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Fédération de Russie Patent RU2114999

PROCÉDÉ DE CONVERSION DE L'ENERGIE THERMIQUE EN MÉCANIQUE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE, un procédé pour augmenter l'enthalpie et les facteurs de compressibilité VAPEUR

PROCÉDÉ DE CONVERSION DE L'ENERGIE THERMIQUE EN MÉCANIQUE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE, un procédé pour augmenter l'enthalpie et les facteurs de compressibilité VAPEUR

Nom de l'inventeur: Thomas Kakovich (US)
Le nom du titulaire du brevet: Rankine Millennium Technologies, Inc .. (Etats-Unis)
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 12.08.1993

Procédé de conversion d'énergie thermique en énergie mécanique et dispositif pour sa mise en oeuvre sont destinés à la production d'électricité au moyen de postes de travail dans le fluide de l'énergie thermique du réservoir suffisante pour transférer le fluide de travail de l'état liquide à la phase vapeur. Le fluide de travail est placé dans le réservoir de gaz est ajoutée, la masse moléculaire ne dépasse pas sensiblement le poids moléculaire du fluide de travail, et communiquer cette énergie thermique du fluide à partir du fluide de travail pour chauffer le dispositif pour l'amener dans la vapeur. Ensuite, le fluide de travail est introduit dans la phase vapeur dans le dispositif de conversion d'énergie en travail mécanique, avec une expansion de la diminution de fluide de travail et de la température. Il existe d'expansion et le refroidissement du gaz du fluide de travail. Et à recycler le expansées, liquide refroidi dans la phase liquide et le gaz séparé au réservoir. Dans le procédé permettant d'augmenter l'enthalpie et le facteur de compressibilité de la vapeur d'eau comme fluide de travail est l'eau, qui est chauffé dans un réservoir pour produire de la vapeur et il a été ajouté en une quantité de 0,1 à 9 en poids.% D'hydrogène ou de l'hélium pour former un mélange gazeux avec de la vapeur, ayant des valeurs plus élevées de l'enthalpie et le facteur de compressibilité. Cet agencement et la mise en oeuvre du procédé conduit à la libération de l'enthalpie du système pour augmenter l'efficacité de conversion de l'énergie thermique en énergie mécanique.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à la conversion de l' énergie thermique en travail mécanique au moyen d' un fluide, en particulier dans le but de produire de l' électricité, mais ne sont pas limités à cette application.

Pour effectuer un travail utile ne doit être modifié sous forme d'énergie: le potentiel d'être transformé en énergie cinétique et thermique - en mécanique, mécanique - électricité et ainsi de suite. L'équivalence démontré expérimentalement de toutes les formes d'énergie conduit à la conclusion de la première loi de la thermodynamique, que l'énergie ne peut pas se produire à partir de rien et de disparaître sans laisser de trace, et est toujours maintenu sous une forme ou une autre. Par conséquent, on cherche à augmenter l'efficacité de ce processus afin de maximiser la production de la forme souhaitée de l'énergie et en même temps de minimiser les pertes d'énergie dans d'autres formes.

Mécanique, électrique et l'énergie cinétique - sont des formes d'énergie qui peuvent être transformés dans l'autre avec un rendement très élevé. Toutefois, cela ne vaut pas pour l'énergie thermique. Si nous essayons de transformer l' énergie thermique à une température T en travail mécanique, l'efficacité de ce processus est limité à 1-T 0 / T, où T 0 - température ambiante. Cette énergie utile qui peut être transformé est appelé exergie, tandis que l'énergie qui ne peut pas être transformé en exergie sont appelés anergie. En conséquence, la première loi de la thermodynamique peut être formé comme «la somme de l'exergie et anergie est toujours constante."

En outre, la seconde loi de la thermodynamique qui stipule que les processus se déroulent dans une certaine direction définie et ne peuvent pas être effectués dans le sens inverse, peut être formulé comme «il est impossible de transformer anergie et aksergiyu".

processus thermodynamiques peuvent être divisés en l'irréversible et réversible. Dans des processus irréversibles, le travail effectué est zéro, exergie se transforme en anergie. le travail maximum peut être fait dans le processus inverse.

