WO2008088235A1 - Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes - Google Patents

Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes Download PDF

Info

Publication number
WO2008088235A1
WO2008088235A1 PCT/RU2007/000009 RU2007000009W WO2008088235A1 WO 2008088235 A1 WO2008088235 A1 WO 2008088235A1 RU 2007000009 W RU2007000009 W RU 2007000009W WO 2008088235 A1 WO2008088235 A1 WO 2008088235A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
substance
substances
solution
cascade
Prior art date
Application number
PCT/RU2007/000009
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Andrey Ivanovich Pelipenko
Nikolay Dmitrievich Kolisnichenko
Original Assignee
Andrey Ivanovich Pelipenko
Kolisnichenko Nikolay Dmitriev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andrey Ivanovich Pelipenko, Kolisnichenko Nikolay Dmitriev filed Critical Andrey Ivanovich Pelipenko
Priority to PCT/RU2007/000009 priority Critical patent/WO2008088235A1/en
Publication of WO2008088235A1 publication Critical patent/WO2008088235A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • F03G7/06115—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using materials changing their chemical composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature

Definitions

  • the invention relates to the field of power engineering, and in particular, to methods for organizing energy-generating thermodynamic cycles. State of the art
  • thermodynamic cycle Rankin thermodynamic cycle.
  • the disadvantage of both methods is the low efficiency for cases when the temperature difference between the refrigerator and the heater is low.
  • An object of the invention is to create an effective method of organizing the operation of a multi-circuit, cascade energy-generating cycle based on selective membranes and expanding the arsenal of methods for organizing the operation of a multi-circuit, cascade energy-generating cycle based on selective membranes.
  • the technical result which provides a solution to the problem, is to increase the efficiency of the heat engine as a whole due to the work of thermodynamic energy generation cycles that efficiently recover heat energy by changing the state of solutions using selective membranes when moving
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) solvent between two or more closed circuits with substances or groups of substances that dissolve with different thermal effects, or one substance in different temperature solubility areas.
  • the essence of the invention lies in the fact that when implementing energy-generating cycles that function due to changes in the thermodynamic state of the working fluid, they organize at least a two-stage cycle of movement of the solvent between the solutions separated by semipermeable membranes in the generation and recovery cascades, while for heat removal from the cold part of the generation cascade and transferring it to the hot part of the generation cascade, consisting of a circuit operating due to the difference in the osmotic pressure of the solution at different temperatures, using they use the heat of dissolution and release of two or more substances from a solution or two or more groups of soluble or absorbable substances with different thermodynamic properties on their saturation lines and outside these lines, or one substance on different parts of the solubility line, for which, in the cold part of the recovery cascade through a selective membrane or membranes, the solvent is transferred from one solution to another so that one of the substances or one of the groups of substances is released from the solution or absorbed with the release of those or heat absorption or near-zero thermal effect, and the second substance or group of substances
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) can be performed both separately and according to the general circulation schemes of the solvent and soluble substances.
  • heat conversion is additionally carried out using one or more auxiliary circuits operating according to known steam or gas cycles, such as Rankine, Brighton, Stirling cycles, into which heat is removed and supplied, which could not be converted to cascade of generation.
  • auxiliary circuits operating according to known steam or gas cycles, such as Rankine, Brighton, Stirling cycles, into which heat is removed and supplied, which could not be converted to cascade of generation.
  • FIG. 1 shows graphs of changes in solubility values
  • FIG. 2 is a variant of the type of osmotic pressure change curves
  • FIG. 3 is one of the possible schemes for implementing the energy generating cascade
  • FIG. 4 is a diagram corresponding to the standard Rankine cycle
  • FIG. 5 is a diagram of a possible embodiment of this method of the same temperature for membrane blocks
  • FIG. 6 is a diagram of another possible embodiment of this method with combined membranes in the low-temperature and high-temperature parts of the cascade
  • in FIG. 7 are graphs of the osmotic pressure of substances
  • FIG. 8 is a diagram of a possible implementation of this method at the maximum osmotic pressure of one of the substances.
  • Substances A and B may have different solubility dependencies on
  • Figure l presents explanatory graphs of changes in solubility values for two solutions: substances A and B.
  • the solubility of substance A varies with temperature, substance B practically remains unchanged.
  • substance A will be considered slave, substance B leading.
  • the graph of figure 2 presents one of the possible variants of the type of curves of changes in the osmotic pressure for solutions of substances A and B, which we will continue to adhere to in order to avoid overloading the description with a multivariate explanation.
  • FIG. Figure 3 presents one of the possible schemes explaining the general idea of implementing an energy-generating cascade.
  • Soluble substance C is fed into cavity 1 of the membrane block 1-8, since at an elevated temperature the solubility of this substance is slightly higher, and the osmotic pressure of its solution increases the temperature factor itself, the solvent goes to the side of the solution in cavity 1 as shown by the arrow, and the soluble substance C dissolves with the absorption of a relatively small amount of heat.
  • the necessary heat is supplied from the hot part of the recovery circuit or partially from an external source. After which the solution through channel 2 through the heat exchanger 3, where it is cooled, and the soluble substance can partially stand out from the solution, is fed into the cavity 9
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) membrane unit 4-9.
  • the solvent due to a drop in the osmotic pressure of the solution passes through a semipermeable membrane into cavity 4 as shown by the arrow.
  • Soluble substance C released as a result of imbalance of solution C in cavity 9 is pumped through channel 11 through a heat exchanger 3, where it is heated, and is fed into cavity 1 of membrane unit 1 - 8.
  • the release of a relatively small amount of heat which is completely or partially removed to the cold part of the recovery circuit.
  • the solvent separated through the membrane of block 9-4 at a relatively high pressure, from the cavity 4 through the channel 5 through the heat exchanger 3, where it is heated, is fed to a hydraulic turbine 6, which drives the generator 7.
  • a low-pressure solvent is fed into the cavity 8 of the membrane block 1-8, whence it is pumped through a semipermeable membrane into cavity 1 under the action of osmotic pressure as shown by the arrow.
  • the generation circuit can be performed in versions where the energy will be generated not by a relatively pure solvent, but by driving a turbine, a solution of substance C, or a solution and solvent on different hydraulic turbines. Heat supply and removal are indicated on the diagram by large arrows.
  • the scheme of figure 4 presents the standard Rankine cycle, as such a circuit.
  • the circuit consists of a boiler 21, a steam line 22, a steam turbine 23, a generator 24, a condenser 25, a pump 26, a supply line of the working fluid 27 to the boiler 21, and a heat recovery heat exchanger 28.
  • the supply and removal of heat are indicated by large arrows on the diagram.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Let us explain the essence of the idea of the recovery cascade and its interaction with the generation cascade, and an auxiliary energy-generating circuit, if any. In this case, we proceed from the properties of the soluble substances A, B, and C selected above.
  • FIG. 5 schematically shows one of the possible options for implementing this method. For this scheme, the condition of almost the same temperature for membrane blocks 1-2, 5-6 on the high-temperature side of the cycle and blocks 13-14.7-9 on the low-temperature side of the cycle, in which substances or solutions of substances A and B are located, respectively, is accepted. A solution of substance A at a high temperature enters cavity 2 of the membrane block 1-2.
  • the solvent moves into cavity 1.
  • substance A is released from the solution, and heat is released.
  • the solvent enters the cavity 5 of the membrane block 5-6. If the osmotic pressure of the solution A of the cavity 2 exceeds the pressure of the solution B in the cavity 6, then to increase the pressure of the solvent pump 3 is used, however, in this case, such a pump can also be placed on line 15.
  • the solvent is fed through the membrane into the cavity 6, as shown by the arrow.
  • the substance B dissolves.
  • the dissolution of substance A takes place with the absorption of a large amount of heat, and the dissolution of the entire mass of substance A is not necessary, after which the solution A is supplied via line 15, through the heat exchanger 16, where it is heated and its dissolution may continue in cavity 2 of the membrane unit 1 -2, and substance A may
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) lead to the solution stepwise, as necessary, if appropriate for energy reasons.
  • the circulation of the substance A closes.
  • the solution of the substance B obtained in the cavity 6 along the line 7 through the heat exchanger 16, where it is cooled, and a partial isolation of the substance B and its step removal is possible, when it is expedient for energy reasons, is fed into the cavity 8 of the membrane block 8-9.
  • the membrane of block 8-9 As shown by the arrow, the solvent moves into the cavity 9.
  • substance B is released from the solution, and heat is released.
  • the substance B released in the cavity 8 is pumped through the channel 17 through the channel 17 through the heat exchanger 16, where it is heated, is fed into the cavity 6 of the membrane unit 5-6.
  • the solvent circulates sequentially through the elements 1,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,2.
  • the circled numbers 2 and 1 in the diagram indicate the hot and cold side of the cycle, respectively.
  • Pumps 3, 12 shown in this diagram may be absent, or be replaced by one pump on one of the lines where they are located on the circuit, or on line 15. The above is true for substances with the parameters specified above, for substances with other properties, the pumps can be located differently.
