DE2839366A1

DE2839366A1 - Verbesserte brayton-rankine-arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE2839366A1
Application number: DE19782839366
Authority: DE
Inventors: Ernest Robert Earnest; Bill Passinos
Original assignee: HYDRAGON CORP
Current assignee: HYDRAGON CORP
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-09
Publication date: 1979-03-22
Also published as: JPS5450745A; US4166361A

Description

Verbesserte Brayton-Rankine- Arbeitsmaschine

Die Erfindung betrifft kombinierte Brayton-Rankineprozeß-Arbeitsmaschinen, insbesondere von einem integrierten Typ, bei dem die gesamte, zum Antrieb der Welle des Braytonprozeß-Kompressors erforderliche Energie durch die Rankineturbine geliefert wird. Arbeitsmaschinen einer derartigen Bauart sind in der US-PS 2 955 beschrieben.

Kombinierte Brayton-Rankineprazeß-Arbeitsmaschinen sind als thermodynamisch wirksamste Wärmekraftmaschinan bekannt. Derartige Arbeitsmaschinen wurden bislang stationär zur Erzeugung von elektrischem Strom und zum Antrieb von großen Schiffen eingesetzt. Die Maschinen sind groß und komplex ausgebildet und weisen keine oder nur eine geringe mechanische Integration zwischen den Bestandteilen und Steuerorganen der Brayton-Gasturbine und der Rankine-Dampfturbine auf. Darüber hinaus wurden die Rankine-Verflüssiger Ober ein separates KUhlwaasereubsystam wassergekühlt. Es ist offensichtlich, daß es Schwierigkeiten bereitet, derartige Anlagen mit geringeren Dimensionen for mobil» Einsatzzwecke bzw. als Fahrzeugantriebe oder für Einsatzzwecke, bsi denen der Instsllationsraum sehr knapp ist, beispielsweise auf 0ffshore-8ohrplattforrsen₉ auszubilden»

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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige Zusammenfassung und Anordnung der mechanischen Teile einer Arbeitsmaschine mit kombinierten Zyklen erreicht) so daß die Gesamtanlage kompakt und für mobile Einsatzzwecke geeignet ist, insbesondere zum Antrieb von mit Rädern versehenen Fahrzeugen. Die Erfindung sieht einen luftgekühlten Verflüssiger mit einem maschinengetriebenen KUhlgebläse vor, die so ausgebildet sind, daS der Wirkungsgrad der Kühlung verbessert und parasitäre Gebläsebelastungen verringert werden. Die Turbomaschinenbestandteile einschließlich des Brayton-Komprassors und der Brayton-Turbine, der Rankine-Turbine und der Versorgungspumpe sowie des Kühlgebläses für den Verflüssiger sind auf einer gemeinsamen Achse montiert. Die Wärmetauscher weisen einen ringförmigen Kern auf und sind konzentrisch zu der gemeinsamen Maschinenachse angeordnet. Ein mittig angeordnetes Reduktionsgetriebe wird durch die Brayton-Turbine angetrieben und stellt an einer Welle, die auf einer Achse angeordnet ist, welche parallel zur primären Maschinenachse verläuft, jedoch zu dieser versetzt angeordnet ist, eine reduzierte Ausgangsdrehzahl zur Verfügung. Darüber hinaus ist das Getriebe etwa im Schwerpunkt der Maschine angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gasturbinen, insbesondere integrierte kombinierte Brayton-Rankineprozeß-Maschinen, zu verbessern. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist as, eine wirksame und kompakte kombinierte Brayton-Rankineprozeß-Maschine vorzusehen,

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bei dsr die einzelnen Bestandteils in neuartiger Wsisa zusammengefaßt und angeordnet sind. Schließlieh ist as ein Ziel der Erfindung, verbesserte und neuartig© Bestandteile für eins derartige Maschine zu schaffen.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einsr speziellen Ausfßhrungsform in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung hervor» Es zeigeng

Fig. 1 einen Querschnitt durch sins erfindungsgemäß ausgebildete Arbeitsmaschine;

Fig. 2 ain Vektordiagramm der Geschwindigkeiten des in das Verflüssigergebläse eindringenden und dieses verlassenden Luftstromes;

Fig. 3 ein Vektordiagramm der Geschwindigkeiten des durch den VerflOssigerkern fließenden Luftstromssϊ und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Abschnitt des Verflüssigerkernes, in dem die Orientierung der Rohrs dargestellt ist.

