TR201808721T4 - Enerji üretmeye yönelik cihaz. - Google Patents
Enerji üretmeye yönelik cihaz. Download PDFInfo
- Publication number
- TR201808721T4 TR201808721T4 TR2018/08721T TR201808721T TR201808721T4 TR 201808721 T4 TR201808721 T4 TR 201808721T4 TR 2018/08721 T TR2018/08721 T TR 2018/08721T TR 201808721 T TR201808721 T TR 201808721T TR 201808721 T4 TR201808721 T4 TR 201808721T4
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- loop
- heating element
- actuator
- evaporator
- preheater
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—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 special vapours
- F01K25/10—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 special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Mevcut buluş, ORC prensibine göre enerji üretmeye yönelik, her biri en az bir kondensatör (42), bir buharlaştırıcı (11, 21, 31) ve bir kısmı ön ısıtıcı (12, 13, 22, 23, 33) içeren ve ortak bir ısıtma elemanı döngüsü (50) vasıtasıyla, bir ısıtma elemanı akımının buharlaştırıcılara (11, 21, 31) tamamen ve ön ısıtıcılara (12, 13, 22, 23, 33) orantılı olarak beslendiği tarzda kuplajlanan, en az iki, özellikle üç çalıştırma elemanı döngüsüne (10, 20, 30) sahip bir cihaz ile ilgilidir. Bu, kendisini, birinci çalıştırma elemanı döngüsünün (10), ısıtma elemanı döngüsü (50) ile, ısıtma elemanı akımının diğer ön ısıtıcıya (15) tamamen beslendiği tarzda kuplajlandığı en az bir diğer ön ısıtıcıya (15) sahip olması ile karakterize eder.
Description
TARIFNAME
ENERJI ÜRETMEYE YÖNELIK CIHAZ
Bulus, istem 1'in giris kismina göre ORC prensibine göre enerji üretmeye yönelik bir
cihaz ile ilgilidir.
Enerji üretmeye yönelik düsük sicaklikli isi kaynaklarinin kullanimina yönelik olarak
tercihen, Organik Rankine Çevrimi (ORC) prensibine göre cihazlar kullanilir. Çalistirma
elemani olarak, burada çalistirma elemani olarak suyun kullanildigi sekilde yüksek
sicaklikli isi kaynaklarindan olusan enerji üretimine karsit olarak, organik sivilar,
örnegin silikon yaglar, alkanlar, alkenler, aromatlar, (kismen) halojenlenmis
hidrokarbonlar ve digerleri kullanilir. Bu baglamda, isi kaynaginin sicakliklarina karsilik
gelen çalistirma elemani seçilir, böylece, isi enerjisinin mümkün oldukça etkin sekilde
kullanilmasi gerçeklesir.
lsi kaynaginin isi enerjisi kullanimini daha da optimum hale getirmek üzere, ayri iki
çalistirma elemani döngüsüne sahip cihazlar bilinir, burada, her iki döngü, isi kaynagi
ile baglidir. Bu baglamda, her iki çalistirma elemani döngüsü, esas olarak, seri halinde
baglanir, böylece, isi kaynagindan çikan isitma elemani, birinci olarak, isi enerjisinin
birinci kismini, birinci çalistirma elemani döngüsüne tasir ve izleyen süreçte, isi
enerjisinin diger bir kismini, ikinci çalistirma elemani döngüsüne tasir. Isitma
elemaninin birinci olarak birinci çalistirma elemani döngüsünün buharlastiricisi
vasitasiyla ve izleyen süreçte ikinci çalistirma elemani döngüsünün buharlastiricisi
vasitasiyla iletilmesi ve akabinde, isitma elemani akiminin, isitma elemaninin orantili
bir sekilde her iki çalistirma elemani döngüsünün kismi ön Isiticisi vasitasiyla
yönlendirilecek sekilde paylastirilmasinin, enerji açisindan avantajli oldugu
kanitlanmistir. Bu sekilde, birinci buharlastiricida daha yüksek bir buharlastirma
sicakligina ulasilir, böylece, birinci çalistirma elemani döngüsündeki etkinlik derecesi
artirilir ve enerji üretiminin verimliligi, ORC prensibine göre yükseltilir.
kismi ön isitici, nispeten düsük bir sicakliga ulasir, bu da isitma elemaninin, birinci
çalistirma elemani döngüsünün kismi ön isiticisini, sogutulmus sekilde sirküle ettigi
sürece, çalistirma elemaninin bu döngü içinde bir daha buharlasma sicakligina kadar
isitilamamasi dezavantajini içerir. Bu nedenle, ön isitma fonksiyonu, birinci çalistirma
elemani döngüsünde, kismen, ek olarak, yapi formu nedeniyle her iki fonksiyona (ön
isitma ve buharlastirma) optimum sekilde uyarlanmayan buharlastirici tarafindan
elemani döngüsüne sahip bir ORC sistemini tarif eder, burada, ön isiticiya bir
reküparatör yukari akis yönünde baglanir. JP 61 132710A, buharlastiriciya iki ön
isiticinin atandigi bir ORC sisteminin yüksek sicaklikli çalistirma elemani döngüsünü
açiklar. Isitma elemani akimi, tamamen ve seri sekilde, sistemin tüm ön isiticilarina ve
buharlastiricilarina beslenir. DIPIPPO, Ronald: GEOTHERMAL POWER
PLANT82PRINCIPLES, APPLICATIONS AND CASE STUDIES, "CHAPTER 17:
HEBER BINARY PLANTS IMPERlAL VALLEY, CALIFORNIA, CALIFORNIA, USA"
ön isitici içeren ve ortak bir isitma elemani döngüsü vasitasiyla kuplajlanan, iki
çalistirma elemani döngüsüne sahip, ORC prensibine göre enerji üretmeye yönelik bir
cihazi açiklar, burada, bir isitma elemani akimi, buharlastiricilara tamamen ve ön
isiticilara orantili olarak beslenir.
