Verfahren zum Erzeugen von Arbeit aus Wärme und Wärme-Kraft-Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung bezieht sieh auf ein Ver fahren zum Erzeugen von Arbeit aus Wärme, mit nindesteps einem Arbeitsmittel, wobei dem Arbeitsmittel in verdichteten Zuständen Wärme mit Hilfe von Heizmittel zugeführt und in entspannten Zuständen Wärme mit Hilfe von Kühlmittel entzogen wird.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Prozesse vorgesehen sind und mindestens ein mal einem höher temperierten vorgeschal teten Prozess ein niedriger temperierter Pro zess derart nachgeschaltet ist, dass das Ar beitsmittel des vorgeschalteten Prozesses als Heizmittel verwendet wird, aus welchem den nachgeschalteten Prozess mindestens ein Teil der ihm zuzuführenden Wärme zuströmt, und dass mindestens für den nachgeschalteten Pro zess ein in einem Kreislauf geführtes Arbeits mittel verwendet wird, dessen kritische Tem peratur mindestens 260 Kelvin und höchstens 620 Kelvin beträgt, und dieses Arbeitsmittel derart gewählt und das Verfahren derart ge leitet wird, dass ein Teil der Periode - wäh rend welcher den Arbeitsmittel die aus seinem Kreislauf endgültig abzuführende Wärme menge entzogen wird,
es verdichtet wird und ihm die ihm zuzuführende Wärmemenge zu strömt - mindestens bei normaler Nutzlei stung in ein den kritischen Punkt des Ar beitsmittels enthaltendes Zustandsgebiet fällt, in welchem die Kelvintemperaturen minde stens dem 0,95fachen und höchstens dem 1,1- fachen der kritischen Temperatur gleichen und niedriger sind als die Höchsttemperatur des Kreislaufes und in welchem die absoluten Drücke mindestens dem der 0,95fachen kriti schen Temperatur entsprechenden Verdamp- fungsdruck und höchstens dem 10fachen des kritischen Druckes gleich sind.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Wärme-Kraft-Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit minde stens einem Erhitzer, der verdichtetem Ar beitsmittel Wärme zuführt, mindestens einer Entspannungseinrichtung, welche verdichtetes und erhitztes Arbeitsmittel kraftleistend ent spannt, mindestens einem Wärmeaustauseher, welcher entspanntem Arbeitsmittel Wärme entzieht und dieselbe verdichtetem Arbeits mittel zuführt, ferner mindestens einer Kühl einrichtung, welche entspanntem Arbeitsmittel endgültig abzuführende Wärme entzieht, und mindestens einem Verdichter.
Diese Wärme Kraft-Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Wärmeaustauseher vorgesehen ist, welcher als Kühleinrichtung des höher temperierten vorgeschalteten Pro zesses und zugleich als Erhitzer des niedriger temperierten nachgeschalteten Prozesses dient.
Die zum Erzeugen von Arbeit. bestimmte Wärme kann einer beliebigen Quelle entstam men. Sie kann z. B. bei den höchsten existie renden Temperaturen entspringen und dann, bevor oder während sie dem Arbeitsmittel zu geführt wird, auf eine Temperatur herab- gesetzt werden, welche mit Rücksicht auf die für eine Gewinnung von Arbeit in Betracht kommenden Werkstoffe zulässig ist. Sie kann auch schon eine zulässige Anfangstemperatur besitzen. Meistens aber wird ein oberer Teil des bis herab auf die Temperatur der Um gebung an sieh dargebotenen Temperaturgefäl les ungenutzt bleiben müssen, bereits, wenn die Arbeit mit Hilfe eines intermittierenden Prozesses (z. B. Kolbenmotor) gewonnen wird, noch mehr aber, wenn der Prozess stationär verläuft (z. B.
Dampf- oder Gasturbine). Die Rücksicht auf die Werkstoffe begrenzt dann die obere Temperatur auf z. B. etwa 900 Kel vin, von welcher ab ein Temperaturgefälle zur Verfügung steht, das bis auf die Tem peratur der Umgebung, z. B. etwa 290 Kel vin, herabreicht.
Möglichst vollständige Ausnutzung dieses Temperaturgefälles ergibt die grösste mögliche Ausbeute also das Optimum des Wirkungs grades. Anzustreben ist daher, sowohl die Wärmezufuhr zum, wie die Wärmeabfuhr vom Arbeitsmittel isothermisch verlaufen zu lassen.
Isothermen, die zugleich Isobaren sind, finden sieh im Nassdampfgebiet von Stoffen. Zur Verwendung als Arbeitsmittel ist jedoch kein Stoff bekannt, dessen Nassdampf- gebiet eine praktisch geeignete Durchführung eines Prozesses gestattet, welcher zwischen einer obern 900 Kelvin und einer untern 290' Kelvin entsprechenden Isobaren-Isotherme arbeitet. Stoffe, deren kritische Temperatur hoch, insbesondere höher als 900 Kelvin liegt, pflegen einen zu hoch liegenden Siedepunkt zu besitzen, und ihre Kondensation bei 290 Kelvin würde dann ein dem absoluten allzu nahe liegendes Vakuum erfordern, so dass Niederdruckteil und Kondensator der Anlage ganz unzulässig grosse Abmessungen besitzen müssten.
Stoffe dagegen, die bei 290 Kelvin praktisch kondensierbar sind (wenn auch zum Teil, wie z. B. Wasser, unter einem noch immer sehr grossen Aufwand für Niederdruek- teil und Kondensator), pflegen eine zu nied rige kritische Temperatur zu besitzen, so dass z. B. bei Wasser (kritische Temperatur etwa 647 Kelvin) etwa die Hälfte des zwischen 900 und 290 Kelvin zur Verfügung stehen den Temperaturgefälles ungenutzt bleiben müsste.
Um diese Verluste zu verringern, hat man bei der Wasserdampfmasehine von der isothermischen Wärmezufuhr abweichen müs sen und hat Überhitzung angewendet, um so den bisher ungenutzten, oberhalb der Ver dampfungstemperatur liegenden Teil des Tem peraturgefälles, wenn auch nur teilweise und nur für einen Teil der zugeführten Wärme menge, auszunutzen. Vorgeschlagene Mehr- stoff-Dampfmasehinen, z. B. Quecksilber dampf/Wasserdampf, würden an sieh gestat ten, das gesamte Temperaturgefälle auszunut zen, haben sich aber bisher in der Praxis nicht durchsetzen können.
Beim Dampfprozess lässt sieh somit die Wärme zwar isothermisch abführen (aller dings unter sehr grossem Aufwand für den Niederdruckteil und den Kondensator), hin sichtlich der Wärmezufuhr dagegen hat man von vornherein auf thermodynamisch günstig ste Prozessführung zu verzichten.