Anhand von Fig. 1 wird im folgenden die Funktionsweise der kombinierten Arbeitsmaschine beschrieben. Luft dringt in den Maschinenkompressor 10 ein und wird auf einige atm unter Druck gesetzt. Nachdem sie durch einen Kanal im Maschinengehäuss 12 geströmt ist, tritt

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die Druckluft in die Vsrbrennungskaramer 14 ein₅ in die Brannstoff eingespritzt wird. Der Brennstoff wird gezündet, um die Temperatur auf 700-990⁰C zu erhöhen, je nach der gewünschten Ausgangsleistung der Maschine. Die heißen Verbrennungsprodukte expandieren durch die Turbine 16. Über das Reduktionsgetriebe 16, das in dem Getriebegehäuse 20 angeordnet ist, wird die von der Turbine 16 geleistete Arbeit zum Antrieb der Ausgangswelle 22 abgezogen. Nachdem sie die Turbine 16 verlassen haben, vorzugsweise mit einer Temperatur im Bereich von 425-760 C, strömen die Verbrennungsprodukte radial nach außen durch den Rankine-Verdampfer 24 und werden an die Atmosphäre abgegeben. Die Temperatur der Abgase liegt normalerweise in aineim Bereich von 120-205⁰C.

Im Rankineprozeß findet ein organisches Arbaitsströntungsraittelt, wie Pyridin, Toluol oder Fluorbenzol, Verwendung, das in einem hermetisch abgedichteten geschlossenen Kreis zirkuliert. Der geschlossene Rankinekreis ist an einer einzigen Stelle durehstoBon«, und zwar durch die rotierende Welle 26, die zur Energieöbertragung von der Rankine-Turbin® 2& zum Kompressor 10 vsrwondot wird· Zur Abdichtung des Rankine-Systarns finden doppelte fcYsllsndislJTbungen Verwendung.

Eins durch einen Elektromotor ELngofcrtofoBno Zusafezpyppo 5ü! liefort das ira Ramfcine-Pg'Ezaß oingssotste Strfayfigsraitfcal vom oimora

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dar mit einer hermetisch abgedichteten Umhüllung versehen im Arbeitsströmungsmittel eingetaucht arbeitet, so daß keine Wellendichtung erforderlich ist.

Die Zentrifugalpumpe 3Θ wird durch die Rankineturbine 28 direkt angetrieben und beschickt den Regenerativwärmetauscher 40 mit einer unter hohen Druck stehenden Flüssigkeit. Der Regenerativwärmetauscher arbeitet nach dem Gegenstroraprinzip, wobei die Flüssigkeit in runden Rohren 42 enthalten ist. Jedes Rohr läuft in einer axialen Ebene einige Male hin und zurück, bevor es in ein Sammelrohr 44 einmündet. An die Rohre 42 sind radiale Hippen 46 angelötet, ura Wärme auf die Niederdruckdampfseite zu übertragen. Der Regenerator wärmt das an den Verdampfer 24 gelieferte Strömungsmittel vor_Q Di© unter hohem Druck stehende Flüssigkeit wird übisr eine Leitung 48 dem Verdampfer 24 zugeführt.

Durch Verwandung dar Wärmeenergie der Brayton-Verbr^nnungsprodukte wird das Rankine-StrömungsiHittel verdampft und ita Vardarapfer auf

eine Temperatur im Bersieh vors 31S-370°G überhitzt« Ein Drosselventil 50 ata Ausgang des VsrdaRipfere 24 wird zur Steuerung dar· OusOhfluBgeaehwindigksife und uqf Tosperatui? ita Rankinosystsn ain-. Οθγ Hoehdruskialoapf oirel Bbos* oino Leltuimg 52 28 geführte

Rankimodatapf exparsdlort doreh dio TMrbirso 28 und Gpzaygt dabei (2Üo 2(UD Ainitrisfc) doc Koppposoopo 10 unu dor VorB&FgungmpuapQ 38

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erforderliche Energie. Nach der Expansion durchdringt daa Strömungsmittel, das eich noch in einem überhitzten Zustand befindet, den Regenerativwärmetauscher 40 und strömt in einen ringförmigen Verflüssiger 54 ein. Das Strömungsmittel wird abgekühlt und kondensiert, während es durch die in Axialrichtung orientierten Rohre 56 des ringförmigen Verflüssigers strömt, und wird schließlich zum Sammelbehälter 36 zurückgeführt.

