH02252907 A JP H02252907A JP 2004380 A JP2004380 A JP 2004380A JP 438090 A JP438090 A JP 438090A JP H02252907 A JPH02252907 A JP H02252907A
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    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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    • 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

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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全体として熱源からの熱エネルギーを膨張再生
される作業流体を使用して機械的形に、その後電気的な
形に変換する方法と装置に関する。
本発明は更に、熱力学サイクルの熱効率を向上させる方
法と装置に関する。
〔従来の技術〕
米国特許第４．７３２．００５号は少なくとも２個の成
分の混合体である作業流体を含む熱力学サイクルについ
て述べている。上記特許中に記述の如（、かかる多成分
作業流体によって伝熱式予熱、伝熱式沸騰、および部分
的な伝熱式過熱を含む大きな割合の伝熱式熱交換を実現
することが可能になる。
このような伝熱式沸騰は、単一の成分系では明らかに不
可能ではあるが、上記特許に述べられた多成分作業流体
サイクルにおいては可能である。
上記サイクルによって蒸発用低温熱が提供され同熱は蒸
発によって発生する熱力学的損失を相当少なくすること
ができる。これら損失を少なくすることによってシステ
ムの効率を相当向上させることができる。上記米国特許
第４．７３２，００５号は参考のため本文中に明示的に
組込んである。
本発明のシステムでは外部熱源からの熱を使用して作業
流中に含まれるよりも高い割合の高い沸騰成分を含む成
分流の向流から伝達される熱によって一部蒸発された多
成分作業流体の蒸発を完了するようになっている。
本発明の一例によれば熱力学サイクルを遂行する方法は
ガス流の作業流体を膨張させてそのエネルギーを使用可
能な形に変換する工程を含んでいる。上記の膨張したガ
ス状作業流体は回収流と費消された流れに分割される。
膨張した流れを２つの流れに分割した後、回収流はその
内部に含まれるよりも高い沸騰成分を含有した希薄な流
れと結合されることによって進入する作業液を蒸発させ
るために必要とされる温度範囲よりも高い温度範囲で凝
縮する合成流を形成するようになっている。
上記合成流を形成した後、その流れはボイラーに送られ
そこで凝縮して対向作業液流を部分的に蒸発させるため
の熱を提供する。外部熱源を使用して作業液流を完全に
蒸発させる。作業液流の蒸発によって上記したガス状の
作業流がつくりださせる。次いで、合成流は分離されて
液流と蒸気流を形成する。液流の若干もしくは全ては上
記の希薄流を形成する。蒸気流は合成流の一部と結合さ
れて予め復水した作業流をうくりだすことによってサイ
クル内へ復帰するようにすることが望ましい。予備復水
した作業流を復水させてボイラーに運ばれる作業液流を
つくりだす。消費された流れは合成流を結合させること
ができる。その代わりに、消費された流れを何処か他の
位置にあるシステムに復帰させることもできる。サイク
ルを完了するためには上記の合成流と外部熱源とがボイ
ラーに運ぶ熱を使用して作業液流を蒸発させてガス状の
作業流体を形成する。
本発明の別の実施例によれば、ボイラーから退去するガ
ス状の作業流体をその後回収流もしくは消費された流れ
の何れかもしくはその双方によって一つもしくはそれ以
上の熱交換器内で過熱することもできる。外部熱源を用
いて作業ガス流を過熱することもできる。熱交換器内で
作業ガス流を過熱後、同ガス流を更にヒータ内で過熱す
ることができる。ヒータに供給されるエネルギーは熱力
学サイクル外から供給する。この過熱後、作業ガス流の
膨張が行われる。この膨張した作業ガス流は１度もしく
はそれ以上の回数再加熱膨張させた後、消費流と回収流
に分割することができる。この実施例は更に消費流が回
収流から分離された後１度もしくはそれ以上の回数消費
流を再加熱膨張させる工程を含むようにすることもでき
る。
更に、この実施例は回収流と、合成流と、消費流から熱
を回収するために使用される一連の伝熱式熱交換器を備
えることもできる。これらの熱交換器によって希薄流と
作業液流が合成流から熱を吸収するようにすることがで
きる。更に、これらの熱交換器の一つもしくはそれ以上
によって消費流と回収流が追加的な熱を作業液流に提供
し作業液流の蒸発を助けるようにすることができる。
更にもう一つの実施例によれば、上記の熱力学サイクル
を実行する方法は更に油圧タービン（もしくはスロット
ルバルブ）によって合成流の圧力を小さくする工程を含
むことができる。このように圧力を低下させた後、この
合成流の第１の部分を分離器に送りそこで蒸気流と液流
とに分離することができる。
本実施例では、液流は循環ポンプに送られて高圧に吸入
排出される希薄流の全てもしくはその一部を形成するこ
とができる。循環ポンプは油圧ダービンに接続し、油圧
タービンがポンプを作動させるために使用されるエネル
ギーを解放させるようにすることができる。この高圧を
達成後、希薄流を一つ、もしくはそれ以上の熱交換器内
に復帰する合成流と消費流によって加熱することができ
る。
この余熱を得た後、希薄流を回収流と組合せて合成流を
形成し作業液流を予熱し部分的に蒸発させる。
蒸気流は油圧タービンから流れる合成流の第２の部分と
結合することによって予め復水した作業流を形成するこ
とができる。この流れはその後熱交換器内を流れること
によって復帰中の作業液流に熱を供給した後水冷復水器
内へ供給され十分に復水されることによって作業液流を
つくりだす。
作業液流はフィードポンプにより高圧に吸入排出するこ
とができる。この高圧を得た後、作業液流は予め復水し
た作業流と復帰中の合成流とによって一連の熱交換器内
で加熱される。この熱交換は作業液流が一部蒸発するま
で続けられる。本例では一部蒸発した作業流は外部熱源
と復帰中の回収流および消費流からの熱によって完全に
蒸発され作業ガス流を生成することによってサイクルを
完了する。
第１図は本発明の方法と装置の一例の概略図である。
第１図に示す概略図は上記サイクル内に使用される望ま
しい装置の一例を示す。殊に、第１図は熱交換器２１２
．２５０．２５１．および２５２の形をしたボイラー、
熱交換器２１４．２１６．２２７の形をした予熱器、熱
交換器２０９．２１０、２５３の形をした過熱器とを含
