WO2006015768A1 - Method for increasing efficiency by means of temperature expansion - Google Patents

Method for increasing efficiency by means of temperature expansion Download PDF

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WO2006015768A1 PCT/EP2005/008353 EP2005008353W WO2006015768A1 WO 2006015768 A1 WO2006015768 A1 WO 2006015768A1 EP 2005008353 W EP2005008353 W EP 2005008353W WO 2006015768 A1 WO2006015768 A1 WO 2006015768A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for generating mechanical and / or electrical energy in which, with the aid of a gas / steam jet pump and a vortex tube, the gas / steam mass flow increases in a Carnot cycle and a temperature spread between the condenser and the Evaporator of the separate turbine circuit causes herbeige ⁇ .
  • the object of the invention is to find a simpler, less expensive and less environmentally hazardous method of achieving the same objective of temperature spread in order to increase the efficiency. Since, as a further boundary condition, a substantial lowering of the condensation temperature due to the steeper characteristic curve of the Carnot efficiency is aimed at increasingly smaller condensation temperatures, according to the invention a significant reduction of the lower process temperature in the turbine circulation to below ambient temperatures could be achieved.
  • a working fluid in a heat exchanger absorbs heat and entrains a propellant gas or motive steam in a jet pump, a suction gas or a suction steam in a downstream vortex tube and the mixed gas or mixed steam is decomposed in the vortex tube into two heat fractions, the higher Tempe ⁇ raturfr neglect the evaporator / heater Turbinen Vietnamese ⁇ run applied and again the heat exchanger zuge ⁇ leads and the low-temperature fraction the condenser / cooler of the separate turbine circuit and / or the heat exchanger to a refrigeration circuit applied and from there the jet pump as a suction again Ver ⁇ addition is made.
  • the heat provided by a heat source is used in a heat exchanger for heating and / or evaporating a working medium as motive steam.
  • This gaseous or vaporous working medium is decomposed in one or more vortex tubes into two heat fractions.
  • the hot fraction is applied to the evaporator of the turbine circuit separated from the heating circuit and to the cold fraction of the condenser of the turbine circuit.
  • the Carnot efficiency is calculated to be 0.31. This value is better than the above.
  • the mass permeated by the motive steam is doubled or multiplied with a multistage steam jet vortex tube with a corresponding temperature spread.
  • This additional mass is taken from the respective downstream cold cycle such that in the last stage the cold gas flowing out of the vortex tube flows through the condenser of the turbine circulation, where the still vaporous working medium condenses under heat absorption and either directly is sucked in again by the jet pump or the vortex tube is aspirated subcooled condensate leaves, is pressed via a feed pump into the condenser of Turbinennik ⁇ run, evaporated there and is again indicated by the steam jet pump.
  • a three-stage Häproz ⁇ ss is constructed such that in a first partial cycle, the working fluid is heated or evaporated in a heat exchanger 1 and enters via the gas / steam jet pump 2 with entrainment of the suction gas in the vortex tube 3 and the working fluid is divided there into two temperature fractions.
  • the higher-temperature temperature fraction flows through the superheater 4 of the turbine circuit 6, the lower-order temperature fraction is fed to a further gas / steam jet pump 7.
  • the working fluid in a second partial circuit in the gas / steam jet pump 7 again entrains the suction gas and is split in the vortex tube 8 into two temperature fractions whose higher-temperature fraction is fed to the evaporator 9 of the turbine circuit and from there via a heat exchanger 10 Suction gas is sucked from the Dampf ⁇ jet pump 2, the lower tempera ture Turfr press the gas / steam jet pump 11 is supplied.
  • the heat exchanger 10 serves to absorb heat from the environment.
  • the lower-order temperature fraction after the vortex tube 8 of the gas / steam jet pump 11 is supplied.
  • the higher-order temperature fraction heats the working medium of the turbine circuit in a preheater 12 and flows via a heat exchanger 13 to the gas / steam jet pump 7 as suction gas.
  • the heat exchanger 13 is optionally used to deliver cold to a refrigeration cycle or to absorb heat from the environment.
  • the lower-order temperature fraction after the vortex tube 14 is used to act on the condenser 15 of the turbine circuit.