  • FIG. 6 schematically shows another possible implementation of this method while maintaining the idea of the recuperating cascade.
  • the diagram of FIG. 6 shows a variant of the operation of this cascade with combined membranes in the low-temperature and high-temperature parts of the cascade.
  • a solution of substance A is introduced into cavity 1 of the membrane block 1-2. From the cavity 1, through the membrane, as shown by the arrow, the solvent is transferred to cavity 2, where the substance B dissolves. Due to the imbalance of solution A in cavity 1, the substance is released And from the solution, and the amount of heat released is greater than that absorbed by the soluble substance B in the cavity 2. The excess heat generated is transferred to the hot part of the energy generating cascade and to the steam boiler of the auxiliary energy generating tour, if available, as shown in a large arrow. If the osmotic pressure of solution A in cavity 1 exceeds the osmotic pressure of solution B in cavity 2, the necessary difference is created by pumps 3,9,10,12.
  • substance A dissolves at a low temperature with heat absorption, and the complete dissolution of the entire mass of substance A is not necessary, the necessary solvent is supplied through the membrane of the block 6-7, as shown by the arrow, from the cavity 7 in which the allocation of substance B from the solution. If the osmotic pressure of solution B exceeds the osmotic pressure of solution A, the necessary pressure is created by the operation of the pumps 3,9,10,12.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cavity 1 of the membrane block 1-2, using pump 9 if necessary.
  • the circulation of substance A is closed.
  • Hot solution B from cavity 2 of the membrane block 1-2.
  • the equilibrium of solution B and the release of substance B from solution due to solvent pumping through the membrane, the equilibrium of solution B and the release of substance B from solution.
  • the released substance B along the line 11, through the heat exchanger 5, where it is heated, is supplied to the cavity 2 for dissolution, and pump 10 can be used.
  • the cycle of substance B is closed.
  • Heat exchangers 5 and 13 are expedient to be implemented as a single device with the general heat exchange of the passing mains , in the diagram they are spaced for reasons of convenience of explanation.
  • the pumps 3,9,10,12 available in the diagram can be reduced to three or two, one pump per branch of each substance A or B, based on the conditions of a particular implementation.
  • Figure 7 presents graphs of the osmotic pressure of substances A and B whose properties, as applied to this description, were discussed above, and substance B dissolves at an elevated temperature tmax, thereby its concentration and / or osmotic pressure can be increased, which ensures the operation of the recovery circuit according to the type of heat pump cycle in the proposed method.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) On Fig schematically shows one of these possible options for implementing this method.
  • substance B In the cavity 1 of the membrane block 1-2 serves substance B at a temperature of tmax. Dissolving, substance B creates the maximum osmotic pressure within the given circuit. As a result, a solvent enters from the cavity 2 into the cavity 1 through the membrane, as shown by the arrow.
  • the solution of substance B obtained in cavity 1 is passed through line 4 through a heat exchanger 9, where its temperature drops from tmax to t 2 , after which it is run through a heat exchanger 5, where its temperature drops from t 2 to t ls and can be used to ensure pumping pump 3, which is not an obligatory element.
  • substance B can be released from the solution, forming a mechanical solution and can be stepped away in reverse heat exchange. Then, a solution of substance B is fed into the cavity 6 of the membrane block 6-17. The solvent from cavity b through the membrane of block 6-17 flows into cavity 17. As a result of the imbalance of solution B in cavity 6, substance B is released from the solution. The substance B released in cavity 6 along line 8, through heat exchangers 5 and 9, where its temperature is brought to tmax, is fed into cavity 1 of the membrane block 1–2. Thus, the movement of substance B is closed. From the cavity 17 of the membrane block 6-17, the solvent is fed into the cavity
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) moreover, it is possible to further dissolve the substance B or its stepwise supply to the line 14 in the heat exchanger 5 in cases where it is appropriate.
  • the solvent passes into the cavity 12.
  • the substance A is released from the solution at a temperature t 2 .
  • the excess heat generated is transferred to the hot part of the energy-generating cascade and to the steam boiler of the auxiliary energy-generating circuit, if any, as shown by the large arrow.
  • the solvent obtained in cavity 12 passes through channel 10 through heat exchanger 9, where its temperature is increased to tmax, and is fed into cavity (2) of membrane unit 1-2. ''
  • the solvent passes through the membrane into cavity 1, as shown by the arrow, where the B substance is dissolved.
  • the solvent passes through all heat exchangers and membrane blocks in series.
  • membrane blocks 6-17 and 15-16 can be combined into a single membrane block, which is not fundamental.
  • the claimed method is carried out for cases where the recovery cascade and the generation cascade are made in a single scheme with the flow of solvent in the high-temperature and low-temperature parts between the circuits of substances A, B, C, when appropriate. It is also possible to implement this method with moving the soluble substance between the circuits of the lead substance in the recovery cascade and the circuit of the generation cascade, in this case the same substance B is used in both circuits.
  • the circuits that implement these options are not given for reasons of obviousness and variety of designs .
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) generation and two circuits of the recovery cascade in which there are two substances or two groups of substances, one of which ensures the transfer of solvent between solutions, it can be called the leader, the other provides the necessary thermal effects, it can be called slave, or one substance in two circuits on different sections of the solubility line.
  • the leading substance or group of substances should be selected so that the heat of its solubility is minimal and the osmotic pressure of its solution is relatively high.
  • the driven substance should be selected so that the heat required for its dissolution is maximum, and the osmotic pressure of its solution is relatively small. Moreover, for solutions of substances the same temperature on the cold and hot side of the cycle is not required.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) selective membranes and an expanded arsenal of methods for organizing the operation of a multi-loop, cascading energy-generating cycle based on selective membranes.
  • the efficiency of the heat engine as a whole is improved due to the work of thermodynamic energy generation cycles that efficiently recover heat energy by changing the state of solutions using selective membranes when the solvent moves between two or more closed loops with substances or groups of substances that dissolve with different thermal effects , or one substance in different temperature solubility regions.
  • the present invention is implemented using universal equipment widely used in mechanical engineering.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

The invention relates to power engineering. The inventive method for operating a power generating cycle consists in modifying the thermodynamic condition of a working medium in a circuit by means of the osmotic pressure difference at different temperatures. Said method is carried out when a solvant flows between solutions which are separated by means of semipermeable membranes (1-8, 4-9) and when a hydraulic turbine (6) generates power. A heat recovery process carried out by means of heat exchangers (3) is used in the method. The invention makes it possible to increase the efficiency of a heat conversion process.

Description

Способ работы многоконтурных, каскадных энергогенерирующих циклов на основе селективных мембран The method of operation of multi-circuit, cascading energy-generating cycles based on selective membranes
Описание Область техники, к которой относится изобретениеDescription The technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно, к способам организации энергогенерирующих термодинамических циклов. Предшествующий уровень техникиThe invention relates to the field of power engineering, and in particular, to methods for organizing energy-generating thermodynamic cycles. State of the art
Известны способы работы термодинамических циклов генерации энергии, функционирующих за счет изменения термодинамического состояния рабочего тела. Наиболее близкими к изобретению аналогами являются: 1 Термодинамический цикл Ренкина. "Космические двигатели: состояние и перспективы"Known methods of operation of thermodynamic cycles of energy generation, functioning due to changes in the thermodynamic state of the working fluid. The closest analogues to the invention are: 1 Rankin thermodynamic cycle. "Space engines: state and prospects"
Москва "Мир" 1988 г. cтp.307. Бакингем А., Боттс T.Moscow "Mir" 1988 p.307. Buckingham A., Bottes T.
2. Термодинамический цикл Брайтона. "Космические двигатели: состояние и перспективы" Москва "Мир" 1988 г. cтp.305. Бакингем А., Боттс T.2. The thermodynamic cycle of Brighton. "Space Engines: State and Prospects" Moscow "Mir" 1988, p.305. Buckingham A., Bottes T.
Недостатком обоих способов является низкий КПД для случаев, когда разница температур между холодильником и нагревателем низка.The disadvantage of both methods is the low efficiency for cases when the temperature difference between the refrigerator and the heater is low.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Технической задачей изобретения, является создание эффективного способа организации работы многоконтурного, каскадного энергогенерирующего цикла на основе селективных мембран и расширение арсенала способов организации работы многоконтурного, каскадного энергогенерирующего цикла на основе селективных мембран.An object of the invention is to create an effective method of organizing the operation of a multi-circuit, cascade energy-generating cycle based on selective membranes and expanding the arsenal of methods for organizing the operation of a multi-circuit, cascade energy-generating cycle based on selective membranes.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в повышении КПД работы тепловой машины в целом за счет работы термодинамических циклов генерации энергии, осуществляющих эффективную рекуперацию тепловой энергии посредством изменения состояния растворов при помощи селективных мембран при перемещенииThe technical result, which provides a solution to the problem, is to increase the efficiency of the heat engine as a whole due to the work of thermodynamic energy generation cycles that efficiently recover heat energy by changing the state of solutions using selective membranes when moving
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) растворителя между двумя или более замкнутыми контурами с веществами или группами веществ, растворяющихся с различным тепловым эффектом, либо одним веществом на разных по температуре участках растворимости.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) solvent between two or more closed circuits with substances or groups of substances that dissolve with different thermal effects, or one substance in different temperature solubility areas.
