SE456835B - Anordning foer vaermeaatervinning innefattande en expansionsskruvmotor av injektionstyp - Google Patents

Anordning foer vaermeaatervinning innefattande en expansionsskruvmotor av injektionstyp

Info

Publication number
SE456835B
SE456835B SE8500022A SE8500022A SE456835B SE 456835 B SE456835 B SE 456835B SE 8500022 A SE8500022 A SE 8500022A SE 8500022 A SE8500022 A SE 8500022A SE 456835 B SE456835 B SE 456835B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
screw motor
oil
working medium
steam
working
Prior art date
Application number
SE8500022A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8500022L (sv
SE8500022D0 (sv
Inventor
A Horiguchi
H Sumitomo
Original Assignee
Hisaka Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP44784A external-priority patent/JPS60144594A/ja
Priority claimed from JP20087984A external-priority patent/JPS6179811A/ja
Application filed by Hisaka Works Ltd filed Critical Hisaka Works Ltd
Publication of SE8500022D0 publication Critical patent/SE8500022D0/sv
Publication of SE8500022L publication Critical patent/SE8500022L/sv
Publication of SE456835B publication Critical patent/SE456835B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06Plants 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0007Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

456 855 g 10 15 20 25 30 35 40 injektionstyp, vars utgående axel är förbunden med en last, såsom en generator, en förångare för förångning av ett arbets- medium medelst spillvärme, som användes såsom en varmekalla för att alstra arbetsmedieånga som skall matas till skruv- motorn, en kondensor för kondensering av en från skruvmotorn utströmmade arbetsmedieånga, en cirkulationspump för att cirkulera arbetsmediet inuti ett system innefattande kondensorn, förângaren och skruvmotorn, en oljecirkulationspump för olje- tillförsel till skruvmotorn, och en värmeare för upphettning av den till skruvmotorn tíllförda oljan till en högre tempera- tur än arbetsångans temperatur, varvid anordníngen kännetecknas av att den heta oljan injiceras i skruvmotorn på sådant satt, att den kommer i direktkontakt med arbetsmedieåñgan och däri- genom överhettar denna.
Utföringsexempel av uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l är ett blockschema av en anordning för värmeåtervinning enligt en utföringsform av uppfinningen; fig. 2 - 4Aär ett schematiskt längdsnitt, ett schematiskt tvärsnitt resp. en schematisk perspektivvy av en en expansionsskruvmotor av oljeinjektions- typ; fig. 5 och 6 är P-H diagram för ett arbetsmedium, varvid trycket P representeras av den den vertikala axeln och entalpin H av den horisontella axeln; och fig. 7 är ett blockschema över en anordning för värmeåtervínning enligt en annan utföringsform av uppfinningen.
De på ritningarna visade utföringsformerna av uppfin- ninen kommer nu att beskrivas.
Anordningen för värmeåtervinning enligt fig. 1 inne- fatta en expansionsskruvmotor ll av oljeinjektionstyp, vars utgående axel är förbunden med en last (t.ex. en generator) 12. Ett arbetsmedium, såsom freon, som skall tillföras skruv- motorn 11 cirkuleras medelst en cirkulationspump 16 inuti ett system bestående av en förångare 13 för upphettníng och för- ångning av arbetsmediet genom användning av hett spillvatten eller liknande som värmekalla, en oljeseparator 14 för att separera från skruvmotorn ll utströmmat arbetsmedium och ut- strömmad olja, och en kondensor 15 för kondensering av arbets- medieångan från oljeseparatorn 14 genom kylning medelst kyl- vatten. Skruvmotorn ll tillföres även olja tjänstgörande som Smörjmedel och för tätning samt för att överhetta arbetsmedie- ad 10 15 20 25 30 35 456 835 3 ångan. Denna olje cirkuleras av oljecirkulationspump 18 inuti ett system innefattande en värme 17 för upphettning av oljan till en högre temperatur än arbetsmediets ångtemperatur, samt innefattande skruvmotorn ll och oljeseparatorn 14. Dess- utom kan värmaren 17 ha värmekållan gemensamt med förångaren 13 som visas, men den kan även ha en separat vârmekälla.
Den i fig. 2-4 visade expansionskruvmotorn ll innefattar ett hus Zl med en sugport och en utströmningsport 23 för arbets- medium samt en hanrotor 24 och en honrotor 25, vilka är paral- lella och roterbara i höljet. Rotorerna 24 och 25 inbriper med varandra för att mellan sig avgränsa ett tandformigt utrymme 26. Utformningen av rotorerna 24 och 25 är sådan att när det tandformade utrymmet 26 rör sig från sugportsidan till utström- ningsportsidan, ökar dess volym. Rotorerna 24 och 25 är om- givna av huset 21 och sug- och utströmningsporterana 22 och 23 är belågena vid rotorernas 24 och 25 ändytor. Vid ett god- tyckligt läge i sugporten 22 är anordnat ett munstycke 19 (fig. 1) för injicering av olja som utströmmar från värmaren 17 och som har upphettats till en högre temperatur än arbets- mediets ångtemperatur, in i huset 21. Oljan smörjer hanrotern 24 och honrotorn 25 och tätar områdena som ovan beskrivits samt kommer samtidigt i direktkontakt med den arbetsmedieânga som tillförst från sugporten 22 in i huset 26, varigenom ångan överhettas.
