WO2014075930A9 - Strömungsverlustreduzierte druckreduktion von gasförmigen arbeitsmitteln - Google Patents

Strömungsverlustreduzierte druckreduktion von gasförmigen arbeitsmitteln Download PDF

Info

Publication number
WO2014075930A9
WO2014075930A9 PCT/EP2013/072809 EP2013072809W WO2014075930A9 WO 2014075930 A9 WO2014075930 A9 WO 2014075930A9 EP 2013072809 W EP2013072809 W EP 2013072809W WO 2014075930 A9 WO2014075930 A9 WO 2014075930A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
working fluid
gaseous working
inlet
outlet
expansion means
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/072809
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014075930A3 (de
WO2014075930A2 (de
Inventor
Holger Uhl
Original Assignee
HUCON Swiss AG
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
Application filed by HUCON Swiss AG filed Critical HUCON Swiss AG
Priority to UAU201505769U priority Critical patent/UA111142U/uk
Publication of WO2014075930A2 publication Critical patent/WO2014075930A2/de
Publication of WO2014075930A9 publication Critical patent/WO2014075930A9/de
Publication of WO2014075930A3 publication Critical patent/WO2014075930A3/de

Links

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
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines

Definitions

  • the subject matter relates to a method and a system
  • relaxation means which are adapted to reduce a pressure of a gaseous working fluid flowing into the inlet and thereby convert at least a part of the energy released in the pressure reduction by relaxation of the gaseous working fluid into mechanical energy, and one with an output of
  • Relaxation means comprising an input and an output and which are adapted to reduce a pressure of a gaseous working fluid flowing into the inlet and thereby at least a part of the in the
  • This object is achieved according to a second aspect of the invention representatively solved by a method comprising an inflow of a gaseous working fluid into an inlet of a relaxation means, reducing a pressure of the gaseous flowed into the expansion means
  • Relaxation means are adapted to convert at least a portion of the energy released in the pressure reduction by relaxation of the gaseous working fluid into mechanical energy, converting at least a portion of the energy released in the pressure reduction by the expansion means during the expansion of the gaseous working fluid, wherein the influx of gaseous
  • the system comprises a heat exchanger connected to the outlet of the expansion means, which comprises an inlet connected to the outlet of the expansion means, and which is adapted to operate on the
  • Condensate outlet of the expansion means discharged condensed gaseous working fluid,
  • the input of the heat exchanger are arranged such that the output from the
  • Relaxation means are arranged substantially at the same height.
  • outlet of the expansion means and the entrance of the heat exchanger are arranged at substantially the same height.
  • the input of the heat exchanger can be arranged such that in the input of the
  • Heat exchanger flowing gas flows substantially on the common flow axis.
  • the system comprises an electric generator, which is connected to the relaxation means and is adapted to mechanical energy of the
  • Relaxing agent at least partially convert into electrical energy.
  • the system be a pump and a
  • Condensed working fluid to pump into the entrance of the evaporator, wherein an output of the evaporator is connected to the input of the expansion means, wherein the evaporator adapted to at least a part of the condensed
  • the outlet of the evaporator be at substantially the same height as the entrance of the evaporator .
  • Relaxation means is arranged.
  • the output of the evaporator is connected to the input of the expansion means such that the effluent at the outlet of the evaporator working in the
  • valve which is adapted to, in a first state, the gaseous working fluid
  • valve is a quick-closing valve.
  • the system comprises an overflow valve arranged between the pump and the inlet of the evaporator, which is arranged to perform a control of the system.
  • the expansion means comprise one of the following devices: rotary piston blower, reciprocating engine, steam screw motor, rolling piston motor, and scroll motor.
  • the system is a low pressure system.
  • the system be operated in one of the following networks: steam network, carbon dioxide network, compressed air network, and natural gas network.
  • Fig. 1 shows an exemplary system according to a first
  • Fig. 2 shows an exemplary system according to a second
  • FIG. 1 shows an exemplary system 100 according to a first exemplary embodiment.
  • the system 100 includes expansion means 110, which include an inlet 111 and an outlet 112, and which are adapted to provide a pressure of one into the inlet
  • Relaxation means 110 may be arranged to to convert at least part of the exergy of the gaseous working fluid into a mechanical energy. Further, the system 100 may include, for example, an electrical generator (not shown in FIG.
  • Relaxation means 110 is connected and adapted to convert at least a portion of the output from the relaxation means 110 mechanical energy into electrical energy.
  • the system 100 may further include, for example, one with the
  • Output 112 of the expansion means 110 connected optinal heat exchanger 120 which comprises an input connected to the output 112 of the relaxation means 110 input 141 and which is adapted to that at the output 112 of
  • the heat exchanger 120 may be a condenser.
  • a connection 140 between the outlet 112 of the expansion means 110 and the inlet 121 of the heat exchanger 120 is optionally shown, but the connection 140 is only one
  • Example and may for example also be omitted, so that for example the output 112 of the expansion means 110 may be connected directly to the inlet 121 of the heat exchanger.
  • the inlet 111 and the outlet 112 of the expansion means 110 are arranged such that the gaseous
  • Relaxing means flows in, as indicated by the arrow 131 by way of example in Fig. 1, and that the
  • gaseous working fluid substantially horizontally from the Relaxation means 110 flows out, as indicated by the arrow 132 by way of example in Fig. 1.
  • the term horizontal is to be understood as meaning that a horizontal direction perpendicular to the perpendicular direction 160
  • solder direction 160 for example, represents the local direction of gravity.
  • a plane 150 running parallel to the horizon is shown, which runs perpendicular to the vertical direction 160 (see reference numeral 165), so that a horizontal direction can be considered, for example, as parallel to this plane 150.
  • Relaxing means 110 and the substantially horizontal outflow of the gaseous working fluid 132 from the outlet 112 of the expansion means 110 may, for example
  • Working means and the vertical direction 160 is between 80 ° and 100 °, such as between 85 ° and 95 °, or
  • the term “substantially horizontal” may also be understood to mean that the angle 170 between the Flow direction 131, 132 of the gaseous working fluid and the vertical direction 160 is exactly 90 °.
  • Heat exchanger 120 are arranged such that from the output 112 of the expansion means 110 substantially
  • Heat exchanger 120 flows in.
  • flow losses at the inlet 121 of the heat exchanger 120 can be reduced.