Сущность изобретения состоит в том, что при реализации энергогенерирующих циклов, функционирующих за счет изменения термодинамического состояния рабочего тела, организуют как минимум двухкаскадный цикл движения растворителя между разделенными полупроницаемыми мембранами растворами в каскадах генерации и рекуперации, при этом для отъема тепла от холодной части каскада генерации и передачи его горячей части каскада генерации, состоящего из контура, работающего за счет разницы осмотических давлений раствора при разной температуре, используют теплоту растворения и выделения из раствора двух или более веществ или двух или более групп растворимых или абсорбируемых веществ с различными термодинамическими свойствами на линиях их насыщения и за пределами этих линий, либо одного вещества на разных участках линии растворимости, для чего в холодной части каскада рекуперации через селективную мембрану или мембраны перемещают растворитель от одного раствора к другому так, что одно из веществ или одна из групп веществ выделяется из раствора либо абсорбируется с выделением тепла или поглощением тепла или околонулевым тепловым эффектом, а второе вещество или группа веществ растворяется либо выделяется абсорбером с поглощением большего по количеству тепла, в результате чего в холодной части цикла отнимают тепло от холодной части каскада генерации, после чего полученный раствор и выделенное вещество или вещества передают в горячую часть цикла, подогревая их встречным теплообменом, в горячей части цикла производят обратное по направлению перемещения растворителя через селективную мембрану или мембраны в результате чего получают обратный тепловой эффект и передают тепло горячей части каскада генерации, полученный раствор и выделенное вещество возвращают в холодную часть цикла, охлаждая их встречным теплообменом, замыкая цикл движения рабочих веществ и растворителя, случае целесообразности отвод или введение растворимых веществ в соответствующие контура производят поэтапно, причем каскадыThe essence of the invention lies in the fact that when implementing energy-generating cycles that function due to changes in the thermodynamic state of the working fluid, they organize at least a two-stage cycle of movement of the solvent between the solutions separated by semipermeable membranes in the generation and recovery cascades, while for heat removal from the cold part of the generation cascade and transferring it to the hot part of the generation cascade, consisting of a circuit operating due to the difference in the osmotic pressure of the solution at different temperatures, using they use the heat of dissolution and release of two or more substances from a solution or two or more groups of soluble or absorbable substances with different thermodynamic properties on their saturation lines and outside these lines, or one substance on different parts of the solubility line, for which, in the cold part of the recovery cascade through a selective membrane or membranes, the solvent is transferred from one solution to another so that one of the substances or one of the groups of substances is released from the solution or absorbed with the release of those or heat absorption or near-zero thermal effect, and the second substance or group of substances dissolves or is emitted by the absorber with the absorption of a larger amount of heat, as a result of which in the cold part of the cycle heat is taken from the cold part of the generation cascade, after which the resulting solution and the released substance or substances transfer to the hot part of the cycle, heating them with counter heat exchange; in the hot part of the cycle, reverse the direction of movement of the solvent through the selective membrane or membranes in the cut In order to obtain the opposite thermal effect and transfer the heat to the hot part of the generation cascade, the resulting solution and the recovered substance are returned to the cold part of the cycle, cooled by counter heat exchange, closing the cycle of movement of the working substances and solvent, if appropriate, the removal or introduction of soluble substances into the corresponding circuits is carried out in stages , and cascades
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) могут быть выполнены как раздельно, так и по схемам общей циркуляции растворителя и растворимых веществ.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) can be performed both separately and according to the general circulation schemes of the solvent and soluble substances.
В частных случаях реализации способа преобразование тепла дополнительно осуществляют при помощи одного или нескольких вспомогательных контуров, работающих по известным паровым или газовым циклам, таким как циклы Ренкина, Брайтона, Стирлинга, в которые осуществляют отвод и, или подвод тепла, которое не могло быть преобразовано в каскаде генерации.In particular cases of implementing the method, heat conversion is additionally carried out using one or more auxiliary circuits operating according to known steam or gas cycles, such as Rankine, Brighton, Stirling cycles, into which heat is removed and supplied, which could not be converted to cascade of generation.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения На чертеже фиг. 1 изображены графики изменения величин растворимости, на фиг.2 - вариант вида кривых изменения осмотического давления, на фиг. 3 - одна из возможных схем реализации энергогенерирующего каскада, на фиг.4 - схема соответствующая стандартному циклу Ренкина, на фиг. 5 - схема возможного варианта реализации данного способа одинаковой температуры для мембранных блоков, на фиг. 6 - схема другого возможного варианта реализации данного способа с совмещенными мембранами в низкотемпературной и высокотемпературной частях каскада, на фиг.7 - графики осмотического давления веществ, на фиг. 8 - схема возможного варианта реализации данного способа при максимальном осмотическом давлении одного из веществ.BEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the drawing of FIG. 1 shows graphs of changes in solubility values; FIG. 2 is a variant of the type of osmotic pressure change curves; FIG. 3 is one of the possible schemes for implementing the energy generating cascade; FIG. 4 is a diagram corresponding to the standard Rankine cycle; FIG. 5 is a diagram of a possible embodiment of this method of the same temperature for membrane blocks; FIG. 6 is a diagram of another possible embodiment of this method with combined membranes in the low-temperature and high-temperature parts of the cascade; in FIG. 7 are graphs of the osmotic pressure of substances, in FIG. 8 is a diagram of a possible implementation of this method at the maximum osmotic pressure of one of the substances.
Для ясности изложения, и во избежание чрезмерной сложности иллюстрирующих схем, будем рассматривать только двухконтурные схемы реализации каскада рекуперации в сочетании с каскадом генерации энергии и для краткости будем использовать для обозначения растворимого вещества или группы растворимых веществ, каскада рекуперации просто «вeщecтвo A», «вeщecтвo B», и «pacтвop A», «pacтвop B». Причем вещество, выделяемое из раствора в низкотемпературной части каскада рекуперации будем считать ведущим, а вещество, растворяющееся в низкотемпературной части каскада рекуперации, ведомым. Говоря о каскаде генерации, будем использовать для обозначения растворимого вещества или группы растворимых веществ, просто «вeщecтвo C», и «pacтвop C».For clarity of presentation, and to avoid excessive complexity of the illustrative schemes, we will consider only double-circuit schemes for the implementation of the recovery cascade in combination with the energy generation cascade, and for brevity, we will use the term “substance A”, “material,” to describe the soluble substance or group of soluble substances, the recovery cascade B ”, and“ package A ”,“ package B ”. Moreover, the substance released from the solution in the low-temperature part of the recovery cascade will be considered the lead, and the substance dissolving in the low-temperature part of the recovery cascade will be led. Speaking about the generation cascade, we will use simply “substance C” and “solution C” to designate a soluble substance or group of soluble substances.
Вещества А и В могут иметь различные зависимости растворимости отSubstances A and B may have different solubility dependencies on
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) температуры и следовательно графики зависимости изменения осмотического давлении от температуры, удовлетворяющие условиям применимости для реализации данного способа. Для того, чтобы упростить пояснения сути способа, приведем только один из возможных вариантов графиков растворимости ведомого и ведущего веществ.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) temperature and therefore graphs of the dependence of the change in osmotic pressure on temperature, satisfying the applicability conditions for implementing this method. In order to simplify the explanation of the essence of the method, we present only one of the possible options for the solubility graphs of the driven and leading substances.
На фиг.l представлены поясняющие графики изменения величин растворимости для двух растворов: веществ А и В. Растворимость вещества А меняется с температурой, вещества В практически остается неизменной. В дальнейшем вещество А будем считать ведомым, вещество В ведущим. На графике фиг.2 представлен один из возможных вариантов вида кривых изменения осмотического давления для растворов веществ А и В, которого мы в дальнейшем будем придерживаться чтобы избежать перегрузки описания изложением многовариантных пояснений.Figure l presents explanatory graphs of changes in solubility values for two solutions: substances A and B. The solubility of substance A varies with temperature, substance B practically remains unchanged. In the future, substance A will be considered slave, substance B leading. The graph of figure 2 presents one of the possible variants of the type of curves of changes in the osmotic pressure for solutions of substances A and B, which we will continue to adhere to in order to avoid overloading the description with a multivariate explanation.