むシステム２００を示す。更に、同システム２００はタ
ービン２０２．２０４．２０６．２５５と、過熱器２０
１．２１Ｂと、再加熱器２０３．２０５と、重力分離器
２２０、蒸発塔２２５、油圧タービン２１９、ポンプ２
２２．２２３．２３９、熱交換器２１７．２２８、ボイ
ラー２５４、スロットルバルブ２５６、および復水器２
２１を含んでいる。更に、同システム２００は流れ分離
器２３１−２３７と２５７−２５９、流れミキサ２４０
−２４９を含んでいる。
復水器２２１は公知の遮熱装置であれば何れの型のもの
でもよい。例えば、復水器２２１は水冷系統や別のタイ
プの復′水装置の如き熱交換器の形をとることができる
。その代わり、復水器２２１は米国特許第４，４３３，
５６３号と第４．６０４，５６７号（権利人カリーナ）
に述べた遮熱系統と取替えることができる。カリーナの
システムは第１図の復水器２２１に接近中の流れが多成
分流体、例えば水とアンモニアより成る流体と混合され
凝縮した後蒸溜されて作業流体の最初の状態をつくりだ
すごとが必要である。か（して、カリーナサイクルの遮
熱システムを復水器２２１の代りに使用する場合には米
国特許第４．４８９．５６３号と第４．６０４，８６７
号に述べた蒸留サブシステムを復水器２２１の代わりに
活用することができる。米国特許第４．４８８．５６３
号と第４．６０４，８６７号は本文中に明示的に組込ん
である。
種々のタイプの熱源を使用して本発明のサイクルを駆動
させることができる。かくして、例えば、作業ガス流を
過熱するに十分な熱源にまで１．００℃もしくはそれ以
上の温度を有する熱源を使用して以下に述べるようにヒ
ータ２０１と再加熱器２２０３および２０５内を流れる
作業ガス流とヒータ２１８内を流れる補助作業ガス流を
加熱することができる。望ましい熱源は予熱空気内で化
学燃料を燃焼させることによって発生させられるもので
ある。（更に、はぼ７５０　ｑＦの温度に冷却される燃
焼ガスを用いて対向する空気を予熱することによって７
５０”Ｐ近くの温度で放出される熱がその目的に使用す
ることができるようにすることも可能である。）上記本
発明実施例中に使用される作業ガス流を過熱することの
できる他の任意の熱源を使用することもできる。
システム２００内に使用される作業流体は低沸点流体と
比較的高い沸点の流体より成る多成分作業流体であれば
どんなものであってもよい。かくして、例えば、使用さ
れる作業流体はアンモニアと水の混合体、２つ以上の炭
化水素群、２つ以上のフレオン、炭化水素とフレオンの
混合体その他とすることができる。全体として、流体は
有利な熱力学的特性と可溶性を有する化合物を任意の数
含んだ混合物とすることができるが、水とアンモニアの
混合物を使用することが望ましい。
第１図に示す如く、１つの作業流体がシステム２００内
を循環する。上記作業流体は分離器２３１で回収流と消
費流に分離されるまで流れミキサ２４２から流れる作業
ガス流を含んでいる。作業ガス流、回収流（分離器２３
１から流れ分離器２５９へ流れる）および消費流（分離
器２３１から蒸留塔２２５へ流れる）の他に、作業流は
第１の回収流（流れ分離器２５９から流れミキサ３４１
へ流れる）と、第２の回収流（流れ分離器２５９から流
れミキサ２４８へ流れる）と、予備復水作業流（ミキサ
２４６から復水器２２１へ流れる）と、作業液流（復水
器２２１からボイラ２１２．２５０．２５１．２５２へ
流れる）を含んでいる。
作業流の各部は同率の高沸点ならびに低沸点成分を含ん
でいる。
第１図の実施例において、システムの先の段階で完全に
蒸発し過熱され終った点９９におけるようなパラメータ
を有する作業ガス流がヒータ２０１内に進入する。ヒー
タ２０１内にある間、作業ガス流は外部熱源によって点
１００におけるようなパラメータを得る工程内の任意の
段階で達せられる最高温度にまで過熱される。過熱後、
この作業ガス流は高圧タービン２０２内で中間圧に膨張
し、仕事をつ（りだし点１３２におけるようなパラメー
タを得ることになる。
タービン２０２内で膨張後、作業ガス流は分離器２３１
によってそれぞれ点６４と６５におけるようなパラメー
タを有する２つの流れ、即ち、回収流と消費流とに分離
される。消費流は再加熱器２０３内で再加熱され点１３
３におけるようなパラメータを得、中間圧タービン２０
４内で膨張し、仕事をつくりだし点３０におけるような
パラメータを得る。その後、消費流はヒータ２０５内で
２度目再加熱されて点３１におけるようなパラメータを
得、低圧タービン２０６内で２回目膨張し点３２におけ
るようなパラメータを得る。
第１図は消費流を再加熱するための再加熱器２０３と２
０５と消費流を膨張させるタービン２０４と２０６をそ
れぞれ２個有するようなシステム２００を示してい゛る
が、再加熱器とタービンの最適数はシステムの所望効率
によって決まる。
再加熱器とタービンの数は第１図に示す数より大きくし
ても少なくしてもよい。更に、単一のヒータを使用して
膨張前に作業ガス流を、また消費流の膨張前に消費され
た作業流を加熱してもよい。
それ故、ヒータと再加熱器の数はタービンの数より太き
（でも少なくてもまた等しくても差支えない。
更に、システム２００はその流れが回収流と消費流へ分
離される前にタービン２０２から退去するガス流を再加
熱し膨張するために余分にヒータとタービンを備えるこ
ともできる。かくして、システム２００に対して再加熱
器２０３．２０５とタービン２０４．２０６を含めるこ
とは望ましいけれども、開示された発明着想全体の範囲
より逸脱せずに異なる数の再加熱器とタービンを選択す
ることができる。
上記の如（消費流が再加熱され膨張した後、流れは一連
の伝熱式熱交換器内を通過する。第１図に示す如く、消
費流は膨張後、伝熱式熱交換器２５３．２５２．２２７
．２１６内を通過する。
熱交換器２５３内を通過する間、消費流は熱を提供して
点９５から点９６へと流れる作業ガス流を過熱する。消
費流はそれが熱交換器２５３から退去した後点３３にお
けるようなパラメータを得る。
熱交換器２５２内を通過する間、消費流は熱を提供する
ことによって点６７から点９０へ流れる対向する一部蒸
発した高圧作業液流を完全に蒸発させる。消費流は熱交
換器２５２から退去後点３４におけるようなパラメータ
を得る。同様にして、熱交換器２２７．２１６内を通過
する間、消費流は熱を提供して点２５から点８５へ、ま
た点７３から点７５へとそれぞれ流れる希薄流を予熱す
る。
消費流は熱交換器２２７から退去後点３５におけるよう
なパラメータを得、熱交換器２１６から退去後点３６に
おけるようなパラメータを得る。
熱交換器２２７．２５２．２５３．２１６の何れもしく
は全てを用いるか、また一連の追加的な熱交換器をシス
テムに追加するかどうかは設計上の選択の問題である。
熱交換器２５２．２５３．２２７．２１６をシステム２
００に含めることは望ましいけれども、消費流は開示さ
れた発明の範囲から逸脱すずに増加した数の熱交換器内
