Lai gan tehnoloģiju progress ir ļoti ātrs, bieži sastopamas situācijas, kad mūsdienu augi izmanto iepriekšējos gadsimtos atklātos principus. Piemēram, Rankine cikls, kas tika izgudrots 19. gadsimtā, joprojām tiek izmantots tvaika turbīnās.
Lielisks izgudrotājs
Renkina ciklu atklāja skotu fiziķis un inženieris, kurš dzīvoja un strādāja pagājušajā gadsimtā. Izgudrojums tika nosaukts šī izcilā zinātnieka vārdā, kurš bija arī viens no tehniskās termodinamikas pamatlicējiem.
Renkins Viljams Džons dzimis 1820. gadā Edinburgas pilsētā, kur trīs gadus studējis institūtā. Taču zinātniekam neizdevās pabeigt šo iestādi sarežģītās finansiālās situācijas dēļ. Bet tas netraucēja apdāvinātajam fiziķim izdarīt vairākus noderīgus atklājumus. Tā 1849. gadā viņš termodinamikā ieguva vienādojumus, kas apraksta attiecības starp mehānisko enerģiju un siltumu. Viņš arī veica tvaika dzinēja teorijas uzbūvi un izstrādāja pamatprincipus, kas veidoja šīs vienības darbības pamatu. Šie noteikumi veido procesuZinātnieka vārdā nosaukts Rankina cikls.
Izceļas
Šis cikls ir teorētiska izteiksme termodinamisko procesu darbam, kas notiek tvaika elektrostaciju darbības laikā atkārtošanās režīmā. Mēs varam atšķirt šādas šajā ciklā iekļautās pamatdarbības:
- šķidrums iztvaiko augstā spiedienā;
- ūdens molekulas gāzveida stāvoklī izplešas;
- mitrs tvaiks kondensējas uz trauka sienām;
- šķidruma spiediens palielinās (atgriežas sākotnējā vērtībā).
Var atzīmēt, ka termiskā efektivitāte šim ciklam ir tieši proporcionāla sākotnējai temperatūrai. Arī šī procesa efektivitāte ir atkarīga no spiediena vērtībām un termiskā stāvokļa indeksa sākuma pozīcijā un izejā.
Tvaika turbīna
Šī iekārta ir siltumdzinējs, kas ģenerē elektrību. Šīs instalācijas galvenās sastāvdaļas var attēlot šādā sarakstā:
- kustīgā daļa, kas sastāv no rotora un tam piestiprinātiem asmeņiem;
- stacionārs elements ar tādām daļām kā stators un sprauslas.
Ražotnes darbību var raksturot šādi. Uz turbīnas sprauslām tiek piegādāts ūdens gāzveida stāvoklī augstā temperatūrā un spiedienā. Šeit ar virsskaņas ātrumu tvaika potenciālā enerģija tiek pārvērsta kinētiskā enerģijā un tiek iekustinātas daļiņaspāri. Tas savukārt rada gāzveida plūsmu, kas iedarbojas uz turbīnas lāpstiņām. Šo elementu rotācija izraisa rotora kustību, kā rezultātā rodas elektrība. Tālāk tvaiks kondensējas, un tas nosēžas speciālā atdzesēta ūdens uztvērējā, no kurienes šķidrums atkal tiek iespiests siltummainī. Tādējādi darbības tiek atkārtotas, tas ir, tiek veikts Rankine cikls.
Šis princips tiek izmantots iekārtās atomelektrostacijās, to izmanto arī autonomo turbīnu iekārtu darbībā elektroenerģijas ražošanai. Šī shēma ir visefektīvākā un ekonomiskākā. Augi, kuru pamatā ir Rankine, tiek izplatīti visā pasaulē.