Funktionen hos anordníngen för värmeåtervinning av ovan angivna konstruktion kommer nu att beskrivas.
Den arbetsmedieånga som tillföres från förångaren ll in i sugporten 22 strömmar in i det tandformade utrymmet 26 mellan rotorerna 24 och 25 och framskrider under expansion till ut- strömningsporten 23, varigenom rotorerna 24 och 25 drives.
Denna drivkraft överföres till lasten 12, såsom en generator, via skruvmotorns 11 utgående axel.
Den till en högre temperatur än arbetsmediets ångtempera- tur av värmaren 17 upphettade oljan injiceras från det i skruv- motorns ll hus monterade munstycket 18. Sålunda kontaktar arbetsmedieángan i skruvmotorn ll oljan med högre temperatur och överhettas därigenom. Detta kommer nu att beskrivas med hänvisning till P-H-diagrammet i fig. S. I fig. 5 betecknar a och a' arbetsmediets tillstånd vid skruvmotorns ll sug- 40 port (dvs. vid förångarens 13 utlopp; b och b' betecknar 456 835 .L/ 10 15 20 25 30 35 arbetsmediets tillstånd vid skruvmotorns ll utströmningsport (dvs. vid kondensorns 15 inlopp); c betecknar arbetsmedíets tillstånd vid kondensorns 15 utlopp; och d betecknar arbets- mediets tillstånd vid förångarens 13 inlopp. Den termodynamiska cykel som föreligger vid fall av icke överhettning hos arbets- medieångan är a ff b -+ c -+ d och effektåtervinningen är H = Ha - Hb. Den termodynamiska cykel som föreligger vid fall av överhettning av arbetsmediet, dvs. återupphettníngscykeln är a' -a b' -+ c -a d och effektåtervinningen år H' = Ha' - Hb'. Följaktligen gäller sambandet H'/ H > 1,0. Under förut- sättning att arbetsmedíets ångtemperatur är 60°C vid skruv- motorns ll inlopp och 30°C vid dess utlopp och om arbetsmedie- ångan överhettas med 200 genom oljeinjicering, H'/ H = 1,1; sålunda uppnås en ökning av effektåtervinningen om omkring 10%.
Pig. 6 och 7 visar en annan utföringsform, hos vilken arbetsmedieångan återupphettas ett flertal gånger, dvs. i flera steg genom oljeinjicering under dess rörelse från sugporten 22 till utströmningsporten 23 hos skruvmotorn ll. För detta ända- mål är munstycken 19' (fig. 7) anordnade på lämpliga ställen i huset 21, så att arbetsmedieángan kan utsättas för oljeinjicering i flera steg (tre steg i fig. 6 och 7) under dess rörelse från sugporten 22 till utströmningsporten 23 hos skruvmotorn ll.
I det fall återupphettningen genomföres tre gånger genom olje- injícering från värmaren l7 in i arbetsmedieângan i skruvmotorn ll, kan det expansionsarbete som utföres av arbetsmedieångan uttryckas genom šå Hi. Vidare är gradienten hos de isentropíska , 1 linjerna S1-S4 mindre med fallande tryck; genom injicering av olja i nâgra steg ej enbart i närheten av skruvmotorns ll sug- port utan även på andra ställen i rörelsebanan fram till ut- strömningsporten 23 ökar således effektâtervinningen.
Arbetsmedieånga och olja utströmmar från skruvmotorns ut- strömningsport ll och inträder i oljeseparatorn 14. Arbets- medieångan separeras från oljan av oljeseparatorn 14 och föres till kondensorns 15. Det av kondensorn l5 kondenserade arbets- mediet måttas in i förångaren 13 av cirkulationspumpen 16. Å andra sidan återföres den av oljeseparatorn från arbetsmediet separerade oljan till munstycket 19 eller munstyckena 19' hos skruvmotorn ll av oljecirkulationspumpen 18.
Enligt föreliggande uppfinning och som ovan beskrivits I» (2,5 10 15 456 835 vi matas arbetsmediet till skruvmotorn efter det att det fór- ångats av förångaren, medan oljan som skall tillföras skruv- motorn tillfóres skruvmotorn efter det att den upphettats till en högre temperatur än arbetsmediets ångtemperatur, varigenom arbetsmedíeångan bringas till direktkontakt med oljan och däri- genom överhettas; på detta sätt kan effektåtervinningsgraden ökas jämfört med en konventionell anordning hos vilken arbets- medieångan tillföres direkt till turbinen. Ifall arbetsmedie- ångan óverhettas genom användning av flytande olja som till- föres skruvmotorn kan vidare på detta sätt effektåtervinnings- graden ökas utan ökning av anordningens omfång, eftersom oljans upphettníng kan genomföras med en värmare av liten dimension.
Genom återupphettning av arbetsmedieångan medelst injicering av olja med hög temperatur i flera steg och särskilt i närheten av skruvmotorns utströmningsport ökas dessutom den termiska verkningsgraden. Därigenom kan energíåtervinning från spill- värme effektivt tillhandahålla även vid relativt låga tempera-

