Цикл Ренкіна для парової турбіни

category Освіта

Хоча технологічний прогрес йде дуже швидко, часто можна побачити ситуації, коли на сучасних установках використовуються принципи, які були відкриті ще в минулих століттях. Наприклад, цикл Ренкіна, який був винайдений в 19-му столітті, застосовується при роботі парових турбін і зараз.

Великий винахідник

цикл Ренкіна

Цикл Ренкіна був відкритий шотландським фізиком і інженером, який жив і працював у позаминулому сторіччі. Винахід було названо на честь цього великого вченого, який також був одним із засновників технічної термодинаміки.



Ренкін Вільям Джон народився в 1820 році в місті Едінбург, де він провчився три роки в інституті. Однак закінчити цей заклад вченому не вдалося через скрутне матеріальне становище. Але це не завадило обдарованій фізику здійснити ряд корисних відкриттів. Так, в 1849 році він отримав рівняння з термодинаміки, що описують відношення між механічною енергією і теплотою. Також здійснив побудову теорії парової машини і розробив основні принципи, які лягли в основу роботи даного агрегату. Ці положення і складають процес, якому дали назву на честь вченого, - цикл Ренкіна.

Основні моменти

Даний цикл є теоретичним виразом роботи термодинамічних процесів, що відбуваються при роботі паросилових установок в режимі повторення. Можна виділити такі основні операції, що входять в цей кругообіг:

  • рідина випаровується при високому тиску;
  • молекули води в газоподібному стані расшіряются;
  • вологий пар конденсується на стінках сосуда;
  • тиск рідини збільшується (повертається у вихідне значення).


вологий пар

Можна відзначити, що термічний ККД для цього циклу знаходиться в прямій пропорційній залежності від початкової температури. Також ефективність даного процесу обумовлена від значень тиску та показника теплового стану на вихідній позиції і на виході.

Парова турбіна

Цей агрегат являє собою тепловий двигун, в результаті роботи якого виробляється електроенергія. Основні вузли цієї установки можна представити в наступному списку:термічний ккд

  • рухома частина, яка складається з ротора і закріплених на ньому лопаток;
  • стаціонарний елемент, що має такі складові частини, як статор і сопла.

Роботу установки можна охарактеризувати таким чином. Вода в газоподібному стані при великій температурі і тиску подається в сопла турбіни. Тут при надзвукової швидкості потенційна енергія пари переходить у кінетичну, при цьому наводяться в рух частинки пари. Це, в свою чергу, створює газоподібний потік, який впливає на лопатки турбіни. Обертання цих елементів змушує рухатися ротор, в результаті чого утворюється електроенергія. Далі відбувається конденсація пари, і він осідає в спеціальному приймальнику охолодженої води, звідки рідина знову наганяється в теплообмінник. Таким чином, відбувається повторення операцій, тобто здійснюється цикл Ренкіна.

Даний принцип використовується в установках на атомних станціях, також його застосовують у роботі автономних турбінних установок для виробництва електроенергії. Ця схема є на сьогоднішній день найбільш ефективною і економічною. Установки, що працюють на принципах Ренкіна, поширені по всьому світу.



Схожі повідомлення
Схожі повідомлення
Водяна пара Водяна пара

Для навколишньої природи водяна пара має величезне значення. Він присутній в атмосфері, використовується в техніці, служить невід'ємною складовою частиною процесу походження і розвитку життя на Землі.У підручниках фізики говориться, що водяна пара -…

Насичений пар і його властивості Насичений пар і його властивості

Напевно багатьом доводилося спостерігати картину, як стоїть відкритою ємність з водою через деякий час виявляється порожньою. Якщо ж її прикрити кришкою, то вода нікуди не дівається. Причина всім відома - вода випаровується. Пояснення такого явища…

Дивовижна парова турбіна Дивовижна парова турбіна

Зараз «серцем», що дає життя більшості створених людиною машин, є двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Проте так було не завжди.Від минулого до сьогоденняДо ери ДВС довгий час наріжним каменем технічного прогресу була парова турбіна. Це той рідкісний…

Перший закон термодинаміки Перший закон термодинаміки

Перший закон термодинаміки стверджує, що зміна внутрішньої енергії можливо тільки при наявності зовнішніх впливів. Іншими словами, якщо системі буде повідомлено певну кількість тепла і над нею буде здійснена робота, то активність даного тіла…

Робота в термодинаміці Робота в термодинаміці

Наука, що вивчає теплові явища - це термодинаміка. Фізика розглядає її як один зі своїх розділів, який дозволяє зробити певні висновки, грунтуючись на уявленні речовини у вигляді молекулярної системи.Термодинаміка, визначення якої будуються на…

Теплові двигуни. Види теплових двигунів Теплові двигуни. Види теплових двигунів

Тепловий двигун - це апарат, який здійснює роботу за рахунок використання енергії палива. Машина, що працює на такому двигуні, перетворює теплову енергію в механічну і застосовує залежність розширення речовини від значення температури.Перша теплова…

Кругообіг води в природі Кругообіг води в природі

Кругообіг води в природі, також відомий як гідрологічний цикл, описує безперервний рух води на поверхні Землі, а також над і під нею. Хоча баланс води на Землі залишається практично незмінним з часом, окремі молекули води можуть приходити в…

Диво інженерної думки або історія винаходу турбін Диво інженерної думки або історія винаходу турбін

XII сторіччя ознаменувався появою першої парової машини. Це було тим подією, коли в промисловості і техніці з'явилися механізовані машини, поступово витіснили людську працю. Розвиток промисловості не стояло на місці. Вся історія її розвитку…

Газоподібний стан води - властивості, приклади Газоподібний стан води - властивості, приклади

Вода - це саме дивне речовина на Землі. Саме їй ми зобов'язані життям, так як вона бере участь у всіх процесах життєдіяльності. Вода володіє самими незвичайними властивостями, і ще не всі з них вченим вдалося пояснити. Наприклад, з'ясувалося, що…

Теплові насоси: принцип роботи і характеристика Теплові насоси: принцип роботи і характеристика

Тепловий насос - це прилад, який може поєднувати в собі такі, здавалося б, несумісні деталі, як опалювальний котел, кондиціонер і джерело гарячого водопостачання. Головна відмінність даного пристрою полягає в тому, що він може використовувати…

Як влаштована газова турбіна? Як влаштована газова турбіна?

Газова турбіна - це двигун, в якому в процесі безперервної роботи основний орган пристрої (ротор) перетворює внутрішню енергію газу (В інших випадках пари або води) в роботу механічного плану. При цьому струмінь робочої речовини впливає на…

Турбореактивний двигун: застосування та пристрій Турбореактивний двигун: застосування та пристрій

Турбореактивний двигун є газотурбінним пристроєм, у якого тяга створюється за рахунок перетворення енергії (теплової) в кінетичну потоку газу. При цьому виникає реакція застосовується в якості рушійної сили.Найбільшого поширення та ефективність…

Енергетичні газотурбінні установки. Цикли газотурбінних установок Енергетичні газотурбінні установки. Цикли газотурбінних установок

Газотурбінні установки (ГТУ) являють собою єдиний, відносно компактний енергетичний комплекс, в якому спаренно працюють силова турбіна і генератор. Система отримала широке поширення в так званій малій енергетиці. Відмінно підходить для електро- і…


» » Цикл Ренкіна для парової турбіни