دورة رانكين عن التوربينات البخارية

وعلى الرغم من التقدم التكنولوجي سريع جدا،يمكنك أن ترى في كثير من الأحيان الحالات التي المبادئ الحديثة استخدام المبادئ التي تم اكتشافها في القرون الأخيرة. على سبيل المثال، يتم استخدام دورة رانكين، التي اخترعت في القرن 19، في عمل التوربينات البخارية اليوم.

المخترع العظيم

تم اكتشاف دورة رانكين من قبل الفيزيائي الاسكتلندي ووهو مهندس عاش وعمل في القرن قبل الماضي. وقد سمي هذا الاختراع بعد هذا العالم العظيم، الذي كان أيضا واحدا من مؤسسي الديناميكا الحرارية التقنية.

ولد رانكين وليام جون في عام 1820 في المدينةإدنبرة، حيث درس لمدة ثلاث سنوات في المعهد. ومع ذلك، فشل العالم لإنهاء هذه المؤسسة بسبب الوضع المالي الصعب. ولكن هذا لم يمنع الفيزيائي الموهوب من تنفيذ عدد من الاكتشافات المفيدة. وهكذا، في عام 1849 حصل على معادلات في الديناميكا الحرارية تصف العلاقة بين الطاقة الميكانيكية والحرارة. كما قام ببناء نظرية محرك البخار ووضع المبادئ الأساسية التي شكلت الأساس لتشغيل هذه الوحدة. وتشكل هذه الأحكام العملية، التي أعطيت الاسم تكريما للعالم، دورة رانكين.

ويبرز

هذه الدورة هو التعبير النظريعمل العمليات الحرارية التي تحدث أثناء تشغيل محطات توليد الطاقة البخارية في وضع التكرار. ويمكن للمرء أن يميز هذه العمليات الأساسية على النحو الوارد في هذه الدورة:

• السائل يتبخر في ارتفاع الضغط.
• جزيئات الماء في حالة الغازية التوسع.
• يتكثف البخار الرطب على جدران السفينة؛
• يزيد ضغط السائل (يعود إلى القيمة الأصلية).

وتجدر الإشارة إلى أن الكفاءة الحرارية لهذا الغرضدورة في نسبة مباشرة إلى درجة الحرارة الأولية. أيضا، يتم تحديد كفاءة هذه العملية من خلال قيم الضغط ومؤشر حالة الحرارة في نقطة الانطلاق وعند منفذ.

التوربينات البخارية

هذه الوحدة هي محرك حراري، ونتيجة لذلك يتم توليد الكهرباء. يمكن تمثيل العقد الرئيسية لهذا التثبيت في القائمة التالية:

• الجزء المنقول، الذي يتكون من الدوار وشفرات ثابتة على ذلك؛
• عنصر ثابت يحتوي على هذه الأجزاء المكونة كمواطن وفتحات.

ويمكن وصف تشغيل المحطة من قبلالطريقة. يتم تغذية المياه في الحالة الغازية في درجة حرارة عالية وضغط في فوهات التوربينات. هنا، وبسرعة أسرع من الصوت، والطاقة المحتملة للبخار يتحول إلى طاقة حركية، في حين يتم دفع جزيئات البخار. هذا، بدوره، يخلق تدفق الغازية التي تعمل على ريش التوربينات. دوران هذه العناصر يسبب الدوار للتحرك، مما أدى إلى تشكيل الكهرباء. ثم يحدث التكثيف للبخار، ويستقر في جهاز استقبال خاص للمياه المبردة، من حيث يضطر السائل مرة أخرى إلى مبادل حراري. وهكذا، يحدث تكرار العمليات، وهذا هو، يتم تنفيذ دورة رانكين.

يتم استخدام هذا المبدأ في المنشآت لمحطات الطاقة النووية، كما أنها تستخدم في تشغيل المنشآت التوربينات المستقلة لإنتاج الكهرباء. هذا المخطط هو إلى حد بعيد الأكثر كفاءة واقتصادية. يتم توزيع المنشآت التي تعمل على مبادئ رانكين، في جميع أنحاء العالم.