Цыкл Ренкина для паравой турбіны

Хоць тэхналагічны прагрэс ідзе вельмі хутка, часта можна ўбачыць сітуацыі, калі на сучасных устаноўках выкарыстоўваюцца прынцыпы, якія былі адкрыты яшчэ ў мінулых стагоддзях. Напрыклад, цыкл Ренкина, які быў прыдуманы ў 19-м стагоддзі, прымяняецца пры працы паравых турбін і цяпер.

вялікі вынаходнік

Цыкл Ренкина быў адкрыты шатландскім фізікам і інжынерам, які жыў і працаваў у пазамінулым стагоддзі. Вынаходніцтва было названа ў гонар гэтага вялікага навукоўца, які таксама быў адным з заснавальнікаў тэхнічнай тэрмадынамікі.

Ренкин Уільям Джон нарадзіўся ў 1820 годзе ў горадзе Эдынбург, дзе ён правучыўся тры гады ў інстытуце. Аднак скончыць гэтая ўстанова навукоўцу не ўдалося з-за цяжкага матэрыяльнага становішча. Але гэта не перашкодзіла адоранаму фізіку ажыццявіць шэраг карысных адкрыццяў. Так, ў 1849 годзе ён атрымаў ўраўненні па тэрмадынаміцы, якія апісваюць стаўленне паміж механічнай энергіяй і цеплынёй. Таксама ажыццявіў пабудова тэорыі паравой машыны і распрацаваў асноўныя прынцыпы, якія былі пакладзены ў аснову работы дадзенага агрэгата. Гэтыя палажэнні і складаюць працэс, якому далі назву ў гонар вучонага, - цыкл Ренкина.

Асноўныя моманты

Дадзены цыкл з'яўляецца тэарэтычным выразам працы тэрмадынамічных працэсаў, якія адбываюцца пры працы парасілавых установак у рэжыме паўтарэння. Можна вылучыць такія асноўныя аперацыі, якія ўваходзяць у гэты кругазварот:

• вадкасць выпараецца пры высокім ціску;
• малекулы вады ў газападобным стане пашыраюцца;
• вільготны пар кандэнсуецца на сценках пасудзіны;
• ціск вадкасці павялічваецца (вяртаецца ў зыходнае значэнне).

Можна адзначыць, што тэрмічны ККД для гэтага цыклу знаходзіцца ў прамой прапарцыйнай залежнасці ад пачатковай тэмпературы. Таксама эфектыўнасць дадзенага працэсу абумоўлена ад значэнняў ціску і паказчыка цеплавога стану на зыходнай пазіцыі і на выхадзе.

паравая турбіна

Гэты агрэгат ўяўляе сабой цеплавой рухавік, у выніку працы якога выпрацоўваецца электраэнергія. Асноўныя вузлы гэтай устаноўкі можна прадставіць у наступным спісе:

• рухомая частка, якая складаецца з ротара і замацаваных на ім лапатак;
• стацыянарны элемент, які мае такія складовыя часткі, як статара і сопла.

Працу ўстаноўкі можна ахарактарызаваць такім чынам. Вада ў газападобным стане пры вялікай тэмпературы і ціску падаецца ў сопла турбіны. Тут пры звышгукавы хуткасці патэнцыйная энергія пара пераходзіць у кінэтычную, пры гэтым прыводзяцца ў рух часціцы пары. Гэта, у сваю чаргу, стварае газападобны паток, які ўздзейнічае на лапаткі турбіны. Кручэнне гэтых элементаў прымушае рухацца ротар, у выніку чаго ўтвараецца электраэнергія. Далей адбываецца кандэнсацыя пара, і ён асядае ў спецыяльным прыёмніку астуджанай вады, адкуль вадкасць зноў наганяецца ў цеплаабменнік. Такім чынам, адбываецца паўтор аперацый, гэта значыць ажыццяўляецца цыкл Ренкина.

Дадзены прынцып выкарыстоўваецца ў устаноўках на атамных станцыях, таксама яго ўжываюць у працы аўтаномных турбінных установак для вытворчасці электраэнергіі. Гэтая схема з'яўляецца на сённяшні дзень найбольш эфектыўнай і эканамічнай. Ўстаноўкі, якія працуюць на прынцыпах Ренкина, распаўсюджаныя па ўсім свеце.