Rankinski ciklus parne turbine

Iako je tehnološki napredak vrlo brz, često se vidi situacije u kojima moderna načela koriste načela koja su otkrivena u proteklim stoljećima. Na primjer, ciklus Rankine, koji je izumljen u 19. stoljeću, koristi se za rad parne turbine i sada.

Veliki izumitelj

Rankinski ciklus otkrio je škotski fizičar i inženjer koji je živio i radio u prošlom stoljeću. Izum je dobio ime po ovom velikom znanstveniku, koji je bio i jedan od osnivača tehničke termodinamike.

Rankin William John rođen je 1820. godine u gradu Edinburghu, gdje studira tri godine na Institutu. Međutim, znanstvenik nije uspio završiti ovu ustanovu zbog teške financijske situacije. Ali to nije zaustavilo nadarenog fizičara da izvrši niz korisnih otkrića. Tako je 1849. godine dobio jednadžbe u termodinamici, opisujući odnos mehaničke energije i topline. Također je konstruirao teoriju parnog stroja i razvio osnovne principe koji podupiru rad ove jedinice. Ove odredbe čine proces koji je dobio ime u čast znanstvenika, ciklusa Rankine.

pramenovi

Ovaj je ciklus teorijski izraz rada termodinamičkih procesa koji se javljaju tijekom rada parnih elektrana u načinu ponavljanja. One mogu razlikovati takve osnovne operacije koje su uključene u ovaj ciklus:

• tekućina isparava pod visokim tlakom;
• molekule vode u plinovitom stanju se šire;
• vlažna para kondenzira se na zidovima posude;
• tlak fluida povećava se (vraća se na izvornu vrijednost).

Može se primijetiti da je toplinska učinkovitost ovog ciklusa izravno proporcionalna početnoj temperaturi. Također, učinkovitost ovog postupka određena je vrijednostima tlaka i indeksom stanja topline u početnom položaju i na izlazu.

Parna turbina

Ova jedinica je a toplinski motor, kao rezultat generiranja električne energije. Glavni čvorovi ove instalacije mogu se prikazati na sljedećem popisu:

• Pokretni dio, koji se sastoji od rotora i nepomičnih lopatica na njemu;
• Stacionarni element s takvim sastavnim dijelovima kao stator i mlaznice.

Na ovaj se način može karakterizirati rad postrojenja. Voda u plinovitom stanju pri visokoj temperaturi i tlaku ulazi u mlaznice turbine. Ovdje, pri nadzvučnoj brzini, potencijalna energija pare pretvara se u kinetičku energiju, dok se čestice pare potiču. Ovo zauzvrat stvara plinoviti protok koji djeluje na lopatice turbina. Rotacija tih elemenata uzrokuje pomicanje rotora, što dovodi do stvaranja električne energije. Tada dolazi do kondenzacije pare, a smjestio se u posebnom prijamniku s hladnom vodom, odakle se tekućina opet prisilno uvlači u izmjenjivač topline. Tako se javlja ponavljanje operacija, tj. Izvođenje ciklusa Rankine.

Ovo se načelo koristi u postrojenjima u nuklearnim elektranama, a koristi se i za rad autonomnih turbina za proizvodnja električne energije. Ova je shema daleko najučinkovitija i ekonomičnija. Instalacije koje rade na principima Rankina, distribuiraju se diljem svijeta.