Les tentatives d'énergie sur la base de la seconde loi, d'utiliser au maximum de la conversion exergétique avant qu'il ne se transforme en anergie - forme d'énergie qui ne peut plus être utilisé. En d'autres termes, les conditions doivent être créées pour maintenir la réversibilité du processus aussi longtemps que possible.

La présente invention concerne le domaine de la conversion de l'énergie thermique en mécanique, en particulier la production d'énergie - le processus qui présente les plus grands problèmes en ce qui concerne l'efficacité. Dans ce processus, la chaleur est transférée à un fluide de travail qui subit un cycle réversible d'une série de température, de pression et de volume. Il est connu que le cycle de régénération idéal est le cycle de Carnot, mais il peut être utilisé et un certain nombre d'autres cycles conventionnels, en particulier le cycle de Rankine, et le cycle d'Atkinson, et Erickson, Brighton, le diesel et Lenoyra. Lors de l'utilisation quelconque de ces cycles, un fluide de travail sous forme gazeuse est introduit dans le dispositif pour transformer l'énergie du fluide de travail en énergie mécanique, qui peut être une turbine, et un grand nombre d'autres types de moteurs thermiques. Dans chaque cas, le fluide de travail fait un travail mécanique utile, le volume du fluide augmente et sa diminution de la température et de la pression. Le reste du cycle est concerné par l'augmentation de la température et de la pression du fluide de travail afin qu'il puisse effectuer un travail mécanique utile supplémentaire. Fig. 1 (ak) et PV sont donnés TS - diagramme pour un certain nombre de cycles typiques.

Etant donné que le fluide de travail est important d'effectuer élément de cycle de travail utile, connu par un certain nombre de procédés dans lesquels le fluide de travail est modifiée afin d'augmenter l'utilité du processus de travail. Dans le brevet [1] décrit un cycle de Rankine dans lequel la turbine pour injecter un fluide de travail gazeux utilisant un dispositif d'éjection. On a trouvé que par l'utilisation de l'éjecteur pour injecter un gaz de lumière dans le fluide de travail (après que le fluide de travail a été chauffé et évaporé), la turbine extrait de l'énergie utile avec une chute de pression inférieure à celle qui serait nécessaire dans le mode de réalisation précédent, seul un fluide de travail primaire et que baisse significative de la température du liquide, ce qui permet le fonctionnement de la turbine dans un milieu à une température inférieure. l'hydrogène, l'hélium, l'azote, l'air, la vapeur d'eau ou un composé organique ayant une masse moléculaire inférieure à celle du fluide de travail, le gaz léger peut être utilisé.

Le brevet [2] décrit un procédé pour l'injection d'un gaz inerte tel que l'argon ou l'hélium à l'état gazeux du fluide de travail (par exemple de la vapeur d'eau) est utilisé pour effectuer un travail mécanique dans un moteur thermique. La vapeur ajoutée a une plus faible, par rapport à une application du fluide de travail sans valeur d'additifs adiabatique exposant H, où H est déterminé comme C p / C v, où C p - chaleur spécifique à pression constante et C v - chaleur spécifique à volume constant.

Le brevet [3] est dédié au fluide de travail de la puissance fonctionnant sur le cycle de Rankine, ce qui comprend des composés polaires et non polaires, le composé polaire est inférieur à celui de la masse moléculaire composé non polaire.

En considérant la conversion de l'énergie thermique en énergie mécanique propriété thermodynamique extrêmement important est enthalpie. Enthalpique est la somme de l'énergie et du produit du volume de pression H = U + PV. Enthalpie par unité de masse est la somme de l'énergie interne et le produit de la pression et le volume spécifique, h = U + PV. Alors que la pression se rapproche de zéro, tous les gaz approchent le gaz idéal et le changement d'énergie interne est défini comme le produit de la chaleur C po spécifique et la température dT d'incrément. Le changement d'enthalpie «idéal» est le produit C po et incréments de température: dh = C po dT. Lorsque la pression est supérieure à zéro, la variation d'enthalpie représente l'enthalpie «réelle».

Le rapport de la différence entre l'enthalpie idéale et l'enthalpie réelle divisée par la température critique du fluide de travail est connu sous le nom enthalpie résiduelle.