Auch beim Gasprozess (z. B. Gasturbine) war man genötigt, von der theoretisch gün stigsten Prozessführung abzuweichen. Eine Abweichung wurde nötig, weil eine Isotherme beim Gas nieh realisierbar ist, indem sie hier Wärmezufuhr bei gleiebzeitiger Entspannung bzw.
Wärmeabfuhr bei gleichzeitiger Ver- diehtung erfordern würde. Praktisch führt dies dazu, dass nicht mehr als nur eine An näherung an die Isotlierme möglich ist, wozu man an der obern Isotherme eine Turbine mit möglichst vielen Zwisehenerhit.zungsstufen, an der untern Isotherme einen Verdichter mit möglichst vielen Zwisehenkühlstufen vorzu sehen hätte.
Vielstufige Maschinen dieser Art sind teuer und umfangreich, vor allem aber kompliziert und verursachen ihrerseits wieder zusätzliche Verluste. Von einer gewissen Stu fenzahl an aufwärts werden diese letzteren so gross, dass sie die theoretisch zu erwartende Verbesserung wieder zunichte machen oder diese sogar überwiegen.
Dies beschränkt die zulässige Stufenzahl und vergrössert die Ab weichung von der geforderten Isotherme. Ge- genüber dem Dampfprozess wird jedoch der Vorteil gewonnen, dass nunmehr die gesamte der Quelle entstammende Wärme bei hohen Temperaturen zugeführt wird, während beim Dampfprozess ein meist grösserer Teil dieser Wärme auf der wesentlich tiefer temperierten Verdampfungsisotherme, also unter weit grö sseren Verlusten an Temperaturgefälle, zuge führt werden muss. Demgegenüber entsteht der Nachteil, dass auch die Wärmeabfuhr nicht isotlermisch erfolgt. Beim Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel entstehen also nunmehr ähnliche Verluste an Temperaturgefälle wie beim Wärmeaustausch mit dem Heizmittel.
Zudem ist hier die zur ungefähr adiabatischen Verdichtung des gasförmigen Arbeitsmittel nötige Verdiclterleistung schon rein theo retisch recht gross im Vergleich zur gewinn baren Nutzleistung. Daher bceinträeltigen, wenn auch ein solcher adiabatischer Verdich ter im Vergleich zu seiner Leistung kleinere Verluste aufweisen kann als ein Verdichter mit vielen Zwischenkühlungen, diese Verluste doch sehr stark die Nutzleistung, indem letz tere ja nur als Differenz zwischen der Tur binen- und der Verdichterleistung gewonnen wird. Bei der Dampfmaschine ist demgegen über die Verdichtung in das flüssige Zustands gebiet verlegt, wodurch die Verdichterleistung auf einen verschwindend kleinen Wert herab gesetzt werden kann.
Mit dem Ziel, die Nachteile zu beseitigen bzw. zu vermindern, welche somit in der einen Weise dem Dampfprozess und in anderer Weise dem Gasprozess anhaften, richtet sich der Vor schlag nach der Erfindung unter anderem darauf, eine sonst ungünstig ausfallende Wärneabfulr mit Hilfe mindestens eines naehgeschalteten und besonders gearteten Prozesses durch einen günstiger ausfallenden Wärmeaustausch zu ersetzen, wobei der nach geschaltete Prozess selbst zum Erzeugen von Nutzleistung beiträgt.
Das naelstelende Verzeichnis, in welchem eine Anzahl bekannter Stoffe als Beispiele aufgeführt sind, zeigt, dass schon diese als Arbeitsmittel für das Verfahren nach der Erfindung das in Betracht kommende Gebiet kritischer Temperaturen hinreichend zu dek- ken vermögen und es gestatten, bei der Aus wahl auch andere Gesichtspunkte zu berück- sicltigen, z. B. solche der Zersetzungs-, Explo- sions-, Korrosions- sowie physiologischer Ge fahren. Insbesondere im Hinblick auf diese Gefahren können die Fluor-Chlor-Derivate des Methans (siehe Die Thermischen Eigen schaften aller Fluor-Chlor-Derivate des Me thans von G.
Seger, erschienen im Beiheft Nr. 43, 1942 der Zeitschrift des Vereins deut scher Chemiker sowie Die Fluor-Chlor-Deri vate gesättigter Kohlenwasserstoffe und ihre technische Verwendbarkeit von Prof. Dr. R. Plank in Beiheft Nr. 44, 1942 der Zeitschrift des Vereins deutscher Chemiker ), von denen im Verzeichnis nur zwei Beispiele aufgeführt sind, besonders Beachtung verdienen.
In dem nachstehenden, nach kritischen Temperaturen geordneten Verzeichnis wird jeweils zunächst der Stoff, gegebenenfalls dahinter in Klammern seine chemische Formel und dann seine ungefähre kritische Tempera tur in Kelvin genannt: Ozon 268, Äthylen 282, Xenon 289, Kohlendioxyd 304, Athan 305, Acethylen 309, Stickoxydul (N2O) 309, Methylfluorid (CH3F) 318, Chlorwasserstoff (HCl) 324, Phosphorwasserstoff (PH3) 324, Schwefelhexafluorid (SF6) 333, Bromwasser stoff (HBr) 363, Propylen 365, Propan 370, Sehwefelwasserstoff 373, Kohlenoxy dsulfid (COS) 378, Difluordiehlormethan (CCl2F2) 384, Oktafluor-Butylen (C4F8) 388, (Di-)- Methyläther (C2H6O) 400, Cyan 401, Ammo niak 405, Isobutan (C4H10) 406, Methylehlorid (CH3Cl) 416, Chlor 417, Methylamin (CH@N) 430, Schwefeldioxyd 430,
Dimethylamin (C2H7N) 437, Nitrosylchlorid (NOCl) 438, ,@thylamin 456, ii-Pentan 470, Diäthylamin 500, Äthylalkohol (C.,11,0) 516, n-Heptan 5-10, Benzol<B>(CH")</B> 561, Brom 583, Toluol (C;II,:@ 593, Essigsäure 59-1.
Zum Vergleich: Wasser 6471 Kelvin finit einem kritischen Druck von 225 kg/em=.
Die am Schluss des Verzeichnisses nur als Vergleich aufgeführten Daten von Wasser zei gen, da.ss und warum für das Verfahren nach der Erfindung der Stoff Wasser als Arbeits- mittel nicht in Betracht kommen kann. Beim Wasser liegt nämlich der kritische Druck der art hoch, dass eine Überschreitung der kriti schen Temperatur bei der Entropie des kriti schen Punktes, wie sie beim Verfahren nach der Erfindung nicht nur vorkommen kann, sondern bei bev orzugten Arten dieses Ver fahrens sogar anzustreben ist, beim Wasser zu derart hohen Drücken führen müsste, dass sich hieraus voraussichtlich unüberwindbare praktische Schwierigkeiten ergeben würden. Den gemäss der Erfindung gegebenen Vor schriften entsprechende Arbeitsmittel können auch durch Mischung gewonnen werden.