  • the outlet 112 of the expansion means 110 and the inlet 121 of the heat exchanger may be located at substantially the same height.
  • Embodiments may be understood, for example, that the height of the center of the outlet 112 of the expansion means 110 is less than 10%, or less than 5%, or less than 1% of the height of the center of the inlet 121 of the heat exchanger 120, or the center of Exit 112 of the
  • Relaxing means 110 exactly equal to the center of the inlet 121 of the heat exchanger 120, and / or that at least a part of the opening of the outlet 112 is at the same height as at least a part of the opening of the inlet 121 of the
  • Heat exchanger 120 the gaseous working fluid 132 flowing substantially horizontally out of the outlet 112 of the expansion means 110 may flow substantially horizontally and then flow substantially horizontally 141 into the inlet 121 of the heat exchanger 120.
  • Relaxing means 110 and the input 121 of the heat exchanger 120 is not or only slightly.
  • both the entrance 111 and the exit 121 of the expansion means 110 may be disposed at substantially the same height.
  • Relaxation means 110 incoming gaseous
  • gaseous working fluid 132 substantially on a same axis, i. essentially lie on a common line.
  • Relaxation means 110 for example, be understood that at least a portion of the flowing gaseous working fluid at the first location and at least a portion of the flowing gaseous working fluid at the second locations on a common line in a
  • the system 100 may include a flow axis 180 that extends substantially horizontally, with, for example, the entrance 111 and the exit 112 of FIG
  • Relaxation means 110 and for example also the inlet 121 of the heat exchanger 120, substantially on this
  • Flow axis are 180.
  • the input III and the output 112 of the expansion means 110 may be arranged such that the gaseous working fluid 131 at the inlet 111 of the expansion means 110 and the gaseous working fluid 132 at the outlet 112 of the expansion means 110 substantially on this common flow axis 180 flows, for example, and the input 121 of the heat exchanger 120 may be arranged such that the flowing into the inlet 121 of the heat exchanger 120 gas 141 also flows substantially on this common flow axis.
  • the expansion means 110 may include, for example, at least one of the following devices: rotary piston blower, reciprocating engine, steam screw motor, rolling piston motor, and scroll motor.
  • the reciprocating engine for example, comprise one or more cylinders, wherein a control piston is assigned to each cylinder, which the required amount of gaseous working fluid, such as steam, over the stroke of
  • Piston regulates.
  • the piston or pistons transmit the force a crankshaft which transmits the converted mechanical energy.
  • the rolling piston engine for example, a
  • Rotary engine is which heat energy by relaxation of the working fluid in rotational energy and thus in
  • the rolling piston engine can thus represent a rotary piston compressor, which is used to convert thermal energy into mechanical energy.
  • the Scrollkolbenmotor includes, for example, two nested spirals, one of which is stationary and the other is moved via an eccentric output on a circular path, wherein by Scrollkolbenmotor a
  • Heat energy is used in mechanical energy, while the inversely operated scroll compressor is the gaseous
  • the steam screw motor may be, for example, a multi-shaft rotary displacement machine, e.g. one
  • Screw compressor in which, for example, two
  • Helical, rotating shafts intermesh and are closely enclosed by a housing. During the intake process, the steam through a housing opening in a
  • the positive displacement blower which can also be referred to as Roots blower or Roots blower, for example be assigned to the group of two-shaft rotary displacement machines in rotary piston type, which operate on the principle of external compression, so that the gaseous working fluid undergoes no compression by volume change in the closed working chamber, but against the
  • the gaseous working fluid for example, a
  • vaporous working medium for example for a
  • Carbonic acid network or a substantially of air
  • Natural gas networks or represent nitrogen for nitrogen networks. Furthermore, the pressure range of the gaseous
  • Working medium in the low pressure range for example in the pressure range between 1 bar and 15 bar, in particular in the pressure range up to 10 bar, or in particular in the pressure range up to 5 bar, or in the pressure range up to 3 bar.
  • the pressure range of the gaseous working fluid can also deviate from this.
  • FIG. 2 shows an exemplary system 200 according to a second embodiment based on the example system 100 according to a first embodiment 100.
  • the system 200 shown in FIG. 2 includes a pump 220 and an evaporator 230 with an outlet 122 of the heat exchanger 200 connected to the pump 220 and the pump 220 with an inlet 231 of the evaporator 230 connected is.
  • the pump 220 is configured to pump the condensed working fluid 215 flowing out of the outlet 122 of the heat exchanger 120 into the inlet of the evaporator (see also reference numeral 225).
  • An output 232 of the evaporator 230 is connected to the input 111 of the expansion means 110, wherein the
  • Evaporator 230 configured to evaporate at least a portion of the condensed working fluid to gaseous working fluids, and at least a portion of the vaporized
  • an optional storage tank (not shown in Fig. 2) may be arranged, which can cache the condensed working fluid for the pump 220.
  • the output 232 of the evaporator 230 may be located at substantially the same height as the inlet 111 of the expansion means 110.
  • the flow direction of the effluent from the output 232 of the evaporator 232 gaseous working fluid 233 and the flow direction of the flowing into the inlet 111 of the expansion means 110 gaseous
  • Working means 131 substantially on a same axis, i. essentially lie on a common line.
  • the outlet 232 of the evaporator 230 may be connected to the inlet 111 of the expansion means 100 in such a way that the working agent 233 flowing out of the outlet 232 of the evaporator 230 flows essentially horizontally (see, for example, reference numeral 235) toward the inlet 111 of the expansion means 110.
  • system 200 may be arranged such, and in particular the outlet 232 of the evaporator 230, the inlet III and the outlet 112 of the expansion means 110, and the inlet 121 of the heat exchanger 120 that the
  • Relaxing means 110 flows substantially on a common flow axis, and that also the gaseous
  • Relaxation means 110 and the inlet 121 of the heat exchanger 120 substantially flows on this common flow axis.
  • the system 200 may, for example, be connected between the outlet of the evaporator and the inlet of the evaporator
  • Relaxing arranged optional valve 210 which is adapted to pass in a first state, the gaseous working fluid and to lock in a second state such that no
  • the valve 210 may be, for example, a quick-acting valve, such as a
  • Relaxation means 110 may be arranged.
  • Manual shut-off valve may for example be arranged in addition to the optional valve 210, for example, between the optional valve 210 and the input 111 of
  • Relaxation means 110 may also be provided, for example, with optional valve 210 omitted.
  • the system 200 may further include, for example, one between the pump 220 and the inlet 231 of the evaporator 230
  • the overflow valve can, for example, the inflow of the condensed