  • the condenser 15 can be formed as a countercurrent condenser evaporator in which, on the one hand, the working medium of the partial circuits evaporates again under heat absorption after condensation in the vortex tube 14 and transport by a feed pump 16 and, on the other hand, the working fluid of the turin circuit after leaving the Turbine condensed heat release.
  • the working medium of the turbine circuit is heated in the Vor ⁇ warmer, evaporated in the evaporator and superheated in the superheater, then acts on the turbine 18 and is relaxed in this before it is liquefied in the condenser again.
  • a feed pump 17 conveys the working medium of the turbine circuit into the preheater.
  • the heat exchanger 1 is provided for absorbing the heat of the propellant gas / vapor from a solar collector or other heat source, the heat exchanger 10 for absorbing heat from a further heat source, such as a heat exchanger. Air or water.
  • the working medium of the thermal work cycle is condensed in a heat exchanger 19 and exposed via a feed pump 20 to the driving heat source in the heat exchanger 1.
  • the arithmetic design of the working method according to the invention leads to the result that a single-stage working process can be carried out at a temperature difference between heat exchanger 1 and heat exchanger 2 of about 20 K and then a further stage for every further 20 K Further partial circuit can be used, wherein the respective pressure gradation between the Stu ⁇ fen of the subcircuits a question of the desired mass Relationships between Treihgas / steam and suction gas / steam is.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention results from the fact that the generated cold gas / cold vapor fraction can also be used to provide cold for a refrigeration cycle via a heat exchanger.
  • the thermal cycling may be carried out with a gas or an evaporable liquid, preferably a refrigerant, e.g. R 124 or R 365mfc.
  • a gas or an evaporable liquid preferably a refrigerant, e.g. R 124 or R 365mfc.
  • the special process control with jet pumps and vortex tubes as well as corresponding subcircuits in the thermal work cycle makes it advisable to use azeotropic mixtures in order to obtain optimal evaporation and condensation heat depending on the stage.

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Abstract

The invention relates to a method for increasing efficiency by means of temperature expansion. Said method is characterised in that a working medium absorbs the heat in a heat exchanger (1), and entrains a suction gas or a suction vapour in a downstream vortex tube (3) as a propellant or motive steam in a jet pump (2), and the mixed gas or mixed vapour in the vortex tube (3) is split into two heat fractions. The highest temperature fraction is supplied to the evaporator/heater (4) of a turbine circuit (6) and then redirected to the heat exchanger (1), and the lowest temperature fraction is supplied to the condenser/cooler (15) of the separate turbine circuit and/or the heat exchanger (10) to form a coolant circuit, and is supplied to the jet pump (2) therefrom as a suction gas.

Description

"Verfahren zur Wirkungsgraderhδhung mittels Temperaturspreizunα""Process for increasing the efficiency by means of temperature spreading"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung mechani¬ scher und/oder elektrischer Energie, bei dem mit Hilfe ei¬ ner Gas-/DampfStrahlpumpe und eines Wirbelrohres der Gas-/ Dampfmassenstrom in einem Carnot' sehen Kreisprozess erhöht und eine Temperaturspreizung zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer des getrennten Turbinenkreislaufes herbeige¬ führt wird.The invention relates to a method for generating mechanical and / or electrical energy in which, with the aid of a gas / steam jet pump and a vortex tube, the gas / steam mass flow increases in a Carnot cycle and a temperature spread between the condenser and the Evaporator of the separate turbine circuit causes herbeige¬.
Bei der Nutzung solarthermischer, geothermischer und son¬ stiger Wärmequellen mit geringer Temperaturdifferenz zur Umwelttemperatur als Kondensatorvorlage sind bei Carnot' sehen Kreisprozessen nur kleine Wirkungsgrade erreichbar. So beträgt bei einer erreichbaren Temperaturspreizung zwi¬ schen 300 K und 400 K der Carnot'sehe Wirkungsgrad nur 0,25, der aufgrund spezifischer Verluste durch Speisepum¬ pen- und Regelarbeit sowie Wärmeverluste praktisch nicht erreicht werden kann.When using solar thermal, geothermal and other sources of heat with a low temperature difference to the environmental temperature as a capacitor template, only small efficiencies can be achieved in Carnot's cycle processes. Thus, with an achievable temperature spread between 300 K and 400 K, the Carnot's efficiency is only 0.25, which can practically not be achieved due to specific losses due to food pumping and control work and heat losses.