Der Kern des Verflüssigers 54 besteht aus Rohren 56 mit länglichem Querschnitt, die in radiale Rippen 58 eingelötet sind· Ein durch einen Hydraulikmotor 62 angetriebenes Gebläse 60 setzt den Speieherraum 64 innerhalb des ringförmigen Verflüssigers 54 unter Druck, indem es Kühlluft durch den Kern radial nach außen drückt· Hydraulische Energie wird dem Motor 62 von einer nicht gezeigten Pumpe zugeführt, die über ein im Getriebegehäuse 20 angeordnetes Hilfsgetriebe (nicht gazeigt) angetrieben wird. Alternativ dazu kann das Kühlgebläse 60 durch einen Luftmotor angetrieben werden, der wiederum durch vom Kompressorgehäuse 12 ausströmende Luft angetrieben sein kann.

Sämtliche Turbomaschinenbestandteile, einschließlich des Brayton-Korapressors 10, der Srayton-Turbine 16, der Rankine-Turbine 28, der Versorgungspumpe 38 und des Kühlgebläses 60 für den Verflüssiger, sind auf einer gemeinsamen Achse 66 montiert. Diese Achse fällt mit der Achse der Welle 26 zusammen. Die Wärmetauscher, d.h. der Regenerati vwärmetauscher 40, der Verflüssiger §4 und der Verdampfer 24,

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besitzen alle einen ringförmigen Kern und sind konzentrisch auf der gemeinsamen Maschinenachse 66 angeordnet. Das Getriebe 20 ist mittig angeordnet und stellt eine reduzierte Ausgangsdrehzahl an einer Welle 22 zur Verfügung, die auf einer zur primären Maschinenachse 66 parallel verlaufenden, jedoch zu dieser versetzten Achse 66 angeordnet ist.

Im Rankineprozeß findet eine doppelseitige Turbine mit radialer Beaufschlagung Verwendung, um die Turbinenausgangsvsrluste zu vermindern und einen Axialdruckausgleich vorzusehen,, Der ringförmige Regeneratorkern 40 ist so montiert, daB er die Turbine 28 konzentrisch umgibt, um die Niederdruckdampf-Strömungsverluste zu verringern und eine einheitliche Strömungsverteilung zu srzislen« In ähnlicher Weise werden durch die konzentrische Anordnung des Verflüssigsrkernss 54 die seitlichem DaiapfstrSmungsverlusts vora Regenerator 40 auf einem Minimum gehalten„ mind ss wird Gin© glsichraSSigB Strömung in den Vsrflussigsrksrn gissieherto Duroh die konzentrische Anordnung der Wlraatauseher 40 ynd 54 wird Qin@ Ausführungsform mit geringem Oewieht und minem EJinieaun) an abzudichtenden Verbindungen erreicht,, und es wird sin© Abstütztang for den freitragend angeordneten Verflössigorksrn 54 erzielt ₀ dQr andersnfells separate Montageeinriehtungen Eilt mntBpr@Qhtendmn lsitungen erfordern würde.

Der Rankine-Vsrdarapfer 24 nird OSrSbSJr¹ hinaus durch das Eüeschinsn geliSuse 12 feat gelagert und sieht sin@ dirakts Ströiiiyngsbshn raifc

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minimaler Länge für die heißen Verbrennungsprodukte vor, die die Turbine 16 verlassen. Auf diese Weise werden Wärmeverluste auf einem Minimum gehalten· Eine bevorzugte Ausführungsform des Verdampfers 24 ist in der US-PS 3 874 345 beschrieben. Wie in dieser Patentschrift erläutert ist, besteht der ringförmige Kern des Verdampfers aus parallelen Mehrwegerohren mit geringem Durchmesser und gleicher Länge, die in konzentrischen schraubenförmigen Windungen angeordnet sind, so daß die Strömung von der äußersten Windung nach innen verläuft.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Gesamtanordnung der Maschine wird ein Ausgleich der Wärmetauschergewichte von einem Ende zum anderen erzielt, so daß der Schwerpunkt der Maschine etwa auf das mittig angeordnete Getriebegehäuse 20 fällt. Die primären Montageeinrichtungen der Maschine (nicht gezeigt) sind auf dem Getriebegehäuse 20 angeordnet und einstückig damit ausgebildet, und zwar innerhalb der durch den Schwerpunkt verlaufenden Ebene oder in der Nähe davon. Eine Montage vom Getriebegehäuse 20 her ist vorteilhaft, da das Getriebegehäuse relativ massiv und fest ausgebildet sein muß, um die verschiedenen Zahnräder, Lager, Wellen und anderen Bestandteile zu lagern.