Es kann sich empfehlen, das Verfahren derart zu leiten und mindestens für den nach geschalteten Prozess das Arbeitsmittel derart zu wählen und die Temperaturen und Drücke derart einzustellen, dass mindestens bei nor maler Nutzleistung dieses Arbeitsmittel, wäh rend ihm die aus seinem Prozess endgültig abzuführende Wärmemenge entzogen wird, in sein Nassdampfgebiet eintritt, seine spezifi sehe Wärme bei konstantem Druck also un endlich gross ist, und dass dieses Arbeitsmittel, während ihm die ihm zuzuführende Wärme menge zuströmt, Zustände mit endlich grossen spezifischen Wärmen bei konstantem Druck durchläuft,
wobei der über ein Temperatur intervall von jeweils 20 Kelvingraden berech nete Mittelwert dieser spezifischen Wärmen höchstens viermal so gross ist wie der über das gleiche Temperaturintervall berechnete Mittelwert der Werte -dQ/dT des Wärme austausehers, wo dQ die Wärmemenge bedeu tet, welche je Gewichtseinheit des Arbeitsmit tels diesem aus dem Heizmittel zuströmt, wäh rend die Temperatur des Heizmittels sieh um -dT ändert.
Durch Befolgung dieser Vorschrift wird unter anderem eine Korrektur im einzelnen des Wärmeaustausehes, welcher zwisehen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Prozess stattfindet, erleichtert: Durch entsprechende Wahl des Verhält nisses der Arbeitsmittelmengen des vor- und des nachgesehalteten Prozesses, welche als Heiz- bzw.
Kühlmittel Komponenten des Wärmeaustausehes zwisehen den beiden Pro zessen sind, wird dieser vor allem im ganzen korrigiert , und zwar derart, dass die Wärme menge, welche der naehgeschaltete Prozess aufnimmt, der vom vorgesehalteten Prozess zwi schen den beabsichtigten Temperaturgrenzen abzugebenden gleicht. Alsdann kann es sieh empfehlen, zusätzlich die erwähnte Korrek tur im einzelnen anzuwenden:
Will man einen Wärmeaustauseh zwischen zwei Komponenten im Gegenstrom unter möglichst geringen Verlusten an Temperatur gefälle durchführen, so hat man dafür zu sorgen, dass, während auf einem Differential des Weges der Strömung ein Differential der Wärmemenge von der Wärme abgebenden auf die aufnehmende Komponente übergeht, die Temperatur der ersteren um möglichst den gleichen Betrag sinkt, um den die Temperatur der letzteren steigt.
Andernfalls divergieren die Temperaturen der beiden Komponenten voneinander, und es entstehen Verluste an Temperaturgefälle, die nur in beschränktem Umfang zugelassen werden können. Ein ver lustarmer Wärmeaustauseh zwischen einer Komponente mit endlich grosser spezifischer Wärme bei konstantem Druck (im folgenden kurz spezifische Wärme genannt) und einer andern Komponente, welche einen rela tiv grossen Teil der Wärme bei unendlich gro sser spezifischer Wärme aufnimmt bzw. ab gibt, also einer Komponente, die sieh während eines relativ grossen Teils des Wärmeaus tausches isobar in Nassdampfzustand befindet, ist.
also undurelifülirbar. Aueli eine hinrei- ehende Korrektur im einzelnen ist in sol- ehem Fall praktisch undurchführbar, denn, wie oben sehon clar--elegt, in einem Gas, also in einer Komponente mit endlich grosser spe zifiseher Wärme, eine Isotherme praktisch nicht, realisierbar, indem, wie dort dargelegt, die Verluste dann derart.
gross ausfallen, class sie die theoretisch zu erwartende Verbesserun, wieder zunichte machen oder diese sogar über wiegen. Werden dagegen die gemäss der Er findung hinsichtlich der Wahl des Arbeits mittels und der Leitung des Verfahrens ge gebenen Vorschriften befolgt, so gelingt es, den Temperaturverlauf der einen Komponente dem der andern derart anzupassen, dass eine Korrektur im einzelnen durchführbar ist.
In den weiter unten zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen benutzten T/S (Tem- peratur/Entropie)-Diagrammen ermittelt sieh die hierfür wichtige spezifisele Wärme aus folgender Überlegung: Es bezeichne Q die Wärmenenge je Ge- wieltseinheit, S die Entropie, T' die Kelvin- Tenperatur, ei) die spezifische Wärme bei konstantem Druck, im weiteren kurz als spe zifische Wärne bezeichnet. Dann gelten die bekannten Differentialgleichungen IQ = cl . dl' und IS = dQ/T Aus ihnen folgt dT/dS = T/cp) oder in Worten: Die Steigung der Isobaren in T/S-Diagrann ist der KelvinTemperatur direkt und der spezifischen Wärme umgekehrt proportional.
Zwecks Korrektur im einzelnen kann, vor Vollendung, des Wärmeaustausches, einer der Komponenten mechanisehe Energie zugeführt werden. Es kann dies mittels mindestens eines Verdichters geschehen. Es kann vor Vollen dung des Wärmeaustausehes die in Wärme austausch tretende Menge einer der K ompo- nenten verändert werden. Es kann dies mit tels mindestens einer Abzweigun g geschehen. Dabei kann die aus der Komponente abge zweigte Teilmenge gesondert behandelt, z. B. gesondert mindestens einstufig verdichtet oder entspannt und, gegebenenfalls nach Wärme- zuftulr oder -entzug, dem Prozess wieder zu geführt oder endgültig aus ihm entlassen werden.
Es kann vor Vollendung des Wärne- austausches einer der Komponenten zusätzlich Wä rme zugeführt werden. Diese zusätzliele Wä rmezufuhr kann auch mittels exothernmer chemiscler Reaktion der Komponente ge- sclehen.
An Hand von Ausführungsbeispielen sol- len naehstehend das Verfahren nach der Er findung und die Wärme-Kraft Anlage zur Durclführung des Verfahrens nach der Er- Findung noch näher erläutert werden.