を通過するようにしてもよいし、全熱通過しないように
することもできる。
流れ分離器２３１で開始される回収流ははじめ伝熱式熱
交換器２１０内を通過する。熱交換器２１０内を通過す
る間、回収流は点９４から点９７へ流れる進入する高圧
作業ガス流を過熱するための熱を提供する。回収流は熱
交換器２１０から退去後点５０におけるようなパラメー
タを得る。
その後、回収流は熱交換器２５１内を通過し、そこで熱
を提供して点６６から点９１へ流れる対向する一部蒸発
した高圧作業液流を完全に蒸発させる。回収流は熱交換
器２５１から退去後点５１におけるようなパラメータを
得る。システム２００は熱交換器２１Ｇと２５１を含む
ことが望ましいが、熱交換器２１０と２５１を除去して
もあるいは余分の熱交換器を追加しても差支えない。
回収流は熱交換器２５１より退去した後、流れ分離器２
５９で第１の回収流（流れ分離器２５９から流れミキサ
２４１へ流れる）と第２の回収流（流れ分離器２５９か
ら流れミキサ２４８へ流れる）に分割される。上記第１
と第２の回収流はそれぞれ点５４と５３におけるような
パラメータを有する。点５１．５３．５４を流れ過ぎる
流れの温度は点６２を流れ過ぎる流れの温度よりも高い
。
点５１．５３．５４を流れ過ぎる流れの望ましい状態は
過熱蒸気状態であることが望ましい。
第１の回収流は流れミキサ２４１で点７８におけるよう
なパラメータを有する希薄流と結合する。
その希薄流は作業流内に含まれるものと同じ成分を含む
。然しなから、上記希薄流は作業流のどの部分に含まれ
るよりも高い高沸点成分を含んでいる。例えば、もしア
ンモニアと水が作業流を希薄流内に存在する２つの成分
であるとするならば、水が高沸点成分であってアンモニ
アが低沸点成分である。かかる２成分システムでは、希
薄流は作業流内に含まれるよりも高割合の水を含む。第
１図に示すように、希薄流は蒸留塔２２５から流れミキ
サ２４１へと流れる。
本例では、流れミキサ２４１で回収流と混合される前の
点７８における希薄流の状態は副次冷却した液体のもの
であることが望ましい。
希薄流を流れミキサ２４１における第１の回収流と混合
すると点５５におけるようなパラメータを有する合成流
が得られる。上記合成流は希薄流よりも低い沸点範囲を
有するが、第１の回収流もしくは作業流の他の任意の部
分よりも高い沸点範囲を有する。流れミキサ２４１から
流れるときの合成流の状態は希薄流と第１の回収流の状
態による。それは蒸気−液体の混合物の状態であること
が望ましい。点５４における第１の回収流と点７８にお
ける希薄流の圧力は流れミキサ２４１で混合される前で
は流れミキサ２４１で形成される点５５における合成流
の圧力と同じであろう。点５５における合成流の温度は
点７８における希薄流の温度より高く、点５４における
第１の回収流の温度よりも若干低いことが望ましい。
合成流は回収流もしくは作業流の他の部分内に含まれる
よりも高率の高沸点成分を含むことになろう。合成流は
高率の高沸点成分を含むために、作業液流の沸点温度範
囲を超える温度範囲内で復水することができる。
合成流が点６３から点６２へ流れる作業液流を一部蒸発
させるためには流れミキサ２４１で第１の回収流と希薄
流を結合するための条件は点５５における合成流の温度
が点６２における一部蒸発した作業流の温度よりも高く
なるように選ぶべきである。
第１の回収流を希薄流と混合することによってつくりだ
される合成流は熱交換器２１２内に流入しそこで冷却さ
れ一部復水する。冷却復水中に合成流は熱を与えて点６
３から点６２へ流れる進入する作業液流を一部蒸発させ
熱を点２６から点８６へ流れる対向する希薄流へ提供す
る。第２の合成流が希薄流と作業液流に熱を伝えるとき
、第２の合成流は完全に復水し適冷され点５９における
ようなパラメータを得る。
更に、このシステム部分における熱交換器の数を熱交換
器２１２と２１４に制限することが望ましいが、追加的
な熱交換器を加えるか、開示発明の範囲から逸脱せずに
熱交換器２１４をシステム２００から除去することがで
きる。
第２の合成流は熱交換器２１４から退去した後、流れ分
離器２３５においてそれぞれ点４６．４０におけるよう
なパラメータを有する第３の合成流と第４の合成流に分
割される。第４の合成流は大量の第２合成流を含むこと
が望ましい。第４の合成流は熱交換器２１７内へ送られ
、そこでその熱は作業液流を予熱するために使用される
。
熱交換器２１７を退去した後でさえ、本例では点４１に
おける第４の合成流の圧力は比較的高いままに留まる。
従って、第４の合成流の圧力はそれを油圧タービン２１
９内を通すことによって低下する。使用できる特に望ま
しい油圧タービンはベルトン車である。第４の合成流は
油圧タービン２１９を退去後点４３におけるようなパラ
メータを得るが、それは飽和液の状態に相当することが
望ましい。
この圧力低下段階中、ポンプ２２２で希薄液を吸入排出
するために必要とされる仕事の全てもしくはその一部は
回収される。油圧タービン２１９内を通過する流れの重
量流速はポンプ２２２を°通過する希薄流のそれよりも
大きいため、油圧タービン２１９内に解放されるエネル
ギーはポンプ２２２の仕事を提供するに十分でなければ
ならないのが普通である。もし油圧ポンプ２１９が放つ
エネルギーが不十分であると、ポンプ２２２が必要とす
る追加的なパワーを供給するために補助モータを取付け
ることができる。
その代わりに油圧タービン２１９にスロットルバルブを
使用することができる。もし油圧タービンの代わりにス
ロットルバルブを使用すると、希薄流を吸入排出するた
めに消費される仕事は回復されないことはいうまでもな
い。然しなから、油圧タービン２１９やスロットルバル
ブを使用するか否かにかかわらず、残りの工程は影響を
受けないであろう。第４の合成流の圧力を低めるために
油圧タービンを用いるかスロットルバルブを用いるかど
うかの選択は厳密に経済的なものである。
更に、熱交換器２１７とタービン２１９を使用すること
が望ましいけれども、これらの装置を使用しないように
することもできるし、またシステム２００に追加的な熱
交換器その他の減圧装置を追加することもできる。
油圧タービン２１９から退去した後、第４の合成流は流
れ分離器２３６でそれぞれ点４４と４５におけるような
パラメータを有する第１と第２の液流に分離される。本
例の第１液流は蒸留塔２２５の頂部内に送られる。第１
図に示す如く、点３６におけるようなパラメータを有す
る消費流は蒸留塔２２５底部内へ送られる。
第３の合成流はスロットルバルブを通過後、点４７にお
けるようなパラメータを得て蒸留塔２２５の中心部内へ
送られる。
蒸留プロセスは蒸留塔２２５内での直接接触による熱と
質量の交換を介して行われる。
上記の直接交換によって点３６における圧力を著しく低
下させることによってタービン２０６における膨張仕事
を大きくすることができる。
濃縮された蒸気流は点３７におけるようなパラメータを
有するため蒸留塔２２５の頂部から退去する。上記希薄