Bu nedenle, bulus, enerji üretmeye yönelik olarak, birinci çalistirma elemani
döngüsünün isitma elemani ve çalistirma elemani arasinda gelistirilen bir isi
tasinmasina neden olan ve böylece daha yüksek bir etkinlik derecesine sahip bir
Cihazin sunulmasini temel amaç olarak alir.
Bu amaç, bulusa göre, istem 1”in konusu tarafindan yerine getirilir.
Bulus, ORC prensibine göre enerji üretmeye yönelik, her biri en az bir kondensatör, bir
buharlastirici ve bir kismi ön isitici içeren ve ortak bir isitma elemani döngüsü
tarafindan, isitma elemani akiminin, buharlastiricilara tamamen ve kismi ön isiticilara
orantili olarak beslendigi sekilde kuplajlanan en az iki, özellikle üç çalistirma elemani
döngülerine sahip bir cihazin sunulmasi fikrini temel alir, burada, birinci çalistirma
elemani döngüsü, en az bir diger ön isiticiya sahiptir, bu, isitma elemani döngüsü ile,
isitma elemani akiminin, diger ön isiticiya tamamen beslendigi tarzda kuplajlanir.
elemani akiminin tamamen beslenmesi, bu nedenle, isitma elemani kaynaginin isi
içerigine iliskin olarak çalistirma elemanina enerji tasinmasi ile ilgili olmayip, bilakis
daha fazla anlam içerir, böylece, diger ön isiticiya, esasen, isitma elemaninin toplam
kütlesel akimi beslenir, bunun isi içerigi, genel olarak, halihazirda, kaynaktan diger ön
isiticiya tasima vasitasiyla düsürülür. Bu baglamda, “isitma elemani akiminin tamamen
beslenmesi” kavrami, etkinlik muhafaza edildigi sürece, diger ön isitici öncesinde,
isitma elemani akiminin bir kisminin kollara ayrilmasini hariç tutmaz, böylece, birinci
buharlastirici, çogunlukla buhar üretimine yönelik olarak, isitma elemaninin isi
enerjisinin, mümkün oldukça optimum sekilde, birinci çalistirma elemani döngüsünün
çalistirma elemanina transfer edildigi ve enerji üretimine veya dönüsümüne yönelik
olarak kullanildigi tarzda kullanilir.
Bu sekilde, birinci çalistirma elemani döngüsünün çalistirma elemaninin, isitma
elemaninin tamamen kütlesel akimi vasitasiyla nispeten daha yüksek sicaklik ile ön
isitilmasi elde edilir, böylece, birinci çalistirma elemani döngüsündeki çalistirma
elemani, buharlasma sicakligina kadar isitilir. Bu baglamda, diger ön isitici, enerji
açisindan ve ekonomik olarak optimum sekilde, her iki sivi arasindaki isi tasinmasina
uyarlanabilir.
Tercihen, birinci çalistirma elemani döngüsünde, diger ön isitici, bir kismi ön isitici ve
birinci buharlastirici arasinda düzenlenir. Bu düzenleme, diger ön isiticinin, sadece
kismi ön isiticinin ön isitma sicakligi ve ulasilacak buharlasma sicakligi arasindaki
sicaklik farkini köprülemek zorunda olmasi nedeniyle enerji açisindan avantajlidir.
Avantajli olarak, diger ön isitici, isitma elemani döngüsünde, birinci çalistirma elemani
döngüsünün birinci buharlastiricisi ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün ikinci
buharlastiricisi arasinda düzenlenir.
Bulusa göre cihazin tercihli bir düzenleme formunda, diger ön isitici, bir plakali ve/veya
boru demetli esanjör içerir. Bu tür esanjörler, özellikle verimli bir isi transferini mümkün
Diger bir tercihli düzenleme formunda, çalistirma elemani döngülerinden en az biri,
intern bir reküperatöre sahiptir. Intern reküperatörler, çalistirma elemaninin atil isisinin,
enerji üretilmesi akabinde, bir isi enerjisi geri kazanimi formunda, çalistirma
elemaninin ön isitmasina yönelik olarak kullanilmasi avantajina sahiptir, bu sayede
etkinlik derecesinin yükseltilmesi saglanir.
Tercihen, çalistirma elemani döngülerinin her biri bir güç motoruna, özellikle türbine
sahiptir, böylece, isitma elemani akiminin isi enerjisi, mekanik enerji formunda
kullanilabilir.
