Რანინის ციკლი ორთქლის ტურბინისთვის

მიუხედავად იმისა, რომ ტექნოლოგიური პროგრესი ძალიან სწრაფია, ხშირია ისეთი სიტუაციები, რომელთა თანამედროვე მეთოდები იყენებენ გასული საუკუნეების განმავლობაში აღმოჩენილი პრინციპების გამოყენებას. მაგალითად, რანინის ციკლი, რომელიც მე -19 საუკუნეში გამოიგონეს, დღეს გამოიყენება ორთქლის ტურბინების ექსპლუატაციაში.

დიდი გამომგონებელი

რანკისის ციკლი აღმოაჩინეს შოტლანდიელი ფიზიკოსი და ინჟინერი, რომელიც ცხოვრობდა და მუშაობდა საუკუნის ბოლომდე. გამოგონება დასახელდა ამ დიდ მეცნიერს, რომელიც ასევე ტექნიკური თერმოდინამიკის ერთ-ერთი დამფუძნებელი იყო.

რანგი უილიამ ჯონი დაიბადა 1820 წელს ქალაქ ედინბურგში, სადაც სწავლობდა სამი წლის განმავლობაში ინსტიტუტში. თუმცა, მეცნიერმა ვერ შეძლო ამ დაწესებულების დასრულება რთული ფინანსური მდგომარეობის გამო. მაგრამ ეს არ შეაჩერა ნიჭიერი ფიზიკოსი მთელი რიგი სასარგებლო აღმოჩენები. ასე რომ, 1849 წელს მან მიიღო განტოლებები თერმოდინამიკაში, აღწერს ურთიერთობას მექანიკური ენერგიისა და სითბოს შორის. მან ასევე ააგო ორთქლის ძრავის თეორია და შეიმუშავა ძირითადი პრინციპები, რომლებიც ამ ნაწილში მუშაობენ. ეს დებულებები წარმოადგენს იმ პროცესს, რომელსაც მეცნიერის წოდება მიენიჭა - რანკის ციკლი.

მაჩვენებლები

ეს ციკლი არის თერმოდინამიკური პროცესების თეორიული გამოხატვა, რომელიც განპირობებულია ორთქლის ელექტროსადგურების ოპერირების დროს. ამ ციკლის შესასვლელად ასეთი ძირითადი ოპერაციების განხორციელება შესაძლებელია:

• თხევადი აორთქლება მაღალი წნევით;
• წყლის მოლეკულები გაზავებულ მდგომარეობაშია;
• ჭურჭლის კედელზე სველი წყლები სვამენ;
• სითხის წნევა იზრდება (ბრუნდება თავდაპირველ ღირებულებაში).

აღსანიშნავია, რომ ამ ციკლის თერმული ეფექტურობა პირდაპირი ტემპერატურის პირდაპირ პროპორციულია. გარდა ამისა, ამ პროცესის ეფექტურობა განისაზღვრება წნევის მაჩვენებლებით და სითბოს სახელმწიფო ინდექსიდან დაწყებული პოზიციისა და გამოსვლის დროს.

ორთქლის ტურბინები

ეს ერთეული არის სითბოს ძრავა, რომლის შედეგადაც ელექტროენერგიის გამომუშავება ხდება. ამ ინსტალაციის ძირითადი კვანძები წარმოდგენილია შემდეგ სიაში:

• მოძრავი ნაწილი, რომელიც შედგება როტორისა და ფიქსირებული პირებისგან;
• სტაციონარული ელემენტის მქონე ისეთი შემადგენელი ნაწილები, როგორიცაა სტატორის და მუყაოს.

ქარხნის მუშაობა ამ გზით შეიძლება ხასიათდებოდეს. წყლით გაზავებული მდგომარეობაშია მაღალი ტემპერატურა და ზეწოლა ტურბინის მუყაოში. აქ, ზედმეტად ზომიერი სიჩქარით, ორთქლის პოტენციური ენერგია კინეტიკურ ენერგიად იქცევა, ხოლო ორთქლის ნაწილაკები ამოძრავებს. ეს, თავის მხრივ, ქმნის აირის ნაკადს, რომელიც მოქმედებს ტურბინის პირებზე. ამ ელემენტების როტაცია იწვევს როტორს გადაადგილებაში, რის შედეგადაც ხდება ელექტროენერგიის ფორმირება. გარდა ამისა, ხდება ორთქლის კონდენსაცია და იგი სპეციალურად გაცივებული წყლის მიმღებისგან შედგება, საიდანაც თხევადი კვლავ აიძულა სითბოს ექსპანერზე. ამრიგად, არსებობს ოპერაციების განმეორება, ანუ, რიკინის ციკლი ხორციელდება.

ეს პრინციპი გამოიყენება ბირთვულ ელექტროსადგურებში დანადგარებში და ის ასევე გამოიყენება ავტონომიური ტურბინის დანადგარებში ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. ეს სქემა გაცილებით ეფექტური და ეკონომიურია. რანინის პრინციპებზე დაფუძნებული დანადგარები მთელ მსოფლიოში ვრცელდება.