流を形成する流れ（第１の回収流と結合されて合成流を
形成する）は点３９におけるようなパラメータを有する
ため、蒸留塔２２５の底部から退去する。蒸気流は流れ
ミキサ２４６で点４５におけるようなパラメータを有す
る第２の液流と結合され点３８におけるようなパラメー
タを有する予備復水された作業流をつ（りだす。
点３日における予備復水された作業流の状態は蒸気−液
体の混合物の状態に等しいことが望ましい。
予備復水される作業流は伝熱式熱交換器２２８内を通過
しそこで冷却され一部復水し点２９におけるようなパラ
メータを得る。その後、′予備復水された作業流は復水
器２２１に入り、そこで完全に復水されて点１４におけ
るようなパラメータを有する作業液流を形成する。
復水器２２１は水もしくは空気（点２３から点２４へ流
れる流れによって表わされる）によって冷却される。点
１４から流れる作業液流はポンプ２２３により高圧に吸
入排出され点２１におけるようなパラメータを得る。そ
の後、この高圧作業液流は熱交換器２２３内を通過しそ
こで加熱され点２２におけるようなパラメータを得る。
その後高圧作業液流は熱交換器２１７内を通過しそこで
更に予熱され点６０におけるようなパラメータを得る。
第１図に略伝した本発明の実施例では点６０におけるよ
うなパラメータを有する高圧作業液流と平行に、点７０
におけるようなパラメータを有する希薄流が予熱される
システム部分に進入する。
そのシステム部分に入る前に、点３９におけるようなパ
ラメータを有する蒸留塔２２５から退去する希薄流はポ
ンプ２２２により中間圧に吸入排出され点７０における
ようなパラメータを有する希薄流をつくりだす。
その後希薄流は流れ分離器２３４でそれぞれ点７２と７
３におけるようなパラメータを有する第１と第２の亜流
に分岐する。点７２と７３におけ換器２１４と２１６を
通過しそこで加熱されてそれぞれ点７４と７５における
ようなパラメータをび結合され点７９におけるようなパ
ラメータを得る。その後、希薄流は再び流れ分離器２３
３でそれぞれ点２５と２６におけるようなパラメータを
有する第３と第４の亜流に分岐される。それらの流れは
それぞれ熱交換器２２７と２１４内を通過し、それぞれ
点８５と８６におけるようなパラメータを得る。その後
、第３と第４の亜流は流れミキサ２４７で再結合され、
点７８におけるようなパラメータを得る。上記の如く、
点７８における希薄流は流れミキサ２４１で第１の回収
流と組合わされて上記合成流を形成する。
一方、点６０におけるようなパラメータを有する高圧作
業液流は、点７０におけるようなパラメータを有する希
薄流と平行に、熱交換器２１４を通過する。熱交換器２
１４内で流れは加熱されて点６１におけるようなパラ゛
メータを得る。
高圧作業液流は点６１で沸騰しはじめることが望ましい
。部分的に蒸発した流れは点６３におけるようなパラメ
ータを有して熱交換器２１４を去ることが望ましい。そ
の後その流れは熱交換器２１２に入り、そこで更に加熱
され蒸発し、点６２におけるようなパラメータを得る。
点６２におけるようなパラメータを有する流れは一部蒸
発されることが望ましい。
その後、その流れは流れ分離器２３７と２５７で第１と
第２と第３の亜流に分岐されそれぞれ点６９．６６．６
７におけるようなパラメータを有する流れを形成する。
第１の亜流は熱交換器２５１内を通過する。第３の亜流
は熱交換器２５２内を通過する。亜流は伝熱式熱交換器
２５０．２５１．２５２内を通過するときに完全に蒸発
させられる。
熱交換器を退去後、亜流はそれぞれ点９２．９１．９０
におけるようなパラメータを得る。その後、３つの亜流
は全て流れミキサ２４５．２４２で再結合され点６８に
おけるようなパラメータを有する作業ガス流をつくりだ
す。この作業ガス流は流れ分離器２３２．２５８により
３つの亜流に分岐されそれぞれ点９３．９４．９５にお
けるようなパラメータを有する流れをつくりだす。これ
らの３つの亜流は伝熱式過熱器２０９，２１０，２５３
内を通って送られそこで過熱される。熱交換器２０９．
２１０．２５３から退去する３つの流れはそれぞれ９６
．９７．９６の点におけるようなパラメータを有する。
その後、３つの過熱された作業ガス亜流は全て流れミキ
サ２４４．２４０において再結合され点９９におけるよ
うなパラメータを有する過熱された作業ガス流をつくり
だし作業流体サイクルを完了する。
上記説明と第１図からそれぞれ点７０と６０におけるよ
うなパラメータを有する希薄流と高圧作業液流がサイク
ルの蒸発部分に入り、点５９と３６におけるパラメータ
をそれぞれ有する第２の合成流と消費流がサイクルの蒸
発部分を退去することが明らかである。
点２６から流れるときの一部蒸発した作業流を加熱する
ことは熱交換器２１０．２５１．２５３．２５２内の復
帰中の回収流と消費流から熱を回収することによって可
能になる。然しなから、回収流と消費流とは対向する一
部蒸発した作業流の圧力よりも相当低い圧力の下にある
。その流れを熱交換器２０９と２５０内で追加的に加熱
して一部蒸発した作業流を完全に蒸発させ過熱すること
が必要である。
先に説明した本発明実施例において、外部熱源は補助蒸
気サイクルを含んでいる。第１図に示した実施例では、
補助蒸気サイクルはボイラー２５４、重力分離器２２０
、過熱器２１８、タービン２５５、ポンプ２３９、およ
び流れミキサ２４９を含んでいる。上記補助蒸気サイク
ルにおいて、完全に凝縮した水よりなる流れは点８４に
おけるようなパラメータをもってボン、プ２３９により
高圧に吸入排出され点８７におけるようなパラメータを
得る。
その後、流れは点８７におけるようなパラメータをもっ
て流れミキサ２４９で点１２９におけるようなパラメー
タを有する分離器２２０から流れる凝縮水の流れと結合
される。その結合によって点１２７におけるようなパラ
メータを有する流れがつくりだされる。点１２７におけ
るようなパラメータを有する流れは副次冷却された液体
の状態にあることが望ましいが、ボイラー２５４を通過
して、′そこで部分的に蒸発されて点１２８におけるよ
うなパラメータを得ることが望ましい。
その流れはその後重力分離器２２０内へ送られ、そこで
蒸気が水から分離される。上記の如く、水は点１２９に
おけるようなパラメータを有し、流れミキサ２４９で点
８７におけるようなパラメータを有するポンプ２３９よ
り流れる流れと結合される。蒸気の流れは点８７におけ
るようなパラメータを有し、過熱器２１８に入り、そこ
で加熱されて点１３１におけるようなパラメータを得る
。
その後、点１３１におけるようなパラメータをもった蒸
気流が蒸気タービン２５５内を通過し、そこで膨張して
仕事量を提供し点８９におけるようなパラメータを得る
。
蒸気流は点８９におけるようなパラメータを有し、熱交
換器２０９内を通過し、そこで冷却されて熱を提供し点
９３から点９８へ流れる作業ガス流を過熱する。熱交換
器２０９を去った後、蒸気流は点８８におけるようなパ
