Rankinov ciklus sa zatvorenim zagrijivačima za vodu ima svoje prednosti i najčešće se koristi u modernim elektrane. Zatvoreni zagrijivač za vodu koristi indirektan način prenosa toplote, tj. ekstrahovani par ili par iz turbine prenosi toplinu indirektno vodi u zamenjivaču toplote tipa štap i cev. Budući da se par i voda ne miješaju direktno, svi parni i vodeni krugovi su pod različitim pritiscima. Zatvoreni zagrijivač za vodu u ciklusu prikazan je na T-s dijagramu kao što je prikazano na slici ispod (Slika 1).
Teoretski ili idealno, prenos toplote u zatvorenom zagrijivaču za vodu treba da bude tako da temperatura vode bude povećana do temperature nasycenja ekstrahovanog para (zagrejanje vode).
Međutim, u stvarnoj radnji elektrane maksimalna temperatura koju može dostići voda obično je malo manja od temperature nasycenja para. Razlog može biti potreban gradijent temperature od nekoliko stepeni za efektivan i efikasan prenos toplote.
Razlika između otvorenih i zatvorenih zagrijivača za vodu
Otvoreni i zatvoreni zagrijivači za vodu mogu se razlikovati na sledeći način:
Otvoreni zagrijivač za vodu |
Zatvoreni zagrijivač za vodu |
Jednostavni i otvoreni |
Složeniji dizajn |
Dobri karakteristike prenosa toplote |
Manje efikasan prenos toplote |
Direktno mešanje ekstrahovanog para i vode u posudu pod pritiskom |
Indirektno mešanje vode i para u zamenjivaču toplote tipa štap i cev. |
Potrebna je pumpa za prenos vode u sledeći fazon ciklusa. |
Zatvoreni zagrijivači za vodu ne zahtevaju pumpu i mogu raditi sa razlikom pritiska između različitih zagrijivača u ciklusu. |
Zahteva više prostora |
Zahteva manje prostora |
Manje skupi |
Skuplji |
Sve moderne elektrane koriste kombinaciju otvorenih i zatvorenih zagrijivača za vodu kako bi se maksimizirala termalna efikasnost ciklusa.
Inženjerska termodinamika posmatra pretvaranje vredne forme energije (topele) u rad. U elektranama, ovo se vrši prenosom toplote radnom tekućini, koja je voda. Cilj je da se izbegne gubitak toplote para u kondenzatorima parnih turbin. To je moguće ako se pronađe način da se iskoristi niskopritisni par koji ide u kondenzator.
Kogeneracija je koncept korišćenja toplote para za korisnu svrhu, umesto da se odbačuje (trenutno se odbačuje u kondenzatorima).
Kogeneracija znači Kombinovana toplota i snaga (CHP), to jest generisanje toplote i snage istovremeno za industriju kojoj je potrebna procesna toplota para. U kogeneracionoj elektrani, toplota i snaga su pažljivo iskorišćene, tako da efikasnost može biti veća od 90% ili više. Kogeneracija nudi uštedu energije.
Kogeneracija nudi smanjenje odbacivanja velikih količina para, a isti se može iskoristiti u mnogim uređajima u formi toplote. Većina industrija, poput papirne i celulozne, hemijske, tekstilne i cementne industrije, zavisi od kogeneracionih elektrana za procesnu toplotu para. Zahtev za procesnim toplotnim parom u gore navedenim industri