Hierzu stellen die Fig.1, 3, 5, 7, 9, 11 der Zeichnung in Form von T/S (Temperatur/Entropie)-Dia- grammen Ausführungsbeispiele des Verfah rens nach der Erfindung dar und die Fig. 2, 4, 6, 8, 10 der Zeichnung in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Wärme- Kraft-Anlage, wobei das Beispiel nach Fig. 2 zur Durchführung des Beispiels nach Fig. 1, das Beispiel nach Fig. 4 zur Durchführung des Beispiels nach Fig. 3, und so fort, verwen det werden kann. Auch die T/S-Diagramme sind schematische Darstellungen, indem ins besondere, um die Wärmeaustausehvorgänge klarer darstellen zu können, die dargestellten Prozesse in der S-Hichtung gegeneinander ver schoben sind.
Zu beachten ist ferner, dass in den dargestellten Prozessen nicht die gleichen Gewichtsmengen Arbeitsmittel umlaufen und dass infolgedessen die Darstellung sieh nicht auf 1 kg Arbeitsmittel bezieht, sondern schon eine wenigstens ungefähre Korrektur im ganzen enthält. In den Diagrammen bezeich net K den kritischen Punkt, L die linke und R die rechte Grenzkurve des für den betref fenden Prozess gewählten Arbeitsmittels, fer ner sind für letzteres in Fig. 1 und 11 ein gezeichnet und bezeichnet mit: 1 die dem 0,95faehen, 2 die dem 1,1faclen der kritischen Temperatur entsprechende Isotlerme, 3 die Isobare des Verdampfungsdrueles, welcher der 0,95fachen kritischen Temperatur ent- sprieht, 4 die Isobare des l0faehen des abso luten kritischen Druckes.
Das von diesen Linien 1-4 umgrenzte Zustandsgebiet ist durch Schraffur hervorgehoben.
Fig.l. und 2: Der vorgeschaltete Prozess ist mit den Ziffern 5 bis 13, der naeligesehal- tete Prozess finit den Ziffern 1-t bis 18 bezeich net.
Als vorgeschalteter Prozess ist ein offener Prozess mit einem gasförmigen Arbeitsmittel gewählt, Lind für den nachgeschalteten Pro zess, der ein geschlossener Prozess ist, ist als Arbeitsmittel Difluordielilormetlian gew ählt. Ini vorgeschalteten Prozess wird auf der Isobaren- streeke 5-6 die ihm von aussen zuzuführende Wärme mitgeteilt.
Es ist hierfür eine Brenn- kammer 20 gewählt, welcher durch eine Rohr- leiteng 21 Brennstoff zugeführt wird, der in der Feuerung 22 im Arbeitsmittel verbrennt und daher das Arbeitsmittel chemisch ver ändert. Auf der Strecke 6-7 wird in der Turbine 23 kraftleistend entspannt. Auf der Isobarenstreeke 7-8 wird im Wärmeaustau- scher 24 Wärme entzogen. Auf der Isobaren strecke 8-10 wird im Wärmeaustauscher 25 Wärme an den nachgeschalteten Prozess abge geben. Auf der unterbrochenen Strecke 10-1l wird Wärme an die Umgebung abgeführt.
Hierzu wird das Arbeitsmittel im Punkt 10 durch einen Auslass 26 ins Freie entlassen, und im Punkt 11 wird mittels eines Ein lasses 27 frisches Arbeitsmittel aus der Atmo sphäre angesaugt. Das frisch aus der Atmo sphäre angesaugte Arbeitsmittel wird auf der Strecke 11-13 mittels Verdichter 28 v erdich tet, und ihm wird alsdann auf der Isobare 13-5 mittels des Wärmeaustausehers 24 die ihm auf der Strecke 7-8 entzogene Wärme wieder zugeführt.
Im nachgeschalteten Prozess wird auf der Isobare 14-15 mittels des Wärmeaustau- schers 25 die dem Prozess zuzuführende, der Streeke 8-10 des vorgeschalteten Prozesses entstammende Wärme mitgeteilt. Auf der Strecke 15-16 wird mittels Turbine 29 kraft leistend entspannt. Auf der Isobare 16-18 wird mittels Kühlers 30 die endgültig abzu führende Wärme an ein Kühlmittel der Um gebung abgeführt. Auf der Strecke 18-14 wird mittels Verdichter bzw. Pumpe 31 v er diehtet.
Der Wärmeaustausch zwischen dem vor geschalteten Prozess (Strecke 8-10) und dem nachgeschalteten Prozess (Strecke 14-15) wird im ganzen korrigiert durch entspre- ehende Wahl der Arbeitsmittelmengen, welehe einerseits im vorgeschalteten und anderseits im nachgeschalteten Prozess umlaufen. Wie ersichtlich, gelingt es, die Isobare 14-15, welche durch das schraffierte, von den Linien 1-4 umgrenzte Zustandsgebiet hindurch ge legt ist, derart zu gestalten, dass sie sieh in ihrer Form schon relativ gut der Isobare 8-10 anpasst.
Insbesondere in der Mitte der Isobare 14-15 ergeben sieh jedoch Abweichungen: Während, vom Punkt 14 ausgehend, die Stei gung dieser Isobare zunächst auf noch un gefähr konstante spezifische Wärme hinweist, wird die Isobare in ihrem weiteren Verlauf immer flacher und weist dadurch auf eine Vergrösserung der spezifischen Wärme hin, bis weiterhin in der Nähe des Punktes 15 die spezifische Wärme wieder abnimmt und wie derum ungefähr konstant wird. Auf der Iso bare 8-10 dagegen bleibt die spezifische Wärme über den ganzen Bereich ungefähr konstant. Es kann sieh somit empfehlen, zu sätzlich am Wärmeaustausch noch eine Kor rektur im einzelnen anzubringen. Hierzu kann (wie gestrichelt in Fig. 1 eingezeichnet) z.
B. im Punkt 9 eine Teilmenge der dem vor geschalteten Prozess angehörenden Kompo nente abgezweigt und durch einen besonderen, in Fig.2 nicht gezeichneten Verdichter bis zum Punkt 19 verdichtet werden, worauf dann dieser abgezweigten Teilmenge auf der Isobare 19-12 mittels eines in Fig. 2 gleichfalls nicht gezeichneten Wärmeaustausehers Wärme entzogen und diese Wärme zusätzlich der an dern, dem nachgeschalteten Prozess angehören den Komponente vor Vollendung des Wärme austausches mitgeteilt. werden kann, und zwar insbesondere auf dem mittleren, flacher ver laufenden und daher auf eine vergrösserte spezifische Wärme hinweisenden Teilstück der Isobare 14-l5.