Mit Erfolg wird im Rahmen des Kalina-Prozesses versucht, die Ausbeute an mechanischer und elektrischer Energie da¬ durch zu erhöhen, dass mit einer Wasser-Ammoniak-Mischung und regelbarer Siedetemperatur eine bessere Temperatur- spreizung bis nahe an den Gefrierpunkt von Wasser als Kon¬ densationsvorlage für den Turbinenabdampf herbeigeführt wird. Der Einsatz von Absorptionskälteanlagen ist teuer und mit Prozessmedien wie Ammoniak umweltgefährlich.In the context of the Kalina process it is successfully attempted to increase the yield of mechanical and electrical energy by using a water-ammonia mixture and a controllable boiling temperature to achieve a better temperature spread close to the freezing point of water than Kon¬ densationsvorlage for the turbine exhaust steam is brought about. The use of absorption refrigeration systems is expensive and hazardous to the environment with process media such as ammonia.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfacheres, weniger teures und weniger umweltgefährdendes Verfahren zur Erreichung der gleichen Zielsetzung der Temperaturspreizung zwecks Erhöhung des Wirkungsgrades zu finden. Da als weitere Randbedingung eine wesentliche Absenkung der Kondensationstemperatur aufgrund des steileren Kennlinien¬ verlaufes des Carnot' sehen Wirkungsgrades bei zunehmend kleineren Kondensationstemperaturen angestrebt wird, war erfindungsgemäß eine deutliche Absenkung der unteren Pro¬ zesstemperatur im Turbinenkreislauf unter die Umgebungs¬ temperaturen zu erreichen.The object of the invention is to find a simpler, less expensive and less environmentally hazardous method of achieving the same objective of temperature spread in order to increase the efficiency. Since, as a further boundary condition, a substantial lowering of the condensation temperature due to the steeper characteristic curve of the Carnot efficiency is aimed at increasingly smaller condensation temperatures, according to the invention a significant reduction of the lower process temperature in the turbine circulation to below ambient temperatures could be achieved.
Die Aufgabe wird dadurch gelost, dass ein Arbeitsmedium in einem Wärmetauscher Wärme aufnimmt und als Treibgas oder Treibdampf in einer Strahlpumpe ein Sauggas oder einen Saugdampf in ein nachgeschaltetes Wirbelrohr mitnimmt und das Mischgas oder der Mischdampf in dem Wirbelrohr in zwei Wärmefraktionen zerlegt wird, wobei die höherwertige Tempe¬ raturfraktion den Verdampfer/Erhitzer eines Turbinenkreis¬ laufes beaufschlagt sowie erneut dem Wärmetauscher zuge¬ führt wird und die niederwertige Temperaturfraktion den Kondensator/Kühler des getrennten Turbinenkreislaufes und/ oder den Wärmetauscher zu einem Kältekreislauf beaufschlagt sowie von dort der Strahlpumpe als Sauggas wieder zur Ver¬ fügung gestellt wird.The object is achieved in that a working fluid in a heat exchanger absorbs heat and entrains a propellant gas or motive steam in a jet pump, a suction gas or a suction steam in a downstream vortex tube and the mixed gas or mixed steam is decomposed in the vortex tube into two heat fractions, the higher Tempe¬ raturfraktion the evaporator / heater Turbinenkreis¬ run applied and again the heat exchanger zuge¬ leads and the low-temperature fraction the condenser / cooler of the separate turbine circuit and / or the heat exchanger to a refrigeration circuit applied and from there the jet pump as a suction again Ver ¬ addition is made.
