ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONVERTING WASTE HEAT INTO MECHANICAL ENERGY AND USE OF AN ABSORPTION COOLING SYSTEM AS TEMPERATURE CONTROLLER
Anordnung und Verfahren zur Umwandlung von Abwärme in mechanische Energie unter Einsatz überkritischem sCO2, umfassend eine Pumpenanordnung (1) zur Druckerhöhung des CO2 durch eine Leitung (2), zwei Wärmeübertragern, einem Vorheizgerät (7) und einem Hauptheizgerät (12), zur Übertragung von Abwärme a...
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| Format: | Patent |
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| creator | GAMPE, Uwe GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago |
| description | Anordnung und Verfahren zur Umwandlung von Abwärme in mechanische Energie unter Einsatz überkritischem sCO2, umfassend eine Pumpenanordnung (1) zur Druckerhöhung des CO2 durch eine Leitung (2), zwei Wärmeübertragern, einem Vorheizgerät (7) und einem Hauptheizgerät (12), zur Übertragung von Abwärme aus einem Abwärmestrom in einer Leitung (14, 15, 16) auf das CO2 als Arbeitsmedium, so dass das CO2 im überkritischen Zustand vorliegen kann, eine Kraftmaschine (17) zur Generierung von mechanischer Energie mittels des sCO2, und eine Absorptionskälteanlage zur geregelten Kühlung des CO2 aus der Kraftmaschine (17), umfassend einen Austreiber (23) und einen Verdampfer (31), wobei eine Leitung für das aus der Kraftmaschine (17) austretende CO2 (19) von der Kraftmaschine (17) zum Austreiber (23) und zum Verdampfer (31) der Absorptionskälteanlage führt. Nach der Erfindung hält die Absorptionskälteanlage die Temperatur am Einlass der Pumpenanordnung (1) konstant unter der kritischen Temperatur, ist zwischen Kraftmaschine (17) und Austreiber (23) ein Rekuperator (6) zum Wärmetransfer von dem aus der Kraftmaschine (17) austretenden CO2 zum zur Kraftmaschine (17) hinführenden sCO2 angeordnet, und ist zwischen der Pumpenanordnung (1), dem Rekuperator (6) und dem Vorheizgerät (7) ein Flussteiler (3) zum Teilen des Stroms aus CO2 in einen ersten Teilstrom zum Rekuperator (6) und einen zweiten Teilstrom zur Übertragung von Abwärme mittels der zwei Wärmeübertrager (7, 12) angeordnet.
The invention relates to an arrangement and a method for converting waste heat into mechanical energy using supercritical sCO2, comprising a pump arrangement (1) for increasing the pressure of the CO2 through a line (2), two heat exchangers, a pre-heating device (7) and a main heating device (12), for transferring waste heat from a waste heat stream in a line (14, 15, 16) to the CO2 as working medium, such that the CO2 can be present in the supercritical state, an engine (17) for generating mechanical energy by means of the sCO2, and an absorption cooling system for controlled cooling of the CO2 from the engine (17), comprising an expeller (23) and an evaporator (31), wherein a line for the CO2 (19) exiting the engine (17) goes from the engine (17) to the expeller (23) and to the evaporator (31) of the absorption cooling system. According to the invention, the absorption cooling system keeps the temperature at the inlet of the pump arrangement (1) constantly below the critical temperature, a recup |
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The invention relates to an arrangement and a method for converting waste heat into mechanical energy using supercritical sCO2, comprising a pump arrangement (1) for increasing the pressure of the CO2 through a line (2), two heat exchangers, a pre-heating device (7) and a main heating device (12), for transferring waste heat from a waste heat stream in a line (14, 15, 16) to the CO2 as working medium, such that the CO2 can be present in the supercritical state, an engine (17) for generating mechanical energy by means of the sCO2, and an absorption cooling system for controlled cooling of the CO2 from the engine (17), comprising an expeller (23) and an evaporator (31), wherein a line for the CO2 (19) exiting the engine (17) goes from the engine (17) to the expeller (23) and to the evaporator (31) of the absorption cooling system. According to the invention, the absorption cooling system keeps the temperature at the inlet of the pump arrangement (1) constantly below the critical temperature, a recuperator (6) is arranged between the engine (17) and expeller (23) for the transfer of heat from the CO2 exiting the engine (17) to the sCO2 going to the engine (17), and a flow divider (3) is arranged between the pump arrangement (1), the recuperator (6) and the pre-heating device (7) to divide the stream of CO2 into a first partial stream to the recuperator (6) and a second partial stream for the transfer of waste heat by means of the two heat exchangers (7, 12).