Hierbei ändert. sich zudem die Menge der in Wärmeaustausch tretenden, dem vorgeschalteten Prozess angehörenden Komponente, indem, ausgehend vom Punkt 8, zunächst die gesamte illenge in Wärmeaus tauseh tritt, sieh alsdann um die abgezweigte Teilmenge vermehrt und weiterhin vom Punkt 9 ab sich wiederum auf die gesamte Menge vermindert und sieh schliesslich in der Nähe des Punktes 10 weiter auf die um die abge zweigte Teilmenge verminderte Gesamtmenge verkleinert.
Die abgezweigte Teilmenge kann im Punkt 1\? dem v or-esehalteten Prozess wie der zugeführt werden und denselben erneut durchlaufen. Da diese Teilmenge nur kein ist, so ist es unschädlich, wenn diese z. B. die Feuerung 2\' erneut durchläuft. Als Beispiel für eine die Nutzleistung der Wärmeanlage aufnehmende Arbeitsmaschine ist in Fig. 2 ein Elektrogenerator 32 gewählt.
Für den nachgeschalteten Kreisprozess kann unter Beachtung der gemäss der Erfin dung gegebenen Vorschriften auch ein anderes Arbeitsmittels, z. B. Kohlendioxyd, gewählt werden.
In den Fig.3 und 4 sind ein Verfahren und eine Anlage dargestellt, welche in gewis sem Sinn eine Alternative zu Fig.1 und 2 bilden. Der vorgeschaltete, mit den Ziffern 33 bis 40 bezeichnete Prozess ist wiederum ein Prozess mit einem gasförmigen Arbeitsmittel, und zwar ist hier ein geschlossener Prozess gewählt, so dass als Arbeitsmittel ein belie biges Gas vorgesehen werden kann. Für den nachgeschalteten Kreisprozess ist wiederum als Arbeitsmittel Difluordichlormethan gewählt. Er ist mit den Ziffern 41 bis 47 bezeichnet. Im vorgeschalteten Kreisprozess wird auf der Isobare 33-34 dem Arbeitsmittel die von aussen zuzuführende Wärme mitgeteilt. Als Erhitzer ist ein Gaserhitzer 48 gewählt, der mittels einer Feuerung 49 beheizt und mit einem Rekuperator 50 sowie einem Saugzug ventilator 51 versehen sein kann.
Auf der Strecke 34-35 wird in der Turbine 52 kraft leistend entspannt. Auf der Isobare 35-36 wird dem entspannten Arbeitsmittel mittels Wärmeaustauscher 53 Wärme entzogen. Auf den Isobarenstrecken 36-37 und 37-38 wird mittels der Wärmeaustauscher 54 bzw. 55 weiter Wärme entzogen, welche Wärme dem nachgeschalteten Kreisprozess zugeleitet wird. Auf der Isobarenstrecke 38-39 wird end gültig abzuführende Wärme entzogen, und zwar in einem Kühler 56 mit Hilfe eines der Umgebung entnommenen Kühlmittels. Auf der Strecke 39-40 wird im Verdichter 57 verdichtet, vorauf das Arbeitsmittel in das Rohrbündel des Wärmeaustauschers 53 ein strömt und ihm dort, und zwar auf der Iso barenstrecke 40-33, die ihm vorher auf der Isobarenstrecke 35-36 entzogene Wärme wie der zugeführt wird.
Im nachgeschalteten Kreisprozess wird auf der Strecke 41-44 dem Arbeitsmittel die die- sen Kreisprozess zuzuführende Wärme mit geteilt. Auf der Strecke 44-45 wird in der Turbine 58 kraftleistend entspannt, und auf der Strecke 45-47 wird im Kühler 59 end gültig abzuführende Wärme mittels eines der Umgebung entnommenen Kühlmittels entzogen. Auf der Strecke 47-41 wird mittels Pumpe 60 verdichtet.
Durch entsprechende Wahl der einerseits im vorgeschalteten und anderseits im nach geschalteten Kreisprozess umlaufenden Ar beitsmittelmengen wird wiederum der zwi schen der Isobarenstrecke 36-38 des vorge schalteten Kreisprozesses und der Strecke 41-44 des nachgeschalteten Kreisprozesses stattfindende Wärmeaustausch im ganzen korrigiert . Um diesen Wärmeaustausch auch im einzelnen zu korrigieren , wird das Ar beitsmittel des nachgeschalteten Kreisprozesses auf der Strecke 42-43 mittels Verdichter 61 verdichtet, wodurch ihm mechanische Ener gie zugeführt wird, und infolgedessen liegen sowohl die Drücke wie insbesondere auch die Temperaturen der Isobarenstrecke 43-44 nunmehr höher, als sie auf der verlängerten Isobarenstrecke 4112 liegen würden.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Tempera turen der die Strecke 41-12-43-44 durch laufenden wärmeaufnehmenden Komponente des Wärmeaustauschers weniger von den Tem peraturen der die Wärme abgebenden, die Strecke 36-37-38 durchlaufenden Kom ponente abweichen.
Der Wärmeaustauscher 55 führt hierbei die auf der Isobarenstrecke 37-38 entzogene Wärme dem nachgeschal teten Kreisprozess auf der Isobarenstrecke 41--12 zu, der Wärmeaustauscher 54 die auf der Isobarenstrecke 36-37 entzogene Wärme dem nachgeschalteten Kreisprozess auf der Isobarenstrecke 43-44. Als eine weitere vor teilhafte Folgeerscheinung dieser Korrektur im einzelnen zeigt sich,
dass nunmehr die Isobarenstrecke 45-46 kürzer wird als in Fig.1 die Isobarenstrecke 16-17. Infolgedes sen wird nunmehr fast die gesamte auf der Strecke 45-47 endgültig abzuführende Wärme isothermisch entzogen. Auch hier kann für den nachgeschalteten Kreisprozess unter Beaehtung der gemäss der Erfindung gegebenen Vorschriften ein anderes Arbeits mittel, z. B. Kohlendioxyd, gewählt werden. Als Arbeitsmaschine, welche die gewonnen e Nutzleistung aufnimmt, ist auch hier ein Elektrogenerator 32 als Beispiel gewählt.
In Fig. 5 und 6 ist für den vorgeschalteten Prozess ein solcher gewählt, bei dem ein Teil des Arbeitsmittels einen gresllossenen nit den Ziffern 6268 bezeichneten Prozess und der Rest des Arbeitsmittels einen offenen Prozess durchläuft, der die mit 62-69-70-71-72-73 bezeiehnete Linie sowie die mit 74-65 be- zeiehnete Linie umfasst. Für den naehge- schalteten Kreisprozess, welcher mit den Zif fern 75-81 bezeichnet ist, ist als Arbeits mittel wiederum Difluordichlormethan ge wählt.