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)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein System und ein Verfahren umfassend das Einströmen eines gasförmigen Arbeitsmittels (131) in einen Eingang (111) eines Entspannungsmittels (110), das Reduzieren eines Drucks des in die Entspannungsmittel (110) eingeströmten gasförmigen Arbeitsmittels, das Ausströmen des entspannten Arbeitsmittels (132) an einem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110), das Umwandeln zumindest einen Teils der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch die Entspannungsmittel (110) während der Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels, wobei das Einströmen des gasförmigen Arbeitsmittels (131) in den Eingang (110) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal erfolgt, und dass das Ausströmen des entspannten gasförmigen Arbeitsmittels (132) aus dem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal erfolgt

Description

Strömungsverlustreduzierte Druckreduktion von gasförmigen
Arbeitsmitteln
Der Gegenstand betrifft ein Verfahren und ein System
umfassend Entspannungsmittel, welche dazu eingerichtet sind, einen Druck eines in den Eingang einströmenden gasförmigen Arbeitsmittels zu reduzieren und hierbei zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln, und einen mit einem Ausgang der
Entspannungsmittel .
Eine Steigerung der Effizienz mit gasförmigen Arbeitsmitteln betriebenen Systemen, in welchen zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie
umgewandelt wird, ist oftmals vorteilhaft.
Aus den zuvor aufgezeigten Nachteilen lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, Strömungsverluste bei Systemen der eingangs erwähnten Art zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gegenständlich gelöst durch ein System, umfassend
Entspannungsmittel, welche einen Eingang und einen Ausgang umfassen und welche dazu eingerichtet sind, einen Druck eines in den Eingang einströmenden gasförmigen Arbeitsmittels zu reduzieren und hierbei zumindest einen Teil der bei der
Druckreduzierung freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln, wobei der Eingang und der Ausgang der Entspannungsmittel derart angeordnet bzw. eingerichtet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel im wesentlichen horizontal in die Entspannungsmittel hineinströmt und im wesentlichen horizontal aus den Entspannungsmitteln herausströmt.
Diese Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gegenständlich gelöst durch ein Verfahren, umfassend ein Einströmen eines gasförmigen Arbeitsmittels in einen Eingang eines Entspannungsmittels, das Reduzieren eines Drucks des in die Entspannungsmittel eingeströmten gasförmigen
Arbeitsmittels, ein Ausströmen des entspannten Arbeitsmittels an einem Ausgang der Entspannungsmittel, wobei die
Entspannungsmittel dazu eingerichtet sind, zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln, ein Umwandeln zumindest einen Teils der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch die Entspannungsmittel während der Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels, wobei das Einströmen des gasförmigen
Arbeitsmittels in den Eingang der Entspannungsmittel im wesentlichen horizontal erfolgt, und das Ausströmen des entspannten gasförmigen Arbeitsmittels aus dem Ausgang der Entspannungsmittel im wesentlichen horizontal erfolgt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System einen mit dem Ausgang der Entspannungsmittel verbundenen Wärmetauscher umfasst, welcher einen mit dem Ausgang der Entspannungsmittel verbundenen Eingang umfasst, und der dazu eingerichtet ist, das am
Ausgang der Entspannungsmittel ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel zu kondensieren, Somit kann ein Kondensieren des am Ausgang der
Entspannungsmittel ausströmenden entspannten gasförmigen Arbeitsmittels durch den Wärmetauscher erfolgen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass der Eingang des Wärmetauschers derart angeordnet sind, dass das aus dem Ausgang der
Entspannungsmittel im wesentlich horizontal ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel im wesentlich horizontal in den Eingang des Wärmetauschers hineinströmt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass der Eingang und der Ausgang der
Entspannungsmittel im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass der Ausgang der Entspannungsmittel und der Eingang des Wärmetauschers im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass die Entspannungsmittel derart
ausgestaltet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel die Entspannungsmittel im wesentlichen horizontal durchströmt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System eine im wesentlichen
horizontale verlaufende Strömungsachse aufweist, wobei der Eingang und der Ausgang der Entspannungsmittel derart angeordnet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel am Eingan der Entspannungsmittel und das gasförmige Arbeitsmittel am Ausgang der Entspannungsmittel im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse strömt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass der Eingang des Wärmetauschers derart angeordnet sein kann, dass das in den Eingang des
Wärmetauschers einströmende Gas im wesentlichen auf der gemeinsamen Strömungsachse strömt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System einen elektrischen Generator umfasst, welcher mit den Entspannungsmitteln verbunden ist und dazu eingerichtet ist, mechanische Energie der
Entspannungsmittel zumindest teilweise in elektrische Energie umzuwandeln .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System einen Pumpe und einen
Verdampfer umfasst, wobei ein Ausgang des Wärmetauschers mit der Pumpe verbunden ist und die Pumpe mit einem Eingang des Verdampfers verbunden ist, wobei die Pumpe dazu eingerichtet ist, das am Ausgang des Wärmetauschers ausfließende