В общем случае, разница осмотических давлений может, как способствовать работе цикла по данному способу, так и препятствовать ей. В дальнейшем будем считать, что вещество А растворяется с поглощением большего количеством тепла, чем вещество В. Для рассмотрения энергогенерирующего каскада будем использовать вещество С растворимость которого слабо растет с ростом температуры раствора, т.е. линия растворимости которого, аналогична линии растворимости вещества В, а теплота растворения низка.In the General case, the difference in osmotic pressures can both contribute to the work of the cycle by this method, and interfere with it. In the future, we will assume that substance A dissolves with absorption of more heat than substance B. To consider the energy-generating cascade, we will use substance C whose solubility increases slightly with increasing solution temperature, i.e. whose solubility line is similar to the solubility line of substance B, and the heat of dissolution is low.
На фиг. 3 представлена одна из возможных схем, поясняющая общую идею реализации энергогенерирующего каскада. В полость 1 мембранного блока 1-8 подается растворимое вещество С, поскольку при повышенной температуре растворимость этого вещества несколько выше, и осмотическое давление его раствора увеличивает сам температурный фактор, то растворитель переходит на сторону раствора в полость 1 как это показано стрелкой, а растворимое вещество С растворяется с поглощением относительно небольшого количества тепла. Необходимое тепло подводится от горячей части контура рекуперации или частично от внешнего источника. После чего раствор по каналу 2 через теплообменник 3, где он охлаждается, а растворимое вещество может частично выделиться из раствора, подается в полость 9In FIG. Figure 3 presents one of the possible schemes explaining the general idea of implementing an energy-generating cascade. Soluble substance C is fed into cavity 1 of the membrane block 1-8, since at an elevated temperature the solubility of this substance is slightly higher, and the osmotic pressure of its solution increases the temperature factor itself, the solvent goes to the side of the solution in cavity 1 as shown by the arrow, and the soluble substance C dissolves with the absorption of a relatively small amount of heat. The necessary heat is supplied from the hot part of the recovery circuit or partially from an external source. After which the solution through channel 2 through the heat exchanger 3, where it is cooled, and the soluble substance can partially stand out from the solution, is fed into the cavity 9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) мембранного блока 4-9. Растворитель по причине падения осмотического давления раствора, под влиянием понижения температуры, переходит сквозь полупроницаемую мембрану в полость 4 как это показано стрелкой. Выделившееся в результате нарушения равновесия раствора С в полости 9 растворимое вещество С прокачивающим насосом 10 по каналу 11, через теплообменник 3, где оно подогревается, подается в полость 1 мембранного блока 1 - 8. Причем в процессе выделения вещества С из раствора в полости 9 происходит выделение относительно небольшого количества тепла, которое полностью или частично отводится в холодную часть контура рекуперации. Таким образом, замыкают циркуляцию растворимого вещества. Отделенный через мембрану блока 9-4 растворитель при относительно высоком давлении, из полости 4 по каналу 5 через теплообменник 3, где подогревается, подается на гидротурбину 6, приводящую генератор 7. Пройдя турбину, низконапорный растворитель подается в полость 8 мембранного блока 1-8, откуда он через полупроницаемую мембрану перекачивается в полость 1 под действием осмотического давления как это показано стрелкой. Таким образом, замыкают цикл движения растворителя. При этом тепло рекуперируют при помощи обратных потоков масс через теплообменник 3. Достаточно очевидно, что контур генерации может быть исполнен в вариантах, где генерация энергии будет осуществляться не относительно чистым растворителем, а, приводящим гидротурбину, раствором вещества С, либо раствором и растворителем на разных гидротурбинах. Подвод и отвод тепла обозначены на схеме большими стрелками.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) membrane unit 4-9. The solvent due to a drop in the osmotic pressure of the solution, under the influence of lowering the temperature, passes through a semipermeable membrane into cavity 4 as shown by the arrow. Soluble substance C released as a result of imbalance of solution C in cavity 9 is pumped through channel 11 through a heat exchanger 3, where it is heated, and is fed into cavity 1 of membrane unit 1 - 8. Moreover, in the process of substance C separation from solution in cavity 9, the release of a relatively small amount of heat, which is completely or partially removed to the cold part of the recovery circuit. Thus, circulate the soluble substance. The solvent separated through the membrane of block 9-4 at a relatively high pressure, from the cavity 4 through the channel 5 through the heat exchanger 3, where it is heated, is fed to a hydraulic turbine 6, which drives the generator 7. After passing the turbine, a low-pressure solvent is fed into the cavity 8 of the membrane block 1-8, whence it is pumped through a semipermeable membrane into cavity 1 under the action of osmotic pressure as shown by the arrow. Thus, close the cycle of movement of the solvent. In this case, the heat is recovered using the backflow of masses through the heat exchanger 3. It is quite obvious that the generation circuit can be performed in versions where the energy will be generated not by a relatively pure solvent, but by driving a turbine, a solution of substance C, or a solution and solvent on different hydraulic turbines. Heat supply and removal are indicated on the diagram by large arrows.
В качестве вспомогательного энергогенерирующего контура возможно применение и цикла Брайтона и цикла Стирлинга. Для простоты изложения, на схеме фиг.4 представлен стандартный цикл Ренкина, в качестве такого контура. Контур состоит из котла 21, паровой магистрали 22, паровой турбины 23, приводящей генератор 24, конденсатора 25, насоса 26, магистрали подачи рабочего тела 27 в котел 21, и рекуперирующего теплообменника 28. Подвод и отвод тепла обозначены на схеме большими стрелками.As an auxiliary energy-generating circuit, it is possible to use both the Brighton cycle and the Stirling cycle. For ease of presentation, the scheme of figure 4 presents the standard Rankine cycle, as such a circuit. The circuit consists of a boiler 21, a steam line 22, a steam turbine 23, a generator 24, a condenser 25, a pump 26, a supply line of the working fluid 27 to the boiler 21, and a heat recovery heat exchanger 28. The supply and removal of heat are indicated by large arrows on the diagram.
На всех схемах передача тепловой энергии к котлу 21 и от конденсатора 25 будет обозначена крупными полыми стрелками.In all schemes, the transfer of thermal energy to the boiler 21 and from the capacitor 25 will be indicated by large hollow arrows.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Поясним суть идеи работы каскада рекуперации и его взаимодействие с каскадом генерации, и вспомогательным энергогенерирующим контуром, при его наличии. При этом исходим из выбранных выше вариантов свойств растворимых веществ А, В и С. На фиг. 5 схематично показан один из возможных вариантов реализации данного способа. Для данной схемы принято условие практически одинаковой температуры для мембранных блоков 1-2, 5-6 на высокотемпературной стороне цикла и блоков 13-14,7-9 на низкотемпературной стороне цикла, в которых находятся вещества или растворы веществ А и В соответственно. В полость 2 мембранного блока 1-2 поступает раствор вещества А при высокой температуре. Через селективную мембрану, блока 1-2, как это показано стрелкой, происходит перемещение растворителя в полость 1. В результате нарушения равновесия раствора А в полости 2 происходит выделение из раствора вещества А, при этом тепло выделяется. Из полости 1 по каналу 4 растворитель поступает в полость 5 мембранного блока 5-6. В случае, если осмотическое давление раствора А полости 2 превышает давление раствора В в полости 6, то для повышения давления растворителя применяют насос 3, однако, в этом случае, такой насос может быть размещен и на магистрали 15 . Из полости 5 растворитель через мембрану подается в полость 6, как это показано стрелкой. В полости (6) происходит растворение вещества В. Поскольку количество тепла поглощенного при растворении вещества В меньше, чем количество тепла выделившегося при отделении из раствора вещества А, образуется избыток тепла, который передают горячей части энергогенерирующего каскада и паровому котлу вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии, как это показано большой стрелкой. Вещество А из полости 2 при помощи насоса 18, через теплообменник 16, где оно охлаждается, подается в полость 14 мембранного блока 13-14. В полости 14 происходит растворение вещества А с поглощением большого количества тепла, причем растворение всей массы вещества А не обязательно, после чего раствор А подается по магистрали 15, через теплообменник 16, где он нагревается и возможно продолжается его растворение, в полость 2 мембранного блока 1-2 , причем вещество А можетSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Let us explain the essence of the idea of the recovery cascade and its interaction with the generation cascade, and an auxiliary energy-generating circuit, if any. In this case, we proceed from the properties of the soluble substances A, B, and C selected above. In FIG. 5 schematically shows one of the possible options for implementing this method. For this scheme, the condition of almost the same temperature for membrane blocks 1-2, 5-6 on the high-temperature side of the cycle and blocks 13-14.7-9 on the low-temperature side of the cycle, in which substances or solutions of substances A and B are located, respectively, is accepted. A solution of substance A at a high temperature enters cavity 2 of the membrane block 1-2. Through the selective membrane of block 1-2, as shown by the arrow, the solvent moves into cavity 1. As a result of the imbalance of solution A in cavity 2, substance A is released from the solution, and heat is released. From the cavity 1 through the channel 4, the solvent enters the cavity 5 of the membrane block 5-6. If the osmotic pressure of the solution A of the cavity 2 exceeds the pressure of the solution B in the cavity 6, then to increase the pressure of the solvent pump 3 is used, however, in this case, such a pump can also be placed on line 15. From the cavity 5, the solvent is fed through the membrane into the cavity 6, as shown by the arrow. In the cavity (6), the substance B dissolves. Since the amount of heat absorbed during the dissolution of the substance B is less than the amount of heat released during the separation of the substance A from the solution, an excess of heat is formed, which is transferred to the hot part of the energy-generating cascade and to the steam boiler of the auxiliary energy-generating circuit, when it stock as shown by the big arrow. The substance A from the cavity 2 using the pump 18, through the heat exchanger 16, where it is cooled, is fed into the cavity 14 of the membrane block 13-14. In the cavity 14, the dissolution of substance A takes place with the absorption of a large amount of heat, and the dissolution of the entire mass of substance A is not necessary, after which the solution A is supplied via line 15, through the heat exchanger 16, where it is heated and its dissolution may continue in cavity 2 of the membrane unit 1 -2, and substance A may