Erkennbar wird die von einer Wärmequelle zur Verfügung ge¬ stellte Wärme in einem Wärmetauscher zur Erhitzung und/oder Verdampfung eines Arbeitsmediums als Treibdampf eingesetzt. Dieses gas- oder dampfförmige Arbeitsmedium wird in einem oder mehreren Wirbelrohren in zwei Wärmefraktionen zerlegt. Mit der heißen Fraktion wird der Verdampfer des vom Wärme¬ arbeitskreislauf getrennten Turbinenkreislaufes und mit der kalten Fraktion der Kondensator des Turbinenkreislaufes beaufschlagt.It can be seen that the heat provided by a heat source is used in a heat exchanger for heating and / or evaporating a working medium as motive steam. This gaseous or vaporous working medium is decomposed in one or more vortex tubes into two heat fractions. The hot fraction is applied to the evaporator of the turbine circuit separated from the heating circuit and to the cold fraction of the condenser of the turbine circuit.
Zur Trennung des Arbeitsmediums in zwei Wärmefraktionen mittels Wirbelrohren (engl. Vortex Tube) sei auf dieFor the separation of the working medium in two heat fractions by means of vortex tubes (English Vortex Tube) is on the
US-I,952,281 verwiesen. Eine derartige Trennung ist auch in der US-3,788,064 dargelegt oder der WO-00/63534, wenngleich die dortigen Beispiele belegen, dass die dort beschriebene Verfahrensweise so nicht durchführbar sein dürfte.US-I, 952,281. Such a separation is also in No. 3,788,064 or WO-00/63534, although the examples there demonstrate that the procedure described there should not be so feasible.
Nach der Erfindung wird z.B. Druckluft von 8,0 bar und 300 K getrennt in eine Fraktion von 350 K und eine Fraktion von 240 K bei jeweils gleichen Masseanteilen. Hierfür rech¬ net sich der Carnot'sche Wirkungsgrad mit 0,31. Dieser Wert ist besser als der oben genannte.According to the invention, e.g. Compressed air of 8.0 bar and 300 K separated into a fraction of 350 K and a fraction of 240 K, each with the same mass fractions. For this, the Carnot efficiency is calculated to be 0.31. This value is better than the above.
Der bessere Wirkungsgrad wird in diesem Fall jedoch im Blick auf den Systemwirkungsgrad kompensiert durch die Hal¬ bierung der Masse des Arbeitsmediums.However, in this case, the better efficiency is compensated for in terms of system efficiency by halving the mass of the working medium.
Hier wird mit einem mehrstufigen DampfStrahlpumpe-Wirbel- röhr die von dem Treibdampf durchgesetzte Masse mit ent¬ sprechender Temperaturspreizung verdoppelt oder verviel¬ facht.Here, the mass permeated by the motive steam is doubled or multiplied with a multistage steam jet vortex tube with a corresponding temperature spread.
Diese zusätzliche Masse wird dem jeweils nachgelagerten Kaltkreislauf derart entnommen, dass bei der letzten Stufe das dem Wirbelrohr entströmende Kaltgas den Kondensator des Turbinenkreislaufes durchströmt, dort das noch dampfförmige Arbeitsmedium unter Wärmeaufnahme kondensiert und entweder unmittelbar wieder von de?: DajnpfStrahlpumpe angesaugt wird oder das Wirbelrohr als unterkühltes Kondensat verlässt, über eine Speisepumpe in den Kondensator des Turbinenkreis¬ laufes gedrückt wird, dort verdampft und erneut von der DampfStrahlpumpe angedeutet wird.This additional mass is taken from the respective downstream cold cycle such that in the last stage the cold gas flowing out of the vortex tube flows through the condenser of the turbine circulation, where the still vaporous working medium condenses under heat absorption and either directly is sucked in again by the jet pump or the vortex tube is aspirated subcooled condensate leaves, is pressed via a feed pump into the condenser of Turbinenkreis¬ run, evaporated there and is again indicated by the steam jet pump.