ラメータを得る。点８８におけるような蒸気流の状態は
飽和蒸気のそれに等しいことが望ましい。その後蒸気流
は熱交換器２５０内を通過し、そこで完全に復水して熱
を与え点６９から点９２へ流れる一部蒸発した作業流を
完全に蒸発させる。熱交換器２５０を去った後、復水流
は点８４におけるようなパラメータを有するが、それは
飽和液の状態に等しい。
第１図に示すような実施例では、補助蒸気サイクルから
の遮熱が注サイクル内で活用されて伝熱式加熱を補助す
る。補助蒸気サイクル内に使用する作業流体としては水
が望ましいが、有利な熱力学的特性と可溶性をもった流
体であれば何れも補助蒸気サイクル用の作業流体として
使用することができる。
本発明によって得ることのできる利点を更に説明するた
めに、表■に示すような一組の計算を実行した。この組
の計算は第１図に示すシステムによる例解用パワーサイ
クルに関する。この例解用サイクルにおいて、作業流体
は７５重量パーセント（混合物の総重量に対するアンモ
ニアの重量）の濃度をもったアンモニアの水との混合物
である。
表■の理論上の計算に対するパラメータは以下の表■に
提示される通りである。表■では第１ＭＡに提示した点
は第１図に提示した点に相当する。
表 ■ ２４９０．００ ２４８０．００ ８４６．８３ ８４６．８３ ７６．２０ ２７６．００ ２５６．００ ８４．５０ ８２．００ ８０．５０ ？９．００ ７７．５０ ７６．５０ ７６．５０ ７７．５０ ０．７５００ ０、７５００ ＡＴＥＲ ＡＴＥＲ Ｏ，１５８１ ０，１５８１ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，９７５２ ０，７５００ ０，１５８１ ６０，００ １３７，４８ ５２，００ Ｂ５．４２ ３Ｂ６．６５ ３８６．６５ １１１．９９ ８２０．３３ １０５０．００ Ｂ２３．０４ ４７３．９９ ４２４．１９ ３９８．６５ ２４２．２７ １４２．４８ １４２．４８ ２３１．０２ −３０．２５ ５５．１３ ３２４．８５ ３４２．８５ ３０１．３８ １１２３．６４ １２７７．２１ １１２７．７９ ９１５、１０ ８８５゜８４ ８７０．９５ ７８０．４６ ６０９．５９ ３Ｂ６．７６ １５３．００ １．００００ ｔ、ｏｏｏ。
１０、２３４５ １０．２３４５ ．３０３４ 、３７６Ｂ １．００００ 、６０５０ ．６０５０ ．６０５０ 、６０５０ ．６０５０ 、６０５０ 、６０５０ ．６２４８ １、００００ ８３４．８３ Ｂ２４．８３ ７６．５０ ７６．５０ ７６．５０ ８３４．８３ ７７．２０ ８４１．８３ ８３８．３３ Ｂ３６．８３ ８３６．８３ ８３６．８３ ８３６．８３ Ｂ３５．８３ ８３５．８３ ８３５．３３ ８３４．８３ ２４７５．００ ２４６５．００ ２４５５．００ ０．３７５０ ０．３７５０ ０．３７５０ ０、３７５０ ０．３７５０ ０．３７５０ ０．３７５０ ０．１５Ｂ１ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５０Ｑ Ｏ，７５００ ０，２７２９ ０，２７２９ ０，３７５Ｑ Ｏ，３７５０ ０，３７５０ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ２３６、０２ １４２，４８ １４２，４８ １４２，４８ １４２、４８ ２３６，０２ １６９，１？ ３７３．８６ ４７３．９９ ４２４．１９ ４２４．１９ ４２４．１９ ４２３．０２ ３９１．６５ ３９１．６５ ３７Ｂ、８６ ２３６．０２ ２３１．０２ ３７３．８６ ４１２、１９ １２０．４７ １８．２６ １５．６４ １５．６４ １５．６４ １２０．４７ １２０．４７ ３１０．２２ ８７２．０６ ８３０．８１ ８３０．８１ Ｂ３０．８１ ４４６．９４ ３１３．０５ ４２３．９１ ３７１．５０ １２０．４７ １６４．２０ ３７８．５９ ５３１．２８ １．０６０２ １　、０６０２ １．０６０２ ．６８５１ ．３７５２ ．０１３５ ．０１３５ ．３２４０ ．３９３５ ．３９３５ ．２２９９ 、１６３６ ．８４３８ ．８４３８ １．０？３７ １．０？３７ １　、０７３７ １．００００ １、００００ ｔ、ｏｏｏ。
２４６０．００ ８４０．３３ ８４０．３３ ２４５５．００ ２４５５．００ ２４４０．００ ２４５５．００ ８５６．８３ ８４１．８３ Ｂ５６．８３ ８５６．８３ ８４６．８３ ８４６．８３ ８３６．８３ ８４６．８３ ７Ｂ、５０ ５３３．８０ ８３６．８３ ８３６．８３ ２４４０．００ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５００ ０．７５００ ０．１５８１ ０、１５８１ ０、１５８１ ０、１５８１ ０、１５Ｂ１ ０．１５８１ ０、１５Ｂ１ ０．１５８１ ０．７５００ ｏ、ｏｏｏ。
Ｏ，１５Ｂ１ ０．１５８１ ｏ、ｏｏｏ。
３８５．３３ ８２２．６２ Ｂ２２．６２ ４１２、１９ ４１２．１９ ４６１．９９ ４１２、１９ ２３１．０２ ３７３．８６ ２３１．０２ ２３１．０２ ３Ｂ６．６５ ３８６．６５ ４１２、１９ ３８６．６５ ３８５．８６ ４７３．７９ ４１２、１９ ４１２、１９ ４７３．７９ ４２９．５３ １１１７．９１ １１１７．９１ ５３１．２８ ５３１．２８ ？３０．７７ ５３１．２Ｂ １５５．４６ ３１０．２２ １５５．４６ １５５．４６ ３２４．８５ ３２４．８５ ３５４．６２ ３２４．８５ Ｂ６３．５０ ４５７．３１ ３５４．６２ ３５４．６２ ４６２．９６ １．００００ ．３９３５ 、６０６５ ．０８１４ ．０Ｂ９０ １．００００ ．８２９７ 、６８０２ 、３５６２ ．３５６２ 、３２４０ 、３５６２ ．３２４０ ．６８０２ ．６８０２ 、６０６５ ．２２１５ 、３０３４ 、３７６８ ．２２１５ ５３４．８０ ５３６．８０ ２４４０．００ ２４４０．００ ２４４０．００ ２４４０．００ ２４４０．００ ２４４０．００ ２４３０．００ ２４３０．００ ２４３０．００ ２４３０．００ ２４１５．００ ２４４０．００ ２４３０．００ ２４３０．００ ２４３０．００ ２４１５．００ ８４０．３３ ８２０．３３ ｏ、ｏｏｏ。
ｏ、ｏｏｏ。
Ｏ，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ０，７５００ ｏ、ｏｏｏ。
ｏ、ｏｏｏ。
ｏ、ｏｏｏ。
ｏ、ｏｏｏ。
ｏ、ｏｏｏ。
Ｏ，７５００ ０，７５００ ４７３，９９ ６６Ｂ、　１８ ４６１．９９ ４６１．９９ ４６１．９９ ４６１．９９ ４６１．９９ ４６１．９９ ８１１．０４ ８１１．０４ ５２１．７２ ６Ｂ４．６９ １０５０．００ ６３４．２９ ６６３．２７ ６６３．２７ ６６３．２７ １０５０．００ ８２２．６２ １０５０．００ １２０４．４３ １３３８．０６ ７３０．７７ ７３０．７７ ７３０．７７ ７３０．７７ ７３０．７７ ７３０．７７ １０Ｂ６．５２ １０８６．５２ ８１１．７６ ９８６、１０ １２５７．７２ ６６９．３２ ７９６．５２ ７２０．９１ １０９８．９６ １５０８．６６ １１１７．９１ １２７２．６４ ．２２１５ ．２２１５ 、０８９０ ．０８１４ 、８２９７ ．３６５５ ．２７１９ 、３６２６ ．３６２６ ．２７１９ 、３６５５ １．００００ １．００００ １．１０７６ １．１０７６ ．８Ｂ６１ ．２２１５ ．２２１５ １．００００ 、６０６５ 表■は表Ｉのパラメータを第１図の相当する点に使用し
