Meskipun kemajuan teknologi sangat cepat, adalah umum untuk melihat situasi di mana tanaman saat ini menggunakan prinsip-prinsip yang ditemukan pada abad yang lalu. Misalnya, siklus Rankine, yang ditemukan pada abad ke-19, masih digunakan di turbin uap hingga saat ini.
Penemu hebat
Siklus Rankine ditemukan oleh fisikawan dan insinyur Skotlandia yang hidup dan bekerja pada abad sebelumnya. Penemuan ini dinamai ilmuwan besar ini, yang juga salah satu pendiri termodinamika teknis.
Rankine William John lahir pada tahun 1820 di kota Edinburgh, tempat ia belajar selama tiga tahun di institut tersebut. Namun, ilmuwan gagal menyelesaikan institusi ini karena situasi keuangan yang sulit. Tapi ini tidak mencegah fisikawan berbakat membuat sejumlah penemuan yang berguna. Jadi, pada tahun 1849, ia memperoleh persamaan dalam termodinamika yang menggambarkan hubungan antara energi mekanik dan panas. Ia juga melakukan konstruksi teori mesin uap dan mengembangkan prinsip-prinsip dasar yang menjadi dasar pengoperasian unit ini. Ketentuan ini merupakan prosesdinamai menurut nama ilmuwan, siklus Rankine.
Sorotan
Siklus ini adalah ekspresi teoritis dari kerja proses termodinamika yang terjadi selama pengoperasian pembangkit listrik tenaga uap dalam mode pengulangan. Kita dapat membedakan operasi dasar berikut yang termasuk dalam siklus ini:
- cairan menguap pada tekanan tinggi;
- molekul air dalam wujud gas memuai;
- uap lembab mengembun di dinding bejana;
- tekanan fluida meningkat (kembali ke nilai semula).
Dapat dicatat bahwa efisiensi termal untuk siklus ini berbanding lurus dengan suhu awal. Juga, efisiensi proses ini tergantung pada nilai tekanan dan indeks keadaan termal di posisi awal dan di pintu keluar.
Turbin uap
Unit ini adalah mesin panas yang menghasilkan listrik. Komponen utama dari instalasi ini dapat direpresentasikan dalam daftar berikut:
- bagian bergerak, yang terdiri dari rotor dan bilah yang terpasang padanya;
- elemen stasioner dengan bagian-bagian seperti stator dan nozel.
Pengoperasian pabrik dapat digambarkan sebagai berikut. Air dalam keadaan gas pada suhu dan tekanan tinggi disuplai ke nozel turbin. Di sini, pada kecepatan supersonik, energi potensial uap diubah menjadi energi kinetik, dan partikel-partikel bergerakpasangan. Ini, pada gilirannya, menciptakan aliran gas yang bekerja pada bilah turbin. Rotasi elemen-elemen ini menyebabkan rotor bergerak, akibatnya listrik dihasilkan. Selanjutnya, uap mengembun, dan mengendap di penerima air dingin khusus, dari mana cairan kembali dipaksa masuk ke penukar panas. Dengan demikian, operasi diulang, yaitu siklus Rankine dilakukan.
Prinsip ini digunakan dalam instalasi di pembangkit listrik tenaga nuklir, juga digunakan dalam pengoperasian instalasi turbin otonom untuk produksi listrik. Skema ini adalah yang paling efisien dan ekonomis. Tanaman berbasis Rankine tersebar di seluruh dunia.