L'invention concerne un système et un procédé de conversion de chaleur perdue en énergie mécanique au moyen de sCO2 surcritique, comprenant un ensemble pompe (1) pour augmenter la pression du CO2 à travers une conduite (2), deux échangeurs de chaleur, un appareil de préchauffage (7) et un appareil de chauffage principal (12) pour transférer la chaleur perdue d'un flux de chaleur perdue dans une conduite (14, 15, 16) au CO2 en tant que fluide de travail, de sorte que le CO2 puisse être à l'état supercritique, une machine motrice (17) pour générer de l'énergie mécanique au moyen du sCO2, et une installation frigorifique à absorption pour le refroidissement régulé du CO2 provenant de la machine motrice (17), comprenant un bouilleur (23) et un évaporateur (31), une conduite pour le CO2 (19) sortant de la machine motrice (17) allant de cette machine motrice (17) au bouilleur (23) et à l'évaporateur (31) de l'installation frigorifique à absorption. Selon l'invention, l'installation frigorifique à absorption maintient la température à l'entrée de l'ensemble pompe (1) constante en dessous de la température critique, un récupérateur (6) est placé entre la machine motrice (17) et le bouilleur (23) pour transférer la chaleur du CO2 sortant de la machine motrice (17) au sCO2 entrant dans la machine motrice (17), et un diviseur de flux (3) est disposé entre l'ensemble pompe (1), le récupérateur (6) et l'appareil de préchauffage (7) pour diviser le flux de CO2 en un premier flux partiel vers le récupérateur (6) et un deuxième flux partiel pour transférer la chaleur perdue au moyen des deux échangeurs de chaleurs (7, 12).</description><language>eng ; fre ; ger</language><subject>BLASTING ; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS ; ENGINE PLANTS IN GENERAL ; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR ; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES ; HEAT PUMP SYSTEMS ; HEATING ; LIGHTING ; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES ; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL ; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE ; MECHANICAL ENGINEERING ; REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS ; REFRIGERATION OR COOLING ; STEAM ACCUMULATORS ; STEAM ENGINE PLANTS ; STEAM ENGINES ; WEAPONS</subject><creationdate>2023</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20231214&DB=EPODOC&CC=WO&NR=2023237162A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,777,882,25545,76296</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20231214&DB=EPODOC&CC=WO&NR=2023237162A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>GAMPE, Uwe</creatorcontrib><creatorcontrib>GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago</creatorcontrib><title>ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONVERTING WASTE HEAT INTO MECHANICAL ENERGY AND USE OF AN ABSORPTION COOLING SYSTEM AS TEMPERATURE CONTROLLER</title><description>Anordnung und Verfahren zur Umwandlung von Abwärme in mechanische Energie unter Einsatz überkritischem sCO2, umfassend eine Pumpenanordnung (1) zur Druckerhöhung des CO2 durch eine Leitung (2), zwei Wärmeübertragern, einem Vorheizgerät (7) und einem Hauptheizgerät (12), zur Übertragung von Abwärme aus einem Abwärmestrom in einer Leitung (14, 15, 16) auf das CO2 als Arbeitsmedium, so dass das CO2 im überkritischen Zustand vorliegen kann, eine Kraftmaschine (17) zur Generierung von mechanischer Energie mittels des sCO2, und eine Absorptionskälteanlage zur geregelten Kühlung des CO2 aus der Kraftmaschine (17), umfassend einen Austreiber (23) und einen Verdampfer (31), wobei eine Leitung für das aus der Kraftmaschine (17) austretende CO2 (19) von der Kraftmaschine (17) zum Austreiber (23) und zum Verdampfer (31) der Absorptionskälteanlage führt. Nach der Erfindung hält die Absorptionskälteanlage die Temperatur am Einlass der Pumpenanordnung (1) konstant unter der kritischen Temperatur, ist zwischen Kraftmaschine (17) und Austreiber (23) ein Rekuperator (6) zum Wärmetransfer von dem aus der Kraftmaschine (17) austretenden CO2 zum zur Kraftmaschine (17) hinführenden sCO2 angeordnet, und ist zwischen der Pumpenanordnung (1), dem Rekuperator (6) und dem Vorheizgerät (7) ein Flussteiler (3) zum Teilen des Stroms aus CO2 in einen ersten Teilstrom zum Rekuperator (6) und einen zweiten Teilstrom zur Übertragung von Abwärme mittels der zwei Wärmeübertrager (7, 12) angeordnet.