Demanderesse a émis l'hypothèse qu'une plus grande efficacité à partir d'un processus réversible est possible si l'on peut augmenter la variation d'enthalpie réelle du système dans la gamme de températures et de pressions, conformément à son état précédent. Cela pourrait éventuellement être réalisée par des procédés qui permettraient la libération d'enthalpie «résiduel», en effet, ralentir la perte d'exergie dans le système.

Une autre propriété très importante du fluide de travail est le facteur de compressibilité Z qui concerne le comportement d'un comportement du gaz réel d'un idéal. Le comportement d'un gaz parfait dans des conditions variables de pression (P), le volume (V) et la température (T) déterminée par l'équation d'état:

PV = nMRT,

où

n - nombre de moles de gaz;

M - poids moléculaire; et

Défini comme R où est une constante.

Cette équation ne décrit pas le comportement des gaz réels, dont le rapport a été déterminé:

PV = ZnMRT ou PV = ZRT,

où

Z - facteur de compressibilité;

V - V / volume spécifique (nM).

Pour un gaz idéal Z est égal à 1, et pour un facteur de compressibilité du gaz réel varie en fonction de la pression et de la température. Bien que les facteurs de compressibilité des différents gaz sont différents, il est apparu qu'elles sont effectivement constante, si ces valeurs sont déterminées en fonction des mêmes valeurs de la pression réduite. La température réduite est définie comme étant le rapport entre la température à la température critique T / T c et la pression réduite est définie comme étant le rapport entre la pression à la pression critique P / P c. La température critique et à la pression - est la température et la pression à laquelle le ménisque entre les phases liquide et gazeuse de la substance disparaît et la substance forme une seule phase liquide continue.

Et le demandeur a théorisé que l'expansion volumétrique supérieure peut être obtenue en modifiant le facteur de compressibilité du fluide de travail.

Et demandeur théorisé qu'une substance peut être trouvée qui augmenterait à la fois l'enthalpie et la compressibilité d'un fluide de travail.

Ainsi, l'objet de l'invention - libérer l'enthalpie résiduelle d'un système afin d'augmenter l'efficacité de conversion de l'énergie thermique en énergie électrique.

L'objet de l'invention consiste à augmenter et à l'expansion d'un fluide de travail pour augmenter le travail effectué par le fluide de travail.

Pour atteindre ces objets et d'autres, l'invention, dont l'objet - un procédé de conversion d'énergie thermique en mécanique, dans lequel le fluide de travail dans le réservoir, en fonction de l'énergie thermique afin de convertir le fluide de l'état liquide à l'état vapeur la forme, et faire passer le fluide de travail sous forme de vapeur un dispositif de conversion d'énergie en travail mécanique, à une augmentation de l'expansion et du fluide de travail à haute température, et le recyclage du fluide de travail détendu ayant une température plus basse dans le réservoir.

L'efficacité de ce procédé peut être augmentée en ajoutant un gaz au fluide de travail dans le réservoir. Le poids moléculaire du gaz ne soit pas supérieure à la masse moléculaire approximative du fluide de travail, de sorte que le poids moléculaire du fluide de travail et le gaz est pas significativement supérieure à la masse moléculaire approximative du fluide de travail. Ce gaz est ensuite séparée (à l'extérieur du réservoir) à partir du fluide de travail, et recyclé dans le fluide de travail dans le réservoir [3].

Lorsque le fluide de travail est l'eau, ledit procédé doit être préféré à l'hydrogène et l'hélium. Bien que l'hydrogène possède un léger avantage en termes d'efficacité, il est moins souhaitable du point de vue de la sécurité, l'hélium est donc préféré pour une utilisation dans la pratique.

L'effet pratique de l'addition du gaz au fluide de travail dans le réservoir est d'augmenter sensiblement l'augmentation d'enthalpie, et donc l'expansion de laquelle le fluide est soumis à une température et pression données. Cette plus grande expansion, une plus grande quantité de travail mécanique peut être fait pour une quantité fixe d'entrée d'énergie thermique, ou la même quantité d'énergie thermique peut être réduite pour obtenir une quantité de travail donnée. Dans tous les cas, on observe une augmentation significative de l'efficacité du procédé.