Die erfindungsgemäß ausgebildete integrierte Arbeitsmaschine läßt sich besondere vorteilhaft für mobile Einsatzzwecke verwenden. Die Maschine ist leicht und kompakt, besitzt eine große strukturelle Festigkeit und kann in einfacher Weise montiert und installiert

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werden. Zusätzlich dazu wird durch die Ausbildung das KDhlgebläses und des Verflössigers (wie nachfolgend im Detail erläutert) dar Wirkungsgrad des Wärmetauschers und damit der Gesamtwirkungsgrad der Maschine verbessert.

Typischerwsise verkörpern die Wärmetauscher ainsn Haupttsil des Gewichtes und des Volumens einer kombinierten Brayton-Rankineprozeß-Arbeitsmaschine. Der Wirkungsgrad des Rankineprozssses und der Wirkungsgrad das Gesamtprozesses sind daher zum Teil vom Wirkungsgrad der Wärmetauscher, insbesondere des Varflüssigers, und von der vom Gebläse verbrauchten Energie abhängig. Folglich ist es wünschenswert, die Betriebsweise des Gebläses und des Verflüssigers innerhalb der durch die gewünschte Maschinangrüßa und das gewünschte Maschinengewicht vorgegebenen Grenzen zu optimieren. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Gebläses und des Verflüssigers findet eine derartige Optimierung der Betriebsweise statt.

Fig· 2 zeigt die Geschwindigkeitsvektoren der Luft vor und nech dem Passieren eines typischen Axialschraubengebläses [das durch die Schaufel 60 gekennzeichnete Gebläse}. Der Ausgangsvektor V₂ kann in eine Axialkomponente Vp und eine Tangentialkomponents V₂. aufgeteilt werden. Bei einem herkömmlich ausgebildeten Gebläsewärmetauscher ist es nicht möglich, die tangentiale Komponente der Geschwindigkeit zu nutzen, es sei denn, es werden Drehschaufeln hinzugefügt. Bei der vorliegenden Maschine wird jedoch die tangsntiale Geschwindigkeits-

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komponente zur Erhöhung der Wärmeübertragung nutzbar gemacht. Dies wird dadurch erreicht, daß der Verflüssigerkern als Radialdiffusor (Umlenker) ausgebildet ist.

In Fig. 3 sind Geschwindigkeitsdiagramrae des in den Verflüssigerkern 54 eintretenden und diesen wieder verlassenden Luftstromes dargestellt. Die Eintrittstangentialgeschwindigkeit V,. kann basierend auf der Erhaltung des Drehimpulses des das Gebläse verlassenden Luftstromes durch die folgende Gleichung bestimmt werdens

^Vlt

In Gleichung 1 ist V- die tangentiale Geschwindlgkeitskomponents

tan_t

der die Gebläseschaufel verlassenden Luft,OR_ die Ableitung des

τ en

Gebläseradius und R, der innere Radius des ringförmigen Kernes dss Verflüssigers 54. Die radiale Geschwindlgkeitskamponents W, ämp in den Verflüssigerkern eindringenden Luft kann aus dar auf ύοτ Durchflußmenge und der radialen DurchfluBfläche basierenden Ken·= tinuitätsgleichung

V₁, «Μ/ Ace (2)

bestimmt werden, in der M die DurchfluBmenge der Luft durch das Gebläse darstellt, Ac die reine offene Durchflußfläche des Kernsa und f die Dichte der Luft durch das Gebläse darstellen»

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Die Strömungsbahn durch den Ksrn kann durch Integration der Geschwindigkeitsvektoren abgeleitet werden. Die Tangentialgeschwindigkeit kann aus dem Drehimpuls unter Berücksichtigung der durch Reibung verursachten Impülsverluste errechnet werden. Der Drehimpuls pro radiale Dickeneinheit (M.) wird wie folgt errechnet:

(3)

In Gleichung 3 ist M₁ der Drehimpuls am Punkt 1 in Fig. 3 (der Einlaß am VerflUssigerkern), Dt ist die Tangentialkampanents des Reibungswiderstandes pro Einheit Radialdicks, L ist dia Bahnlänge des Luftstromes durch den Kern, und V ist der Geschwin digkeitsvektor durch den Kern entlang der Strömungsbahn.

