专利名称：用于产生混合蒸汽的方法
技术领域：
本发明涉及 一 种产生混合蒸汽的方法。
背景技术：
以下描述的物理过程涉及热力发动机，其利用混合蒸汽在循环过 程中运行。对此适用的物理现象和规律性由热力学是充分已知的。在 这里拟不更详细地说明其基础。
热力发动机通常利用蒸汽运转。为了产生蒸汽将液体在高压下加 入一蒸汽发生器并且通过能量供给使之蒸发。该蒸汽然后可以转变为 机械能。
已表明，通过其用混合蒸汽运转可以提高热力发动机的效率。在
AT 155744中描述由两个或更多个极性液体和非极性液体产生混合蒸 汽，它们在液相中重新分离。
通过一次或多次直接接连的膨胀和压缩在输出功的情况下使混合 蒸汽完全地或部分地液化。紧接着在输入热量的情况下重新使混合蒸 汽蒸发并且导回工作过程中。可以将此时释放的功用于产生电能。
还已知用于产生混合蒸汽的方法和热力发动机，利用该热力发动 机可以将混合蒸汽转变为机械能。在公开文本DE 103 56 738A1中描 述了 一种这样的方法用以产生混合蒸汽。
公开文本US 4 729 226公开一种用于借助于混合蒸汽产生机械能 的方法。
在/>开本文US 4 448 025中描述一种方法，其中将废气热量用于 加热工作介质。
此外在公开文本WO 2005/054635 A2中公开一种用于在一循环过 程中利用一工作介质产生机械能的方法，该工作介质由两种沸点大大
4不同的组分构成。
在这方面不利的是在蒸汽发生器及输入管道和排出管道中高的混 合蒸汽温度和工作压力。由此对采用的材料产生特别的要求。为了确 保这样的装置的运行可靠性，其由优质的特种钢构成。其还需要通过 本领域的技术人员的一严格的和常规的检验。这全部是费时的并且与 高的成本相关。
此外一混合蒸汽的产生需要一很大的能量利用，利用所述混合蒸 气有可能使一热力发动机以足够大的功率运行。并且几乎只由矿物的 能量载体获得需要的蒸发能量。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用以产生混合蒸汽的方法，借其可以 降低所使用的能量、工作温度和工作压力，并且可以改善效率。
通过一种按照权利要求1所迷的方法、特别是通过下列方法步骤
达到该目的
由一非极性流体和一极性流体在低的温度下产生一混合蒸汽； 将混合蒸汽导入一后接的浓缩容器中并且在稍高的温度下用极性 流体浓缩；
借助于一热力发动机压缩浓缩的混合蒸汽；
将混合蒸汽绝热地膨胀成湿蒸汽，此时使极性流体冷凝并且同时 将释放的热排出至非极性流体；
在混合蒸汽的绝热膨胀时将释放的功传至用于产生电能的热力发 动机；
将膨胀的湿蒸汽引回至第一压力室。
通过这些措施提供一种方法，借其有可能将特别可更新的能量经 济而成本低地用于使热力发动机运转同时提高其效率。以此可以例如 产生电流，可以将获得的利益存储于一公共的供电网中。以此可以成 本低地、能量高效地、保护资源地和获得利益地使一热力发动机运转。
其他的有利的措施描述于诸从属权利要求中。
按照本发明的方法借助一适用于其实施的装置在附图中示意地示 出。以下更详细地描述该示例性的装置。
具体实施例方式
在唯一的图中示出的装置10基本上包括至少一个混合蒸汽发生 器ll，其设有一低压锅炉12。低压锅炉12具有一第一压力室13,在 其中一第一极性流体14例如水和至少一种非极性流体15例如苯以液 态形式存在。对此极性流体14优选比非极性流体15具有一较大的容 量份额。
为混合蒸汽发生器11配置一示意示出的热交换器16、例如一任 意的锅炉装置。利用该热交换器16供给流体14和15热能并使之蒸发。
设定，利用太阳能或地热运行热交换器16。还设定，采用生长的 (nachwachsend )栽能体如木材，例如以来自才木业剩余种类的碎木切 屑的形式。同样可设想任何其他种类的生物物质，只要其以适用的质 量和数量存在，以便可以转变为热能。
将混合蒸汽发生器11在一 50。C至75。C范围内的温度和一 0.5至 1.5巴范围内的压力下运行。同时由极性流体14和非极性流体15产生 一混合蒸汽。将这样产生的混合蒸汽17汇集于混合蒸汽发生器11的 一蒸汽压力室18。
