Hoewel tegnologiese vooruitgang baie vinnig is, is dit algemeen om situasies te sien waar vandag se plante beginsels gebruik wat in vorige eeue ontdek is. Byvoorbeeld, die Rankine-siklus, wat in die 19de eeu uitgevind is, word vandag steeds in stoomturbines gebruik.
Groot uitvinder
Die Rankine-siklus is ontdek deur 'n Skotse fisikus en ingenieur wat in voorverlede eeu geleef en gewerk het. Die uitvinding is vernoem na hierdie groot wetenskaplike, wat ook een van die stigters van tegniese termodinamika was.
Rankine William John is in 1820 in die stad Edinburgh gebore, waar hy drie jaar lank aan die instituut gestudeer het. Die wetenskaplike kon egter nie hierdie instelling voltooi nie weens die moeilike finansiële situasie. Maar dit het nie die begaafde fisikus verhinder om 'n aantal nuttige ontdekkings te maak nie. So, in 1849, het hy vergelykings in termodinamika verkry wat die verband tussen meganiese energie en hitte beskryf. Hy het ook die konstruksie van die teorie van die stoomenjin uitgevoer en die basiese beginsels ontwikkel wat die basis vir die werking van hierdie eenheid gevorm het. Hierdie bepalings vorm die prosesvernoem na die wetenskaplike, die Rankine-siklus.
Hoogtepunte
Hierdie siklus is 'n teoretiese uitdrukking van die werk van termodinamiese prosesse wat plaasvind tydens die werking van stoomkragsentrales in die herhalingsmodus. Ons kan die volgende basiese bewerkings wat by hierdie siklus ingesluit is onderskei:
- vloeistof verdamp teen hoë druk;
- watermolekules in die gasvormige toestand brei uit;
- vogtige stoom kondenseer op die mure van die houer;
- vloeistofdruk neem toe (keer terug na oorspronklike waarde).
Daar kan opgemerk word dat die termiese doeltreffendheid vir hierdie siklus direk eweredig is aan die aanvanklike temperatuur. Die doeltreffendheid van hierdie proses hang ook af van die drukwaardes en die termiese toestand-indeks by die beginposisie en by die uitgang.
stoomturbine
Hierdie eenheid is 'n hitte-enjin wat elektrisiteit opwek. Die hoofkomponente van hierdie installasie kan in die volgende lys voorgestel word:
- bewegende deel, wat bestaan uit 'n rotor en lemme wat daaraan gekoppel is;
- stilstaande element met onderdele soos stator en spuitpunte.
Die werking van die aanleg kan soos volg beskryf word. Water in 'n gasvormige toestand teen hoë temperatuur en druk word aan die turbine-spuitpunte voorsien. Hier, teen supersoniese spoed, word die potensiële energie van die stoom in kinetiese energie omgeskakel, en deeltjies word aan die gang gesit.paar. Dit skep op sy beurt 'n gasvloei wat op die turbinelemme inwerk. Die rotasie van hierdie elemente veroorsaak dat die rotor beweeg, waardeur elektrisiteit opgewek word. Vervolgens kondenseer die stoom en sit dit in 'n spesiale verkoelde waterontvanger, vanwaar die vloeistof weer in die hitteruiler gedwing word. Dus word die bewerkings herhaal, dit wil sê die Rankine-siklus word uitgevoer.
Hierdie beginsel word gebruik in installasies by kernkragsentrales, dit word ook gebruik in die bedryf van outonome turbine-installasies vir die produksie van elektrisiteit. Hierdie skema is verreweg die doeltreffendste en mees ekonomiese. Rankine-gebaseerde plante word oor die hele wêreld versprei.
