Технологиялық прогресс өте жылдам болғанымен, бүгінгі зауыттар өткен ғасырларда ашылған принциптерді қолданатын жағдайларды жиі кездестіруге болады. Мысалы, 19 ғасырда ойлап табылған Рэнкин циклі бүгінде бу турбиналарында қолданылады.
Ұлы өнертапқыш
Рэнкин циклін өткен ғасырдан бұрынғы ғасырда өмір сүрген және жұмыс істеген шотланд физигі және инженері ашқан. Өнертабысқа техникалық термодинамиканың негізін салушылардың бірі болған осы ұлы ғалымның аты берілді.
Рэнкин Уильям Джон 1820 жылы Эдинбург қаласында дүниеге келіп, институтта үш жыл оқыды. Алайда ғалым қаржылық жағдайдың қиындығынан бұл мекемені бітіре алмаған. Бірақ бұл дарынды физикке бірқатар пайдалы жаңалықтар ашуға кедергі болмады. Осылайша, 1849 жылы ол термодинамикадағы механикалық энергия мен жылу арасындағы байланысты сипаттайтын теңдеулерді алды. Ол сонымен қатар бу машинасының теориясын құруды жүзеге асырды және осы қондырғының жұмыс істеуіне негіз болған негізгі принциптерді жасады. Бұл ережелер процесті құрайдығалымның атымен аталды, Рэнкин циклі.
Ең бастысы
Бұл цикл қайталау режимінде бу электр станцияларының жұмысы кезінде болатын термодинамикалық процестердің жұмысының теориялық көрінісі болып табылады. Бұл циклге кіретін келесі негізгі операцияларды ажыратуға болады:
- сұйықтық жоғары қысымда буланады;
- газ күйіндегі су молекулалары кеңейеді;
- ылғалды бу ыдыстың қабырғаларында конденсацияланады;
- сұйықтық қысымы артады (бастапқы мәнге оралады).
Бұл цикл үшін жылу тиімділігі бастапқы температураға тура пропорционал екенін атап өтуге болады. Сондай-ақ, бұл процестің тиімділігі бастапқы және шығудағы қысым мәндері мен жылу күйінің индексіне байланысты.
Бу турбинасы
Бұл құрылғы электр энергиясын өндіретін жылу қозғалтқышы. Бұл орнатудың негізгі құрамдастарын келесі тізімде көрсетуге болады:
- ротордан және оған бекітілген қалақтардан тұратын жылжымалы бөлік;
- статор және саңылаулар сияқты бөліктері бар тұрақты элемент.
Зауыт жұмысын былай сипаттауға болады. Турбина саптамаларына жоғары температура мен қысымдағы газ күйіндегі су беріледі. Мұнда дыбыстан жоғары жылдамдықта будың потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады, ал бөлшектер қозғалысқа түседі.жұп. Бұл, өз кезегінде, турбина қалақтарына әсер ететін газ ағынын жасайды. Бұл элементтердің айналуы ротордың қозғалуына әкеледі, нәтижесінде электр энергиясы пайда болады. Содан кейін бу конденсацияланады және ол арнайы салқындатылған су қабылдағышқа орналасады, содан кейін сұйықтық қайтадан жылу алмастырғышқа түседі. Осылайша, операциялар қайталанады, яғни Ренкин циклі орындалады.
Бұл принцип атом электр станцияларындағы қондырғыларда қолданылады, сонымен қатар электр энергиясын өндіруге арналған автономды турбиналық қондырғыларды пайдалануда қолданылады. Бұл схема ең тиімді және үнемді болып табылады. Rankine негізіндегі өсімдіктер бүкіл әлемде таралған.