Güç motorlari, özellikle türbinler, her durumda bir mil vasitasiyla bir jeneratör ile
kuplajlanabilir. Bu sayede, güç motorlari tarafindan üretilen mekanik enerji, elektrik
enerjisine dönüstürülür, burada, birden fazla jeneratör yüksek bir ariza güvenligini
garantiye alir.
Ayrica, en az iki güç motoru, özellikle türbinler, ortak bir mil vasitasiyla birjeneratör ile
kuplajlanabilir, bu sayede, bakim ve kontrol masraflari, özellikle jeneratörlerin akim
sebekesine senkronize edilmesine iliskin olarak minimuma indirilir.
Çalistirma elemani döngülerinin her birinin farkli çalistirma elemanina sahip olmasinin
özellikle avantajli oldugu kanitlanmistir. Farkli çalistirma elemanlari, genel olarak farkli
kaynama sicakliklarina sahiptir, böylece, isitma elemaninin isi enerjisinin mümkün
oldukça etkin sekilde kullanilmasi güvence altina alinir.
Bulusa göre cihazin tercihli diger bir düzenleme formunda, isitma elemani döngüsü,
ikinci çalistirma elemani döngüsünün ikinci buharlastiricisina asagi akis yönünde
düzenlenen en az iki dallanma hatlarina sahip bir dallanma içerir, burada, dallanma
hatlari, birinci çalistirma elemani döngüsünün bir kismi ön Isiticisi ve ikinci çalistirma
elemani döngüsünün bir kismi ön Isiticisi ile kuplajlanir. Bu sekilde, isitma elemani
akiminin, ikinci buharlastiricidan geçmesi akabinde dagitilmasi ve ilgili isitma elemani
akimlarinin, kismi ön isiticilara beslenmesi elde edilir.
Tercihen, isitma elemani döngüsü, üçüncü çalistirma elemani döngüsünün üçüncü
buharlastiricisina asagi akis yönünde düzenlenen en az üç dallanma hatlarina sahip
diger bir dallanma içerir, burada, dallanma hatlari, birinci çalistirma elemani
döngüsünün bir kismi ön Isiticisi, ikinci çalistirma elemani döngüsünün bir kismi ön
Bu sekilde, isitma elemani akimi, üçüncü buharlastiricidan geçmesi akabinde, üç
çalistirma elemani döngüsüne bölünebilir. Buna benzer sekilde, isitma elemani
akiminin daha fazla çalisma elemani döngülerine dagitilmasinin gerçeklestirilmesi de
mümkündür.
Bulus, asagida, ekte bulunan sematik sekillerin referans alinmasi suretiyle, düzenleme
örnekleri yardimiyla daha detayli olarak açiklanir. Burada:
Sekil 1 Önceki teknige göre, enerji üretmeye yönelik bir cihazin islem
diyagramini;
Sekil 2 Bulusa göre bir düzenleme örnegine göre, enerji üretmeye yönelik bir
cihazin islem diyagramini;
Sekil3 Sekil 2'ye göre, bulusa göre bir cihazin, Sicaklik-Entalpi Akisi
diyagramini
Sekil4 Diger bir düzenleme örnegine göre, bulusa göre cihazin bir islem
diyagramini gösterir.
Sekil 1, önceki teknige göre, enerji üretmeye yönelik bir cihazin islem diyagramini
gösterir, burada, birinci çalistirma elemani döngüsü (10), ortak bir isitma elemani
döngüsü (50) vasitasiyla ikinci çalistirma elemani döngüsü (20) ile kuplajlanir. Bu
baglamda, her iki çalistirma elemani döngüleri (10, 20) özdes bir yapiya sahiptir, her
biri bir besleme pompasina (41), akis yönünde, asagi akis yönünde düzenlenen bir
reküperatöre (45), bunun akabinde, her durumda bir buharlastiriciya (11, 21) yukari
akis yönünde düzenlenen bir kismi ön isiticiya (12, 22), bir güç motoruna (43) ve ayni
zamanda her durumda bir kondensatöre (42) sahiptir. Çalistirma elemani
döngülerindeki (10, 20) çalistirma elemani, bu durumda, besleme pompasindan (41)
reküperatöre (45) yönelik olarak akar, bu, burada, güç motorunda halihazirda mekanik
çalistirmayi üretmis olan çalistirma elemaninin atil isisi tarafindan isitilir ve çalistirma
elemaninin ileri sekilde isitilmasina neden olan kismi ön isiticiya (12, 22) yönelir.
Çalistirma elemani, kismi ön isiticidan (12, 22) buharlastiriciya (11, 21) yönelik olarak
akar ve daha ileri akisinda, buhar formunda, güç motoruna (43) yönelik yönlendirilir.