Offrant la présente invention, le demandeur a théorisé que lorsqu'un fluide de travail est chauffé dans le réservoir, la variation d'enthalpie réelle sur une plage de température donnée est supérieure lorsqu'elle est ajoutée à la substance fluide de travail «catalytique». Dans les cas où il existe une substance catalytique, pour le travail exige plus de chaleur disponible à une température donnée, la valeur de la pression est plus élevée comparé au même système sans catalyseur. la température peut être réduite pour toute pression donnée par rapport au même système sans catalyseur.

La requérante estime que, en combinant la vapeur avec un petit (5 en poids.%) Quantité de gaz "catalytique", peut changer de manière significative le facteur de compressibilité du processus de gaz résultant. Fig. La figure 2 montre les valeurs calculées de la compressibilité facteur Z pour des combinaisons de vapeur et un certain nombre de gaz. La Fig. 2 la plage de pression réduite de 0,1 à 10, et au-dessus, la vapeur d'eau pure est plus petit rapport Z. Z peut être augmentée en ajoutant diverses proportions de gaz dans l'au plus brûler les changements directement à partir des gaz lourds tels que le Xe, Kr et Ar, relativement petite. Cependant, lorsque l'hydrogène ou de l'hélium ajouté à la vapeur d'eau, la variation du facteur de compressibilité est assez spectaculaire. partie centrale accrue du graphique représenté sur la figure. 3. Dans la Fig. 3 que lors du fonctionnement dans la plage de pression réduite supérieure à 1 mais inférieur à 1,5, en ajoutant 5% de résultats d'hélium à la vapeur d'eau augmente le facteur de compressibilité d'environ 50%. Ajouter de l'hydrogène à la vapeur d'eau dans ladite plage de pression réduite augmente le facteur de compressibilité d'environ 80%. En fait, l'addition d'une petite quantité de la substance catalytique sur les résultats de la vapeur dans le jeu de vapeur beaucoup plus proche d'un gaz parfait et peut fournir une augmentation substantielle de la production d'énergie disponible pour une plage de température donnée.

Cette augmentation de la Z représenté sur la Fig. 4, un en trois dimensions de l'infographie, en fonction à la fois de pression réduite et température réduite. En opérant au-delà à la fois la température critique et la pression critique comme un dispositif de levage Z est encore plus spectaculaire.

Supposons que, dans l'équation ci-dessous, l'indice se réfère aux propriétés d'une vapeur pure, et l'indice w - propriétés associées à la vapeur d'eau en plus d'une substance catalytique (pression, volume, masse moléculaire et de la constante R). A partir de la définition du facteur de compressibilité nous savons que:

Z a = PV a / (R T), ( 2)

et

Z w = PV w / (R w T). (3)

peuvent être obtenus à partir de ces équations comme suit:

Z w / Z a = PV w / (R w T <IMG SRC = "http://www.fips.ru/chr/183.gif" ALIGN = absmiddle> PV a / (R T)), ( 4 )

et si

P et T sont les mêmes pour les deux systèmes, ils annulent, et l'équation devient:

Z w / Z a = R a V w / (R w V a). (5)

Cependant, nous avons montré que , théoriquement , Z w est supérieur ou égal à Z a, et par conséquent:

R V p / (R p V a) 1 (6)

ou

R a Vw R w V a. (7)

Cependant, il est connu et que:

.

et

. (9)

Compte tenu de ces relations avec l'équation 7 nous obtenons:

.

et

(Mp / Mn a) Vw V a. (11)

Il est également connu que

V a = V a / M a , ( 12)

et

V w = V w / M w , ( 13)

où

V a - l' expansion volumétrique standard de vapeur d'eau;

V w - l' expansion volumétrique de la vapeur d' eau avec l'addition de substances catalytiques.

Maintenant, nous pouvons écrire l'inégalité:

(Mp / Mn a) · (V a / M w)) V a / M a, (14)

ou

(Mp / a) · (1 / M w / M a)) · V w V a. (15)

Pour le système particulier dans lequel la vapeur utilisée plus 5% en poids de l' hélium, le poids moléculaire de l' eau (M a) est de 18, d'ici .:

M w / a = 1 + 0,05 = 1,05.

