Хотя технологический прогресс идет очень быстро, Često možete vidjeti situacije kada moderne instalacije koriste principe otkrivene u prošlim stoljećima. Na primjer, Rankine ciklus, koji je izumljen u 19. stoljeću, koristi se u parnim turbinama i danas.
Veliki izumitelj
Rankineov ciklus otkrio je škotski fizičar iinženjer koji je živio i radio u devetnaestom stoljeću. Izum je dobio ime po ovom velikom znanstveniku, koji je također bio jedan od utemeljitelja tehničke termodinamike.
Rankin William John rođen je 1820. u graduEdinburghu, gdje je studirao tri godine na institutu. Međutim, znanstvenik nije uspio završiti ovu instituciju zbog teške financijske situacije. No, to nadarenog fizičara nije spriječilo da napravi brojna korisna otkrića. Tako je 1849. godine dobio jednadžbe u termodinamici koje opisuju odnos između mehaničke energije i topline. Također je izveo konstrukciju teorije parnog stroja i razvio osnovne principe koji su činili osnovu za rad ove jedinice. Te odredbe čine postupak koji je dobio ime u čast znanstvenika - Rankinov ciklus.
pramenovi
Ovaj je ciklus teoretski izrazrad termodinamičkih procesa koji se javljaju tijekom rada termoelektrana u načinu ponavljanja. Moguće je razlikovati sljedeće osnovne operacije uključene u ovaj ciklus:
- tekućina isparava pod visokim tlakom;
- molekule vode u plinovitom stanju se šire;
- mokra para kondenzira se na stijenkama posude;
- tlak tekućine raste (vraća se na izvornu vrijednost).
Može se primijetiti da je toplinska učinkovitost za tociklus je izravno proporcionalan početnoj temperaturi. Također, učinkovitost ovog postupka rezultat je vrijednosti tlaka i pokazatelja toplinskog stanja u početnom položaju i na izlazu.
Parna turbina
Ova jedinica je toplinski motor koji proizvodi električnu energiju. Glavni čvorovi ove instalacije mogu biti predstavljeni na sljedećem popisu:
- pokretni dio, koji se sastoji od rotora i noževa učvršćenih na njemu;
- stacionarni element koji ima komponente poput statora i mlaznica.
Rad instalacije može se okarakterizirati kako slijediput. Voda u plinovitom stanju pri visokoj temperaturi i tlaku dovodi se u mlaznice turbine. Ovdje se pri nadzvučnoj brzini potencijalna energija pare pretvara u kinetičku energiju i čestice pare pokreću se. To zauzvrat stvara plinoviti tok koji djeluje na lopatice turbine. Rotacija ovih elemenata prisiljava rotor da se kreće, što rezultira proizvodnjom električne energije. Tada se para kondenzira i taloži se u posebnom prijemniku ohlađene vode, odakle se tekućina ponovno uvlači u izmjenjivač topline. Dakle, operacije se ponavljaju, odnosno provodi se Rankinov ciklus.
Ovaj se princip koristi u instalacijama nanuklearne elektrane, koristi se i u radu autonomnih turbinskih postrojenja za proizvodnju električne energije. Ova je shema daleko najučinkovitija i najekonomičnija. Instalacije koje djeluju po Rankineovim principima distribuiraju se po cijelom svijetu.