Im Punkt 62 wird mittels Abzweigung 82 ein Teil des Arbeitsmittels des vorgesehal- teten Prozesses aus dem in sieh geschlossenen Prozess abgezweigt, und diese Teilmenge wird dann mittels der Feuerung 83 auf der Iso bare 62-69-70 erhitzt. Diese Erlltzung darf bis auf eine Temperatur getrieben werden, welche im Punkt 70 wesentlich höher ist als die mit Ricksielht auf mit Zentrifugalkräften belastete Werkstoffe zulässige, etwa den Punk ten 63 und 71 entsprechende Temperatur.
Denn die entnommene Teilmenge durchfliesst auf der Isobare 70-71 den Wärmeaustauscher 84 und tritt in diesem in Wärmeaustauseh mit dem auf der Isobarenstreeke 62-63 be findlichen Arbeitsmittelmenge des in sich ge schlossenen Prozesses. Beide Komponenten dieses Wärmeaustausehes besitzen aber, da sie auf der gleiehen Isobare liegen, den Bleiehen Druck, so dass das Rohrbündel dieses W ärme- austauschers 84 keinerlei Beanspruclung durch Druckkräfte erfährt. Das somit bis zum Punkt 63 erhitzte Arbeitsmittel des in sieh geschlossenen Prozesses wird alsdann auf der Strecke 63-64 in der Turbine 85 kraft leistend entspannt, und ihm wird alsdann auf der Isobare 64-65 im Wärmeaustauscher 86 Wärme entzogen.
Auf der Isobare 65-66 wird ihm in einem aus drei Bündeln 87, 88 und 89 bestehenden Wärmeaustauscher weitere Wärme entzogen, welche auf den naehgesehal- teten Kreisprozess übertragen wird. Auf der Isobare 66-67 wird schliesslieh dem Arbeits mittel endgültig abzuführende Wärme mittels des Kühlers 90 entzogen, und zwar durch ein Kühlmittel, welches der Ungebun g entnom men wird. Auf der Strecke 67-68 wird im Verdielter 91 verdichtet, worauf dem verdich teten Arbeitsmittel auf der Isobare 68-62 im Wärmeaustauscher 86 die ilm auf der Strecke 64-65 entzogene Wärme wieder zugeführt wird. Im offenen Prozess des vorgesehalteten Prozesses wird auf der Streckle 71-72 in den Turbinen 92 und 92' kraftleitend entspannt und alsdann im Wärmeaustauscher 93 auf der Isobare 72-73 zusä tzlieh Wärme an den nachgesehalteten Kreisprozess abgegeben.
Im Punkt 73 wird mittels Auslassöffnung 94 die entnommene Teilmenge in die Atmosphäre ge leitet, und im Punkt 74 wird mittels der Ein lassöffnung 95 frisches Arbeitsmittel als Er satz für die entnommene Teilmeng ,e aus der Atmosphäre angesaugt, auf der Strecke 74-6a im Ladeverdichter 96 verdichtet und im Punkt 65 mittels Einmündung 97 dem in sich geschlossenen Prozess des vorgesehalteten Pro zesses wieder zugeführt.
Dem nachgesehalteten Kreisprozess wird auf der Isobare 75-78 die ihm zuzuführende Wärme mitgeteilt. Auf der Strecke 78-79 wird in der Turbine 98 kraftleistend entspannt und alsdann auf der Streeke 79-81 mittels Kühler 99 endgiltig abzuführende Wärme mit Hilfe eines der Umgebung entnommenen Kühl mittels entzogen. Auf der Strecke 81-75 wird mittels Pumpe 100 verdientet.
Der Wärmeaustausch zwischen der Isobare 65-66 des vorgesehalteten und der Isobare 75-78 des naehgesehalteten Prozesses voll zieht sieh in den Wärmeaustausehern 87, 88, 89, wobei wiederum durel entsprechende Wahl der im vorgeschalteten und im naeh- geschalteten Prozess unlaufenden Arbeitsmit- telmengen dafür gesorgt wird, dass dieser Wärmeaustauseh,unter Einsehluss der auf der Isobare<B>72-73</B> zusä.tzlielt ausgetauschten Wärme, im ganzen korri;iert ist.
Eine Korrektur im @ einzelnen erfolgt dadureli, dass der wärineaufnehinenden Komponente des Wärmeaustausches auf der Isobare 76-77, also auf derjenigen Strecke der Isobare 75-78, welche sieh durch besonders flachen Verlauf und somit durch eine besonders grosse spezifische Wärme auszeichnet, zusätz lich Wärme zugeführt wird. Es wird der auf nehmenden Komponente zunächst im Rohr bündel 89 auf der Strecke 75-76 Wärme von der Isobare 65-66 zugeführt, und alsdann wird der Strom der aufnehmenden Kompo nente im Punkt 101 gegabelt.
Bin Teil des Stromes durclfliesst das Rohrbündel 88, wo diesem Teil Wärme von der Isobare 65-66 zugeführt wird, ein anderer Teil des Stromes durchfliesst den Wärneaustauscher 93, in welchem ihm zusätzliche, auf der Strecke 72-73 dem Arbeitsmittel des offenen Pro zesses des vorgeschalteten Prozesses entzogene Wärme zugeführt wird (Strecke 76-77). Schliesslich durchströmt die mittels der Ein mündung 102 wieder vereinigte Komponente das Rohrbündel 87, in welchem ihr auf der Strecke 77-78 wiederum nur der Strecke 65-66 entnommene Wärme zugeführt wird. Auch hier kann für den nachgeschalteten Kreisprozess unter Beachtung der gemäss der Erfindung gegebenen Vorschriften ein an deres Arbeitsmittel, z. B. Kohlendioxyd, ge wählt werden.
Als Arbeitsmaschine, welche die gewonnene Nutzleistung aufnimmt, ist hier ein Propeller 103 gewählt, der mit Hilfe eines Zahnrad getriebes 104 angetrieben wird. Mit der Tur bine 85 und dem Verdichter 91 ist eine elek- triscle Maschine 105 gekuppelt, welche dort zur Deckung etwa fehlender Leistungsbeträge dienen kann und welche ebenso einen dort ent stehenden Überschuss an Kraftleistung in elektrische Energie umzusetzen vermag.
Verfahren und Anlage nach Fig. 5 und 6 weisen noch weitere besondere Vorteile auf. Bei einer Anlage, in welcher der Erhitzer das Arbeitsmittel chemisch verändert (z. B. durch Verbrennung eines Brennstoffes im Arbeits mittel) können nämlich Säuren entstehen, so bald die Temperatur des so veränderten Ar beitsmittels einen gewissen Wert unterschrei- tet. Aus diesem Grunde darf bei einem offenen Prozess, z. B. bei einem Verfahren nach Fig.1, die Verwertung der Abwärme des vorgeschalteten Prozesses mittels des nachge schalteten Kreisprozesses nur bis zu einer be stimmten Temperaturgrenze herab geschehen bzw. es müssen für gewisse Teile der Anlage säurebeständige und daher besonders teure Werkstoffe vorgesehen werden, falls der Brennstoff säurebildende Bestandteile, z. B. Schwefel, enthält.