て第１図に示したサイクルの理論的性能パラメータを提
供したものである。
表■ タービン２０．３と３５５の入口における作業流体１ポ
ンドあたり提案された第１図システムの性能パラメータ 社ＩＪυ【真 タービン膨張仕事の合計　　　　３５８．６１　８ｔｕ
タービン電気出力の合計　　　　３４９．６４　８ｔｕ
熱交換器２０１における熱入力 熱交換器２０３における熱入力 熱交換器３０５における熱入力 熱入力の合計 ±ｌプΩ止事　　　然入力等囁 ポンプ２２３　　　　１０．３６ ポンプ２２２　　　　１．６８ ２７１．６２　　Ｂｔｕ ９３．８５　　Ｂｔｕ ０３．１０　　Ｂｔｕ ６９０．２７　　Ｂｔｕ パワー １２．９５　　Ｂｔｕ ２．１０　　Ｂｔｕ ポンプ２３９　　　　１．２５ ペルトン車仕事　　　然入力等五 ２．８１ 正味仕事 タービン熱割合 正味熱効率 １．５６　８ｔｕ パワー ２．２５　　Ｂｔｕ ３３５．２８　　Ｂｔｕ ７０２６．５５Ｂｔｕ／Ｉｂ ４８．５７％ 表■に示した試算は表■に示すパラメータを使用する第
１図の作業が米国特許４，７３３，００５に述べたサイ
クルにより得られる４７．７９％に対して４８、５７％
の内部効率もしくはタービン効率を有することを示して
いる。
以上、本発明をただ一つの実施例について説明したが、
当業者はその実施例について一連の変形を理解すること
ができるだろう。冒頭の請求範囲は本発明の精神と範囲
に含まれるかかる変形を全て包括するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は熱力学サイクル内に使用される装置の一実施例
を示す。 手 続 補 正 書 （方式） １、事件の表示 平成２年特許願第４３８０号 ２、発明の名称 熱力学サイクル実行方法ならびに装置 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名 アレクサンダー アイ カリナ ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、作業ガス流を膨張させてそのエネルギーを使用可能
    な形に変換させ、 上記膨張した作業ガス流から回収流を除去し、回収流内
    に含まれるよりも高い沸騰成分を有する希薄流と上記回
    収流を結合して合成流を形成し、 上記合成流を凝縮させて熱を提供し、 合成流を分離して回収流と結合される希薄流の一部を形
    成する液流と蒸気流を形成し、 合成流が凝縮する際の温度よりも低い温度で蒸発する対
    向する作業液流を形成し、 合成流を凝縮させることによってつくりだされる熱と、 外部熱源によって提供される熱を使用して上記対向する
    作業液流を蒸発させて作業ガス流を形成する、 段階より成る熱力学サイクルの実行方法。 ２、外部熱源が補助蒸気サイクルである請求項１記載の
    方法。 ３、補助蒸気サイクルが 作業ガス流を膨張させてそのエネルギーを使用可能な形
    に変換する膨張手段と、 作業ガス流を凝縮して作業液流を形成する凝縮器と、 作業液流を膨張した作業ガス流の圧力よりも高い圧力に
    吸入排出するポンプと、 作業液流を蒸発させて作業ガス流を形成する蒸発器と、 から成る請求項２記載の方法。 ４、補助蒸気サイクルの蒸発器が作業液流が高圧に吸入
    排出された後に作業液流を一部蒸発させ、補助蒸気サイ
    クルが更に上記一部蒸発した流れを分離する分離器を備
    え作業ガス流を形成する蒸気と液流を形成する請求項３
    記載の方法。 ５、補助蒸気サイクルが更に 一部蒸発した流れから蒸気流が分離された後に蒸気流を
    過熱するための過熱器と、 作業液流が高圧に吸入排出された後に液流を作業液流と
    結合する流れミキサと、 を備える請求項４記載の方法。 ６、更に、消費流を作業ガス流から除去し上記消費流を
    合成流と結合する段階を含む請求項１記載の方法。 ７、合成流が液流と蒸気流に分離される前に、合成流が
    消費流に結合される蒸留塔内へ合成流が送られる請求項
    ６記載の方法。 ８、合成流が凝縮され終った後に合成流が第１と第２の
    流れに分離され第１の流れが蒸留塔の頂部内へ送られ第
    ２の流れが蒸留塔の中央部内へ送られる請求項７記載の
    方法。 ９、第１の流れが形成され終った後に第１の流れが第３
    と第４の流れに分割され、第３の流れが蒸留塔の頂部内
    へ送られ第４の流れが蒸気流と結合されて予め復水され
    た作業流を形成する請求項８記載の方法。 １０、蒸気流が復水して対向する作業液流を形成する請
    求項１記載の方法。 １１、上記予備復水された作業流が復水して対向する作
    業液流を形成する請求項９記載の方法。 １２、消費流を合成流と結合する前に消費流を膨張させ
    てそのエネルギーを使用可能な形に変換し、消費流と結
    合する前に合成流を低圧に膨張させ、膨張前に作業ガス
    流が回収流と熱を交換し、消費流と熱を交換し、膨張前
    に合成流が希薄流と作業液流と熱交換し、合成流と結合
    前に消費流が作業ガス流の一部と熱交換し、希薄流の一
    部と熱交換し、希薄流が合成流の分離により形成された
    液流の圧力より高圧に吸引排出され、高圧に吸引排出後
    に回収流との結合前に合成流と消費流と熱交換して合成
    流を形成し、作業液流が最初に形成された時に作業液流
    の圧力よりも高圧に吸引排出され、その結果生ずる高圧
    作業液流が合成流と回収流、消費流、および外部熱源を
    熱交換し最後に合成流、回収流、消費流、外部熱源から
    伝えられた熱が作業液流を蒸発させて作業ガス流を形成
    する請求項６記載の方法。 １３、作業ガス流を過熱し、 上記過熱された作業ガス流を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形に変換し、 上記膨張した作業ガス流を回収流と消費流に分割し、 消費流を再加熱しその再加熱された消費流を膨張させ、 消費流・膨張後に回収流と消費流を冷却し、その回収流
    と消費流の冷却によって作業ガス流を過熱させるために
    使用される熱を移動させ、回収流を回収流よりも高い沸
    騰成分を有する希薄流と結合して高圧作業液流を蒸発さ
    せるに必要とされる温度範囲よりも高い温度範囲にわた
    って凝縮する成分流を形成し、 合成流を凝縮させ熱を提供し高圧作業液流を一部蒸発さ