The invention relates to an arrangement and a method for converting waste heat into mechanical energy using supercritical sCO2, comprising a pump arrangement (1) for increasing the pressure of the CO2 through a line (2), two heat exchangers, a pre-heating device (7) and a main heating device (12), for transferring waste heat from a waste heat stream in a line (14, 15, 16) to the CO2 as working medium, such that the CO2 can be present in the supercritical state, an engine (17) for generating mechanical energy by means of the sCO2, and an absorption cooling system for controlled cooling of the CO2 from the engine (17), comprising an expeller (23) and an evaporator (31), wherein a line for the CO2 (19) exiting the engine (17) goes from the engine (17) to the expeller (23) and to the evaporator (31) of the absorption cooling system. According to the invention, the absorption cooling system keeps the temperature at the inlet of the pump arrangement (1) constantly below the critical temperature, a recuperator (6) is arranged between the engine (17) and expeller (23) for the transfer of heat from the CO2 exiting the engine (17) to the sCO2 going to the engine (17), and a flow divider (3) is arranged between the pump arrangement (1), the recuperator (6) and the pre-heating device (7) to divide the stream of CO2 into a first partial stream to the recuperator (6) and a second partial stream for the transfer of waste heat by means of the two heat exchangers (7, 12).
L'invention concerne un système et un procédé de conversion de chaleur perdue en énergie mécanique au moyen de sCO2 surcritique, comprenant un ensemble pompe (1) pour augmenter la pression du CO2 à travers une conduite (2), deux échangeurs de chaleur, un appareil de préchauffage (7) et un appareil de chauffage principal (12) pour transférer la chaleur perdue d'un flux de chaleur perdue dans une conduite (14, 15, 16) au CO2 en tant que fluide de travail, de sorte que le CO2 puisse être à l'état supercritique, une machine motrice (17) pour générer de l'énergie mécanique au moyen du sCO2, et une installation frigorifique à absorption pour le refroidissement régulé du CO2 provenant de la machine motrice (17), comprenant un bouilleur (23) et un évaporateur (31), une conduite pour le CO2 (19) sortant de la machine motrice (17) allant de cette machine motrice (17) au bouilleur (23) et à l'évaporateur (31) de l'installation frigorifique à absorption. Selon l'invention, l'installation frigorifique à absorption maintient la température à l'entrée de l'ensemble pompe (1) constante en dessous de la température critique, un récupérateur (6) est placé entre la machine motrice (17) et le bouilleur (23) pour transférer la chaleur du CO2 sortant de la machine motrice (17) au sCO2 entrant dans la machine motrice (17), et un diviseur de flux (3) est disposé entre l'ensemble pompe (1), le récupérateur (6) et l'appareil de préchauffage (7) pour diviser le flux de CO2 en un premier flux partiel vers le récupérateur (6) et un deuxième flux partiel pour transférer la chaleur perdue au moyen des deux échangeurs de chaleurs (7, 12).