Rankine цикъл за парна турбина

Въпреки че технологичният прогрес е много бърз, човек често вижда ситуации, в които съвременните принципи използват принципи, открити през последните столетия. Например, цикълът на Ранкин, изобретен през 19 век, се използва за работа парни турбини и сега.

Големият изобретател

Цикълът на Ранкин е открит от шотландски физик и инженер, който е живял и работил в последното столетие. Изобретението е кръстено на този велик учен, който е и един от основателите на техническата термодинамика.

Rankin Уилям Джон е роден през 1820 г. в град Единбург, където учи три години в института. Въпреки това ученият не успя да завърши тази институция поради трудно финансово положение. Но това не пречи на надарения физик да извърши редица полезни открития. Така през 1849 г. той получава уравнения в термодинамиката, описващи връзката между механичната енергия и топлината. Той също така конструира теорията за парния двигател и разработи основните принципи, които подкопават работата на тази единица. Тези разпоредби представляват процеса, на който е дадено името в чест на учения, цикълът на Ранкини.

Акценти

Този цикъл е теоретичен израз на работата на термодинамичните процеси, които се появяват по време на експлоатацията на парни инсталации в режим на повторение. Човек може да различи такива основни операции, които са включени в този цикъл:

• течността се изпарява под високо налягане;
• водните молекули в газовото състояние се разширяват;
• на стените на съда се кондензира мокра пара;
• налягане на флуида увеличава (връща към първоначалната стойност).

Може да се отбележи, че топлинната ефективност за този цикъл е пряко пропорционална на началната температура. Също така, ефективността на този процес се определя от стойностите на налягането и индекса на топлинното състояние в началната позиция и на изхода.

Парна турбина

Това устройство е a топлинен двигател, в резултат на което се генерира електричество. Основните възли на тази инсталация могат да бъдат представени в следния списък:

• Подвижна част, която се състои от ротор и фиксирани лопатки върху него;
• Стационарен елемент с такива съставни части като статор и дюзи.

Операцията на централата може да бъде характеризирана по този начин. Водата в газообразно състояние при висока температура и налягане се подава в турбинните дюзи. Тук, при свръхзвукова скорост, потенциалната енергия на парата се превръща в кинетична енергия, докато частиците на пара се задвижват. Това от своя страна създава газообразен поток, който действа върху лопатките на турбината. Завъртането на тези елементи води до движение на ротора, което води до образуване на електричество. След това се извършва кондензация на парите и се утаява в специален приемник с охладена вода, откъдето отново се вкарва течността в топлообменника. По този начин възниква повторение на операциите, т.е. изпълнява се цикъл на Rankine.

Този принцип се използва в инсталациите на атомни електроцентрали, като се използва и при експлоатацията на автономни турбинни блокове за производството на електроенергия. Тази схема е най-ефективна и икономична. Инсталации, които работят по принципите на Rankin, се разпространяват по целия свят.