Bei dem Verfahren nach Fig. 5 dagegen läuft im in sich geschlossenen Prozess des vorgeschalteten Prozesses reine Luft um, und die Verwertung darf daher dort bis herab auf etwa die Temperatur der Um gebung durchgeführt werden. Daher weist in Fig. 5 der Punkt 66 eine wesentlich tiefere Temperaturlabe auf als der Punkt 73, in wel- cheni das durch die Verbrennung ellemiseh veränderte Arbeitsmittel ins Freie gelassen werden muss. Die im Punkt 73 ins Freie aus strömende Menge ist aber weitaus kleiner als die im in sich geschlossenen Prozess des vorge schalteten Prozesses, also auch im Punkt 66 umlaufende Arbeitsmittelmenge, so dass der erzielte Vorteil für den weitaus grössten Teil des Arbeitsmittels gesichert ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auf eine Zwischenkühlung sowohl beim Aufladeverdichter 96 wie beim Verdichter 91 verzichtet werden kann, indem die sonst durch Zwischenkühler nutzlos in die Unigebung abgeführte Wärme hier nutzbrin gend mittels der Wärmeaustauscher 86 bis 89 dem nachgeschalteten Kreisprozess zugeführt wird.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 ist für den vorgeschalteten und den naellgeschalteten Prozess als Arbeitsmittel Kohlendioxyd vorgesehen. Die Verwendung von Kohlendioxyd für den vorgeschalteten Prozess bringt unter anderem den Vorteil, dass sowohl die Verdiehterleistung wie auch, bei gegebener Nutzleistung und gegebener sekund lich umlaufender Kilo-1llol-Zahl, das Verhält nis zwischen dem obern und dem untern Druck des Prozesses sowie die für Turbine und Verdichter nötige Stufenzahl relativ klein ausfallen.
Der vorgeschaltete Prozess, ein Kreispro zess, ist mit den Ziffern 106 bis 113 bezeiel- net, der nachgesehaltete Kreisprozess mit den Ziffern 114 bis 120. Bei normaler Nutzlei stung kann z. B. der obere Druck des vor geschalteten Prozesses (Isobare 113-107) etwa 70 kg/cm2, der untere Druck (Isobare 108-112) etwa 12 kg/cm2 betragen, der obere Druck des nachgeschalteten Prozesses (Isobare 114-116) etwa 160 kg/em2 und der untere Druck (Isobare 117-120) etwa 65 kg/cm2.
Die dem vorgeschalteten Prozess zuzufüh rende Wärme wird auf der Strecke l06-107 mittels des Gaserhitzers 121 dem Arbeitsmittel mitgeteilt. Der Gaserhitzer ist mit einer Feue rung 122 ausgerüstet und kann mit Rekupera tor 123 und SaugzugVentilator 124 versehen sein. Auf der Strecke 107-108 wird in der Turbine 125 kraftleistend entspannt. Auf der Isobare 108-109 wird im Wärmeaustauseher 126 Wärme entzogen. Auf den Isobaren strecken 109-110 und 110-11l wird in den Wärmeaustausehern 127 und 128 Wärme ent zogen und dem naehgesclalteten Kreisprozess mitgeteilt. Auf der Isobare l11-112 wird im Kühler 129 mit Hilfe eines der Umgebung ent nommenen Kühlmittels endgültig abzufüh rende Wärme entzogen. Auf der Strecke 112-113 wird im Verdichter 130 verdichtet.
Auf der Isobare 113-106 wird im Wärme- austauscher 126 die auf der Strecke 108-109 entzogene Wärme dem Arbeitsmittel wieder zugeführt.
Im nachgeschalteten Kreisprozess wird auf den Isobaren 114115 und 115-116 in den Wärmeaustausehern 128 und 127 die den obern Kreisprozess auf den Strecken 111-110 und 110-109 entzogene Wärme dem Arbeits mittel des untern Kreisprozesses zugeführt. Auf der Strecke 116-117 wird in der Tur bine 131 kraftleistend entspannt. Auf der Isobare 117-118 wird dem Arbeitsmittel im Wärmeaustauscher 132 Wärme entzogen, und dieselbe wird als zusätzliche Wärme dem Ar beitsmittel auf der Strecke 114-115 wieder zugeführt, wodurch eine Korrektur im ein zelnen des Wärmeaustausches zwischen den beiden Kreisprozessen erzielt wird. Auf der Isobare 118-120 wird endgültig abzufüh rende Wärme im Kühler 123 mittels eines der Umgebung entnommenen Kühlmittels ent zogen. Auf der Strecke D0-114 wird im Verdienter 134 verdichtet.
Als Arbeits maschine, welche die gewonnene Nutzleistung aufnimmt, ist als Beispiel wiederum ein Elek tro-Generator 32gewählt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 und 10 ist für den vorgeschalteten Prozess ein offener gewählt und für den nachgeschal teten Kreisprozess ist als Arbeitsmittel Di- fluordiehlornnethan vorgesehen. Der vorge schaltete Prozess ist mit den Ziffern 135 bis 745 bezeichnet, der naehgesehaltete Kreis prozess mit den Ziffern 146 bis 152. Die den vorgeschalteten Prozess zuzuführende Wärme wird auf der Isobare 135-136 mittels der Brennkammer 153, also unter chemischer Ver änderung des Arbeitsmittels, diesem mitge teilt. Auf der Strecke 136-137 wird in der Turbine 154 kraftleistend entspannt. Auf der Isobare 137-138 wird im Wärmeaustauscher 155 Wärme entzogen.
Auf der Strecke 138-139 wird im Wärmeaustauscher 156 und auf der Isobare 139-140 im Wärmeaustauscher 157 Wärme entzogen, und diese Wärmen werden den naehgesehalteten Kreisprozess zugeführt. In Punkt 140 wird das Arbeitsmittel des vor- gesehalteten Prozesses mittels Auslass 158 in die Atmosphäre entlassen. Im Punkt 141 wird mittels Einlass 159 frisches Arbeitsmittel aus der Atmosphäre angesaugt und in erster Stufe mittels Verdichters 160 auf der Strecke 141-142 verdichtet. Auf der Isobare 142-143 wird im Wärmeaustauscher 161 und auf der Isobare 143-144 im Wärmeaustauscher 162 Wärme entzogen und den naehgesehalteten Kreisprozess zugeführt.