kondensierte Arbeitsmittel in den Eingang des Verdampfers zu pumpen, wobei ein Ausgang des Verdampfers mit dem Eingang der Entspannungsmittel verbunden ist, wobei der Verdampfer dazu eingerichtet, zumindest einen Teil des kondensierten
Arbeitsmittel zu gasförmigen Arbeitsmitteln zu verdampfen und zumindest einen Teil des verdampften gasförmigen
Arbeitsmittel am Ausgang ausströmen zu lassen. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der der Ausgang des Verdampfers im wesentlichen in der gleichen Höhe wie der Eingang der '
Entspannungsmittel angeordnet ist.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass der Ausgang des Verdampfers derart mit dem Eingang der Entspannungsmittel verbunden ist, dass das am Ausgang des Verdampfers ausströmende Arbeitsmittel im
wesentlich horizontal hin zum Eingang der Entspannungsmittel strömt .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System ein zwischen dem Ausgang des Verdampfers und dem Eingang der Entspannungsmittel
angeordnetes Ventil umfasst, welches dazu eingerichtet ist, in einem ersten Zustand das gasförmige Arbeitsmittel
durchzulassen und in einem zweiten Zustand derart zu sperren, dass kein gasförmiges Arbeitsmittel durch das Ventil zum Eingang der Entspannungsmittel strömen kann.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das Ventil ein Schnellschlussventil darstellt .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System ein zwischen der Pumpe und dem Eingang des Verdampfers angeordnetes Überströmventil umfasst, welches dazu eingerichtet ist, eine Regelung des Systems durchzuführen . Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Entspannungsmittel eine der folgenden Vorrichtungen umfassen: Drehkolbengebläse, Hubkolbenmotor , Dampfschraubenmotor , Rollkolbenmotor, und Scrollmotor.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System ein Niederdrucksystem ist.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird
vorgeschlagen, dass das System in einem der folgenden Netze betrieben wird: Dampfnetz, Kohlensäurenetz, Druckluftnetz, und Erdgasnetz.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein exemplarisches System gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel; und
Fig. 2 ein exemplarisches System gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt ein exemplarisches System 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Das System 100 umfasst Entspannungsmittel 110, welche einen Eingang 111 und einen Ausgang 112 umfassen, und welche dazu eingerichtet sind, einen Druck eines in den Eingang
einströmenden gasförmigen Arbeitsmittels 131 zu reduzieren und hierbei zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen
Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln. Die
Entspannungsmittel 110 können dazu eingerichtet sein, zumindest ein Teil der Exergie des gasförmigen Arbeitsmittels in eine mechanische Energie umzuwandeln. Ferner kann das System 100 beispielsweise einen elektrischen Generator umfassen (nicht in Fig. 1 dargestellt), welcher mit den
Entspannungsmitteln 110 verbunden ist und dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der von den Entspannungsmitteln 110 abgegebenen mechanischen Energie in elektrische Energie umzuwandeln . Das System 100 kann ferner beispielsweise einen mit dem
Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 verbundenen optinalen Wärmetauscher 120, welcher einen mit dem Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 verbundenen Eingang 141 umfasst und der dazu eingerichtet ist, das am Ausgang 112 der
Entspannungsmittel 110 ausströmende entspannte gasförmige
Arbeitsmittel 112 zu kondensieren. Der Wärmetauscher 120 kann beispielsweise einen Kondensator darstellen. In Fig. 1 ist optional eine Verbindung 140 zwischen dem Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 und dem Eingang 121 des Wärmetauschers 120 dargestellt, die Verbindung 140 stellt jedoch nur ein
Beispiel dar und kann beispielsweise auch weggelassen werden, so dass beispielsweise der Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 direkt mit dem Eingang 121 des Wärmetauschers verbunden sein kann.
Der Eingang 111 und der Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 sind derart angeordnet sind, dass das gasförmige
Arbeitsmittel im wesentlichen horizontal in die
Entspannungsmittel hineinströmt, wie durch den Pfeil 131 beispielhaft in Fig. 1 angedeutet ist, und dass das
gasförmige Arbeitsmittel im wesentlichen horizontal aus den Entspannungsmitteln 110 herausströmt, wie durch den Pfeil 132 beispielhaft in Fig. 1 angedeutet ist.
Der Begriff horizontal ist derart zu verstehen, dass eine horizontale Richtung senkrecht zur Lotrichtung 160
ausgerichtet ist, wobei die Lotrichtung 160 beispielsweise die örtliche Schwerkraftrichtung darstellt. In Fig. 1 ist beispielhaft eine parallel zum Horizont verlaufende Ebene 150 eingezeichnet, welche senkrecht zur Lotrichtung 160 verläuft (vgl. Bezugszeichen 165), so dass eine horizontale Richtung beispielsweise als parallel zu dieser Ebene 150 betrachtet werden kann.
Durch das im wesentlichen horizontale Einströmen des
gasförmigen Arbeitsmittels 131 in den Eingang III der
Entspannungsmittel 110 und das im wesentlichen horizontale Ausströmen des gasförmigen Arbeitsmittels 132 aus dem Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 können beispielsweise
Strömungsverluste reduziert werden gegenüber einer Anordnung, in welcher das gasförmige Arbeitsmittel von einer Oberseite in die Entspannungsmittel einströmt und an einer Unterseite ausströmt .
Der Begriff „im wesentlichen horizontal" kann hierbei und beispielsweise auch bei sämtlichen folgenden Ausführungen beispielsweise derart verstanden werden, dass der Winkel 170 zwischen der Strömungsrichtung 131, 132 des gasförmigen
Arbeitsmittel und der Lotrichtung 160 zwischen 80° und 100° liegt, wie beispielsweise zwischen 85° und 95°, oder
beispielsweise zwischen 88° und 92°. Jedoch kann der Begriff „im wesentlichen horizontal" beispielsweise auch derart verstanden werden, dass der Winkel 170 zwischen der Strömungsrichtung 131, 132 des gasförmigen Arbeitsmittel und der Lotrichtung 160 exakt 90° beträgt.