</description><subject>BLASTING</subject><subject>COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS</subject><subject>ENGINE PLANTS IN GENERAL</subject><subject>ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR</subject><subject>ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES</subject><subject>HEAT PUMP SYSTEMS</subject><subject>HEATING</subject><subject>LIGHTING</subject><subject>LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES</subject><subject>MACHINES OR ENGINES IN GENERAL</subject><subject>MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE</subject><subject>MECHANICAL ENGINEERING</subject><subject>REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS</subject><subject>REFRIGERATION OR COOLING</subject><subject>STEAM ACCUMULATORS</subject><subject>STEAM ENGINE PLANTS</subject><subject>STEAM ENGINES</subject><subject>WEAPONS</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2023</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNqNjT0KwlAQhNNYiHqHBWvBJKD1mmx-INmVfauSKgR5VqKCXsJb-yIewGqm-OabafRGVeSSWmID5BxaskpyKEQhEz6SWs0lnNAZQUVoULNJoLIKuc6wAWLSsvtuD45AilABd050b7VwsEgzKlwXFC2ggxB7UrSD0vhhKk1DOo8ml-H69ItfzqJlQZZVK_-49_75GM7-5l_9SZJ1kibpNt4kGKf_UR991T-Q</recordid><startdate>20231214</startdate><enddate>20231214</enddate><creator>GAMPE, Uwe</creator><creator>GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20231214</creationdate><title>ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONVERTING WASTE HEAT INTO MECHANICAL ENERGY AND USE OF AN ABSORPTION COOLING SYSTEM AS TEMPERATURE CONTROLLER</title><author>GAMPE, Uwe ; GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_WO2023237162A13</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre ; ger</language><creationdate>2023</creationdate><topic>BLASTING</topic><topic>COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS</topic><topic>ENGINE PLANTS IN GENERAL</topic><topic>ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR</topic><topic>ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES</topic><topic>HEAT PUMP SYSTEMS</topic><topic>HEATING</topic><topic>LIGHTING</topic><topic>LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES</topic><topic>MACHINES OR ENGINES IN GENERAL</topic><topic>MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE</topic><topic>MECHANICAL ENGINEERING</topic><topic>REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS</topic><topic>REFRIGERATION OR COOLING</topic><topic>STEAM ACCUMULATORS</topic><topic>STEAM ENGINE PLANTS</topic><topic>STEAM ENGINES</topic><topic>WEAPONS</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>GAMPE, Uwe</creatorcontrib><creatorcontrib>GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>GAMPE, Uwe</au><au>GOTELIP CORREA VELOSO, Thiago</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONVERTING WASTE HEAT INTO MECHANICAL ENERGY AND USE OF AN ABSORPTION COOLING SYSTEM AS TEMPERATURE CONTROLLER</title><date>2023-12-14</date><risdate>2023</risdate><abstract>Anordnung und Verfahren zur Umwandlung von Abwärme in mechanische Energie unter Einsatz überkritischem sCO2, umfassend eine Pumpenanordnung (1) zur Druckerhöhung des CO2 durch eine Leitung (2), zwei Wärmeübertragern, einem Vorheizgerät (7) und einem Hauptheizgerät (12), zur Übertragung von Abwärme aus einem Abwärmestrom in einer Leitung (14, 15, 16) auf das CO2 als Arbeitsmedium, so dass das CO2 im überkritischen Zustand vorliegen kann, eine Kraftmaschine (17) zur Generierung von mechanischer Energie mittels des sCO2, und eine Absorptionskälteanlage zur geregelten Kühlung des CO2 aus der Kraftmaschine (17), umfassend einen Austreiber (23) und einen Verdampfer (31), wobei eine Leitung für das aus der Kraftmaschine (17) austretende CO2 (19) von der Kraftmaschine (17) zum Austreiber (23) und zum Verdampfer (31) der Absorptionskälteanlage führt. Nach der Erfindung hält die Absorptionskälteanlage die Temperatur am Einlass der Pumpenanordnung (1) konstant unter der kritischen Temperatur, ist zwischen Kraftmaschine (17) und Austreiber (23) ein Rekuperator (6) zum Wärmetransfer von dem aus der Kraftmaschine (17) austretenden CO2 zum zur Kraftmaschine (17) hinführenden sCO2 angeordnet, und ist zwischen der Pumpenanordnung (1), dem Rekuperator (6) und dem Vorheizgerät (7) ein Flussteiler (3) zum Teilen des Stroms aus CO2 in einen ersten Teilstrom zum Rekuperator (6) und einen zweiten Teilstrom zur Übertragung von Abwärme mittels der zwei Wärmeübertrager (7, 12) angeordnet.