Buhar formundaki çalistirma elemani, güç motorunda (43) mekanik is yapar, böylece,
buhar açiga çikar ve mevcut durumda kismen sogutulmus çalistirma elemani yeniden
reküperatöre (45) yönelik olarak akar. Reküperatörde (45), çalistirma elemaninin atil isi
enerjisi, karsi tarafta akan çalistirma elemaninin, kismi ön isiticiya (12, 22) beslenmesi
öncesinde isitilmasina yönelik olarak kullanilir. Güç motorundan (43) disari akan
çalistirma elemani, bu durumda, reküperatör (45) içinde daha da sogutulur ve
çalistirma elemaninin sivilastirildigi ve yeniden besleme pompasina (41) yönlendirildigi
kondensatöre (42) beslenir.
Çalistirma elemani, isitma elemani döngüsünde (50) birinci olarak, birinci çalistirma
elemani döngüsünün (10) birinci buharlastiricisina yönelik olarak akar, burada, isitma
elemaninin isisi, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) çalistirma elemanina
aktarilir, böylece, çalistirma elemani, buhar formundaki konumuna dönüstürülür. Isitma
elemani, ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) ikinci buharlastiricisina (21)
yönlendirilir ve burada ayni sekilde, çalistirma elemaninin buharlasmasina neden olur.
(51) bölünür ve her iki çalistirma elemani döngülerinin (10, 20) her iki kismi ön
isiticilarina (12, 22) beslenir. Isitma elemani, her iki kismi ön isiticilarda (12, 22),
çalistirma elemani döngülerinin (10, 20) isitilmasini saglar. Her iki kismi ön isiticilardan
(12, 22) çikan sogutulmus isitma elemani, yeniden bir araya getirilir ve yönlendirilir.
Sekil 2, enerji üretmeye yönelik, bulusa göre bir cihazi islem diyagrami seklinde
gösterir, burada, cihazin yapisi esasen sekil 1'deki yapiya karsilik gelir. Cihaz, her biri
bir besleme pompasi (41), bir intern reküperatör (45), bir kismi ön isitici (12, 22), bir
buharlastirici (11, 21), bir güç motoru (43) ve ayni zamanda bir kondensatör (42) içeren
iki çalistirma elemani döngüsüne (20) sahiptir. Bulusa göre, birinci çalistirma elemani
döngüsünde (10), kismi ön isitici (12) ve birinci buharlastirici (11) arasinda diger bir ön
isitici (15), çalistirma elemaninin, kismi ön isiticidan (12) diger ön isiticiya (15) yönelik
olarak ve akabinde birinci buharlastiriciya (11) yönelik olarak yönlendirildigi sekilde
düzenlenir. Sekil 1”e göre, önceki teknikten farkli olarak, isitma elemani döngüsünün
(50) ilerleyisi, isitma elemaninin, ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) ikinci
buharlastiricisina (21) yönelik olarak akmasi öncesinde, isitma elemaninin, birinci
çalistirma elemani döngüsünün (10) birinci buharlastiricisindan (11) geçisi akabinde,
birinci olarak diger ön isiticiya (15) dogru yönlendirildigi sekilde degistirilir. Bilinen
cihazlarda oldugu gibi, akabinde, isitma elemani akimi, dallanma bölgesinde (51)
bölünür ve her iki çalistirma elemani döngüsünün (10, 20) her iki kismi ön isiticilarina
(12, 22) orantili olarak beslenir, sonrasinda yeniden bir araya getirilir ve yönlendirilir.
Diger ön isiticinin (15) düzenlenmesinin esas avantaji, bu sekilde diger ön isiticiya (15)
isitma elemaninin toplam kütlesel akiminin beslenmesinde yatar, böylece, birinci
çalistirma elemani döngüsündeki (10) çalistirma elemaninin isitilmasina yönelik olarak
halihazirda mevcut enerji önemli oranda artirilir. lsitma elemani akiminin tamamindan
yararlanmak, halihazirda isi kaynaginin orijinal isi enerjisine karsilik, birinci
buharlastirici (11) içindeki enerji alisverisi vasitasiyla düsürülmüs olan çalistirma
elemaninin isi enerjisinin, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) çalistirma
elemaninin, buharlasma sicakligina kadar isitilmasina yetmesine yol açar. Önceki
teknige göre cihazlarda, buharlasma sicakligina kadar isitma, kismen, birinci
buharlastirici (11) tarafindan saglanmakla birlikte, bu, çalistirma elemaninin ön
isitmasina uyarlanmaz veya uyarlanamaz.