In den der letzten Stufe vorgelagerten Stufen wird das Sauggas jeweils über die zum Turbinenkreislauf gehörenden Wärmetauscher, wie Vorwärmer und Verdampfer, angesaugt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert:In the stages preceding the last stage, the suction gas is sucked in each case via the heat exchangers belonging to the turbine circuit, such as preheater and evaporator. The method according to the invention is explained in greater detail with reference to the drawing, for example:
Ein dreistufiger Arbeitsprozβss ist derart aufgebaut, dass in einem ersten Teilkreislauf das Arbeitsmittel in einem Wärmetauscher 1 erhitzt oder verdampft wird und über die Gas-/DampfStrahlpumpe 2 unter Mitnahme des Sauggases in das Wirbelrohr 3 eintritt und das Arbeitsmittel dort in zwei Temperaturfraktionen zerlegt wird. Die hδherwertige Tempe¬ raturfraktion durchströmt den Überhitzer 4 des Turbinen¬ kreislaufes 6, die niederwertigere Temperaturfraktion wird einer weiteren Gas-/DampfStrahlpumpe 7 zugeführt.A three-stage Arbeitsprozβss is constructed such that in a first partial cycle, the working fluid is heated or evaporated in a heat exchanger 1 and enters via the gas / steam jet pump 2 with entrainment of the suction gas in the vortex tube 3 and the working fluid is divided there into two temperature fractions. The higher-temperature temperature fraction flows through the superheater 4 of the turbine circuit 6, the lower-order temperature fraction is fed to a further gas / steam jet pump 7.
Das Arbeitsmittel nimmt in einem zweiten Teilkreislauf in der Gas-/DampfStrahlpumpe 7 wiederum das Sauggas mit und wird in dem Wirbelrohr 8 in zwei Temperaturfraktionen zer¬ legt, deren temperaturmäßig höherwertigere Fraktion dem Verdampfer 9 des Turbinenkreislaufes zugeführt wird und von dort über einen Wärmetauscher 10 als Sauggas von der Dampf¬ strahlpumpe 2 angesaugt wird, die niederwertigere Tempera¬ turfraktion wird der Gas-/DampfStrahlpumpe 11 zugeführt. Der Wärmetauscher 10 dient der Aufnahme von Wärme aus der Umwelt.The working fluid in a second partial circuit in the gas / steam jet pump 7 again entrains the suction gas and is split in the vortex tube 8 into two temperature fractions whose higher-temperature fraction is fed to the evaporator 9 of the turbine circuit and from there via a heat exchanger 10 Suction gas is sucked from the Dampf¬ jet pump 2, the lower tempera ture Turfraktion the gas / steam jet pump 11 is supplied. The heat exchanger 10 serves to absorb heat from the environment.
In einem dritten Teilkreislauf wird die niederwertigere Temperaturfraktion nach dem Wirbelrohr 8 der Gas-/Dampf- Strahlpumpe 11 zugeführt. Deren höherwertige Temperatur¬ fraktion erwärmt das Arbeitsmedium des Turbinenkreislaufes in einem Vorwärmer 12 und strömt über einen Wärmetauscher 13 der Gas-/DampfStrahlpumpe 7 als Sauggas zu. Der Wärme¬ tauscher 13 dient wahlweise zur Abgabe von Kälte an einen Kältekreislauf oder zur Aufnahme von Wärme aus der Umwelt. Die niederwertige Temperaturfraktion nach dem Wirbelrohr 14 wird zur Beaufschlagung des Kondensators 15 des Turbinen¬ kreislaufes genutzt. Der Kondensator 15 kann als Gegenstrom-Kondensator-Verdamp¬ fer ausgebildet werden, in dem einerseits das Arbeitsmittel der Teilkreisläufe nach Kondensation im Wirbelrohr 14 und Transport durch eine Speisepumpe 16 erneut unter Wärmeauf¬ nahme verdampft und andererseits das Arbeitsmittel des Tur¬ binenkreislaufes nach Verlassen der Turbine unter Wärmeab¬ gabe kondensiert.In a third partial cycle, the lower-order temperature fraction after the vortex tube 8 of the gas / steam jet pump 11 is supplied. The higher-order temperature fraction heats the working medium of the turbine circuit in a preheater 12 and flows via a heat exchanger 13 to the gas / steam jet pump 7 as suction gas. The heat exchanger 13 is optionally used to deliver cold to a refrigeration cycle or to absorb heat from the environment. The lower-order temperature fraction after the vortex tube 14 is used to act on the condenser 15 of the turbine circuit. The condenser 15 can be formed as a countercurrent condenser evaporator in which, on the one hand, the working medium of the partial circuits evaporates again under heat absorption after condensation in the vortex tube 14 and transport by a feed pump 16 and, on the other hand, the working fluid of the turin circuit after leaving the Turbine condensed heat release.