Auf der Strecke 144-145 wird im Verdichter 163 in zweiter Stufe endgültig auf den obern Druck des vor geschalteten Prozesses verdichtet. Auf der Isobare 1-15-13:1 wird die dein Arbeitsmittel auf der Isobare .137-138 entzo-ene Wärme im Wärmeaustauscher <B>155</B> wieder zugeführt. Im naehgesehalteten Kreisprozess wird auf der Isobare 1.46-1.17 mittels des Wärmeaus- tauseliers <B>1621</B> auf der Isobare <RTI
ID="0010.0023"> 1-13-144 ent- zogene Wärme zugeführt. Auf der Isobare b7-148 wird mittels der Wärmeaustauscher 157 und 161 sowohl die auf der Isobare 139-140 wie auch die auf der Isobare 142-143 entzogene Wärme zugeführt. Auf der Isobare 148-149 wird im Wärmeaustau- scher 156 die auf der Isobare 138-139 ent zogene Wärme zugeführt. Durch die beschrie benen Vorgänge auf der Isobare 146-147 148-149 wird eine Korrektur im einzelnen des Wärmeaustausches zwischen den beiden Prozessen erzielt, indem der auf der Strecke 147-148 grösseren (durch die geringere Stei gung dieser Strecke angezeigten) spezifischen Wärme entsprechend dort sowohl von der Isobare 139-140 als auch zugleich von der Isobare 142-143 (und somit zusätzlich) Wärme zugeführt wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass das in der Brennkammer l_53 chemisch veränderte Arbeitsmittel des vorgeschalteten Prozesses schon im Punkt 140, also bei noch relativ hoher Temperatur, ins Freie entlas sen werden kann und dass aus diesem Grunde zum Verbrennen in der Brennkammer 153 auch säurebildende, z. B. schwefelhaltige Brennstoffe verwendet werden können, ohne dass durch diese Säuren irgendwelche Teile der Anlage geschädigt werden können. Der hierbei für den Wärmeaustausch zur Isobare 146-747 entstehende Fehlbetrag wird durch zusätzliche Wärmezufuhr gedeckt und diese geschieht von der Isobare 143-144 her.
Die Verdichtung im vorgeschalteten Prozess, die in erster Stufe auf der Strecke l41-142 und in zweiter Stufe auf der Strecke 144-145 be wirkt wird, geschieht also mit Zwischenküh lung (Isobare 142-144), wobei aber die zwecks Zwischenkühlung entzogene Wärme nicht, wie dies sonst üblich ist, nutzlos in die Umgebung fliesst, sondern hier nutzbar den nachgeschalteten Kreisprozess zugeführt wird. Im nachgeschalteten Kreisprozess wird weiter auf der Strecke 149-150 in der Tur bine 164 kraftleistend entspannt. Auf der Isobare 150-752 wird im Kühler 165 nittels eines der Umgebung entnommenen Kühlmit tels endgültig abzuführende Wärme entzogen. Auf der Strecke 152-146 wird in der Pumpe 166 verdichtet. Auch hier kann für den nach geschalteten Kreisprozess unter Beachtung der gemäss der Erfindung gegebenen Vorschriften ein anderes Arbeitsmittel, z. B.
Kohlendioxyd, gewählt werden.
Fig.11 zeigt, in welcher Weise auch mehr als zwei Prozesse hintereinandergeschaltet werden können. Es sind hier drei Kreis prozesse a, b und c vorgesehen, wobei a als vorgeschalteter Kreisprozess zum nachgeschal teten Kreisprozess b, b als vorgeschalteter Kreisprozess zum nachgeschalteten Kreis prozess c anzusehen ist. Für den Kreis prozess a kann ein Gas-Kreisprozess ge wählt werden, für ,den Kreisprozess b kann als Arbeitsmittel z. B. Schwefeldioxyd (S0,) und für den Kreisprozess c kann als Arbeits mittel z.
B. Oktafluor-Butylen verwendet wer den. Für die Kreisprozesse b und c sind somit Arbeitsmittel verwendet., deren kritische Tem peratur mindestens 26011 Kelvin und höchstens 620 Kelvin beträgt. Wie ferner aus dem Dia gramm hervorgeht, sind für die Kreisprozesse b und c diese Arbeitsmittel derart gewählt und ist das Verfahren derart geleitet, dass für den naehgesehalteten Kreisprozess c ein Teil der Periode, während welcher das Arbeitsmit tel verdichtet wird und ihm die ihm zuzu führende Wärmemenge zuströmt, für den vor geschalteten Kreisprozess b dagegen ein Teil der Periode,
während welcher dem Arbeits mittel die aus seinem Kreisprozess endgültig abzuführende Wärmemenge entzogen und es verdichtet wird, mindestens bei normaler Nutzleistung in ein den kritischen Punkt ent haltendes Zustandsgebiet fällt, in welchem die Kelvintemperaturen mindestens dem 0,95 fachen und höchstens dem 1,lfaehen der kri tischen Temperatur gleichen und niedriger sind als die Höchsttemperatur des Kreispro zesses und in welchem die absoluten Drücke mindestens dem der 0,95faehen kritischen Temperatur entsprechenden Verdampfungs- druck und höchstens dem 10fachen des kriti schen Druckes gleich sind.
Wie weiter ersichtlich, lässt sich unter Be achtung vorstehender Vorschriften schon die Gasisobare 167-168 des Prozesses a der Iso bare 169-170 des Prozesses b ausreichend an passen, so dass für den zwischen den Kreis prozessen a und b stattfindenden Wärmeaus tausch eine Korrektur im einzelnen sieh sogar erübrigen kann. Insbesondere aber ist auch für den Wärmeaustausch zwischen den Kreisprozessen b und c, also den Isobaren 171-172 und 173-174, die Anpassung relativ gut. Der Wärmeaustausch kann gleichwohl durch eine Korrektur im einzelnen noch weiter verbessert werden.
Der Rest der Fig.11 bedarf keiner wei teren Erläuterung, da auf Grund der vor stehend beschriebenen Verfahren die übrigen Prozessführungen ohne weiteres verständlich sind.
Wie aus den Fig. 2, 4, 6, 8, 10 ersichtlich, kann die Art und Weise, in welcher die Tur binen und Verdichter der Anlage unterein ander gekuppelt sind, sehr verschiedenartig sein. Die Wahl dieser Art und Weise hat sieh nach dem jeweiligen Verfahren zu richten. Für die Pumpen 31 der Fig. 2, 60 der Fig. 4, 100 der Fig. 6 und 166 der Fig. 10 ist keiner lei Antrieb eingezeichnet, da die von ihnen benötigte Leistung derart klein ausfällt, dass ihr Antrieb ganz beliebig erfolgen kann.