Beispielsweise kann der Eingang 121 des optionalen
Wärmetauschers 120 derart angeordnet sind, dass das aus dem Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 im wesentlich
horizontal ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel 132 im wesentlich horizontal 141 in den Eingang 121 des
Wärmetauschers 120 hineinströmt. Somit können beispielsweise Strömungsverluste am Eingang 121 des Wärmetauschers 120 verringert werden.
Ferner kann beispielsweise, wie auch exemplarisch (allerdings nicht einschränkend zu verstehend) in Fig. 1 dargestellt, der Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 und der Eingang 121 des Wärmetauschers im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind.
Der Begriff „im wesentlichen in der gleichen Höhe" kann hierbei und beispielsweise auch bei sämtlichen folgenden
Ausführungen beispielsweise derart verstanden werden, dass die Höhe der Mitte des Ausgangs 112 der Entspannungsmittel 110 weniger als 10%, oder weniger als 5%, oder weniger als 1% von der Höhe der Mitte des Eingangs 121 des Wärmetauschers 120, oder das die Mitte des Ausgangs 112 der
Entspannungsmittel 110 exakt gleich der Mitte des Eingangs 121 des Wärmetauschers 120, und/oder dass zumindest ein Teil der Öffnung des Ausgangs 112 auf der gleichen Höhe liegt wie zumindest ein Teil der Öffnung des Eingangs 121 des
Wärmetauscher 120. Somit kann beispielsweise das im wesentlichen horizontal aus dem Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 ausströmende gasförmige Arbeitsmittel 132 im wesentlichen horizontal weiterströmen und dann im wesentlichen horizontal 141 in den Eingang 121 des Wärmetauschers 120 hineinströmen.
Beispielweise ändert sich die Strömungsrichtung des
gasförmigen Arbeitsmittel zwischen dem Ausgang 112 der
Entspannungsmittel 110 und dem Eingang 121 des Wärmetauschers 120 nicht oder nur unwesentlich.
Ferner können beispielsweise sowohl der Eingang 111 als auch der Ausgang 121 der Entspannungsmittel 110 im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sein. Somit kann beispielsweise die Strömungsrichtung des in den Eingang 111 der
Entspannungsmitteln 110 einströmenden gasförmigen
Arbeitsmittels 131 und die Strömungsrichtung des aus dem Ausgang 112 der Entspannungsmitteln 110 ausströmenden
gasförmigen Arbeitsmittels 132 im wesentlichen auf einer gleichen Achse, d.h. im wesentlichen auf einer gemeinsamen Geraden liegen.
Unter dem Begriff „im wesentlichen auf einer gleichen Achse" kann hierbei beispielsweise auch bei sämtlichen folgenden Ausführungen in Bezug auf die Strömung des gasförmigen
Arbeitsmittels an zwei verschiedenen Stellen des Systems, wie z.B. dem Eingang 111 und dem Ausgang 112 der
Entspannungsmittel 110, beispielsweise derart verstanden werden, dass zumindest ein Teil des strömenden gasförmigen Arbeitsmittels an der ersten Stelle und zumindest ein Teil des strömenden gasförmigen Arbeitsmittels an der zweiten Stellen auf einer gemeinsamen Geraden in einem
dreidimensionalen Koordinatensystem strömen. Beispielsweise kann das System 100 eine Strömungsachse 180, welche im wesentlichen horizontal verläuft, umfassen, wobei beispielsweise der Eingang 111 und der Ausgang 112 der
Entspannungsmittel 110, und beispielsweise auch der Eingang 121 des Wärmetauschers 120, im wesentlichen auf dieser
Strömungsachse liegen 180. Somit können beispielsweise der Eingang III und der Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 derart angeordnet sein, dass das gasförmige Arbeitsmittel 131 am Eingang 111 der Entspannungsmittel 110 und das gasförmige Arbeitsmittel 132 am Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110 im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse 180 strömt, wobei beispielsweise auch der und dem Eingang 121 des Wärmetauschers 120 derart angeordnet sein kann, dass das in den Eingang 121 des Wärmetauschers 120 einströmende Gas 141 auch im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse strömt .
Somit können beispielsweise Strömungsverluste reduziert werden.
Die Entspannungsmittel 110 können beispielsweise mindestens eine der folgenden Vorrichtungen umfassen: Drehkolbengebläse, Hubkolbenmotor, Dampfschraubenmotor , Rollkolbenmotor, und Scrollmotor.
Der Hubkolbenmotor kann beispielsweise einen oder mehrere Zylinder umfassen, wobei zu jedem Zylinder ein Regelkolben zugeordnet ist, welcher die benötigte Menge des gasförmigen Arbeitsmittels, wie beispielsweise Dampf, über den Hub des
Kolbens regelt. Der oder die Kolben übertragen die Kraft auf eine Kurbelwelle, welche die umgewandelte mechanische Energie überträgt .
Der Rollkolbenmotor stellt beispielsweise einen
Rotationsmotor dar, welcher Wärmeenergie durch Entspannung des Arbeitsmittels in Rotationsenergie und somit in
mechanische Energie unwandelt. Der Rollkolbenmotor kann somit einen Rollkolbenverdichter darstellen, welcher zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie verwendet wird.
Der Scrollkolbenmotor umfasst beispielsweise zwei ineinander verschachtelte Spiralen, von denen eine stationär ist und die andere über einen Exzenterabtrieb auf einer kreisförmigen Bahn bewegt wird, wobei durch Scrollkolbenmotor einen
Scrollverdichter darstellt, welcher zur Umwandlung von
Wärmeenergie in mechanische Energie verwendet wird, während der invers betriebene Scrollverdichter das gasförmige
Arbeitsmittel entspannt, d.h. den Druck reduziert.
Der Dampfschraubenmotor kann beispielsweise eine mehrwellige Rotationsverdrängermaschine sein, wie z.B. ein
Schraubenkompressor, in welchen beispielsweise zwei
schrägverzahnte, rotierende Wellen ineinander eingreifen und von einem Gehäuse eng umschlossen werden. Beim Einlassvorgang kann der Dampf durch eine Gehäuseöffnung in einen
dahinterliegenden Zahnlückenraum der Rotoren einströmen, wobei der Entspannungsvorgang mit fortschreitender
Rotordrehung aufgrund des wachsenden Volumens zwischen den Rotoren erfolgt.