Par analyse , on a déterminé que M w est égal à 15,4286 et par conséquent:

15,4286 / (1% · 1,05) · V w V a (17) .

L'équation 17 est donnée à l'inégalité suivante:

Vw 1,225 V a.

Ainsi, l'équation ci-dessus indique que dans les conditions indiquées à l'expansion volumétrique d'un mélange de vapeur d'eau avec de l'hélium et / ou de l'hydrogène est sensiblement plus grande que dans le cas de la vapeur d'eau pure. En augmentant l'expansion volumétrique de la vapeur dans des conditions données, il est possible d'augmenter considérablement la quantité de travail effectué.

Cette théorie a été prouvé théoriquement en faisant les calculs d'enthalpie nécessaires à un système donné. Afin de déterminer l'enthalpie résiduelle d'un fluide de travail dans une plage de températures particulière, il est nécessaire d'utiliser une fonction qui relie l'enthalpie idéale et réelle du système à la fonction de la compressibilité généralisée. L'enthalpie résiduelle peut être calculée en utilisant la formule suivante:

où le côté gauche de l'équation représente l'enthalpie résiduelle dans l'augmentation de la pression de zéro à une valeur prédéterminée à une température constante.

Il y avait également effectué des calculs pour le changement enthalpie des variations données de température et de pression. Fig. 5 montre la variation d'enthalpie pour la vapeur seule, tandis que la figure. 6 - la variation d'enthalpie pour une combinaison de vapeur d'eau avec 5% d'hélium. Ces parcelles sont superposées sur la figure. 7 pour la clarté du résultat. Si ajouté à une paire de 5% minimum hélium enthalpie dans chaque cas augmente de 13 BTU (BTE) (I BTE = 1055,06 joules) par masse livre d'eau (1 livre = 0,454 kg).

Considérons l'application de ces principes à la production réelle de l'énergie électrique. Une centrale typique génère 659 mégawatts d'électricité, en utilisant 4250 00 livres d'eau par heure. En augmentant l'efficacité énergétique de l'usine de 13 BTU par livre de l'eau, il est possible d'économiser environ 55 millions de BTU par heure.

Cette théorie a été appliquée ci-dessus pour la libération enthalpie de la vapeur, mais il est tout aussi applicable à tout et chaque fluide de travail qui est chauffé à l'état gazeux et qui subit une expansion et un refroidissement à faire un travail mécanique. Ainsi, en ajoutant à un tel fluide de travail dans le réservoir un gaz de plus faible que le poids moléculaire va augmenter la quantité de travail effectué avec le même apport de chaleur.

Fig. 1 (ak) et TS représentés diagrammes PV pendant plusieurs cycles pour faire le travail; Fig. 2 - un graphique du facteur de compressibilité Z par rapport à une pression réduite pour la vapeur seule et des combinaisons de vapeur avec une gamme de gaz; Fig. 3 - partie agrandie du graphique de la figure. 2; Fig. 4 - graphique du facteur de compressibilité Z de la température et de la pression pour la vapeur d'eau seule, à la vapeur avec de l'hélium et la vapeur d'eau avec de l'hydrogène; Fig. 5 - graphique de la variation d'enthalpie par rapport à la température et la pression par rapport à la vapeur; Fig. 6 - le graphique de la variation d'enthalpie par rapport à la température et la pression par rapport à la vapeur avec 5% d'hélium; Fig. 7 - un graphique de l'évolution de l'enthalpie par rapport à la température et la pression par rapport à la fois la vapeur seule et vapeur avec 5% d'hélium; Fig. 8 - un schéma synoptique d'un appareil destiné à convertir la chaleur en énergie mécanique au moyen d'hydrogène en tant que fluide de travail; Fig. 9 - un graphique de la température en fonction du temps pour différentes substances chauffées dans l'appareil représenté sur la Fig. 8; Fig. 10 - graphique de la pression en fonction du temps pour différentes substances chauffées dans l'appareil représenté sur la Fig. 8.