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) подводиться к раствору ступенчато, по мере необходимости, если это целесообразно по энергетическим соображениям. Таким образом, замыкается циркуляция вещества А. Полученный в полости 6 раствор вещества В по магистрали 7 через теплообменник 16, где он охлаждается и возможно частичное выделение вещества В и его ступенчатый отвод в случаях , когда это целесообразно по энергетическим соображениям, подается в полость 8 мембранного блока 8-9. Через мембрану блока 8-9, как это показано стрелкой, происходит перемещение растворителя в полость 9. В результате нарушения равновесия раствора В в полости 8 происходит выделение из раствора вещества В, при этом тепло выделяется. Поскольку количество тепла, поглощенного при растворении вещества А больше, чем количество тепла, выделившееся при выделении из раствора вещества В, образуется недостаток тепла, который восполняют, отбирая тепло от холодной части энергогенерирующего каскада и у конденсатора вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии. Растворитель из полости 9 мембранного блока 8-9 по каналу 11 подают в полость 13 мембранного блока 13-14, где растворитель через мембрану перемещается в полость 14, как это показано стрелкой. В случае если осмотическое давление раствора В в полости 8 превышает осмотическое давление раствора А в полости 14 , давление растворителя повышают при помощи насоса 12, насос повышения давления может быть установлен и на магистрали 7, место установки принципиальным не является. Выделившееся в полости 8 вещество В при помощи насоса 10 по каналу 17 через теплообменник 16, где оно нагревается, подается в полость 6 мембранного блока 5-6. Таким образом, замыкается циркуляция вещества В. Растворитель циркулирует последовательно через элементы 1,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,2. Обведенными цифрами 2 и 1 на схеме обозначены горячая и холодная сторона цикла соответственно. Насосы 3 , 12 приведенные в данной схеме могут отсутствовать, или быть заменены одним насосом на одной из магистралей, где они расположены на схеме, или на магистрали 15. Сказанное справедливо для веществ с параметрами, оговоренными выше, для веществ с иными свойствами насосы могут быть расположены иначе.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) lead to the solution stepwise, as necessary, if appropriate for energy reasons. Thus, the circulation of the substance A closes. The solution of the substance B obtained in the cavity 6 along the line 7 through the heat exchanger 16, where it is cooled, and a partial isolation of the substance B and its step removal is possible, when it is expedient for energy reasons, is fed into the cavity 8 of the membrane block 8-9. Through the membrane of block 8-9, as shown by the arrow, the solvent moves into the cavity 9. As a result of the imbalance of solution B in cavity 8, substance B is released from the solution, and heat is released. Since the amount of heat absorbed during the dissolution of substance A is greater than the amount of heat released during the evolution of substance B from the solution, there is a lack of heat that is replenished by taking heat from the cold part of the energy-generating cascade and from the condenser of the auxiliary energy-generating circuit, if any. The solvent from the cavity 9 of the membrane block 8-9 through the channel 11 is fed into the cavity 13 of the membrane block 13-14, where the solvent moves through the membrane into the cavity 14, as shown by the arrow. If the osmotic pressure of solution B in cavity 8 exceeds the osmotic pressure of solution A in cavity 14, the pressure of the solvent is increased by pump 12, the pressure increase pump can be installed on line 7, the installation location is not critical. The substance B released in the cavity 8 is pumped through the channel 17 through the channel 17 through the heat exchanger 16, where it is heated, is fed into the cavity 6 of the membrane unit 5-6. Thus, the circulation of substance B is closed. The solvent circulates sequentially through the elements 1,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,2. The circled numbers 2 and 1 in the diagram indicate the hot and cold side of the cycle, respectively. Pumps 3, 12 shown in this diagram may be absent, or be replaced by one pump on one of the lines where they are located on the circuit, or on line 15. The above is true for substances with the parameters specified above, for substances with other properties, the pumps can be located differently.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) На фиг.6 схематично показан еще один из возможных вариантов реализации данного способа при сохранении идеи работы рекуперирующего каскада. Схема фиг.6 демонстрирует вариант работы этого каскада с совмещенными мембранами в низкотемпературной и высокотемпературной частях каскада.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Figure 6 schematically shows another possible implementation of this method while maintaining the idea of the recuperating cascade. The diagram of FIG. 6 shows a variant of the operation of this cascade with combined membranes in the low-temperature and high-temperature parts of the cascade.
В полость 1 мембранного блока 1-2 при высокой температуре подается раствор вещества А. Из полости 1 через мембрану, как показано стрелкой, растворитель переводят в полость 2, где происходит растворение вещества В. Из за нарушения равновесия раствора А в полости 1 происходит выделение вещества А из раствора, причем выделяется количество тепла большее, чем поглощается растворяющимся веществом В в полости 2. Образующийся избыток тепла, передают горячей части энергогенерирующего каскада и паровому котлу вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии, как это показано большой стрелкой. В случае, если осмотическое давление раствора А в полости 1 превышает осмотическое давление раствора В в полости 2, необходимый перепад создают насосами 3,9,10,12. Выделенное из раствора А в полости 1 вещество А, по каналу 4 , через теплообменник 5, где оно охлаждается, подают в полость б мембранного блока 6-7, причем, при необходимости, используется насос 3 . В полости 6 мембранного блока 6-7 вещество А растворяется при низкой температуре с поглощением тепла, причем полное растворение всей массы вещества А не обязательно, необходимый для этого растворитель подают через мембрану блока 6-7, как показано стрелкой, из полости 7 в которой происходит выделение из раствора вещества В. В случае, если осмотическое давление раствора В превышает осмотическое давление раствора А, необходимый напор создается при помощи работы насосов 3,9,10,12. Поскольку тепло растворения вещества А превышает тепло выделения из раствора вещества В, недостаток тепла возмещают, отбирая тепло от холодной части энергогенерирующего каскада и у конденсатора вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии. Подвод тепла обозначен большой стрелкой. Полученный в полости 6 холодный раствор А, по магистрали 8 через теплообменник 13, где он подогревается и возможно продолжение растворения вещества А, подают вAt a high temperature, a solution of substance A is introduced into cavity 1 of the membrane block 1-2. From the cavity 1, through the membrane, as shown by the arrow, the solvent is transferred to cavity 2, where the substance B dissolves. Due to the imbalance of solution A in cavity 1, the substance is released And from the solution, and the amount of heat released is greater than that absorbed by the soluble substance B in the cavity 2. The excess heat generated is transferred to the hot part of the energy generating cascade and to the steam boiler of the auxiliary energy generating tour, if available, as shown in a large arrow. If the osmotic pressure of solution A in cavity 1 exceeds the osmotic pressure of solution B in cavity 2, the necessary difference is created by pumps 3,9,10,12. The substance A isolated from the solution A in the cavity 1, through the channel 4, through the heat exchanger 5, where it is cooled, is fed into the cavity b of the membrane unit 6-7, and, if necessary, pump 3 is used. In the cavity 6 of the membrane block 6-7, substance A dissolves at a low temperature with heat absorption, and the complete dissolution of the entire mass of substance A is not necessary, the necessary solvent is supplied through the membrane of the block 6-7, as shown by the arrow, from the cavity 7 in which the allocation of substance B from the solution. If the osmotic pressure of solution B exceeds the osmotic pressure of solution A, the necessary pressure is created by the operation of the pumps 3,9,10,12. Since the heat of dissolution of substance A exceeds the heat of evolution from the solution of substance B, the lack of heat is compensated by taking heat from the cold part of the energy-generating cascade and from the condenser of the auxiliary energy-generating circuit, if any. Heat input is indicated by a large arrow. The cold solution A obtained in the cavity 6, along the line 8 through the heat exchanger 13, where it is heated and the dissolution of substance A can continue, is fed into
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) полость 1 мембранного блока 1—2 , используя при необходимости, насос 9. Таким образом, замыкают циркуляцию вещества А. Горячий раствор В из полости 2 мембранного блока 1-2. По магистрали 14, через теплообменник 13, где он охлаждается и возможно частичное выделение вещества В, подается в полость 7, причем при необходимости используют насос 12. В полости 7 по причине откачки растворителя через мембрану, происходит нарушение равновесия раствора В и выделение вещества В из раствора. Выделившееся вещество В по магистрали 11, через теплообменник 5, где оно нагревается, подается в полость 2 для растворения, причем может быть использован насос 10. Таким образом, замыкают цикл вещества В. Теплообменники 5 и 13 целесообразно выполнить единым устройством с общим теплообменом проходящих магистралей, на схеме они разнесены по соображениям удобства пояснения. Имеющиеся на схеме насосы 3,9,10,12 могут быть сокращены до трех или двух, по одному насосу на ветвь каждого вещества А или В, исходя из условий конкретной реализации.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cavity 1 of the membrane block 1-2, using pump 9 if necessary. Thus, the circulation of substance A is closed. Hot solution B from cavity 2 of the membrane block 1-2. On the line 14, through the heat exchanger 13, where it is cooled and the partial release of substance B is possible, it is fed into the cavity 7, and, if necessary, pump 12 is used. In the cavity 7, due to solvent pumping through the membrane, the equilibrium of solution B and the release of substance B from solution. The released substance B along the line 11, through the heat exchanger 5, where it is heated, is supplied to the cavity 2 for dissolution, and pump 10 can be used. Thus, the cycle of substance B is closed. Heat exchangers 5 and 13 are expedient to be implemented as a single device with the general heat exchange of the passing mains , in the diagram they are spaced for reasons of convenience of explanation. The pumps 3,9,10,12 available in the diagram can be reduced to three or two, one pump per branch of each substance A or B, based on the conditions of a particular implementation.