Das Drehkolbengebläse, welches auch als Wälzkolbengebläse oder Rootsgebläse bezeichnet werden kann, kann beispielsweise der Gruppe der zweiwelligen Rotationsverdrängermaschinen in Drehkolbenbauart zugeordnet werden, welchen nach dem Prinzip der äußeren Verdichtung arbeiten, so dass das gasförmige Arbeitsmittel keine Verdichtung durch Volumenänderung in der geschlossenen Arbeitskammer erfährt, sondern gegen den
Anlagengegendruck ausgeschoben wird. Die Entspannung des Arbeitsmittels erfolgt daher beim Drehkolbengebläse
beispielsweise durch den Austritt des gasförmigen
Arbeitsmittels am Ausgang 112.
Das gasförmige Arbeitsmittel kann beispielsweise ein
dampfförmiges Arbeitsmittel, beispielsweise für ein
Dampfnetz, oder ein gasförmiges Arbeitsmittel für ein
Kohlensäurenetz, oder ein im wesentlichen aus Luft
bestehendes Arbeitsmittel für Druckluftnetze, oder
beispielsweise ein erdgashaltiges Arbeitsmittel für
Erdgasnetze darstellen, oder Stickstoff für Stickstoffnetze darstellen. Des weiteren kann der Druckbereich des gasförmigen
Arbeitsmittels im Niederdruckbereich liegen, beispielsweise im Druckbereich zwischen 1 bar und 15 bar, insbesondere im Druckbereich bis 10 bar, oder insbesondere im Druckbereich bis 5 bar, oder im Druckbereich bis 3 bar. Der Druckbereich der gasförmigen Arbeitsmittel kann jedoch auch hiervon abweichen .
Die bezüglich des exemplarischen System 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel genannten Erläuterungen zu den jeweiligen Merkmalen des Systems 100 können beispielsweise für eine Unterauswahl von Merkmalen oder auch für alle Merkmale auch für die weiteren Ausführungsbeispiele gelten. Fig. 2 zeigt ein exemplarisches System 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches auf dem exemplarischen System 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel 100 basiert.
Zusätzlich zum System 100 aus Fig. 1 umfasst das in Fig. 2 dargestellte System 200 eine Pumpe 220 und einen Verdampfer 230, wobei ein Ausgang 122 des Wärmetauschers 200 mit der Pumpe 220 verbunden ist, und die Pumpe 220 mit einem Eingang 231 des Verdampfers 230 verbunden ist. Die Pumpe 220 ist dazu eingerichtet, das am Ausgang 122 des Wärmetauschers 120 ausfließende kondensierte Arbeitsmittel 215 in den Eingang des Verdampfers zu pumpen (vergleiche auch Bezugszeichen 225) .
Ein Ausgang 232 des Verdampfers 230 ist mit dem Eingang 111 der Entspannungsmittel 110 verbunden ist, wobei der
Verdampfer 230 dazu eingerichtet, zumindest einen Teil des kondensierten Arbeitsmittel zu gasförmigen Arbeitsmitteln zu verdampfen, und zumindest einen Teil des verdampften
gasförmigen Arbeitsmittel am Ausgang 232 des Verdampfers 230 ausströmen zu lassen. Somit wird in System 200 beispielsweise ein Kreislauf gebildet, welcher das Arbeitsmittel im
gasförmigen und im kondensierten Zustand zumindest teilweise zirkulieren lässt. Ferner kann beispielsweise zwischen dem Ausgang 122 des Wärmetauschers 120 und der Pumpe 220 ein optionaler Vorlagebehälter (nicht in Fig. 2 dargestellt) angeordnet sein, welcher das kondensierte Arbeitsmittel für die Pumpe 220 Zwischenspeichern kann. Beispielsweise ist der der Ausgang 232 des Verdampfers 230 im wesentlichen in der gleichen Höhe wie der Eingang 111 der Entspannungsmittel 110 angeordnet sein. Somit kann
beispielsweise die Strömungsrichtung des aus dem Ausgang 232 des Verdampfers 232 ausströmenden gasförmigen Arbeitsmittels 233 und die Strömungsrichtung des in den Eingang 111 der Entspannungsmitteln 110 einströmenden gasförmigen
Arbeitsmittels 131 im wesentlichen auf einer gleichen Achse, d.h. im wesentlichen auf einer gemeinsamen Geraden liegen.
Ferner kann beispielsweise der Ausgang 232 des Verdampfers 230 derart mit dem Eingang 111 der Entspannungsmittel 100 verbunden sein, dass das am Ausgang 232 des Verdampfers 230 ausströmende Arbeitsmittel 233 im wesentlich horizontal (vgl. beispielsweise Bezugszeichen 235) hin zum Eingang 111 der Entspannungsmittel 110 strömt.
Beispielsweise kann das System 200 derart angeordnet sein, und insbesondere der Ausgang 232 des Verdampfers 230, der Eingang III und der Ausgang 112 der Entspannungsmittel 110, und der Eingang 121 des Wärmetauschers 120, dass das
gasförmige Arbeitsmittel 233, 235, 131 zwischen dem Ausgang 232 des Verdampfers 230 und dem Eingang 111 der
Entspannungsmittel 110 im wesentlichen auf einer gemeinsamen Strömungsachse strömt, und dass auch das gasförmige
Arbeitsmittel 132, 142 zwischen dem Ausgang 112 der
Entspannungsmittel 110 und dem Eingang 121 des Wärmetauschers 120 im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse strömt .
Hierdurch können beispielsweise Strömungsverluste reduziert und insbesondere optimiert werden werden. Ferner kann das System 200 beispielsweise ein zwischen dem Ausgang des Verdampfers und dem Eingang der
Entspannungsmittel angeordnetes optionales Ventil 210 umfassen, welches dazu eingerichtet ist, in einem ersten Zustand das gasförmige Arbeitsmittel durchzulassen und in einem zweiten Zustand derart zu sperren, dass kein
gasförmiges Arbeitsmittel durch das Ventil zum Eingang der Entspannungsmittel strömt. Das Ventil 210 kann beispielsweise ein Schnellschlussventil sein, wie beispielsweise eine
Schnellschlussklappe. Ferner kann auch optional ein
Handsperrventil (nicht in Fig. 2 dargestellt) zwischen dem Ausgang 233 des Verdampfers und dem Eingang 111 der
Entspannungsmittel 110 angeordnet sein. Das optionale
Handsperrventil kann beispielsweise zusätzlich zum optionalen Ventil 210 angeordnet sein, beispielsweise zwischen dem optionalen Ventil 210 und dem Eingang 111 der
Entspannungsmittel 110, es kann aber beispielsweise auch bei weggelassenem optionalen Ventil 210 vorgesehen sein.
Das System 200 kann ferner beispielsweise ein zwischen der Pumpe 220 und dem Eingang 231 des Verdampfers 230
angeordnetes optionales Überströmventil (nicht in Fig. 2 dargestellt) umfassen, welches dazu eingerichtet ist, eine Regelung des Systems durchzuführen, d.h. das Überströmventil kann beispielsweise die Zuflussmenge des kondensierten
Arbeitsmittel hin zum Verdampfer 230 regeln.