Das Arbeitsmedium des Turbinenkreislaufes wird in dem Vor¬ wärmer erwärmt, in dem Verdampfer verdampft und in dem Überhitzer überhitzt, beaufschlagt dann die Turbine 18 und wird in dieser entspannt bevor es in dem Kondensator wieder verflüssigt wird. Eine Speisepumpe 17 fördert das Arbeits- medium des Turbinenkreislaufes in den Vorwärmer.The working medium of the turbine circuit is heated in the Vor¬ warmer, evaporated in the evaporator and superheated in the superheater, then acts on the turbine 18 and is relaxed in this before it is liquefied in the condenser again. A feed pump 17 conveys the working medium of the turbine circuit into the preheater.
Der Wärmetauscher 1 ist zur Wärmeaufnahme des Treibgases/- dampfes aus einem Solarkollektor oder einer sonstigen Wär¬ mequelle vorgesehen, der Wärmetauscher 10 zur Aufnahme von Wärme aus einer weiteren Wärmequelle wie z.B. Luft oder Wasser.The heat exchanger 1 is provided for absorbing the heat of the propellant gas / vapor from a solar collector or other heat source, the heat exchanger 10 for absorbing heat from a further heat source, such as a heat exchanger. Air or water.
Um optimale Treibdrücke zu erzielen, wird das Arbeitsmedium des Wärmearbeitskreislaufes in einem Wärmetauscher 19 kon¬ densiert und über eine Speisepumpe 20 der treibenden Wärme¬ quelle im Wärmetauscher 1 ausgesetzt.In order to achieve optimum driving pressures, the working medium of the thermal work cycle is condensed in a heat exchanger 19 and exposed via a feed pump 20 to the driving heat source in the heat exchanger 1.
Die rechnerische Auslegung des, erfindungsgemäßen Arbeits¬ verfahrens führt zu dem Ergebnis, das bei einer Temperatur¬ differenz zwischen Wärmetauscher 1 und dem Wärmetauscher 2 von etwa 20 K ein einstufiger Arbeitsprozess gefahren wer¬ den kann und sodann je weiteren 20 K eine weitere Stufe, ein weiterer Teilkreislauf zum Einsatz gebracht werden kann, wobei die jeweilige Druckabstufung zwischen den Stu¬ fen der Teilkreisläufe eine Frage der gewünschten Masse- Verhältnisse zwischen Treihgas/-dampf und Sauggas/-dampf ist.The arithmetic design of the working method according to the invention leads to the result that a single-stage working process can be carried out at a temperature difference between heat exchanger 1 and heat exchanger 2 of about 20 K and then a further stage for every further 20 K Further partial circuit can be used, wherein the respective pressure gradation between the Stu¬ fen of the subcircuits a question of the desired mass Relationships between Treihgas / steam and suction gas / steam is.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass die erzeugte Kaltgas-/ Kaltdampffraktion auch genutzt werden kann, um über einen Wärmetauscher Kälte für einen Kältekreislauf zur Verfügung zu stellen.A further advantageous embodiment of the method according to the invention results from the fact that the generated cold gas / cold vapor fraction can also be used to provide cold for a refrigeration cycle via a heat exchanger.
Der Wärmearbeitskreislauf kann mit einem Gas oder einer verdampfbaren Flüssigkeit, vorzugsweise einem Kältemittel, wie z.B. R 124 oder R 365mfc, betrieben werden. Die beson¬ dere Prozessführung mit Strahlpumpen und Wirbelrohren sowie entsprechenden Teilkreisläufen in dem Wärmearbeitskreislauf legt es nahe, aceotrope Stoffgemische einzusetzen, um je nach Stufe optimale Verdampfungs- und Kondensationswärmen zu erhalten.The thermal cycling may be carried out with a gas or an evaporable liquid, preferably a refrigerant, e.g. R 124 or R 365mfc. The special process control with jet pumps and vortex tubes as well as corresponding subcircuits in the thermal work cycle makes it advisable to use azeotropic mixtures in order to obtain optimal evaporation and condensation heat depending on the stage.