Claims (1)

  1. 456 835 10 15 20
    1. Anordning för värmeatervinning, innefattande en expansionsskruvmotor (11) av injektionstyp, vara utgående axel är förbunden med en last (12), en förangare (13) användande spillvärme sasom värmekälla för förangning av ett arbetsmedium för framställning av arbetsmedieanga som skall tillföras skruvmotorn, en kondensor (15) för kondensering av arbets- medieangan som utströmmar från skruvmotorn, en cirkulations- pump (16) för att cirkulera arbetsmediet inuti ett system in- nefattande kondensern, förangaren och skruvmotorn, en oljecir- kulationspump (16) för att tillföra olja till akruvmotorn, och en värmare (17) för upphettning av oljan som skall tillföras skruvmotorn till en högre temperatur än mediets ångtemperatur, k ä n n e t e c k n a d av att arbetsmedieangan och den upphettade oljan som skall tillföras skruvmotorn (11) bringas i direktkontakt med varandra i ekruvmotorns (11) sugport (22).
    2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den upphettade oljan ínjíceras på sådant sätt, att ar- betsmedieangan och oljan bríngas i direktkontakt med varandra i flera steg, medan arbetsmedieangan rör sig från sugporten (22) till utströmningsporten (23) hos skruvmotorn (11). v)
    14. i
SE8500022A 1984-01-05 1985-01-03 Anordning foer vaermeaatervinning innefattande en expansionsskruvmotor av injektionstyp SE456835B (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP44784A JPS60144594A (ja) 1984-01-05 1984-01-05 排熱回収装置
JP20087984A JPS6179811A (ja) 1984-09-26 1984-09-26 廃熱回収装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8500022D0 SE8500022D0 (sv) 1985-01-03
SE8500022L SE8500022L (sv) 1985-07-06
SE456835B true SE456835B (sv) 1988-11-07

Family

ID=26333427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8500022A SE456835B (sv) 1984-01-05 1985-01-03 Anordning foer vaermeaatervinning innefattande en expansionsskruvmotor av injektionstyp