Claims

Neugefas s te Paten tan sprüche
System, umfassend:
Entspannungsmittel (110), welche einen Eingang (111) und einen Ausgang (112) umfassen und welche dazu eingerichtet sind, einen Druck eines in den Eingang einströmenden gasförmigen Arbeitsmittels (131) zu reduzieren und hierbei zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung
freigesetzten Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln,
wobei der Eingang (111) und der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) derart eingerichtet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel (131, 132) im wesentlichen
horizontal in die Entspannungsmittel (110) hineinströmt und im wesentlichen horizontal aus den Entspannungsmitteln (110) herausströmt,
wobei das System einen mit dem Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) verbundenen Wärmetauscher (120) umfasst, welcher einen mit dem Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) verbundenen Eingang (121) umfasst, und der dazu eingerichtet ist, das am Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel (132) zu kondensieren, dadurch
gekennzeichnet, dass
der der Eingang (121) des Wärmetauschers (120) derart angeordnet ist, dass das aus dem Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal
ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel (132) im wesentlichen horizontal in den Eingang (121) des
Wärmetauschers (120) hineinströmt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (111) und der Ausgang (112) der Entspannungsmittel (120) im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind.
3. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) und der Eingang (121) des
Wärmetauschers (120) im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind.
4. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsmittel (110) derart ausgestaltet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel die Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal
durchströmt .
System nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine im wesentlichen horizontal verlaufende Strömungsachse (180) aufweist, wobei der Eingang (III) und der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) derart angeordnet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel (131) am Eingang (111) der
Entspannungsmittel (110) und das gasförmige Arbeitsmittel (132) am Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse (180) strömt .
6. System nach Anspruch 5, wobei der Eingang (121) des
Wärmetauschers (120) derart angeordnet ist, dass das in den Eingang (121) des Wärmetauschers (120) einströmende Gas (141) im wesentlichen auf der gemeinsamen Strömungsachse strömt .
7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen elektrischen
Generator umfasst, welcher mit den Entspannungsmitteln (110) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, mechanische Energie der Entspannungsmittel (110) zumindest teilweise in elektrische Energie umzuwandeln.
8. System nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, dass das System eine Pumpe (220) und einen Verdampfer (230) umfasst, wobei ein Ausgang (122) des Wärmetauschers (120) mit der Pumpe (220) verbunden ist und die Pumpe (220) mit einem Eingang (231) des Verdampfers (230) verbunden ist, wobei die Pumpe (220) dazu
eingerichtet ist, das am Ausgang (122) des Wärmetauschers (120) ausfließende kondensierte Arbeitsmittel (215) in den Eingang (231) des Verdampfers (230) zu pumpen, wobei ein Ausgang (232) des Verdampfers (230) mit dem Eingang (III) der Entspannungsmittel (110) verbunden ist, wobei der Verdampfer (230) dazu eingerichtet, zumindest einen Teil des kondensierten Arbeitsmittel zu gasförmigen
Arbeitsmitteln zu verdampfen und zumindest einen Teil des verdampften gasförmigen Arbeitsmittel am Ausgang (232) ausströmen zu lassen.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der der Ausgang (232) des Verdampfers (230) im wesentlichen in der gleichen Höhe wie der Eingang (111) der
Entspannungsmittel (110) angeordnet ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (232) des Verdampfers (230) derart mit dem Eingang (111) der Entspannungsmittel (110) verbunden ist, dass das am Ausgang (232) des Verdampfers (230) ausströmende
Arbeitsmittel (233) im wesentlich horizontal hin zum
Eingang (111) der Entspannungsmittel (110) strömt.
11. System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das System ein zwischen dem Ausgang (232) des Verdampfers (230) und dem Eingang (111) der
Entspannungsmittel (110) angeordnetes Ventil (210) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, in einem ersten Zustand das gasförmige Arbeitsmittel (235) durchzulassen und in einem zweiten Zustand derart zu sperren, dass kein gasförmiges Arbeitsmittel (235) durch das Ventil (210) zum Eingang
(111) der Entspannungsmittel (110) strömen kann.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (210) ein Schnellschlussventil darstellt.
13. System nach einem der Ansprüche 8 bis 124, dadurch
gekennzeichnet, dass das System ein zwischen der Pumpe und dem Eingang (231) des Verdampfers (230) angeordnetes
Überströmventil umfasst, welches dazu eingerichtet ist, eine Regelung des Systems durchzuführen.
14. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsmittel (110) eine der folgenden Vorrichtungen umfassen:
- Drehkolbengebläse,
Hubkolbenmotor,
Dampfschraubenmotor, Rollkolbenmotor, und
Scrollmotor.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Niederdrucksystem ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System in einem der folgenden
Netze betrieben wird:
Dampfnetz,
Kohlensäurenetz,
Druckluftnetz, und
Erdgasnetz .
Verfahren, umfassend:
Einströmen eines gasförmigen Arbeitsmittels (131) in einen Eingang (111) eines Entspannungsmittels (110),
Reduzieren eines Drucks des in die Entspannungsmittel (110) eingeströmten gasförmigen Arbeitsmittels,
Ausströmen des entspannten Arbeitsmittels (132) an einem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110), wobei die
Entspannungsmittel (110) dazu eingerichtet sind, zumindest einen Teil der bei der Druckreduzierung freigesetzten
Energie durch Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels in mechanische Energie umzuwandeln,
Umwandeln zumindest einen Teils der bei der
Druckreduzierung freigesetzten Energie durch die
Entspannungsmittel (110) während der Entspannung des gasförmigen Arbeitsmittels,
wobei das Einströmen des gasförmigen Arbeitsmittels (131) in den Eingang (110) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal erfolgt, und dass das Ausströmen des entspannten gasförmigen Arbeitsmittels (132) aus dem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal erfolgt,
wobei das Verfahren ein Kondensieren des am Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) ausströmenden entspannten gasförmigen Arbeitsmittels (132) durch einen Wärmetauscher (120) umfasst, welcher einen mit dem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) verbundenen Eingang (121) umfasst, wobei der Wärmetauscher (120) dazu eingerichtet ist, das am Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel (132) zu kondensieren, dadurch gekennzeichnet, dass
das aus dem Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal ausströmende entspannte gasförmige Arbeitsmittel (132) im wesentlichen horizontal in den
Eingang (121) des Wärmetauschers (120) hineinströmt. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (111) und der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (120) im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) und der Eingang (121) des
Wärmetauschers (120) im wesentlichen in der gleichen Höhe angeordnet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch
gekennzeichnet, dass die Entspannungsmittel (110) derart ausgestaltet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel die Entspannungsmittel (110) im wesentlichen horizontal
durchströmt .
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch
gekennzeichnet, dass das System eine im wesentlichen horizontal verlaufende Strömungsachse (180) aufweist, wobei der Eingang (111) und der Ausgang (112) der
Entspannungsmittel (110) derart angeordnet sind, dass das gasförmige Arbeitsmittel (131) am Eingang (111) der
Entspannungsmittel (110) und das gasförmige Arbeitsmittel
(132) am Ausgang (112) der Entspannungsmittel (110) im wesentlichen auf dieser gemeinsamen Strömungsachse (180) strömt .
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Eingang (121) des Wärmetauschers (120) derart angeordnet ist, dass das in den Eingang (121) des Wärmetauschers (120) einströmende Gas (141) im wesentlichen auf der gemeinsamen Strömungsachse strömt .
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-22, dadurch
gekennzeichnet, dass Verfahren das Umwandeln von
mechanischer Energie der Entspannungsmittel (110) zumindest teilweise in elektrische Energie durch einen Generator umfasst, welcher mit den Entspannungsmitteln (110)
verbunden ist und dazu eingerichtet ist, mechanische
Energie der Entspannungsmittel (110) zumindest teilweise in elektrische Energie umzuwandeln. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-23, dadurch
gekennzeichnet, dass die Entspannungsmittel (110) eine der folgenden Vorrichtungen umfassen: Drehkolbengebläse,
Hubkolbenmotor,
Dampfschraubenmotor
Rollkolbenmotor, un
Scrollmotor .
Verfahren nach einem der Ansprüche 17-24, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren in ein Niederdrucksystem betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17-25, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem der folgenden
Netze betrieben wird:
Dampfnetz ,
Kohlensäurenetz ,
Druckluftnetz, und
Erdgasnetz .
PCT/EP2013/072809 2012-11-13 2013-10-31 Strömungsverlustreduzierte druckreduktion von gasförmigen arbeitsmitteln WO2014075930A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201505769U UA111142U (uk) 2012-11-13 2013-10-31 Система для зменшення тиску газоподібних робочих агентів

