Jaki jest cykl rankina?

Cykl Rankine to termin opisujący proces wykorzystujący ciepło do wykonywania pracy.Nazwa pochodzi od szkockiego inżyniera i fizyka Williama Johna Macquorna Rankine'a.Zasadniczo ciepło wytwarza parę, która napędza turbinę.Służy przede wszystkim do wytwarzania energii elektrycznej, a od 2011 r. Stanowi około 80% energii elektrycznej stosowanej na całym świecie.

Podstawowa zasada obejmuje płyn i mdash;Zwykle wodę, ale określany jako płyn roboczy i mdash;przepływające w zamkniętej pętli z czterema głównymi składnikami: pompą, kotłem, turbiną i skraplaczem.W kotle zewnętrzne źródło ciepła przekształca płyn roboczy płyn w oparę, która napędza turbinę, a następnie jest skraplana w ciecz, który jest pompowany z powrotem do kociaka.Para opuszcza kocioł w wysokiej temperaturze mdash;do 1000 i f (538 i deg; c) mdash;oraz presja mdash;do 4500 psig (31 026,4 kpag) mdash;I to rozszerzenie tego gorącego, wysokociśnieniowego gazu napędza wał turbinowy, wytwarzający obrót, który może wytwarzać energię elektryczną lub napędzać silnik.Wydajność cyklu Rankine może osiągnąć około 40%.

Proces ten jest podstawą większości elektrowni, w których paliwo jest używane jako źródło ciepła do wytwarzania energii elektrycznej.Paliwo może być olej, węgiel, gaz, biomasa lub jądrowe;Ponieważ źródło ciepła jest zewnętrzne wszystko, co może wygenerować wystarczające ciepło.Technologię cyklu Rankine na mniejszą skalę można również wykorzystać do wykorzystania ciepła odpadowego z tradycyjnych elektrowni.Na przykład stacje zasilania gazem wykorzystują turbiny spalinowe, które wytwarzają gorący gaz spalin jako, w przeciwieństwie do turbin cyklu rankine, nie działają w zamkniętej pętli.Możliwe jest połączenie ich z generatorem cyklu Rankine, który wykorzystuje gorący gaz do wytwarzania pary, w ten sposób znacznie poprawiając efektywność energetyczną.

Płyny inne niż woda mogą być stosowane w cyklu Rankine, w którym oferują korzyści w szczególnych zastosowaniach.Na przykład elektrownie, które działają w bardzo zimnych warunkach, mogą wymagać płynu o niższej temperaturze zamrażania.Zastosowano szereg płynów organicznych, a pentan z powodzeniem zastosowano w generatorze cyklu Rankine, który wykorzystuje gorący gaz spalin z elektrowni opalanej gazem jako źródło ciepła, jak opisano powyżej.Proces wykorzystujący w ten sposób płyn organiczny jest znany jako organiczny cykl Rankine (ORC).

Wiele projektów energii odnawialnej wykorzystuje technologię ORC do generowania energii.Jest często stosowany w geotermalnych stacjach zasilania, a ten system został przystosowany do zastosowania w niektórych elektrowniach słonecznych, w których światło słoneczne jest skoncentrowane w celu zapewnienia ciepła do napędzania cyklu.Małe generatory, które wykorzystują tę technologię, stały się dostępne do wykorzystywania ciepła odpadów z różnych procesów przemysłowych.