紧接着将汇集的混合蒸汽17通过一混合蒸汽出口 19经由一管道 20导入一接着的浓缩容器21中。浓缩容器21具有一第二压力室22， 其部分地注满一第二极性流体23。第二极性流体23与笫一极性流体 14在化学上是相同的，其相对于导入的混合蒸汽17只具有一较高的 温度。
第二极性流体23优选具有一在70。C至95。C范围内的温度，同时 在浓缩容器21中存在着一0.5至1.5巴范围内的压力。优选压力室13 和22中的压力是相同的。将混合蒸汽17通过成液态存在第二极性的流体23导入第二压力室22中。
在导过较高的调温的第二极性的流体23时用有极性的流体浓缩 混合蒸汽17并且作为浓缩的干燥的混合蒸汽24汇集入一第二蒸汽压 力室25中。
将这样浓缩的干燥的混合蒸汽24经由一混合蒸汽出口 26和一管 道27导向一热力发动机28。现在将处于管道27中的浓缩的干燥的混 合蒸汽24为了压缩经由一入口 29导入一热力发动机28的工作室30 中。
通过压缩使干燥的混合蒸汽24处于一显著较高的温度上，优选约 180。C。在达到该温度以后将浓缩的干燥的混合蒸汽24绝热地膨胀成 湿蒸汽。膨胀的湿蒸汽通过一出口 31进入一回流管道32中并经由一 回流截止阀33和一回流入口 34返回第一压力室13。在这里可以重新 开始蒸汽循环。附图标记清单
10装置23第二极性流体
11混合蒸汽发生器24浓缩的混合蒸汽
12低压锅炉25第二蒸汽压力室
13第一压力室26混合蒸汽出口
14第一极性流体2027管道
15非极性流体28热力发动机
16热交换器29入口
17混合蒸汽30工作室
18第一蒸汽压力室31出口
19混合蒸汽出口2532回流管道
20管道33回流截止阀
21浓缩容器34回流入口
22第二压力室
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权利要求
1.用于产生用于使热力发动机运转的混合蒸汽的方法，其按下列步骤由一非极性流体和一极性流体在低的温度下产生一混合蒸汽；在一稍高的温度下在一后接的浓缩容器中用极性流体浓缩混合蒸汽；借助于一热力发动机压缩浓缩的混合蒸汽；将混合蒸汽绝热地膨胀成湿蒸汽，其中极性流体冷凝并且将同时释放的热量排出至非极性流体；在混合蒸汽的绝热膨胀时释放的功传给热力发动机，以便产生电能；将膨胀的湿蒸汽引回至第一压力室。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在一浓缩容器中用 极性流体浓缩混合蒸汽。
3. 按照权利要求1和2所述的方法，其特征在于，使用水作为极 性流体并且使用苯作为非极性流体。
4. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，由这样的 极性流体和非极性流体产生混合蒸汽，所述流体在低温下蒸发。
5. 按照上迷权利要求之一项所述的方法，其特征在于，在一封闭 的混合蒸汽回路中产生混合蒸汽。
6. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，通过太阳 能、地热或生物物质的燃烧产生用于混合蒸汽的蒸发温度。
7. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，混合蒸汽 具有优选50。C至75X:的温度。
8. 按照上迷权利要求之一项所述的方法，其特征在于，浓缩的混 合蒸汽具有优选7(TC至95。C的温度。
9. 按照上迷权利要求之一项所述的方法，其特征在于，干燥地浓 缩混合蒸汽。
10. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将释放的功传向一产生旋转运动的曲柄机构。
11. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将所产 生的旋转运动传至一用于产生电能的三相交流发电机。
全文摘要
用于产生低调温的混合蒸汽的方法。将在混合蒸汽中存储的热能拟在一热力发动机中转变为机械能以便使一发电机运转。
文档编号F01K25/06GK101600855SQ200780040195
公开日2009年12月9日 申请日期2007年10月26日 优先权日2006年10月28日
发明者B·舍费尔 申请人:Lesa机械有限公司