Соображения по поводу ступенчатого введения и отбора веществ сохраняют свою силу применительно как к этой, так и ко всем прочим рассматриваемым выше и ниже схемам осмотических каскадов. Обведенными цифрами 2 и 1 на схеме обозначены горячая и холодная сторона цикла соответственно.Considerations for the stepwise introduction and selection of substances remain valid in relation to this as well as to all other schemes of osmotic cascades considered above and below. The circled numbers 2 and 1 in the diagram indicate the hot and cold side of the cycle, respectively.
Таким образом, схемы рекуперирующих каскадов, представленные на фиг.5 и фиг. б в какой-то степени аналогичны тепловым насосам, работающим при помощи механических приводов. Однако рассматриваемый каскад реализуем и для случаев аналогичных тепловым насосам, работающим за счет подвода высокопотенциального тепла, например водоаммиачных, либо содержат в себе признаки обоих вариантов.Thus, the recovery cascade circuits shown in FIG. 5 and FIG. b to some extent similar to heat pumps operating with mechanical drives. However, the cascade under consideration is also possible for cases similar to heat pumps that operate by supplying high-potential heat, such as ammonia, or contain signs of both options.
На фиг.7 представлены графики осмотического давления веществ А и В свойства которых, применительно к этому описанию, были оговорены выше, причем вещество В растворяется при повышенной температуре tmах, тем самым, может быть увеличена его концентрация и/или осмотическое давление, что и обеспечивает работу контура рекуперации по типу цикла теплового насоса в предлагаемом способе.Figure 7 presents graphs of the osmotic pressure of substances A and B whose properties, as applied to this description, were discussed above, and substance B dissolves at an elevated temperature tmax, thereby its concentration and / or osmotic pressure can be increased, which ensures the operation of the recovery circuit according to the type of heat pump cycle in the proposed method.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) На фиг.8 схематично показан один из таких возможных вариантов реализации данного способа. В полость 1 мембранного блока 1-2 подают вещество В при температуре tmах. Растворяясь, вещество В создает максимальное в пределах данной схемы осмотическое давление. В результате из полости 2 в полость 1 через мембрану поступает растворитель, как это показано стрелкой. Полученный в полости 1 раствор вещества В по магистрали 4 прогоняют через теплообменник 9, где его температура падает от tmах до t2, после чего его прогоняют через теплообменник 5, где его температура падает от t2 до tls причем для обеспечения прокачки может быть использован, не являющийся обязательным элементом, насос 3. При этом некоторая часть вещества В может выделиться из раствора, образовав механический раствор и может быть ступенчато отведена в обратный теплообмен. Затем, раствор вещества В подают в полость 6 мембранного блока 6-17. Растворитель из полости б через мембрану блока 6-17 перетекает в полость 17. В результате нарушения равновесия раствора В в полости 6 происходит выделение вещества В из раствора. Выделившееся в полости 6 вещество В по магистрали 8, через теплообменники 5 и 9, где его температура доводится до tmах, подается в полость 1 мембранного блока 1 —2. Таким образом, замыкают движение вещества В. Из полости 17 мембранного блока 6-17, растворитель подают в полостьSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) On Fig schematically shows one of these possible options for implementing this method. In the cavity 1 of the membrane block 1-2 serves substance B at a temperature of tmax. Dissolving, substance B creates the maximum osmotic pressure within the given circuit. As a result, a solvent enters from the cavity 2 into the cavity 1 through the membrane, as shown by the arrow. The solution of substance B obtained in cavity 1 is passed through line 4 through a heat exchanger 9, where its temperature drops from tmax to t 2 , after which it is run through a heat exchanger 5, where its temperature drops from t 2 to t ls and can be used to ensure pumping pump 3, which is not an obligatory element. In this case, some part of substance B can be released from the solution, forming a mechanical solution and can be stepped away in reverse heat exchange. Then, a solution of substance B is fed into the cavity 6 of the membrane block 6-17. The solvent from cavity b through the membrane of block 6-17 flows into cavity 17. As a result of the imbalance of solution B in cavity 6, substance B is released from the solution. The substance B released in cavity 6 along line 8, through heat exchangers 5 and 9, where its temperature is brought to tmax, is fed into cavity 1 of the membrane block 1–2. Thus, the movement of substance B is closed. From the cavity 17 of the membrane block 6-17, the solvent is fed into the cavity
16 мембранного блока 15-16. В полости 15, при низкой температуре ti происходит растворение вещества А растворителем, прошедшим мембрану, как это показано стрелкой. Причем полное растворение всего вещества А не обязательно. Вещество А растворяется с поглощением тепла большего, чем было выделено при выделении из раствора вещества В. В результате суммирования тепловых эффектов выделения вещества В и растворения вещества А образуется недостаток тепла, который возмещают, отбирая тепло от холодной части энергогенерирующего каскада и у конденсатора вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии tl. Подведение тепла показано большой стрелкой. Полученный в полости 15 раствор вещества А по магистрали 14, через теплообменник 5, где его температуру повышают до t2, подают в полость И мембранного блока 11-12,16 membrane block 15-16. In the cavity 15, at a low temperature ti, the substance A dissolves with the solvent passing through the membrane, as shown by the arrow. Moreover, the complete dissolution of the entire substance A is not necessary. Substance A dissolves with absorption of heat greater than that which was released during the evolution of substance B. As a result of summing the thermal effects of the evolution of substance B and dissolution of substance A, a lack of heat is generated, which is compensated by taking heat from the cold part of the energy-generating cascade and from the condenser of the auxiliary energy-generating circuit , if available tl. Heat input is indicated by a large arrow. Obtained in the cavity 15, the solution of substance A along the line 14, through the heat exchanger 5, where its temperature is increased to t 2 , is fed into the cavity And of the membrane block 11-12,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) причем возможно дальнейшее растворение вещества В или его ступенчатое подведение в магистраль 14 в теплообменнике 5 в случаях , когда это целесообразно. Через мембрану блока 11-12, как это показано стрелкой, растворитель переходит в полость 12. В результате нарушения равновесия раствора в полости 11, происходит выделение из раствора вещества А при температуре t2. Образующийся избыток тепла, передают горячей части энергогенерирующего каскада и паровому котлу вспомогательного энергогенерирующего контура, при его наличии, как это показано большой стрелкой. Полученное в полости 11 вещество А по каналу 13, через теплообменник 5, где его охлаждают до температуры ti, подают в полость 15 мембранного блока 15-16, причем, если вещество А выделяется из раствора по мере охлаждения, его могут ступенчато изымать и направлять в обратный теплообмен, в случаях, когда это целесообразно. Таким образом, замыкают циркуляцию вещества А. Полученный в полости 12 растворитель, по каналу 10, через теплообменник 9, где его температуру повышают до tmах , подают в полость (2) мембранного блока 1-2. ' SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) moreover, it is possible to further dissolve the substance B or its stepwise supply to the line 14 in the heat exchanger 5 in cases where it is appropriate. Through the membrane of the block 11-12, as shown by the arrow, the solvent passes into the cavity 12. As a result of the imbalance of the solution in the cavity 11, the substance A is released from the solution at a temperature t 2 . The excess heat generated is transferred to the hot part of the energy-generating cascade and to the steam boiler of the auxiliary energy-generating circuit, if any, as shown by the large arrow. The substance A obtained in the cavity 11 through the channel 13, through the heat exchanger 5, where it is cooled to the temperature ti, is fed into the cavity 15 of the membrane block 15-16, and, if the substance A is released from the solution as it cools, it can be removed in steps and sent to reverse heat transfer, when appropriate. Thus, the circulation of substance A is closed. The solvent obtained in cavity 12 passes through channel 10 through heat exchanger 9, where its temperature is increased to tmax, and is fed into cavity (2) of membrane unit 1-2. ''
Под действием высокого осмотического давления, растворитель через мембрану попадает в полость 1 , как это показано стрелкой, где происходит растворение вещества В. Таким образом, растворитель последовательно проходит через все теплообменники и мембранные блоки.Under the action of high osmotic pressure, the solvent passes through the membrane into cavity 1, as shown by the arrow, where the B substance is dissolved. Thus, the solvent passes through all heat exchangers and membrane blocks in series.
