DE20217040U1 - Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf - Google Patents
Expansionsmaschine im AbsorbtionskreislaufInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf
Richard Engelmann, Maichingerstr. 33, 71120 Grafenau
Beschreibung
Titel:
Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf
Stand der Technik:
Expansionsmaschinen, wie z.B. Dampfmaschinen, Turbinen, Membranpumpen oder Druckluftmotoren werden in der Regel durch Wasserdampf, erhitzte oder komprimierte Gase angetrieben.
Der Wasserdampf durchläuft dabei einen Kessel zur Verdampfung sowie einen Kondensator zur Verflüssigung.
Komprimierte Gase werden in der Regel in die Atmosphäre abgelassen.
Kritik am Stand der Technik:
Temperaturen und spezifische Verdampfungsenergien bei wasserdampfgetriebenen Expansionsmaschinen sind hoch. Die Temperaturen liegen bei über 2500C; die Wirkungsgrade der Maschine durch die Kondensationsverluste sind kleiner 20%.
Durch die hohen Temperaturen ist hier keine wirtschaftliche Anwendung von solarer Wärmeenergie möglich wie sie durch Sonnenkollektoren zur Verfügung gestellt werden kann. Genauso ist die Nutzung von Abwärme wie sie bei anderen Prozessen anfallen kann, nicht möglich.
Bedient man sich einem leichtflüchtigerem Medium als Wasser so wird die Kondensation erschwert.
Aufgabe:
Der Erfindung liegt eine Aufgabe zugrunde einen Dampfkreislauf für eine entsprechenden Expansionsmaschine zu schaffen welcher sich durch eine Verdampfungs-Temperatur von weniger als 1500C auszeichnet. Gleichzeitig soll eine Kondensation bei Umgebungstemperatur möglich sein.
• t ·
Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf
Richard Engelmann, Maichingerstr. 33, 71120 Grafenau
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß eine Expansionsmaschine in einen Absorbtionskreislauf eingebaut wird, so wie er in Kältemaschinen Verwendung findet. Als Medium wird üblicherweise Ammoniak verwendet.
Als Absorbtionsflüssigkeit Wasser.
Die Verdampfertemperatur liegt zwischen 100 und 150 Grad Celsius, die Temperatur des Kondensators bei 40 - 60 Grad Celsius.
Arbeitsweise, (die technischen Daten sind Anhaltswerte) Im Verdampfer, auch Austreiber genannt, wird eine 30 - 40%ige wässrige Ammoniaklösung auf 1500C und einen Druck von 5 bar gebracht.
Es verdampft Ammoniak, die Konzentration nimmt ab, es entsteht eine arme Lösung. Der gasförmige Ammoniak wird der Expansionsmaschine zugeführt, expandiert auf 1 bar und kühlt ab auf 500C.
Dieser kühle und expandierte Dampf strömt in den Absorber und verflüssigt sich zu einer reichen Lösung. Es muß dabei die entstehende Absorbtionswärme abgeführt werden. Die reiche Lösung wird über eine Umwälzpumpe dem Austreiber zugeführt. Ein Teil der Wärmeenergie kann über einen Gegenstromwärmetauscher von der armen auf die reiche Lösung übertragen werden was den Wirkungsgrad erhöht.
Vorteile der Erfindung
Drücke und zugehörige Temperaturen in diesem Kreislauf bewegen sich in einem Bereich in dem solare Energie als Wärmequelle genutzt werden kann. Gleichzeitig kann das dampfförmige Medium bei Umgebungstemperatur im Absorber wieder verflüssigt werden.
Ausserhalb des Absorbers und des Verdampfers ist der damfförmige Ammoniak über einen weiten Temperatur- und Druckbereich gasförmig so dass er als Antriebsmedium in einer Expansionsmaschine Anwendung finden kann.
Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf
Richard Engelmann, Maichingerstr. 33, 71120 Grafenau
Beschreibung der Erfindung
Figur 1 zeigt das Schema eines Absorbttonskreislaufes mit einer Expansionsmaschine.
Pos 1: Expansionsmaschine, es können eingesetzt werden sämtliche Arten von Expansionsmaschinen wie sie z.B. als Druckluftmotoren oder Dampfturbinen Verwendung finden, vorausgesetzt die Werkstoffe sind ausreichen beständig gegen Ammoniak und die herrschende Betriebstemperatur.
Pos 2: Absorber, ein kühlbarer Behälter, üblicherweise gefertigt aus Stahl, etwa zur Hälfte gefüllt mit Wasser in welchem Ammoniak gelöst ist.
Pos 3: Austreiber, ein beheizbarer Behälter, sonst wie Pos. 2
Pos 4: Wärmetauscher, ausgebildet als Gegenstrom-Wärmetauscher, zur Kühlung der armenLösung und Erwärmung der reichen Lösung.
Pos 5: Umwälzpumpe, zur Förderung der reichen Lösung vom Absorber in den Austreiber.
Claims (2)
1. Expansionsmaschine, angetrieben durch ein dampfförmiges Medium aus einem Absorbtionskreislauf.
Gekennzeichnet dadurch daß sich eine Expansionsmaschine (1) in einem Absorbtionskreislauf befindet. In diesem Kreislauf wird das dampfförmige Antriebsmedium in einem Absorber (2) durch ein Lösungsmittel vom gasförmigen in den flüssigen Zustand versetzt, und in einem Austreiber (3) aus dem Lösungsmittel wieder vom flüssigen in den gasförmigen Zustand versetzt.
Gekennzeichnet dadurch daß sich eine Expansionsmaschine (1) in einem Absorbtionskreislauf befindet. In diesem Kreislauf wird das dampfförmige Antriebsmedium in einem Absorber (2) durch ein Lösungsmittel vom gasförmigen in den flüssigen Zustand versetzt, und in einem Austreiber (3) aus dem Lösungsmittel wieder vom flüssigen in den gasförmigen Zustand versetzt.
2. Expansionsmaschine nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß sich im Absorbtionskreislauf ein Wärmetauscher (4) befindet welcher die Wärmeenergie aus der mageren Lösung des Austreibers wieder auf die angereicherte Lösung des Absorbers überträgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20217040U DE20217040U1 (de) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20217040U DE20217040U1 (de) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20217040U1 true DE20217040U1 (de) | 2003-02-27 |
Family
ID=7976638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20217040U Expired - Lifetime DE20217040U1 (de) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Expansionsmaschine im Absorbtionskreislauf |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20217040U1 (de) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148908A (en) | 1979-05-10 | 1980-11-19 | Toray Ind Inc | Method of recovering energy |
| DE3808209A1 (de) | 1987-03-19 | 1988-09-29 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Absorptions-waermetauscher-einrichtung |
| JPH06137704A (ja) | 1992-10-22 | 1994-05-20 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 吸収式二重効用発電装置 |
| JP2002098436A (ja) | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
-
2002
- 2002-11-05 DE DE20217040U patent/DE20217040U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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