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012110893.5 2012-11-13
DE201210110893 DE102012110893A1 (de) 2012-11-13 2012-11-13 Strömungsverlustreduzierte Druckreduktion von gasförmigen Arbeitsmitteln

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2014075930A2 WO2014075930A2 (de) 2014-05-22
WO2014075930A9 true WO2014075930A9 (de) 2014-07-24
WO2014075930A3 WO2014075930A3 (de) 2015-03-19

Family

ID=49513957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/072809 WO2014075930A2 (de) 2012-11-13 2013-10-31 Strömungsverlustreduzierte druckreduktion von gasförmigen arbeitsmitteln

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102012110893A1 (de)
UA (1) UA111142U (de)
WO (1) WO2014075930A2 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2583458B1 (fr) * 1985-06-14 1987-08-07 Alsthom Atlantique Dispositif de liaison entre une turbine a vapeur et un condenseur.
US4738111A (en) * 1985-12-04 1988-04-19 Edwards Thomas C Power unit for converting heat to power
PT1004751E (pt) * 1998-11-25 2003-07-31 Alstom Power Generation Ag Central termica instalada ao ar livre
JP4779513B2 (ja) * 2005-08-31 2011-09-28 いすゞ自動車株式会社 回転式容積型蒸気エンジン
EP1905948B1 (de) * 2006-09-12 2012-10-24 Cryostar SAS Energierückgewinnungsmaschine
US7638892B2 (en) * 2007-04-16 2009-12-29 Calnetix, Inc. Generating energy from fluid expansion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014075930A3 (de) 2015-03-19
DE102012110893A1 (de) 2014-05-15
UA111142U (uk) 2016-11-10
WO2014075930A2 (de) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007003989A1 (de) CO2-Kälteanlage mit ölüberfluteten Schraubenverdichtern in zweistufiger Anordnung
EP2514933B1 (de) Hochdruckseitige Abtrennung von flüssigem Schmierstoff zur Schmierung volumetrisch arbeitender Expansionsmaschinen
WO2014000830A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen elektrischer energie mittels eines orc-kreislaufs
DE102006035784A1 (de) Kälteanlage für transkritischen Betrieb mit Economiser und Niederdruck-Sammler
EP2880267A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung elektrischer energie
EP3101374A2 (de) Verfahren und anlage zur tieftemperaturzerlegung von luft
WO2014000882A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung elektrischer energie
DE102011014678A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms
WO2011026587A1 (de) Verfahren und vorrichtungzur behandlung eines kohlendioxihaltigen gasstroms, wobei die energie des vent-gases (arbeit und kälte durch expansion) verwendet wird
DE112012002650T5 (de) Abwärmestromerzeuger
WO2013156284A1 (de) Anlage zur speicherung und abgabe von thermischer energie mit einem wärmespeicher und einem kältespeicher und verfahren zu deren betrieb
DE4234393C1 (de)
EP1239246A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Gasgemischs mit Notbetrieb
DE102011012644A1 (de) Kälteanlage
WO2014075930A9 (de) Strömungsverlustreduzierte druckreduktion von gasförmigen arbeitsmitteln
DE102004046341A1 (de) Verfahren zum Verdichten eines Erdgasstromes
EP2518423A2 (de) Verfahren zum Erwärmen von Wärmeübertragungsmedien und überkritische Wärmepumpe
DE202012104368U1 (de) Strömungsverlustreduzierte Druckreduktion von gasförmigen Arbeitsmitteln
DE112017005948T5 (de) Klimatisierungsvorrichtung
WO2012163739A1 (de) Vorrichtung zur kühlung einer supraleitenden maschine und verfahren zum betrieb der vorrichtung
DE102012004801B4 (de) Anordnung für eine Wärmepumpe mit Schraubenverdichter
DE102010012778A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen kalter gasförmiger oder flüssiger Luft
DE2318400B2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kühlanlage
WO2014173641A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kühlen eines motors
EP1893924A1 (de) Kälteanlage für transkritische betriebsweise mit economiser

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: U201505769

Country of ref document: UA

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13783958

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2