    せ一部蒸発した作業流を形成し希薄流に熱を提供し、 合成流を冷却復水させて高圧作業液流を予熱し、合成流
    を膨張させて合成流の圧力を低下させ、合成流を第１と
    第２の流れに分割し、 第１の流れを分離し希薄流をつくりだす液流と蒸気流を
    形成し、 蒸気流を第２の流れと結合させて予備復水した作業流を
    形成し、 上記予備復水した作業流を復水させて作業液流を生成さ
    せ、 第１の流れの分離によってつくりだされた液流の圧力よ
    りも高圧に希薄流を吸入排出し、 回収流と希薄流を結合することによって形成された合成
    流の向流と、消費流の向流とによって高圧希薄流を予熱
    し、 復水により形成された作業液流、もしくは予備復水され
    た作業流を高圧に吸入排出して高圧作業液流を形成し、 合成流の向流によって伝えられた熱によって高圧作業液
    流を加熱して一部蒸発された作業流を形成し、 上記一部蒸発された作業流を回収流と消費流と外部熱源
    から伝えられた熱によって蒸発させ作業ガス流をつくり
    だす、 段階より成る熱力学サイクル実行方法。 １４、更に、回収流を第１と第２の回収流に分割し、上
    記第１の回収流を希薄流と結合して第１の合成流を形成
    して熱を提供し高圧作業液流を一部蒸発させ、 第１の合成流が熱を提供して高圧作業液を一部蒸発した
    後第１の合成流を第２の回収流と結合して高圧作業液流
    を予熱するために使用される合成流を形成する段階を含
    む請求項１３記載の方法。 １５、消費流を使用して上記一部蒸発された作業流の一
    部を蒸発させ、消費流からの熱が作業ガス流を過熱させ
    るために使用された後に希薄流を予熱する請求項１３記
    載の方法。 １６、作業ガス流を過熱し、 上記過熱された作業ガス流を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形に変換し、 上記膨張した作業ガス流を回収流と消費流とに分割し、 上記消費流を再加熱し再加熱された消費流を膨張させ、 消費流の膨張後に回収流と消費流を冷却させ、その回収
    流と消費流の冷却によって作業ガス流を過熱させるため
    に使用される熱を移動させ、回収流よりも高い沸騰成分
    を有する希薄流と回収流を結合させて高圧作業液流を蒸
    発させるために必要とされる温度範囲よりも高い温度範
    囲にわたって復水する合成流を形成し、 上記合成流を復水させて熱を提供し高圧作業液流を一部
    蒸発させて一部蒸発された作業流を形成し、 合成流を冷却復水させ希薄流を加熱し高圧作業液流を予
    熱し、 一部蒸発作業流の一部を消費流と回収流からの熱により
    蒸発過熱し、 希薄流を消費流からの熱によって予熱し、 合成流が高圧作業液流を予熱するために使用された後に
    合成流を第１と第２の流れに分割し、第１の流れを膨張
    させて第１の流れの圧力を低下させ、 第１の流れが膨張され終った後に第１の流れを第３と第
    ４の流れに分割し、 第２と第３の流れを蒸留塔内へ送り込み、 消費流が希薄流を予熱するために使用され終った後に消
    費流を蒸留塔内へ送り込み、 蒸留塔内へ送り込まれた第２の流れと第３の流れと消費
    流から希薄流を形成する液流と蒸気流を分離し、 蒸気流を第４の流れと結合して予備復水された作業流を
    つくりだし、 予備復水された作業流を復水させて作業液流をつくりだ
    し、 蒸留塔からつくりだされる液流の圧力よりも高圧に希薄
    流を吸入排出し、 高圧に吸入排出された後に回収流と希薄流を結合するこ
    とによって形成される合成流の向流と消費流の向流とか
    らの熱によって希薄流を加熱し、 予備復水された作業流の復水によって形成される作業液
    流を高圧に吸入排出して高圧作業液流を形成し、 その高圧作業流を合成流の向流から伝えられる熱によっ
    て加熱して一部蒸発作業流を形成し、上記一部蒸発作業
    流を回収流と消費流と、外部熱源とから伝えられる熱に
    よって蒸発させ作業ガス流をつくりだす。 段階より成る熱力学サイクル実行方法。 １７、作業ガス流を膨張させてそのエネルギーを使用可
    能な形に変換する手段と、 上記膨張した作業ガス流から回収流を除去する手段と、 上記回収流を同回収流内に含まれる高い沸騰成分を有す
    る希薄流と結合して対向する作業液流を蒸発させるため
    に必要な温度範囲より高い温度範囲にわたって復水する
    合成流を形成する第１の流れミキサーと、 合成流を分離して回収流と結合される希薄流の一部を形
    成する液流と蒸気流とを形成する蒸留塔と、 熱交換器内で合成流によって一部蒸発させられる対向作
    業液流を形成する凝縮器と、 外部熱源によって提供される熱を使用して対向する作業
    液流を蒸発させて作業ガス流を形成する外部熱源と、 から成る熱力学サイクル実行装置。 １８、外部熱源が補助蒸気サイクルである請求項１７記
    載の装置。 １９、補助蒸気サイクルが、 作業ガス流を膨張させてそのエネルギーを使用可能な形
    に変換する手段と、 作業ガス流を凝縮させて作業液流を形成する凝縮器と、 作業液流を膨張した作業ガス流の圧力よりも高圧に吸入
    排出するポンプと、 作業液流を蒸発させて作業ガス流を形成する熱交換器と
    、 から成る請求項１８記載の装置。 ２０、補助蒸気サイクルが更に、 作業液流が高圧に吸入排出された後に作業液流を一部蒸
    発させる手段と、 上記一部蒸発した流れを分離して作業ガス流を形成する
    蒸気流と液流とを形成する手段と、から成る請求項１９
    記載の装置。 ２１、補助蒸気サイクルが更に、 蒸気流が一部蒸発される流れから分離された後蒸気流を
    過熱する第２の熱交換器と、 作業液流が高圧に吸入排出された後に液流を作業液流と
    結合する蒸気ミキサと、 から成る請求項２０記載の装置。 ２２、更に、作業ガス流から消費流を除去する手段と、
    同消費流を合成流と結合する手段とを備える請求項１７
    記載の装置。 ２３、更に、合成流が復水後に合成流を第１と第２の流
    れに分割する手段と、第１の流れを蒸留塔頂部内へまた
    第２の流れを蒸留塔の中央部内へ送り込む手段と、を備
    える請求項２２記載の装置。 ２４、更に、第１の流れが形成された後第１の流れを第
    ３と第４の流れに分割する手段と、上記第３の流れを蒸
    留塔頂部内へ送り込む手段と、上記第４の流れを蒸気流
    と結合して予備復水された作業流を形成する手段と、を
    備える請求項２３の装置。 ２５、更に、蒸気流を凝縮器に送り同凝縮器が蒸気流を
    復水させ対向する作業液流を形成することを可能にする
    手段を備える請求項１７記載の装置。 ２６、更に、予備復水された作業流を凝縮器に送り同凝
