Ciclus Rankine: Quid est? (Ideale versus Reale + Diagramma T-s)
Quid est Cyclicus Rankine
Cyclicus Rankine est mechanicus cyclicus communiter in plantis electricarum ad conversionem pressionis vaporis in mechanica per turbines vaporis. Maiora componentia Cyclici Rankine includunt turbine rotans, pompam caldariam, condensorem stationarium, et caldarium.
Caldarium utitur ad calefaciendum aquam ad vapor pro necessitate turbine ad generationem potestatis.
Exhaustus turbine dirigitur ad condensorem radiale vel axiale pro condensatione vaporis ad condensatum et recirculatur ad caldarium per pompas caldariae pro calefactione iterum.
Hoc magis sensus facit si recedamus et intellegamus quid sit typicus cyclus plantae electricae.
Typicus Cyclus Plantae Electricae
Potestas electrica generatur per usum vaporis in plantis electricis per usum carbonis, ligniti, diesel, olei furnacii gravis ut combustibile secundum disponibilitatem et costum. Schema fluxus cyclus vaporis datur infra:
Totus planta potest dividi in sub-systemata sequentia.
Sub-system A: Classificatum ut principalia componentia plantae (Turbina, Condensator, Pompae, Caldarium) pro generatione potestatis.
Sub-system B: Classificatum ut fumus, unde gases exhausti sunt in atmosphaeram.
Sub-system C: Classificatum ut generator electricus pro conversione energiae mechanicus in electricam.
Sub-system D: Classificatum ut systema aquae refrigerantis pro absorptione caloris vaporis rejecti in condensatore et mutatio phase vaporis in liquidum (condensatum).
Analysemus sub-systemata intra hunc cyclus plantae electricae qui agit cum Cyclicus Rankine.
Multi limites practici relat ad Cyclicus Carnot convenienter superantur in Cyclicus Rankine.
Idealis Cyclicus Rankine
In cyclus vaporis, si fluidum operativum in cyclus vaporis transiret per varias componentias plantae sine irreversibilitate et casu pressionis frictionalis, tunc cyclus vocatur Idealis Cyclicus Rankine.
Cyclicus Rankine est basicus cyclus operativus omnibus plantis ubi fluidum operativum continuo mutat suam phasem ab liquido ad vapor et vice versa.
Diagrammata (p-h) et (T-s) utilia sunt in intellectu operationis Cyclicus Rankine cum descriptione datam infra:
1-2-3 Translatio Caloris Isobarica vel Additio Caloris Constantis Pressionis in Caldario
Caldarium est magnus exchanger calorificus ubi calor librans materia sicut carbo, lignitus, vel oleum transferit calorem indirecte ad aquam constanti pressione. Aqua intrat caldarium a pompa caldariae ut liquidum compressum in statu-1 et calefitur ad temperaturam saturationis ut ostenditur in diagrammate T-s in statu-3.
Aequilibrium energetica in caldario est vel energia addita in generator vaporis,
qin= h3-h1
3-4 Expansio Isentropica vel Expansio Isentropica in Turbine
Vapor ex outlet caldarii intrat turbine in statu 3, ubi expandit isentropice super bladas fixas et mobiles turbine ad producendum opus in forma rotationis mechanicus axis turbine, qui connectitur ad generator electricum.
Opus delatum ab turbine (Negligendo transferentiam caloris cum circumstantiis)
Wturbine out= h3-h4
4-5 Reiectio Caloris Isobarica vel Reiectio Caloris Constantis Pressionis in Condensatore
In statu-4, vapor intrat condensatorem. Mutatio phasium occurrere in condensatore, et vapor condensatur ad liquidum constanti pressione in condensatore per transferentiam caloris vaporis ad flumen aquae circulantis per tubos condensatoris. Mutatio phasium occurrere in condensatore, et fluidum operativum exiens condensatorem est in statu liquidum et notatum puncto 5.
Energia reiecta in condensatore, qout= h4-h5
5-1 Compressio Isentropica vel Compressio Isentropica in Pompae
Aqua exit condensatorem in statu 5 et intrat pompam. Haec pompa elevat pressionem aquae impartiendo opus in processibus. In unitatibus minoribus et parvo specifico volumine, hoc parvum opus negligi potest comparato cum opus-exit turbine.
Opus factum in pompae per kg aquae, W51= h5-h1.
Efficientia thermalis Cyclicus Rankine data est:
VEL