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4608829A (sv)
DE (1) DE3500170C1 (sv)
FR (1) FR2557921B1 (sv)
SE (1) SE456835B (sv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328301C2 (de) * 1993-08-23 1997-03-13 Fhw Brenntechnik Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Energie aus einem Tunnelofen für den Brand von Keramik, insbesondere für Ziegel sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
US20080236561A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Mr. Arthur Isaacs Combination gas-fired furnace and gas-powered electrical generator
US20100034684A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 General Electric Company Method for lubricating screw expanders and system for controlling lubrication
DE102010011737B4 (de) 2010-03-17 2012-06-06 Henry Schwarz Verfahren und Vorrichtung zur Energieumwandlung
JP5318062B2 (ja) 2010-10-04 2013-10-16 株式会社神戸製鋼所 スクリュ膨張機
US20150377080A1 (en) * 2013-01-28 2015-12-31 Eaton Corporation Organic rankine cycle system with lubrication circuit
CN112377416A (zh) * 2020-11-16 2021-02-19 淮安特创科技有限公司 空压机余热回收装置及压缩空气干燥设备
CN113431654A (zh) * 2021-05-31 2021-09-24 国投云顶湄洲湾电力有限公司 一种冷凝热回收利用装置及其工作方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE170662C (sv) *
FR371348A (fr) * 1906-01-20 1907-03-05 Emile Jolicard Procédé de production et d'emploi d'une vapeur mixte, pour les moteurs à cylindres ou les turbines
FR934256A (fr) * 1946-09-17 1948-05-18 Appareil moteur utilisant l'énergie solaire
US2760355A (en) * 1948-12-15 1956-08-28 Carrier Corp Method of returning oil from an element of a refrigeration system to the compressor thereof
SE317154B (sv) * 1959-01-15 1969-11-10 Svenska Rotor Maskiner Ab
US4008573A (en) * 1975-12-09 1977-02-22 General Electric Company Motive fluids for external combustion engines
JPS5447048A (en) * 1977-09-20 1979-04-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Lubricating device of low-boiling-point-medium tubine
GB2082679B (en) * 1980-08-18 1984-03-28 Thermal Systems Ltd Rotary positive-displacement fluidmachines

Also Published As

Publication number Publication date
FR2557921A1 (fr) 1985-07-12
SE8500022L (sv) 1985-07-06
FR2557921B1 (fr) 1987-01-23
DE3500170C1 (de) 1985-09-05
SE8500022D0 (sv) 1985-01-03
US4608829A (en) 1986-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4738111A (en) Power unit for converting heat to power
US9932862B2 (en) Method and apparatus for heating an expansion machine of a waste heat recovery apparatus
KR100322163B1 (ko) 가스-증기 터빈 장치의 가스 터빈의 냉각제를 냉각시키기위한장치
US3423293A (en) Apparatus for vapor compression distillation of impure water
US8522552B2 (en) Thermodynamic power generation system
US20060236698A1 (en) Waste heat recovery generator
CN102418622A (zh) 朗肯循环系统
EP2536923A1 (en) Gas turbine and thermodynamic power generation system
SE456835B (sv) Anordning foer vaermeaatervinning innefattande en expansionsskruvmotor av injektionstyp
SE512597C2 (sv) Drivsystem för ett fordon
US11536138B2 (en) Methods of operating a volumetric expander and a closed cycle plant including a volumetric expander
JP2000073753A (ja) 内燃機関の廃熱回収装置
SU605557A4 (ru) Способ работы паросиловой установки
EP3303781B1 (en) Method and apparatus for bottoming cycle working fluid enthalpy control in a waste heat recovery apparatus
US4089177A (en) Heat engine for transforming heat energy to work including ejector heat pump
US3743452A (en) Liquid cooling system for rotary piston engines
EP3821112B1 (en) System and method for increasing power output from an organic vapor turbine
KR20180009621A (ko) 펌프구동용 모터 냉각장치
US4235080A (en) Refrigeration and space cooling unit
CN109812308A (zh) 热能回收系统
SU855249A1 (ru) Солнечна паротурбинна установка
SE468567B (sv) Foerfarande vid foeraangare med foervaermare
RU2063520C1 (ru) Паротурбинная энергоустановка
RU2027028C1 (ru) Электростанция
SU1560251A1 (ru) Роторный пленочный испаритель

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8500022-2

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8500022-2

Format of ref document f/p: F