Sekil 3, bulusa göre bir Cihazin bir Sicaklik-/Entalpi Akisi Diyagramini gösterir, burada,
isitma elemani olarak örnegin termal su kullanilir. Bu baglamda, kütlesel akim sinirli
oldugundan dolayi termal kaynagin isi akisi sabittir. Bununla birlikte, çalistirma
elemaninin sogutulmasina yönelik olarak disaridan kondensatöre (42) beslenen soguk
suyun kütlesel akimi uyarlanabilir. Termal sudan, çalistirma elemani üzerine isi
transferi esnasinda, termal su sogur, bu esnada, çalistirma elemaninin buharlasmasi
sirasinda sicaklik sabit kalir. Buna göre, kismi ön isiticilarda (12, 22) ve diger ön
isiticida (15) enerji transferi esasen izobarik sekilde gerçeklesirken, buharlastiricilarda
(11, 21) izotermik bir enerji transferi meydana gelir. Bu baglamda, izobarikten izotermik
bir enerji transferine geçis esnasinda, termal su ve çalistirma elemani arasinda bir
sikisma noktasi ortaya çikar. Sikisma noktasi, isi transferi esnasinda, iki isi akimlari
arasinda minimum sicaklik farkina sahip konum noktasi olarak belirlenir. Sicaklik-
/Entalpi Akisi Diyagramindaki sikisma noktasinin durumu, kütlesel akim ve buharlasma
sicakligi oranindan elde edilir, böylece, yüksek çalistirma elemani kütlesel akimlari
esnasinda, üst islem sicakliginin ve dolayisiyla çevrim isleminin etkinlik derecesi
düsüktür, bu esnada, düsük bir kütlesel akim esnasinda, çevrim isleminin etkinlik
derecesi yüksektir. Çevrim isleminin güç verimi, üründen, spesifik çalisma ve kütlesel
akim yoluyla hesaplandigindan dolayi, kütlesel akim ile baglantili olan optimum bir üst
islem sicakligi mevcuttur, bu da, termal suyun enerjisinin, belli bir sicakliga kadar etkin
sekilde kullanilabilmesine yol açar.
Bulusa göre cihaz, diger ön isitici (15) sayesinde, isi kaynaginin mümkün oldukça
büyük bir isi enerjisi miktarinin kullanilmasini mümkün kilar. Sekil 3'e göre diyagram,
diger ön isiticinin (15) (sekil 3: ikinci ön isitici, birinci modül) çalistirma elemaninin
sicakligini önemli oranda yükselttigini gösterir, böylece, birinci çalistirma elemani
döngüsünün (10) birinci buharlastiricisinda (11), esasen izotermik bir enerji transferi
gerçeklesir. Bu durumda, diger ön isitici (15), bir yandan, termal su isi akimi ve birinci
çalistirma elemani döngüsünün çalistirma elemani arasindaki sicaklik farkinin
minimuma indirilmesini ve diger yandan, birinci buharlastiricida (11) hiç bir izobarik
enerji transferinin gerçeklesmemesini saglar, birinci buharlastirici (11) buna yönelik
olarak yapilandirilmamistir. Isi yüklenmesi, bu durumda, mevcut duruma kadar bilinen
ORC çevrim islemlerine kiyasla, daha yüksek bir enerji seviyesinde meydana gelir,
böylece çevrim isleminin kullanilabilir isi içerigi artar.
Sekil 4, enerji üretmeye yönelik, bulusa göre bir cihazin diger bir düzenleme örnegini
gösterir, burada, üç çalistirma elemani döngüleri (10, 20, 30) tasarlanir. Birinci
çalistirma elemani döngüsü (10) bir besleme pompasi (41) içerir, bu, çalistirma
elemanini, birinci kismi ön isiticiya (13) yönelik olarak, akabinde ikinci bir kismi ön
isiticiya (12) yönelik olarak, akabinde diger bir ön isiticiya (15) yönelik olarak ve
sonrasinda birinci buharlastiriciya (11) yönelik olarak stimüle eder. Birinci çalistirma
elemani döngüsünün (10) çalistirma elemani, birinci buharlastiricidan (11) bir güç
motoruna (43), özellikle, bir jeneratör (44) ile kuplajlanmis bir türbine yönelik olarak
akar. Gevsetilen çalistirma elemani, ileri akisi esnasinda, güç motorundan (43)
kondensatöre (42) yönelik olarak ve yeniden pompaya (41) yönelik olarak sevk edilir.
Ikinci çalistirma elemani döngüsü (20) de benzer sekilde yapilandirilir ve ayni sekilde
bir besleme pompasi (41) içerir, bu, çalistirma elemanini, birinci kismi ön isiticiya (23)
yönelik olarak, akabinde ikinci bir kismi ön isiticiya (22) yönelik olarak, akabinde ikinci
bir buharlastiriciya (21) yönelik olarak ve de sonrasindaki ilerleyisi esnasinda bir güç
motoruna (43) yönelik olarak yönlendirir. Güç motoru (43), özellikle bir türbin, bir mil ile
bir jeneratöre (44) baglanir. Ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) gevseyen
çalistirma elemani, güç motorundan (43) geçisi akabinde, kondensatör (42) içine ve
buradan yeniden besleme pompasina (41) yönelik olarak akar. Ayni sekilde, üçüncü
çalistirma elemani döngüsü (30), üçüncü bir buharlastiriciya (31) yukari akis yönünde
düzenlenmis olan bir kismi ön isiticiya (33) asagi akis yönünde düzenlenen bir
besleme pompasi (41) içerir. Üçüncü buharlastiriciya (31), asagi akis yönünde, bir güç
motoru (43), özellikle türbin düzenlenir, bu, bir mil ile bir jeneratöre (44) birlesir ve
çalistirma elemaninin, kondensatör (42) vasitasiyla yeniden pompaya (41) yönelik
olarak akmasi öncesinde, üçüncü çalistirma elemani döngüsünün (30) çalistirma
elemani tarafindan çalistirilir.