PROCÉDÉ DE CONVERSION DE L'ENERGIE THERMIQUE EN MÉCANIQUE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE, un procédé pour augmenter l'enthalpie et les facteurs de compressibilité VAPEUR

Dans l'agencement représenté sur la Fig. 8, pour chauffer le fluide de travail 12. La chaudière utilisée pour ajouter un gaz au fluide de travail (eau dans ce cas) est relié à la chaudière 14. Le cylindre de sortie de la chaudière reliée à une turbine 16 qui produit de l'électricité consommée par la charge 18. Le fluide de travail est détendu dans la turbine 16 est recueillie dans le collecteur 20 et on condense de nouveau à un liquide dans le condenseur 22. le condenseur 22 sépare l'addition de gaz à partir du fluide de travail en phase liquide qui est ensuite retourné à la chaudière. Lorsque la méthodologie appropriée est disponible, et le gaz peut être séparé de la vapeur d'eau avant la turbine.

Dans la pratique, la chaudière utilisée a été vendue sous la marque "BÉBÉ GIANT", Modèle BG-3.3. société Electro générateur de vapeur Corporation of Alexandria, Virginie. La chaudière est chauffée par un ressort de chauffage en acier inoxydable, en consommant 3,3 kilowatts et fournit des flux de chaleur 10,015 BTU par heure. La chaudière est équipée de capteurs de température et de pression qui permettent le contrôle de la température et de la pression à faible débit dans le réservoir, des capteurs supplémentaires ont été introduites dans le système. Le pot a été monté et des vannes pour ajouter du gaz au fluide de travail dans la chaudière. La température et la pression, et mesurés dans le serpentin du condenseur (avec une pression de 60 livres / pouce carré), qui a été ajouté pour piéger la vapeur.

Turbine 12 sert volts véhicule, l'alternateur, ayant des ailettes soudées à elle.

Les résultats des différents essais sont indiqués dans le tableau. 1 et 2. Le fluide de travail de base utilisé était de l'eau et de l'eau avec addition de 5% d'hélium, le néon 5%, 5% d'oxygène et 5% de xénon. Les lectures de température et de pression ont été effectuées à la bobine de collecte au départ, lorsque le système est mis en marche, et après 30, 60 et 90 minutes à la fois pour l'eau et de la vapeur d'eau.

Les données présentées dans le tableau. 1 et 2, - les valeurs moyennes obtenues à partir d'une série d'expériences.

Étant donné que les lectures de température à partir de la table. 1 tracé représenté sur la figure. 9, et sur les lectures de pression du tableau. 2 graphique construit représenté sur la Fig. 10. Les résultats présentés dans ces graphiques, il est très important. Après 90 minutes, la température de la vapeur ainsi que l' hélium est le plus bas en comparaison avec tous les fluides de travail, la valeur - moyenne 154,44 o C. La température de la vapeur légèrement au- dessus du néon - environ 183,33 ° C, la vapeur avec de l' oxygène - environ 187,78 o C, et la température de la vapeur pure et de la vapeur avec du xénon - à la fois à propos de 191,1 o C.

En général , les mêmes proportions par rapport à l'eau contenue dans la cuve: 90 min avec du gel de l' eau a une température d'environ 93,33 ° C, et l'eau ainsi que du néon - environ 101,67 ° C pour toutes les autres combinaisons de - environ 110 ° C.

En ce qui concerne la pression, la relation inverse a été obtenue. La vapeur d'eau ainsi que l'hélium est à la pression la plus élevée - environ 72,2 livres / pouce carré. D'autres combinaisons étaient tous à peu près la même pression que la pression de la vapeur était d'environ 69 lbs / pouce carré.

En outre, un voltmètre est relié à la sortie de l'alternateur. La lecture de la vapeur 12, pour la vapeur d'hélium (He) à 18 V.

Ainsi, il est clair que, en ajoutant une petite quantité d'hélium à la chaudière, la température obtenue après 90 minutes est relativement faible, tandis que la pression obtenue à la basse température est relativement élevée. En conséquence de cette pression plus élevée peut être réalisée grande quantité de travail pour le même apport d'énergie.

La substance «catalytique» peut être ajouté au fluide de travail dans une large gamme, par exemple, entre 0,1 et 50 en poids.%. Plus le poids moléculaire du fluide de travail à la masse moléculaire de la matière catalytique, plus la quantité de substance "catalyseur" est nécessaire. Si l' eau est utilisée, on préfère pour l' addition H 2 ou Il, 3 comme fluide de travail -. 9% en poids.