The invention relates to an arrangement and a method for converting waste heat into mechanical energy using supercritical sCO2, comprising a pump arrangement (1) for increasing the pressure of the CO2 through a line (2), two heat exchangers, a pre-heating device (7) and a main heating device (12), for transferring waste heat from a waste heat stream in a line (14, 15, 16) to the CO2 as working medium, such that the CO2 can be present in the supercritical state, an engine (17) for generating mechanical energy by means of the sCO2, and an absorption cooling system for controlled cooling of the CO2 from the engine (17), comprising an expeller (23) and an evaporator (31), wherein a line for the CO2 (19) exiting the engine (17) goes from the engine (17) to the expeller (23) and to the evaporator (31) of the absorption cooling system. According to the invention, the absorption cooling system keeps the temperature at the inlet of the pump arrangement (1) constantly below the critical temperature, a recuperator (6) is arranged between the engine (17) and expeller (23) for the transfer of heat from the CO2 exiting the engine (17) to the sCO2 going to the engine (17), and a flow divider (3) is arranged between the pump arrangement (1), the recuperator (6) and the pre-heating device (7) to divide the stream of CO2 into a first partial stream to the recuperator (6) and a second partial stream for the transfer of waste heat by means of the two heat exchangers (7, 12).
L'invention concerne un système et un procédé de conversion de chaleur perdue en énergie mécanique au moyen de sCO2 surcritique, comprenant un ensemble pompe (1) pour augmenter la pression du CO2 à travers une conduite (2), deux échangeurs de chaleur, un appareil de préchauffage (7) et un appareil de chauffage principal (12) pour transférer la chaleur perdue d'un flux de chaleur perdue dans une conduite (14, 15, 16) au CO2 en tant que fluide de travail, de sorte que le CO2 puisse être à l'état supercritique, une machine motrice (17) pour générer de l'énergie mécanique au moyen du sCO2, et une installation frigorifique à absorption pour le refroidissement régulé du CO2 provenant de la machine motrice (17), comprenant un bouilleur (23) et un évaporateur (31), une conduite pour le CO2 (19) sortant de la machine motrice (17) allant de cette machine motrice (17) au bouilleur (23) et à l'évaporateur (31) de l'installation frigorifique à absorption. Selon l'invention, l'installation frigorifique à absorption maintient la température à l'entrée de l'ensemble pompe (1) constante en dessous de la température critique, un récupérateur (6) est placé entre la machine motrice (17) et le bouilleur (23) pour transférer la chaleur du CO2 sortant de la machine motrice (17) au sCO2 entrant dans la machine motrice (17), et un diviseur de flux (3) est disposé entre l'ensemble pompe (1), le récupérateur (6) et l'appareil de préchauffage (7) pour diviser le flux de CO2 en un premier flux partiel vers le récupérateur (6) et un deuxième flux partiel pour transférer la chaleur perdue au moyen des deux échangeurs de chaleurs (7, 12).</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record> |
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