Die Tangentialgeschwindigkeit an einem beliebigen Punkt entlang des Kernes wird demzufolge aus Gleichung 4 bestimmt:

(4)

wobei R. der Kernradius bis zum Punkt i in Fig. 3 ist. Die Radialgeschwindigkeit V. wird wieder aus der Kontinuitätsgleichung (Gleichung 2) unter Berücksichtigung von Änderungen der DurchfluB-flüche ermittelt. Der radiale und tangentiale Geschwindigkeitsvektor

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COPY

(V. und V. ) werden dann zur Bestimmung des wahren Geschwindigkeitsvektors (V.) an einem beliebigen Punkt entlang der Strömungsbahn miteinander kombiniert.

Die Berechnung des wahren Geschwindigkeitsvektors V. an verschiedenen Punkten im VerflUssigerkern 54 ergibt die Strömungsbahn der Luft durch den Kern. Die länglichen (flachen) Rohre 56 des Verflüssigers 54 werden danach so „rientiert, daß sie mit der vorbestimmten Strömungsbahn Übereinstimmen, um auf diese Weise eine minimale Blockierung der Strömung zu erreichen. Dies ist in Fig. 4 gezeig' , Die radialen Rippen 58 des verflüssigers 54 dienen als schaufelfreie Umlenker, die die Strömungsgeschwindigkeit verringern und den Ausgangsvsrlust auf einem Minimum halten. Der Ausgangsverlust ist zum Ausgangsgeschwindigkeitsvektor V₂ proportional und wird durch Gleichung 5

MV₂ ² / 2g (5)

dargestellt, worin g die Gravitationskonstante ist.

Wie bei einem Wärmetauscher herkömmlicher Bauart steht die durch Reibungswiderstände verbrauchte Energie in direkter Beziehung zur Wärmeübertragung und der Erzeugung des Konvektionsfilms. Durch Verringerung des Ausgangsverlustes kann jedoch der Wärmetauschergesamtströmungsverlust bei gleicher Wärmeübertragung reduziert werden, und es wird weniger Energie zum Antrieb des Gebläses benötigt.

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Zusammenfassend läßt sich daher ausführen, daß der Gesamtwirkungsgrad des Gebläses und des Verflüssigers gegenüber herkömmlichen Ausführungsformen verbessert wird, und zwar durch Nutzbarmachung des tangentialen Wirbelstromes des Gebläseausgangs und dadurch, daß man die Kühlrippen des Verflüssigers als Radialumlenker wirken läßt und den Kernausgangsverlust verringert. Dieser verbesserte Wirkungsgrad kann entweder zur Verringerung der erforderlichen Gebläseenergie und/oder zur Verbesserung der Wärmeübertragung ausgenutzt werden.

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Leerseite

Claims

South Killian Drive

Lake Park, Florida 33403 /USA

M-4710 8. September 1978

Patentansprüche

Integrierte kombinierte Braytonprozeß-Rankineprozeß-Arbeitsmaschine, gekennzeichnet durch eine Rankina-Turbine und einen dadurch angetriebenen Rotationskompressor, ein Brennstoffsystem und eine Verbrennungseinrichtung, die mit der durch den Kompressor zugeführten Luft arbeitet, eine Brayton-Turbine, die mit den Produkten der Verbrennungseinrichtung arbeitet, einen Rankine-Strömungsmittelverdampfer, der durch die Abgase der Brayton-Turbine erhitzt wird, einen Verflüssiger zum Kühlen und V erflüssigen des Strömungsmittels im Rankineprozeßsystem, eine von der Rankine-Turbine angetriebene Rotationspumpe, um das Rankine-Strömungsmittel zirkulieren zu lassen, und einen Regenerator zur Wiedergewinnung von Wärmeenergie aus dem Rankine-Strömungsmittel, das die Rankine-Turbine verläßt, und zum Vorwärmen des Rankine-Strömungsmittels, das dem Verdampfer zugeführt wird, wobei die Rankine-Turbine, der Kompressor, die Brayton-Turbine und die Versorgungspumpe zusammen auf einer gemeinsamen Achse montiert sind und der Verdampfer, Verflüssiger und Regenerator jeweils einen ringförmigen Kern aufweisen und konzentrisch um die gemeinsame Achse montiert sind.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren ein Reduktionsgetriebe umfaßt, das zwischen dem Kompressor und der Arbeitsturbine angeordnet ist und eine Ausgangswelle aufweist, die parallel zu der gemeinsamen Achse verläuft, jedoch zu dieser versetzt angeordnet ist.
3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein von der Brayton-Turbine angetriebenes Getriebe umfaßt, das im Schwerpunkt der Arbeitsmaschine angeordnet ist.
4. Arbeitsmaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Rankine-Turbine eine doppelseitige Turbine mit radialer Beaufschlagung und Axialdruckausgleich ist.
5. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator konzentrisch zu der Rankine-Turbine montiert ist und diese umgibt.
6. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ringförmigen Kanal umfaßt, der den Regenerator und den Verflüssiger miteinander verbindet und den Verflüssiger freitragend lagert.

