La Rankine-ciklo por vaporo-turbino

Kvankam teknologia progreso estas tre rapida, ofte oni povas vidi situaciojn, en kiuj modernaj instalaĵoj uzas principojn, kiuj estis malkovritaj en la pasintaj jarcentoj. Ekzemple, Rankine ciklo, kiu estis inventita en la 19-a jarcento, estas uzata en la turbinoj de vaporo kaj nun.

La granda inventisto

La ciklo de Rankin estis malkovrita de skota fizikisto kaj inĝeniero, kiu vivis kaj laboris en la antaŭa jarcento. La invento estis nomita laŭ ĉi tiu granda sciencisto, kiu ankaŭ estis unu el la fondintoj de teknika termodinámiko.

Rankin William John naskiĝis en 1820 en la urbo de Edimburgo, kie li studis dum tri jaroj en la mezlernejo. Tamen, la scienculo malsukcesis fini ĉi tiun institucion pro malfacila financa situacio. Sed ĉi tio ne haltigis la bonhavan fizikiston efektivigi multajn utilajn malkovrojn. Tiel, en 1849 li ricevis ekvaciojn en termodinámiko, priskribante la rilaton inter mekanika energio kaj varmego. Li ankaŭ konstruis la teorion de vaporo kaj disvolvis la bazajn principojn, kiuj submetas la laboron de ĉi tiu unuo. Ĉi tiuj dispozicioj konstituas la procezon, kiu ricevis la nomon en honoro de la sciencisto-la Rankine-ciklo.

Plej elstaraj

Ĉi tiu ciklo estas teoria esprimo de la laboro de termodinámikaj procezoj okazantaj dum la funkciado de vaporoj en la ripeta reĝimo. Eblas solvi tiajn bazajn operaciojn enirante en ĉi tiun ciklon:

• La likva evaporas je alta premo;
• La akvaj molekuloj en la gasea stato ekspansiiĝas;
• Malseka vaporo kondidas sur la muroj de la ŝipo;
• fluida premo estas pliigita (revenis al la komenca valoro).

Oni povas rimarki, ke la termika efikeco por ĉi tiu ciklo estas en rekta proporcio al la komenca temperaturo. Ankaŭ la efikeco de ĉi tiu procezo estas determinita per la premo-valoroj kaj la varma stato-indekso ĉe la komenca pozicio kaj ĉe la elirejo.

Turbino Steam

Tiu unuo estas termika motoro, rezulte de kiuj elektra potenco generita. La ĉefaj nodoj de ĉi tiu instalado povas esti prezentitaj en la sekva listo:

• Movebla parto, kiu konsistas el rotoro kaj fiksaj klingoj sur ĝi;
• Elekturan elementon havante tiajn elementojn kiel statoron kaj cigaredojn.

La laboro de la planto povas esti karakterizita tiel. Akvo en la gasea ŝtato ĉe alta temperaturo kaj premo estas nutrita en la turbinaj puziloj. Ĉi tie, ĉe supersona rapido, la ebla energio de la vaporo igas kinetikan energion, dum la eroj de la vaporo estas movitaj. Ĉi tio, siavice, kreas gaseran fluon, kiu agas sur la turbinaĵoj. Rotacio de ĉi tiuj elementoj kaŭzas la rotoron movi, rezultigante la formadon de elektro. Plie, kondensado de la vaporo okazas kaj ĝi instalas en speciala malvarmigita akva ricevilo, de kie la likvaĵo denove estas devigita en la varmegaŝanĝilon. Tiel, estas ripeto de operacioj, tio estas, la Rankine-ciklo estas plenumita.

Tiu principo estas uzita en sistemoj en atomcentraloj, ĉar ĝi estas uzata en sendependa turbino unuoj por elektroproduktado. Ĉi tiu skemo estas tre ege kaj ekonomia. Instalaĵoj laborantaj pri la principoj de Rankin estas distribuataj tra la tuta mondo.