    縮に予備復水された作業流を復水させ対向する作業液流
    を形成させる手段を備える請求項２４記載の装置。 ２７、更に、消費流を合成流と結合する前に、消費流を
    膨張させてそのエネルギーを使用可能な形に変換する手
    段と、 分離される前に合成流を低圧に膨張させる手段と、 膨張前に、作業ガス流をして回収流と熱交換させ消費流
    と熱交換させる熱交換手段と、 膨張前に合成流をして希薄流と作業液流と熱交換させる
    熱交換手段と、 合成流との結合前に消費流をして作業ガス流の一部と熱
    交換させ希薄流の一部と熱交換させる手段と、 希薄流を合成流の分離により形成された液流の圧力より
    高圧に希薄流を吸入排出するポンプと、高圧に吸入排出
    された後に回収流と結合前に希薄流をして合成流と熱交
    換させ合成流を形成させる手段と、作業液流を最初に形
    成された時に作業液流の圧力よりも高圧に吸入排出する
    ポンプと、合成流、回収流、消費流、および外部熱源か
    ら作業液流へ伝えられる熱が作業液流を蒸発させ作業ガ
    ス流を形成させるまで高圧作業液流をして合成流、回収
    流、消費流および外部熱源と熱交換させる熱交換手段と
    、 を備える請求項２２記載の装置。 ２８、作業ガス流を過熱する手段と、 上記過熱された作業ガス流を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形に変換する手段と、上記膨張した作業ガ
    ス流を回収流と消費流とに分割する手段と、 上記消費流を再加熱しその再加熱された消費流を膨張さ
    せる手段と、 消費流膨張後回収流と消費流を冷却することにより回収
    流と消費流の冷却によって作業ガス流を過熱するための
    熱を伝えるようにする手段と、回収流を回収流より高い
    沸騰成分を有する希薄流と結合させ対向作業液流を蒸発
    させるために必要とされる温度範囲より高い温度範囲に
    わたって凝縮する合成流を形成する手段と、 合成流を復水させ熱を提供し対向作業液流を一部蒸発さ
    せ一部蒸発された作業流を形成し熱を希薄流に提供する
    手段と、 合成流を冷却凝縮させ対向作業液流を予熱する手段と、 合成流を膨張させ合成流の圧力を低下させる手段と、 合成流を第１と第２の流れに分割する手段と、第１の流
    れを分離して希薄流をつくりだす液流と蒸気流を形成す
    る手段と、 蒸気流を第２の流れと結合し予備復水された作業流を形
    成する手段と、 上記予備復水された作業流を復水させて作業液流をつく
    りだす手段と、 第１の流れの分離によってつくりだされる液流の圧力よ
    りも高圧に希薄流を吸入排出する第１のポンプと、 希薄流を回収流と結合することによって形成される合成
    流の向流と、消費流の向流とによって高圧希薄流を加熱
    する手段と、 予備復水された作業流の凝縮により形成された作業液流
    を高圧に吸入排出し高圧作業液流を形成する第２のポン
    プと、 合成流の向流から伝えられる熱によって高圧作業流を加
    熱し一部蒸発した作業流を加熱する手段と、 上記一部蒸発した作業流を回収流と消費流、および外部
    熱源から伝えられる熱によって蒸発させ作業ガス流をつ
    くりだす手段と、 から成る熱力学サイクル実行装置。 ２９、回収流を第１と第２の回収流に分割する手段と、 上記第１の回収流を希薄流と結合して第１の合成流を形
    成して熱を提供し高圧作業液流を一部蒸発させるための
    手段と、第１の合成流が熱を提供して高圧作業液を一部
    蒸発させた後に第１の合成流を第２の回収流と結合させ
    高圧作業液流を予熱するために使用される合成流を形成
    するための手段を、更に備える請求項２８記載の装置。 ３０、消費流からの熱が使用されて作業ガス流を過熱し
    た後に消費流からの熱が使用されて作業液流の一部を蒸
    発させ希薄流を予熱させる手段を更に備える請求項２８
    記載の装置。 ３１、作業ガス流を過熱する手段と、 上記過熱された作業ガス流を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形に変換する手段と、上記膨張した作業ガ
    ス流を回収流と消費流とに分割する手段と、 上記消費流を再加熱しその再加熱された消費流を膨張さ
    せる手段と、 消費流膨張後に回収流と消費流を冷却することによって
    回収流と消費流の冷却が作業ガス流を過熱するための熱
    を伝達するようにする手段と、回収流を回収流よりも高
    い沸騰成分を有する希薄流と結合させ高圧作業液流を蒸
    発させるために必要とされる温度範囲よりも高い温度範
    囲にわたって復水する合成流を形成する手段と、合成流
    を復水させ熱を提供し高圧作業液流を一部蒸発させ一部
    蒸発された作業流を形成するための手段と、 合成流を冷却復水させ希薄流を加熱し高圧作業液流を予
    熱するための手段と、 一部蒸発された作業流の一部を消費流と回収流からの熱
    によって蒸発させ過熱するための手段と、 希薄流を手段からの熱によって予熱する手段と、合成流
    が使用されて高圧作業液流を予熱した後合成流を第１と
    第２の流れに分割する手段と、上記第１の流れを膨張さ
    せて第１の流れの圧力を低下させる手段と、 第１の流れが膨張した後第１の流れを第３と第４の流れ
    に分割するための手段と、 第２と第３の流れを蒸留塔内に送り込む手段と、消費流
    が使用されて希薄流を予熱した後、消費流を蒸留塔内に
    送り込む手段と、 上記蒸発塔内に送り込まれた第２と第３の流れおよび消
    費流とから希薄流を形成する液流と蒸気流を分離する手
    段と、 蒸気流を第４の流れと結合して予備復水した作業流をつ
    くりだす手段と、 上記予備復水した作業流を復水させて作業液流をつくり
    だす手段と、 希薄流を蒸留塔からつくりだされる液流の圧力よりも高
    い圧力に吸入排出する第１のポンプと、高圧に吸入排出
    後希薄流を希薄流を回収流と結合することによって形成
    された合成流の向流と、消費流の向流とからの熱によっ
    て加熱する手段と、 予備復水された作業流の復水によって形成される作業液
    流を高圧に吸入排出して高圧作業液流を形成する第２の
    ポンプと、 高圧作業液流を合成流の向流から伝えられた熱によって
    加熱し一部蒸発された作業流を形成する手段と、 一部蒸発された作業流を回収流と消費流および外部熱源
    から伝えられる熱によって蒸発させ作業ガス流をつくり
    だすための手段と、 を備える熱力学サイクル実行装置。
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