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7. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gemeinsamen Achse ein Kühlgebläse montiert ist.
8. Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Verflüssiger konzentrisch um das KUhlgebläse montiert ist.

9. Arbeitsmaschine nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger als Diffusor für das KühlgeblMse wirkt.

10. Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Verflüssiger eine Vielzahl von Rohren mit länglichen Querschnitten und eine Vielzahl von ringförmigen Radialrippen umfaßt, wobei die Rohrachsen parallel zu der gemeinsamen Achse verlaufen.

11. Arbeitsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre so orientiert sind, daß die längeren Seiten ihrer länglichen Querschnitte mit dem Luftstrom durch den Verflüssiger ausgerichtet sind.

12. Arbeitsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein auf der gemeinsamen Achse montiertes Kühlgebläse umfaßt, das den Luftstrom durch den Verflüssiger erzeugt.

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13« Arbeitsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Rohre bestimmt ist durch die errechnete Strömungsrichtung der Kühlluft basierend auf dem Eintrittsdrehimpuls und dem Reibungswiderstand.

14, Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtungen der Maschine am Getriebegehäuse angeordnet sind·

15. Integrierte kombinierte Braytonprozeß-Rankineprozeß-Arbeitsmaschine, gekennzeichnet durch eine Rankine-Turbine und einen dadurch angetriebenen Rotationskompressor, eine Brayton-Turbine und einen zwischengeschalteten Wärmetauscher, der durch die Abgase der Brayton-Turbine erhitzt wird und WSrme auf das Rankine-8trömungsmittel zum Antrieb der Rankine-Turbine Obertrögt, eine Verbrennungssinrichtung und eine Luftquelle, um der Brayton-Turbine Luft von dem Kompressor zusammen mit Verbrennungsprodukten der Verbrennungseinrichtung zuzufOhren, ein Kuhlgeblfise und einen Verflüssiger zum Kuhlen des Ranklne-

von Strömungsmittels, wobei der Verflüssiger eine Vielzahl^sich in Axialrichtung erstreckenden Rohren und sich in Radialrichtung erstreckenden Rippen aufweist, so daß ein ringförmiger Kern gebildet wird, und wobei die Rohre Querschnitte aufweisen, die zur Maximierung des Luftstromes vom KÜhlgeblMse durch den Verflüssiger ausgerichtet sind.

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16. Arbeitsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre längliche Querschnitte aufweisen und daß die längeren Seiten der Querschnitte in bezug auf den Luftstrom durch den Verflüssiger ausgerichtet sind.

17. Arbeitsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger konzentrisch um das Kühlgebläse herum montiert ist und dieses umgibt.

18. Arbeitsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rankine-Turbine, der Kompressor und die Brayton-Turbine auf einer gemeinsamen Achse montiert sind und daß der Wärmetauscher und der Verflüssiger jeweils konzentrisch um die gemeinsame Achse angeordnet sind.

19. Arbeitsmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Regenerator zur Wiedergewinnung von Wärme aus dem Rankine-Strömungsmittal, das die Rankine-Turbine verläßt, und zum Vorwärmen des Rankine-Strömungsmittels, das dem Wärmetauscher zugeführt wird, eufweist und daß der Regenerator mit einem ringförmigen Kern versehen ist und konzentrisch um die gemeinsame Achse montiert ist.