Genel olarak, çalistirma elemani döngülerinin (10, 20, 30) en azindan kismen, intern
bir reküperatöre (45) sahip olmalari mümkündür. Bu baglamda, reküperatör (45), en az
arasinda düzenlenebilir. Reküperatörün (45) konumu, genel olarak, ilgili kismi ön
çalistirma elemani, reküperatörden geçmesi esnasinda isi enerjisi yüklenir veya en
azindan, isitma elemanina hiç isi enerjisi tasimaz.
Üç çalistirma elemani döngüsü (10, 20, 30) ortak bir isitma elemani döngüsü
vasitasiyla bu sekilde kuplajlanir. Bu baglamda, isitma elemani döngüsü (50) içindeki
isitma elemani, isitma elemani akiminin dallanma bölgesinde (51) bölünmesi ve her iki
dallanma hatlari (52a, 52b) boyunca birinci ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün
(10, 20) her iki kismi ön isiticilarina (12, 22) beslenmesi öncesinde, birinci olarak,
birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) birinci buharlastiricisindan (11), akabinde
birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) ön isiticisindan (15) ve sonrasinda ikinci
çalistirma elemani döngüsünün (20) ikinci buharlastiricisindan (21) akar. Isitma
elemani akimlari, her iki kismi ön isiticilardan (12, 22) geçisleri akabinde bir araya
getirilir ve üçüncü çalistirma elemani döngüsünün (30) üçüncü buharlastiricisina (31)
yönelik olarak yönlendirilirler. Üçüncü çalistirma elemani döngüsünün (30) üçüncü
buharlastiricisi (31) akabinde, diger dallanma bölgesinde (53), isitma elemani akiminin
yeniden bölünmesi gerçeklesir, böylece, her biri besleme pompasina (41) asagi akis
yönünde düzenlenmis olan üç çalistirma elemani döngüsünün (10, 20, 30) bir kismi ön
isiticisina (13), dallanma hatlari (54a, 54b, 540) boyunca bir isitma elemani akimi
yönlendirilir. Sonrasinda, isitma elemani akimlari yeniden bir araya getirilir ve bosaltilir.
Çalistirma elemani döngülerinin (10, 20, 30) her birinin, istege bagli sayida ön
Bu baglamda, isitma elemani akiminin, isitma elemani akimlarina bölünmesi uygun
sekilde ayarlanir. Sekil 4'e göre, isitma elemani akimi, birinci çalistirma elemani
döngüsü (10) ve ikinci çalistirma elemani döngüsü (20) arasinda iki dallanma hatlarina
(52a, 52b) bölünür, bunlar birinci ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün (10, 20)
kismi ön Isiticilari (12, 22) ile kuplajlanir, burada, toplam isitma elemani kütlesel
akiminin iki esit parça seklinde bölünmesi mümkündür, böylece her iki kismi akimlar
özdestir. Diger bölünmeler de mümkündür. Ayrica, üç çalistirma elemani döngüsünün
üç isitma elemani akiminin özdes olacagi sekilde yapilabilir. Sekil 4'e göre, dallanma
bölgesi (53), çizimsel sebeplerden dolayi, iki kismi dallanma (53a, 53b) formunda
gösterilir. Bununla birlikte, dallanma bölgesinin (53) yapisal tasarimi sabit degildir.
Aslinda, tasarlama, esasen isitma elemani akimlarinin arzu edilen sekilde bölünmesine
baglidir. Bununla birlikte, dallanma bölgesi (53) tercihen, kismi ön isiticilara (13, 23,
33) yönelik baglantinin enerji açisindan mümkün oldukça etkin oldugu sekilde
olusturulur. Bu, örnegin, kismi akimi en düsük isi kapasitesine sahip sekilde tasiyan
dallanma hattinin (54a, 54b, 54c) mümkün oldukça kisa sekilde düzenlenmesi
vasitasiyla elde edilebilir, böylece, transfer boyunca olusan isi kayiplari minimuma
indirilir. Örnegin, ayni zamanda, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) birinci
ki3mi ön isiticisi (13) iptal edilebilir, böylece, isitma elemani akimi, üçüncü çalistirma
elemani döngüsünün (30) üçüncü buharlastiricisindan (31) geçisi akabinde, sadece,
her iki çalistirma elemani döngüsünün (20, 30) iki kismi ön isiticisina (23, 33) bölünür.
Güç motoru (43) ve jeneratör (44) arasindaki kuplaj, tercihen bir mil vasitasiyla
gerçeklesir, burada, en az bir, özellikle bütün güç motorlari (43), en az birjeneratör ile
kuplajlanan bir ortak mile sahip olabilirler, böylece, rotasyon enerjisi aktarilir ve elektrik
enerjisine dönüstürülür. Güç motorlari (43), türbinler, vida veya piston motorlari olarak
düzenlenebilir.
Genel olarak, çesitli çalistirma elemani döngüleri (10, 20, 30) içine, her biri degisik bir
kaynama sicakligina sahip farkli çalistirma elemanlarinin yerlestirilmesi avantajlidir.
