Ciclo Rankine: Cén é? (Idéal vs. Fíor + Diagram T-s)

Cad é an Chiorcal Rankine?

Is ciorcal meicniúil atá i gcoitinne ag baint úsáide as an Ciorcal Rankine in imeachtaí forbartha leis an bpiancháil de chuid an bháistéir a athrú ar fhuinneamh meicniúil trí thurbáin báistéire. Tá na príomhchuidi den Ciorcal Rankine a shábháil rothturbáin báistéire, pamp báistéire, coinsiasán seasta, agus báistéir.

Úsáidtear báistéir chun uisce a chur ar báisteach ag an bhfaoi dheon agus teocht riachtanach de réir riachtanais an turbáin don forbartha fuinnimh.

Tá an t-imeall ón turbáin á díríodh go coinsiasán radach nó axach chun an báisteach a chuir síos chuig consaí agus a athsholáthar ar ais go dtí an báistéir trí phaimpeáin báistéire chun a dhathú arís.

D'fhéadfadh sé seo a bheith níos soiléire má leanfaimid siar agus tuigeofaimid conas a bhíonn ciorcal tírdhreacha forbartha traidisiúnta.

Ciorcal Tírdhreach Forbartha Trádiciúnta

Forbraítear fuinnimh leictreach ag úsáid tírdhreacha forbartha uisce de chuid comhlachtaí IEE-Business trí choincheapail, lignite, diisel, ollmhainleóil chomh maith lena n-áit ag brath ar fáilte agus airgead. Tá scéim srutha an chiorcail uisce thíos:

Is féidir an tírdhreach forbartha iomlán a scuabadh suas sna fo-rannai seo a leanas.

• Fo-rann A: Riarachán mar na príomhchuidi den tírdhreach (Turbáin, Coinsiasán, Pamp, Báistéir) don forbartha fuinnimh.

• Fo-rann B: Riarachán mar an stac/séipcín, ón áit a dtarlaíonn an t-imeall ghás go dtí an spéir.

• Fo-rann C: Riarachán mar gineadóir leictreoch chun an fuinneamh meicniúil a athrú ar fuinneamh leictreoch.

• Fo-rann D: Riarachán mar an córas uisce mheascáin chun an teocht den bháisteach a ndearna tú a chur síos a glacadh sa coinsiasán agus a dhathú ar ais go consaí (consaí).

Rachaidh muid i gcoinne an fo-rann laistigh den chiorcal tírdhreach seo a bhaineann leis an Ciorcal Rankine.

Is féidir go leor de na teorainní práctacha a bhaineann leis an gCiorcal Carnot a thabhairt slán go hiondúil sa Ciorcal Rankine.

Ciorcal Rankine Idéalach

Má thagann an líon oibre trí chuidi eile an chiorcail uisce gan neamhorduithe agus laghdú brú faoi tionchar, ansin is é sin an Ciorcal Rankine Idéalach.

Is é an Ciorcal Rankine an chiorcal gníomhaíoch bunúsach do gach tírdhreach forbartha áit a mbíonn líon oibre ag athrú go leanúnach ó consaí go báisteach agus vice versa.

Tá na diagramanna (p-h) agus (T-s) úsáideach chun tuiscint a fháil ar an obair an Ciorcal Rankine leis an tuilleadh eolais a leanas:

1-2-3 Isobarach Teocht Sholáthar nó Teocht Sholáthar Ionchor

Is é an báistéir é an t-ionad mór teocht soláthraithe áit a sholáthróidh téarmaí cosanta teocht chun uisce go díreach ag an bhrú agus teocht riachtanach de réir riachtanais an turbáin. Ionraíonn an uisce an báistéir ón pamp báistéire mar stád-1 agus tá sé ag teacht chun teocht sásaithe mar a léirítear sa diagram T-s mar stád-3.

Is é an coibhneas teocheata san báistéir nó an teocht a chuirtear isteach sa gineadóir báistéire,
qin= h3-h1

3-4 Isentrapach Eispéireach nó Eispéireach Isentrapach sa Thurbáin

Ionraíonn an báisteach ón ionradh báistéire an turbáin ag stád 3, áit a ndéantar é a leathnú isentrapach thar an gcúl agus roth an turbáin chun obair a dhéanamh sa form meicniúil roth an turbáin, a bhfuil ceangal leis an gineadóir leictreoch.
Obair a sholáthraíodh ag an turbáin (Ag coimeád teocht soláthraithe leis an suíomh)
Wturbáin amach= h3-h4

4-5 Isobarach Teocht Bhailiú nó Teocht Bhailiú Ionchor sa Coinsiasán

Ag stád-4, ionraíonn an báisteach an coinsiasán. Tarlaíonn athrú críoch mar a ndéantar an báisteach a chur síos go consaí ag an bhrú seasta sa coinsiasán trí an teocht a thabhairt chun srutha uisce ag dul tríd na piobáin sa coinsiasán. Athraíonn an críoch sa coinsiasán, agus tá an líon oibre ag fágáil an coinsiasán in stá consaí agus cláraithe mar pointe 5.
Teocht bailithe sa coinsiasán, qout= h4-h5

5-1 Isentrapach Comhbhrú nó Comhbhrú Isentrapach sa Phamp