Таким образом, возможно полностью компенсировать разницу осмотических давлений между растворами веществ А и В в низкотемпературной и высокотемпературной частях рекуперирующего контура, либо даже обеспечить генерацию некоторой части энергии в случае когда имеются для этого соответствующие условия, за счет превышения осмотического давления при tmах раствором вещества В. В случаях, когда компенсировать разницу осмотических давлений за счет повышения температуры контура вещества В полностью не удастся, недостаток в давлении может быть компенсирован насосом 7 или установкой насоса на ветвь 10.Thus, it is possible to completely compensate for the difference in osmotic pressures between solutions of substances A and B in the low-temperature and high-temperature parts of the recovery circuit, or even to provide the generation of a certain part of the energy in the case when there are corresponding conditions for this, due to the excess of the osmotic pressure at tm by the solution of substance B. In cases where it is not possible to completely compensate for the difference in osmotic pressures due to an increase in the temperature of the circuit of substance B, the lack of pressure can be Compensated by pump 7 or by installing the pump on branch 10.
Совершенно очевидно, что мембранные блоки 6-17 и 15-16 могут быть объединены в единый мембранный блок, что не является принципиальным.It is obvious that the membrane blocks 6-17 and 15-16 can be combined into a single membrane block, which is not fundamental.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Кроме того, достаточно очевидно, что возможно разделение контура каскада рекуперации вещества В на две ступени ti- t2 и t2 — tmах , с применением различных веществ, если это целесообразно по энергетическим соображениям. Во все виды схем и во все виды каскадов, как на высокотемпературной, так и на низкотемпературной сторонах, когда это целесообразно по энергетическим соображениям, могут быть введены дополнительные элементы (мембранные блоки разбавления, турбины и генераторы), повышающие эффективность работы схем, в рамках заявленного способа. По причине множественности вариантов и очевидности, примеры схем не приводятся. Кроме того, заявленный способ осуществляется и для случаев, когда каскад рекуперации и каскад генерации выполнены в единой схеме с перетеканием растворителя в высокотемпературной и низкотемпературной частях между контурами веществ А, В, С, когда это целесообразно. Возможна и реализация данного способа с перемещением самого растворяемого вещества между контурами ведущего вещества в каскаде рекуперации и контуром каскада генерации, в этом случае в обоих контурах используется одно и то же вещество В. Схемы, реализующие эти варианты, не приводятся по причинам очевидности и многообразности исполнения.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) In addition, it is quite obvious that it is possible to separate the circuit of the cascade for the recovery of substance B into two stages ti- t 2 and t 2 - tmax, using various substances, if this is advisable for energy reasons. In all types of circuits and in all types of cascades, both on the high-temperature and on the low-temperature sides, when it is expedient for energy reasons, additional elements (membrane dilution blocks, turbines and generators) can be introduced that increase the efficiency of the circuits, within the framework of the declared way. Due to the multiplicity of options and evidence, examples of schemes are not given. In addition, the claimed method is carried out for cases where the recovery cascade and the generation cascade are made in a single scheme with the flow of solvent in the high-temperature and low-temperature parts between the circuits of substances A, B, C, when appropriate. It is also possible to implement this method with moving the soluble substance between the circuits of the lead substance in the recovery cascade and the circuit of the generation cascade, in this case the same substance B is used in both circuits. The circuits that implement these options are not given for reasons of obviousness and variety of designs .
Для всех возможных схем контуров генерации и рекуперации, реализующих заявленный способ в вариантах нескольких растворимых веществ, в случаях, когда это целесообразно по энергетическим причинам, следует последовательно вводить и изымать, растворимые вещества из контуров по мере их выделения из раствора и растворения в нем с изменением температуры растворов, с последующим возвратом в обратный теплообмен. В некоторых случаях, это позволит снизить затраты на охлаждение растворимых веществ, подводимых к самой холодной точке цикла, и приводит, тем самым, к увеличению эффективности способа в целом, путем использования большей массы агента для поглощения тепла. Схемы, поясняющие это улучшение, являются очевидными и нами не приводятся. Таким образом, для реализации способа применяют, как минимум, три контура, один из которых содержит вещество или группу веществ и функционально является контуром генерации, в описании он назван каскадомFor all possible schemes of generation and recovery circuits that implement the claimed method in several soluble substances, in cases where it is advisable for energy reasons, it is necessary to introduce and withdraw sequentially soluble substances from the circuits as they separate from the solution and dissolve in it with a change temperature of solutions, followed by return to reverse heat transfer. In some cases, this will reduce the cost of cooling the soluble substances supplied to the coldest point of the cycle, and thereby lead to an increase in the efficiency of the process as a whole by using a larger mass of agent for heat absorption. The schemes explaining this improvement are obvious and are not given by us. Thus, to implement the method, at least three circuits are used, one of which contains a substance or a group of substances and is functionally a generation circuit, in the description it is called a cascade
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) генерации, и два контура каскада рекуперации в которых имеются два вещества или две группы веществ, одно из которых обеспечивает перекачку растворителя между растворами, его можно назвать ведущим, другое обеспечивает необходимые тепловые эффекты, его можно назвать ведомым, либо одно вещество в двух контурах на разных участках линии растворимости. Ведущее вещество или группу веществ, следует подбирать таким образом, чтобы теплота его растворимости была минимальна, а осмотическое давление его раствора относительно высоким. Кроме того, для компенсации тепловых эффектов, связанных с выделением растворимых веществ по мере их охлаждения в теплообменниках и разницы теплоемкостей масс веществ в обратных потоках, в случаях, когда это целесообразно, используют стандартные контуры преобразования тепловой энергии в механическую, такие, как контур Ренкина, Брайтона, Стирлинга в зависимости от конкретной реализации. Ведомое вещество следует подбирать таким образом, чтобы теплота необходимая для его растворения была максимальной, а осмотическое давление его раствора относительно мало. Причем для растворов веществ не обязательна одинаковая температура на холодной и горячей стороне цикла.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) generation, and two circuits of the recovery cascade in which there are two substances or two groups of substances, one of which ensures the transfer of solvent between solutions, it can be called the leader, the other provides the necessary thermal effects, it can be called slave, or one substance in two circuits on different sections of the solubility line. The leading substance or group of substances should be selected so that the heat of its solubility is minimal and the osmotic pressure of its solution is relatively high. In addition, to compensate for the thermal effects associated with the release of soluble substances as they cool in heat exchangers and the difference in heat capacities of the masses of substances in the return flows, when it is appropriate, use standard contours of the conversion of thermal energy into mechanical energy, such as the Rankine circuit, Brighton, Stirling depending on the specific implementation. The driven substance should be selected so that the heat required for its dissolution is maximum, and the osmotic pressure of its solution is relatively small. Moreover, for solutions of substances the same temperature on the cold and hot side of the cycle is not required.
Кроме того, поскольку реальные полупроницаемые мембраны не обладают идеальной селективностью, то для реализации работы реальных установок по заявленному способу, необходимо наличие агрегатов по очистке растворителя и растворов от проникших за мембраны растворимых веществ. На приведенных схемах такие агрегаты не показаны.In addition, since real semi-permeable membranes do not have ideal selectivity, for the implementation of the work of real plants according to the claimed method, it is necessary to have aggregates for cleaning the solvent and solutions of soluble substances penetrating the membranes. In the above diagrams, such units are not shown.
В случае, если растворимое вещество выпадает в кристаллический осадок и, или склонно к образованию относительно устойчивых переохлажденных растворов, то во все схемы целесообразно ввести дополнительные турбулизирующие устройства, обеспечивающие выделение растворимого вещества из раствора.In the event that a soluble substance precipitates into a crystalline precipitate and is prone to the formation of relatively stable supercooled solutions, then it is advisable to introduce additional turbulizing devices into all schemes that ensure the isolation of the soluble substance from the solution.
Очевидно, что выбор точки подведения тепла преобразуемого в полезную работу и отведения тепла достаточно произволен, и зависит от параметров конкретной реализации по заявленному способу.Obviously, the choice of the point of heat input converted into useful work and heat removal is quite arbitrary, and depends on the parameters of a particular implementation according to the claimed method.
