Teknolojik ilerleme çok hızlı olmasına rağmen, günümüz bitkilerinin geçmiş yüzyıllarda keşfedilen ilkeleri kullandığı durumlara sıkça rastlanır. Örneğin 19. yüzyılda icat edilen Rankine çevrimi bugün hala buhar türbinlerinde kullanılmaktadır.
Büyük mucit
Rankine döngüsü, geçen yüzyılda yaşayan ve çalışan bir İskoç fizikçi ve mühendis tarafından keşfedildi. Buluş, aynı zamanda teknik termodinamiğin kurucularından biri olan bu büyük bilim adamının adını almıştır.
Rankine William John, 1820'de Edinburgh şehrinde doğdu ve enstitüde üç yıl okudu. Ancak bilim adamı, zor mali durum nedeniyle bu kurumu tamamlayamadı. Ancak bu, yetenekli fizikçinin bir dizi yararlı keşif yapmasını engellemedi. Böylece 1849'da termodinamikte mekanik enerji ve ısı arasındaki ilişkiyi tanımlayan denklemler elde etti. Ayrıca buhar motoru teorisinin yapımını gerçekleştirdi ve bu birimin çalışmasının temelini oluşturan temel ilkeleri geliştirdi. Bu hükümler süreci oluşturur.adını bilim adamı olan Rankine döngüsünden alır.
Öne Çıkanlar
Bu döngü, buhar santrallerinin tekrarlama modunda çalışması sırasında meydana gelen termodinamik süreçlerin çalışmasının teorik bir ifadesidir. Bu döngüde yer alan aşağıdaki temel işlemleri ayırt edebiliriz:
- sıvı yüksek basınçta buharlaşır;
- gaz halindeki su molekülleri genişler;
- nemli buhar teknenin duvarlarında yoğunlaşır;
- sıvı basıncı artar (orijinal değerine döner).
Bu döngü için termal verimliliğin ilk sıcaklıkla doğru orantılı olduğu not edilebilir. Ayrıca bu işlemin verimliliği, başlangıç pozisyonundaki ve çıkıştaki basınç değerlerine ve termal durum indeksine bağlıdır.
Buhar türbini
Bu ünite, elektrik üreten bir ısı motorudur. Bu kurulumun ana bileşenleri aşağıdaki listede gösterilebilir:
- Bir rotor ve ona bağlı kanatlardan oluşan hareketli parça;
- stator ve nozullar gibi parçalara sahip sabit eleman.
Tesisin çalışması aşağıdaki gibi tanımlanabilir. Türbin memelerine yüksek sıcaklık ve basınçta gaz halinde su verilir. Burada, süpersonik hızda, buharın potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüştürülür ve parçacıklar harekete geçer.çift. Bu da türbin kanatlarına etki eden gazlı bir akış oluşturur. Bu elemanların dönmesi rotorun hareket etmesine neden olur ve bunun sonucunda elektrik üretilir. Daha sonra, buhar yoğunlaşır ve sıvının tekrar ısı eşanjörüne zorlandığı özel bir soğutulmuş su alıcısına yerleşir. Böylece işlemler tekrarlanır yani Rankine çevrimi gerçekleştirilmiş olur.
Bu prensip nükleer santrallerdeki kurulumlarda kullanılır, ayrıca elektrik üretimi için otonom türbin kurulumlarının işletilmesinde de kullanılır. Bu şema açık ara en verimli ve ekonomik olanıdır. Rankine tabanlı bitkiler dünyanın her yerine dağılmıştır.
