Технологийн дэвшил маш хурдацтай байгаа хэдий ч өнөөгийн ургамал өнгөрсөн зуунд нээсэн зарчмуудыг ашигладаг нөхцөл байдал нийтлэг байдаг. Жишээлбэл, 19-р зуунд зохион бүтээсэн Рэнкин циклийг өнөөг хүртэл уурын турбинд ашиглаж байна.
Агуу зохион бүтээгч
Рэнкайн мөчлөгийг өнгөрсөн зууны өмнөх зуунд ажиллаж амьдарч байсан Шотландын физикч, инженер нээсэн. Энэхүү шинэ бүтээлийг техникийн термодинамикийг үндэслэгчдийн нэг байсан энэхүү агуу эрдэмтний нэрээр нэрлэсэн.
Рэнкин Уильям Жон 1820 онд Эдинбург хотод төрж, институтэд гурван жил суралцжээ. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэн санхүүгийн хүнд байдлаас болж энэ байгууллагыг дуусгаж чадаагүй юм. Гэхдээ энэ нь авъяаслаг физикчийг хэд хэдэн ашигтай нээлт хийхэд саад болоогүй юм. Тиймээс 1849 онд тэрээр термодинамикийн механик энерги ба дулааны хамаарлыг тодорхойлсон тэгшитгэлийг олж авсан. Мөн тэрээр уурын хөдөлгүүрийн онолыг бүтээх ажлыг хийж, энэ нэгжийн үйл ажиллагааны үндэс болсон үндсэн зарчмуудыг боловсруулсан. Эдгээр заалтууд нь үйл явцыг бүрдүүлдэгЭрдэмтний нэрээр нэрлэгдсэн Рэнкайн мөчлөг.
Онцлох үйл явдал
Энэ цикл нь уурын цахилгаан станцуудын давталтын горимд ажиллах явцад үүсэх термодинамик процессуудын ажлын онолын илэрхийлэл юм. Бид энэ мөчлөгт багтсан дараах үндсэн үйлдлүүдийг ялгаж чадна:
- шингэн өндөр даралтанд ууршдаг;
- хийн төлөвт байгаа усны молекулууд тэлэх;
- чийглэг уур нь савны хананд өтгөрдөг;
- шингэний даралт ихсэх (анхны утга руу буцна).
Энэ мөчлөгийн дулааны үр ашиг нь анхны температуртай шууд пропорциональ байгааг тэмдэглэж болно. Мөн энэ үйл явцын үр ашиг нь даралтын утга ба дулааны төлөвийн индексээс эхлэх ба гарах цэгээс хамаарна.
Уурын турбин
Энэ төхөөрөмж нь цахилгаан үйлдвэрлэдэг дулааны хөдөлгүүр юм. Энэхүү суулгацын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дараах жагсаалтад дүрсэлж болно:
- ротор ба түүнд бэхлэгдсэн ирээс бүрдэх хөдөлгөөнт хэсэг;
- статор, цорго зэрэг хэсгүүдтэй хөдөлгөөнгүй элемент.
Үйлдвэрийн үйл ажиллагааг дараах байдлаар тодорхойлж болно. Өндөр температур, даралттай хийн төлөвт байгаа усыг турбины хошуунд нийлүүлдэг. Энд дуунаас хурдан хурдтайгаар уурын потенциал энерги нь кинетик энерги болж хувирч, бөөмс хөдөлгөөнд ордог.хос. Энэ нь эргээд турбины ир дээр ажилладаг хийн урсгалыг үүсгэдэг. Эдгээр элементүүдийн эргэлт нь роторыг хөдөлгөхөд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд цахилгаан үүсдэг. Дараа нь уур нь өтгөрч, тусгай хөргөсөн ус хүлээн авагчид суурьшиж, шингэнийг дахин дулаан солилцуур руу шахдаг. Ийнхүү үйлдлүүд давтагдаж, өөрөөр хэлбэл Ранкайн циклийг гүйцэтгэдэг.
Энэ зарчмыг атомын цахилгаан станцын суурилуулалтад ашигладаг ба цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх автономит турбин суурилуулалтанд мөн ашигладаг. Энэ схем нь хамгийн үр дүнтэй, хэмнэлттэй юм. Rankine-д суурилсан ургамлууд дэлхий даяар тархсан.