Таким образом создан эффективный способ организации работы многоконтурного, каскадного энергогенерирующего цикла на основеThus, an effective way to organize the work of a multi-circuit, cascade energy-generating cycle based on
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) селективных мембран и расширен арсенал способов организации работы многоконтурного, каскадного энергогенерирующего цикла на основе селективных мембран.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) selective membranes and an expanded arsenal of methods for organizing the operation of a multi-loop, cascading energy-generating cycle based on selective membranes.
При этом повышен КПД работы тепловой машины в целом за счет работы термодинамических циклов генерации энергии, осуществляющих эффективную рекуперацию тепловой энергии посредством изменения состояния растворов при помощи селективных мембран при перемещении растворителя между двумя или более замкнутыми контурами с веществами или группами веществ, растворяющихся с различным тепловым эффектом, либо одним веществом на разных по температуре участках растворимости.At the same time, the efficiency of the heat engine as a whole is improved due to the work of thermodynamic energy generation cycles that efficiently recover heat energy by changing the state of solutions using selective membranes when the solvent moves between two or more closed loops with substances or groups of substances that dissolve with different thermal effects , or one substance in different temperature solubility regions.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Настоящее изобретение реализуется с помощью универсального оборудования, широко распространенного в машиностроении.The present invention is implemented using universal equipment widely used in mechanical engineering.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ работы энергогенерирующих циклов, функционирующих за счет изменения термодинамического состояния рабочего тела, отличающийся тем, что организуют как минимум двухкаскадный цикл движения растворителя между разделенными полупроницаемыми мембранами растворами в каскадах генерации и рекуперации, при этом для отъема тепла от холодной части каскада генерации и передачи его горячей части каскада генерации, состоящего из контура, работающего за счет разницы осмотических давлений раствора при разной температуре, используют теплоту растворения и выделения из раствора двух или более веществ или двух или более групп растворимых или абсорбируемых веществ с различными термодинамическими свойствами на линиях их насыщения и за пределами этих линий, либо одного вещества на разных участках линии растворимости, для чего в холодной части каскада рекуперации через селективную мембрану или мембраны перемещают растворитель от одного раствора к другому так, что одно из веществ или одна из групп веществ выделяется из раствора либо абсорбируется с выделением тепла или поглощением тепла или околонулевым тепловым эффектом, а второе вещество или группа веществ растворяется либо выделяется абсорбером с поглощением большего по количеству тепла, в результате чего в холодной части цикла отнимают тепло от холодной части каскада генерации, после чего полученный раствор и выделенное вещество или вещества передают в горячую часть цикла, подогревая их встречным теплообменом, в горячей части цикла производят обратное по направлению перемещения растворителя через селективную мембрану или мембраны в результате чего получают обратный тепловой эффект и передают тепло горячей части каскада генерации, полученный раствор и выделенное вещество возвращают в холодную часть цикла, охлаждая их встречным теплообменом, замыкая цикл движения рабочих веществ и растворителя, случае целесообразности отвод или введение растворимых веществ в соответствующие контура производят поэтапно, причем каскады могут быть выполнены как раздельно, так и по схемам общей циркуляции растворителя и растворимых веществ.1. The method of operation of energy-generating cycles, functioning due to changes in the thermodynamic state of the working fluid, characterized in that they organize at least a two-stage cycle of movement of the solvent between the separated semipermeable membranes by solutions in the generation and recovery cascades, while removing heat from the cold part of the generation and transfer cascade its hot part of the generation cascade, consisting of a circuit operating due to the difference in the osmotic pressure of the solution at different temperatures, use heat dissolving and isolating from solution two or more substances or two or more groups of soluble or absorbable substances with different thermodynamic properties on the lines of their saturation and outside these lines, or one substance on different parts of the solubility line, for which, in the cold part of the recovery cascade, through selective the membrane or membranes move the solvent from one solution to another so that one of the substances or one of the groups of substances is released from the solution or absorbed with heat or absorption heat or near-zero heat effect, and the second substance or group of substances dissolves or is emitted by an absorber with absorption of a larger amount of heat, as a result of which heat is removed from the cold part of the generation cascade in the cold part of the cycle, after which the resulting solution and the released substance or substances are transferred to the hot part of the cycle, heating them with counter heat exchange, in the hot part of the cycle, the opposite is done in the direction of movement of the solvent through the selective membrane or membranes, as a result of which they reverse the thermal effect and transfer heat to the hot part of the generation cascade, the resulting solution and the recovered substance are returned to the cold part of the cycle, cooled by counter heat exchange, closing the cycle of movement of the working substances and solvent, if appropriate, the removal or introduction of soluble substances into the corresponding circuits is carried out in stages, and cascades can be performed both separately and according to the general circulation schemes of the solvent and soluble substances.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что преобразование тепла2. The method according to claim 1, characterized in that the heat conversion
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) дополнительно осуществляют при помощи одного или нескольких вспомогательных контуров, работающих по известным паровым или газовым циклам, таким как циклы Ренкина, Брайтона, Стирлинга, в которые осуществляют отвод и, или подвод тепла, которое не могло быть преобразовано в каскаде генерации.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) additionally carried out using one or more auxiliary circuits operating on known steam or gas cycles, such as Rankine, Brighton, Stirling cycles, which carry out the removal and, or supply of heat, which could not be converted in the cascade of generation.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2007/000009 2007-01-12 2007-01-12 Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes WO2008088235A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000009 WO2008088235A1 (en) 2007-01-12 2007-01-12 Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000009 WO2008088235A1 (en) 2007-01-12 2007-01-12 Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008088235A1 true WO2008088235A1 (en) 2008-07-24

Family

ID=39636168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2007/000009 WO2008088235A1 (en) 2007-01-12 2007-01-12 Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2008088235A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906250A (en) * 1973-07-03 1975-09-16 Univ Ben Gurion Method and apparatus for generating power utilizing pressure-retarded-osmosis
US3978344A (en) * 1973-11-12 1976-08-31 Jellinek Hans H G Osmosis process for producing energy
US4193267A (en) * 1977-02-25 1980-03-18 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority Method and apparatus for generating power utilizing pressure-retarded osmosis
SU842217A1 (en) * 1973-06-25 1981-06-30 Lazarev Mikhail F Apparatus for converting energy with use of osmotic pressure
US6185940B1 (en) * 1999-02-11 2001-02-13 Melvin L. Prueitt Evaporation driven system for power generation and water desalinization
EA004597B1 (en) * 2002-04-26 2004-06-24 Павел Анатольевич Назаров Apparatus for producing mechanical energy and heat osmotic engine for realizing therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU842217A1 (en) * 1973-06-25 1981-06-30 Lazarev Mikhail F Apparatus for converting energy with use of osmotic pressure
US3906250A (en) * 1973-07-03 1975-09-16 Univ Ben Gurion Method and apparatus for generating power utilizing pressure-retarded-osmosis
US3978344A (en) * 1973-11-12 1976-08-31 Jellinek Hans H G Osmosis process for producing energy
US4193267A (en) * 1977-02-25 1980-03-18 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority Method and apparatus for generating power utilizing pressure-retarded osmosis
US6185940B1 (en) * 1999-02-11 2001-02-13 Melvin L. Prueitt Evaporation driven system for power generation and water desalinization
EA004597B1 (en) * 2002-04-26 2004-06-24 Павел Анатольевич Назаров Apparatus for producing mechanical energy and heat osmotic engine for realizing therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110314818A1 (en) Cascaded condenser for multi-unit geothermal orc
US9932862B2 (en) Method and apparatus for heating an expansion machine of a waste heat recovery apparatus
EP2751395B1 (en) Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid
EP3293373B1 (en) Supercritical carbon dioxide power generation system
CN102459846B (en) Thermoelectric energy storage system having two thermal baths and method for storing thermoelectric energy
RU2673959C2 (en) System and method for energy regeneration of wasted heat
US9671138B2 (en) Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid
US5007240A (en) Hybrid Rankine cycle system
US9784248B2 (en) Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid
Novotny et al. Absorption power cycles for low‐temperature heat sources using aqueous salt solutions as working fluids
JP2009221961A (en) Binary power generating system
US20140075937A1 (en) Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid
KR20140048217A (en) Steam power cycle system
US20170275190A1 (en) System using heat energy to produce power and pure water
RU2429365C2 (en) Procedure and device for conversion of thermal energy into mechanical work
MX2014011444A (en) System and method for recovery of waste heat from dual heat sources.
JP2014529039A (en) Improved ocean thermal energy conversion method and system
JPS61149507A (en) Heat recovery device
JP2012225177A (en) Power generation apparatus
KR101999811B1 (en) Supercritical Rankine cycle-based heat engine and method for operating the same heat engine
US9140467B2 (en) Solar energy system
JP2015068630A (en) Heat pump device and cogeneration device
WO2008088235A1 (en) Method for operating multiloop, cascade power generating cycles using selective membranes
WO2016129451A1 (en) Heat exchanger, energy recovery device, and ship
RU2347983C2 (en) Method of organising operation of multicomponent energy-generating cycle using selective membranes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07793980

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07793980

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1