In der Zeichnung ist ein dreistufiges Verfahren wiederge¬ ben. Die Bezugszeichen stehen für die im obigen Text ver¬ wandten Bezeichnungen der einzelnen Bauteile. In the drawing, a three-stage process is wiederge¬ ben. The reference numbers stand for the names of the individual components used in the above text.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Wirkungsgraderhöhung mittels Temperatursprei¬ zung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsmedium in einem Wärmetauscher Wärme auf¬ nimmt und als Treibgas oder Treibdampf in einer Strahlpumpe ein Sauggas oder einen Saugdampf in ein nachgeschaltetes Wirbelrohr mitnimmt und das Mischgas oder der Mischdampf in dem Wirbelrohr in zwei Wärmefraktionen zerlegt wird, wobei die höherwertige Temperaturfraktion den Verdampfer/Erhitzer eines Turbinenkreislaufes beaufschlagt sowie erneut dem Wärmetauscher zugeführt wird und die niederwertige Tempera¬ turfraktion den Kondensator/Kühler des getrennten Turbinen¬ kreislaufes und/oder den Wärmetauscher zu einem Kältekreis¬ lauf beaufschlagt sowie von dort der Strahlpumpe als Saug¬ gas wieder zur Verfügung gestellt wird.1. A method for increasing the efficiency by means of Temperatursprei¬ tion, characterized in that a working fluid in a heat exchanger auf¬ increases and entrains a propellant or motive steam in a jet pump, a suction gas or a suction steam in a downstream vortex tube and the mixed gas or mixed steam in the vortex tube is decomposed into two heat fractions, wherein the higher temperature fraction is applied to the evaporator / heater of a turbine circuit and again fed to the heat exchanger and the lower temperature turfraktion the condenser / cooler of the separate Turbinen¬ circuit and / or the heat exchanger acted on a Kältekreis¬ run and from there the jet pump is again made available as a suction gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strahlpumpen-Wirbelrohre hintereinanderge- schaltet sind und die jeweils höherwertige Temperaturfrak¬ tion abgestuft den Wärmetauschern der heißen Seite des Tur¬ binenkreislaufes, also dem Vorwärmer, dem Verdampfer und dem Überhitzer, zur Verfügung gestellt wird und von dort der jeweils vorgelagerten Strahlpumpe wieder als Sauggas unter Wämeaufnähme durch einen Wärmetauscher zuströmt.2. The method according to claim 1, characterized in that a plurality of jet pump vortex tubes are connected in series and the respective higher-order Temperaturfrak¬ tion graded heat exchangers the hot side of Tur¬ binenkreislaufes, ie the preheater, the evaporator and the superheater, provided is and flows from there the respective upstream jet pump again as a suction gas under Wämeaufnähme through a heat exchanger.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium in dem letzten Wirbelrohr vor dem Kondensator des Turbinenkreislaufes als Kondensat ausge¬ schieden wird und nach Durchlaufen einer Speisepumpe in dem Kondensator unter Wärmeaufnahme wieder verdampft wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the working medium in the last vortex tube in front of the condenser of the turbine circuit is precipitated as a condensate and is evaporated again after passing through a feed pump in the condenser while absorbing heat.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass erstes Wirbelrohr nach dem Überhitzer zwecks Kondensa¬ tion dem Wärmetauscher einer nachgelagerten Sauggasstufe und über eine Speisepumpe erneut dem Wärmetauscher zur Ver¬ dampfung zugeleitet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the first vortex tube after the superheater for Kondensa¬ tion the heat exchanger of a downstream Sauggasstufe and via a feed pump is again fed to the heat exchanger for Ver¬ vaporization.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeitsmittel im Wärmekreislauf ein Gas oder eine verdampfbare Flüssigkeit eingesetzt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that is used as the working fluid in the heat cycle, a gas or an evaporable liquid.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeitsmittel im Wärmekreislauf ein aceotropes 2- Stoff-System eingesetzt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an azeotropic 2-material system is used as the working medium in the heat cycle.
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