Normalde, çalistirma elemaninin kaynama sicakligi, birinci çalistirma elemani
döngüsünde (10) en yüksektir ve her bir ileri, asagi akis yönünde baglanan çalistirma
elemani döngüsü ile azalir. Bu sekilde, yukari akis yönünde düzenlenen çalistirma
elemani döngülerinde (10, 20), bagimsiz isi esanjöründen, özellikle kismi ön isiticilarin
isitma elemaninin isi enerjisi kaybi dikkate alinabilir ve bagimsiz isi esanjörünün
sikisma noktasinin her iki sivi akimlari arasinda minimum sicaklik farkina kadar
optimize edilebilmesi nedeniyle, tüm cihazin etkinlik derecesi yükseltilebilir.
Referans Numaralari Listesi
Birinci çalistirma elemani döngüsü
Ikinci çalistirma elemani döngüsü
Üçüncü çalistirma elemani döngüsü
11 Birinci buharlastirici
21 Ikinci buharlastirici
31 Üçüncü buharlastirici
Ön isitici
41 Besleme pompasi
42 Kondensatör
43 Güç motoru
44 Jeneratör
45 Intern reküperatör
50 Isitma elemani döngüsü
51, 53' Dallanma bölgesi
53a, 53b Kismi dallanma
Claims (1)
- ISTEMLER ORC prensibine göre enerji üretmeye yönelik, her biri en az bir kondensatör içeren ve ortak bir isitma elemani döngüsü (50) vasitasiyla, bir isitma elemani 23, 33) orantili olarak beslendigi tarzda kuplajlanan, en az iki, özellikle üç çalistirma elemani döngüsüne (10, 20, 30) sahip cihaz olup, özelligi, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10), isitma elemani döngüsü (50) ile, isitma elemani akiminin diger ön isiticiya (15) tamamen beslendigi tarzda kuplajlandigi en az bir diger ön isiticiya (15) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir. Istem 1'e göre cihaz olup özelligi, diger ön isiticinin (15), birinci çalistirma elemani döngüsünde (10), bir kismi ön isitici (12) ve birinci buharlastirici (11) arasinda düzenlenmesi ile karakterize edilmesidir. Istem 1 veya 2`ye göre cihaz olup, özelligi, diger ön isiticinin (15), isitma elemani döngüsünde (50), birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) birinci buharlastiricisi (11) ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) ikinci buharlastiricisi (21) arasinda düzenlenmesi ile karakterize edilmesidir. Istemler 1 ila 3`ten en az birine göre cihaz olup, özelligi, diger ön isiticinin (15), bir plakali ve/veya boru demetli isi esanjörü içermesi ile karakterize edilmesidir. Istemler 1 ila 4iten en az birine göre cihaz olup, özelligi, çalistirma elemani döngülerinden (10, 20, 30) en az birinin, intern bir reküperatöre (45) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir. Istemler 1 ila 5`ten en az birine göre cihaz olup, özelligi, çalistirma elemani döngülerinin (10, 20, 30) her birinin, bir güç motoruna (43), özellikle türbine sahip olmasi ile karakterize edilmesidir. Istem 6'ya göre cihaz olup, özelligi, güç motorlarinin (43), özellikle türbinlerin, her durumda, bir mil vasitasiyla, her durumda birjeneratör (44) ile kuplajlanmasi ile karakterize edilmesidir. Istem 6'ya göre cihaz olup, özelligi, en az iki güç motorunun (43), özellikle türbinlerin, ortak bir mil vasitasiyla bir jeneratör (44) ile kuplajlanmasi ile karakterize edilmesidir. Istemler 1 ila 8`den en az birine göre cihaz olup, özelligi, isitma elemani döngüsünün (50), ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) ikinci buharlastiricisina (21) asagi akis yönünde düzenlenen, en az iki dallanma hatlarina (52a, 52b) sahip bir dallanma bölgesine (51) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir, burada, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) bir kismi ön isiticisina (12, 13) ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) bir kismi ön isiticisina (22, 23) sahip dallanma hatlari (52a, 52b) kuplajlanir. Istem 97a göre cihaz olup, özelligi, isitma elemani döngüsünün (50), üçüncü çalistirma elemani döngüsünün (30) üçüncü buharlastiricisina (31) asagi akis yönünde düzenlenen, en az iki dallanma hatlarina (54a, 54b, 54c) sahip bir dallanma bölgesine (53) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir, burada, birinci çalistirma elemani döngüsünün (10) bir kismi ön isiticisina (12, 13) ve ikinci çalistirma elemani döngüsünün (20) bir kismi ön isiticisina (22, 23) ve üçüncü çalistirma elemani döngüsünün (30) bir kismi ön isiticisina (33) sahip dallanma hatlari (54a, 54b, 54c) kuplajlanir.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200720015236 DE202007015236U1 (de) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Vorrichtung zur Energieerzeugung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201808721T4 true TR201808721T4 (tr) | 2018-07-23 |
Family
ID=38973581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2018/08721T TR201808721T4 (tr) | 2007-11-02 | 2008-10-31 | Enerji üretmeye yönelik cihaz. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2217793B1 (tr) |