Deux de l'hydrogène et de l'hélium augmenter l'enthalpie réelle du fluide de travail, la valeur du facteur de compressibilité, ce qui augmente l'extension et permettant un travail plus mécanique. En plus de cela, il a été constaté que presque hélium refroidir la chaudière, ce qui réduit la consommation de carburant et la pollution.

L'augmentation de l'enthalpie et un facteur de compressibilité sont plus dramatique quand on opère à la température critique et la pression du fluide de travail, pour l' eau est 374 o C et 218 bars (3205 lb / pouce carré). Lors de l'utilisation à de telles pressions nécessitent navire spécial, un tel équipement est disponible et utilisé, par exemple, avec production d'énergie utilisant des réacteurs nucléaires.

REVENDICATIONS

1. Un procédé pour convertir l'énergie thermique en liaison mécanique comprenant un fluide de travail dans l'énergie thermique du réservoir suffisant pour transférer le fluide de travail à partir du liquide à la phase vapeur, en ajoutant le fluide de travail placé dans le réservoir, le gaz ayant une masse moléculaire inférieure, par essentiellement, le poids moléculaire de l'écoulement du fluide de travail du fluide de travail en phase vapeur dans le dispositif de conversion d'énergie en travail mécanique, avec une expansion de la diminution de fluide et le fonctionnement de température, la libération subséquente du gaz à partir du détendu et refroidi du fluide de travail, un retour cyclique de la détendu et refroidi de fluide dans une phase liquide, et un gaz choisi dans le réservoir, caractérisé en ce que le message de l'énergie thermique du fluide de travail dans la dernière addition de gaz ayant un poids moléculaire inférieur au poids moléculaire du fluide de travail est effectuée par chauffage du fluide de travail pour l'appareil pour l'amener dans la phase vapeur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau est utilisée comme fluide de travail.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz est utilisé comme l'hydrogène ou l'hélium.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit gaz est ajouté au fluide de travail en une quantité de 0,1 à 9% en poids..

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit gaz est ajouté en une quantité de 3. - 9% en poids.

6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le fluide de travail est fourni audit dispositif de conversion d'énergie à une température et une pression proche de sa valeur critique.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le fluide de travail utilisé de l' eau chauffée dans le réservoir à une température de 374 o C.

8. Un procédé pour augmenter l'enthalpie et le facteur de compressibilité de la vapeur d'eau, comprenant: chauffer l'eau dans un réservoir pour produire de la vapeur, caractérisé en ce que l'on ajoute à l'eau dans la cuve en une quantité de 0,1 à 9% en poids de l'hydrogène ou de l'hélium pour former un mélange gazeux avec de la vapeur ayant. l'augmentation d'enthalpie et de facteur de compressibilité.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en outre en ce qu 'un mélange desdits gaz.

10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'a ajouté 3-9% en poids d'hélium ..

11. Appareil pour convertir l'énergie thermique en énergie mécanique, comprenant un réservoir pour une communication de fluide hydraulique avec une source de gaz, le dispositif d'expansion du fluide de travail sous forme de vapeur et convertir une partie de l'énergie dans celui-ci à un travail mécanique, en communication de fluide avec le réservoir à travers le fluide de refroidissement et de condensation dispositif de travail détendu dans le liquide en phase vapeur et à séparer le gaz du fluide refroidi, condensé de travail communiquant avec le dispositif d'expansion, et pour ramener le refroidissement condensé fluide de travail vers le dispositif de retenue, caractérisé en ce que le récipient est muni d'un dispositif pour chauffer le fluide de travail pour l'amener à la phase vapeur.

12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de réservoir pour chauffer le fluide de travail pour l'amener dans une phase vapeur formée comme une chaudière.

13. Appareil selon la revendication 11., Dans lequel le moyen de rappel comprend en outre un gaz séparé au réservoir.

14. Appareil selon la revendication. 11, caractérisé en ce que la source de gaz est rempli avec de l'hydrogène ou de l'hélium.

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Date de publication 13.01.2007gg