| DE (2) | DE202007015236U1 (tr) |
| TR (1) | TR201808721T4 (tr) |
| WO (1) | WO2009056341A2 (tr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008051849A1 (de) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Bauer, Christian | Energieerzeugerkopplung |
| EP2765281B1 (en) * | 2013-02-07 | 2015-07-08 | Ingenieria I Mas D-Tec Ratio, S.L. | A rankine cycle apparatus |
| DE102014201116B3 (de) * | 2014-01-22 | 2015-07-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren für einen ORC-Kreisprozess |
| US10436075B2 (en) * | 2015-01-05 | 2019-10-08 | General Electric Company | Multi-pressure organic Rankine cycle |
| CN105443175A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-03-30 | 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 | 串级式有机朗肯循环系统 |
| DE102016112601A1 (de) | 2016-07-08 | 2018-01-11 | INTEC GMK GmbH | Vorrichtung zur Energieerzeugung nach dem ORC-Prinzip, Geothermieanlage mit einer solchen Vorrichtung und Betriebsverfahren |
| CN108223315A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-29 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种双级闪蒸与有机朗肯循环联合的地热发电装置及方法 |
| IT201900006589A1 (it) | 2019-05-07 | 2020-11-07 | Turboden Spa | Ciclo rankine organico a cascata ottimizzato |
| US11976575B2 (en) * | 2020-05-29 | 2024-05-07 | Turboden S.p.A. | Cascade organic Rankine cycle plant |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2162583B (en) * | 1984-07-16 | 1988-05-11 | Ormat Turbines | Improved cascaded power plant using low and medium temperature source fluid |
| JPS61132710A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-20 | Toshiba Corp | デユアルランキンサイクル |
| US5531073A (en) | 1989-07-01 | 1996-07-02 | Ormat Turbines (1965) Ltd | Rankine cycle power plant utilizing organic working fluid |
| US5860279A (en) * | 1994-02-14 | 1999-01-19 | Bronicki; Lucien Y. | Method and apparatus for cooling hot fluids |
| US7320221B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-01-22 | Oramt Technologies Inc. | Method and apparatus for using geothermal energy for the production of power |
| DE102006028746B4 (de) | 2006-06-20 | 2013-01-31 | Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH | Vorrichtung zur Energieumwandlung nach dem organischen Rankine-Kreisprozess-Verfahren sowie System mit derartigen Vorrichtungen |
-
2007
- 2007-11-02 DE DE200720015236 patent/DE202007015236U1/de not_active Expired - Lifetime
-
2008
- 2008-10-31 TR TR2018/08721T patent/TR201808721T4/tr unknown
- 2008-10-31 DE DE202008018661.7U patent/DE202008018661U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2008-10-31 EP EP08844382.5A patent/EP2217793B1/de active Active
- 2008-10-31 WO PCT/EP2008/009221 patent/WO2009056341A2/de active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202008018661U1 (de) | 2018-01-23 |
| DE202007015236U1 (de) | 2008-01-24 |
| WO2009056341A2 (de) | 2009-05-07 |
| EP2217793A2 (de) | 2010-08-18 |
| EP2217793B1 (de) | 2018-03-21 |
| WO2009056341A3 (de) | 2010-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TR201808721T4 (tr) | Enerji üretmeye yönelik cihaz. | |
| KR101775862B1 (ko) | 배열 회수 시스템 및 배열 회수 방법 | |
| EP2751395B1 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| JP4607116B2 (ja) | 複数の熱源から熱を取得するための方法および装置 | |
| JP3594635B2 (ja) | 高圧地熱流体に対して動作する地熱電力プラント | |
| US9341086B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| US9671138B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| US20100319346A1 (en) | System for recovering waste heat | |
| US9784248B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| NZ241411A (en) | Method and system for improving the thermal efficiency of a thermodynamic cycle by generating multi-component liquid working streams | |
| CN106103913A (zh) | 废热回收装置、具备该废热回收装置的燃气涡轮成套设备、以及废热回收方法 | |
| JP2012149541A (ja) | 排熱回収発電装置および船舶 | |
| JP2010540837A (ja) | 往復機関からの廃熱を利用するカスケード型有機ランキンサイクル（ｏｒｃ）システム | |
| US9279347B2 (en) | High temperature ORC system | |
| JP2009221961A (ja) | バイナリー発電システム | |
| WO2017169594A1 (ja) | ガスタービンプラント、及びその運転方法 | |
| JP7126090B2 (ja) | 電気エネルギーを発生させるための発電所および発電所を稼働させる方法 | |
| US11015490B2 (en) | Method for operating a combined gas and steam power plant with steam heated by an exothermic chemical reaction | |
| JP2015528083A (ja) | 複数の熱源から有機ランキンサイクル（ｏｒｃ）を通じてエネルギーを回収するためのシステム | |
| JP2013538311A (ja) | 改良されたエクセルギー回収装置を備えたガスタービン装置 | |
| WO2021106986A1 (ja) | 蒸気発生装置及び排熱回収プラント | |
| JP2013194926A (ja) | 蒸気発生システム | |
| WO2015075537A2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| PL229566B1 (pl) | Sposób zasilania układu siłowni dwuobiegowej ORC i układ siłowni dwuobiegowej ORC | |
| KR20190027170A (ko) | 증기사이클 기반의 폐열발전 열기관 및 이 열기관의 동작 방법 |