Chu trình Rankine là gì?

Các chu trình Rankine hoặc Rankine Cycle hơi là quá trình sử dụng rộng rãi bởi các nhà máy điện như nhà máy điện chạy bằng than hoặc lò phản ứng hạt nhân. Trong cơ chế này, nhiên liệu được sử dụng để tạo ra nhiệt trong lò hơi , chuyển nước thành hơi sau đó nở ra qua tuabin tạo ra công việc hữu ích. Quy trình này được phát triển vào năm 1859 bởi kỹ sư người Scotland William JM Rankine. Đây là một chu trình nhiệt động lực học chuyển đổi nhiệt thành năng lượng cơ học – thường được biến đổi thành điện năng bằng cách phát điện .

Hình 1. Một giản đồ đơn giản với các thành phần cho Chu trình Rankine.
Hình 1. Một giản đồ đơn giản với các thành phần cho Chu trình Rankine.
Hình 2. Biểu đồ thể tích áp suất của chu trình Rankine. Điều này minh họa những thay đổi về áp suất và thể tích mà chất lỏng làm việc (nước) phải trải qua để tạo ra công việc.
Hình 2. Biểu đồ thể tích áp suất của chu trình Rankine. Điều này minh họa những thay đổi về áp suất và thể tích mà chất lỏng làm việc (nước) phải trải qua để tạo ra công việc.

Các bước trong Chu trình Rankine như trong Hình 1 và các bước tương ứng trong biểu đồ thể tích áp suất (hình 2) được trình bày dưới đây:

  • Bơm: Nén chất lỏng đến áp suất cao bằng cách sử dụng một máy bơm (điều này có hiệu quả ) ( Hình 2: Các bước từ 3 đến 4)
  • Nồi hơi: Chất lỏng nén được làm nóng đến nhiệt độ cuối cùng (ở điểm sôi), do đó, xảy ra sự thay đổi pha – từ lỏng sang hơi. ( Hình 2: Các bước từ 4 đến 1)
  • Tuabin: Sự giãn nở của hơi trong tuabin. ( Hình 2: Bước 1 đến 2)
  • Bình ngưng: Ngưng tụ hơi trong bình ngưng (nơi nhiệt thải đi đến bộ phận tản nhiệt cuối cùng ( khí quyển hoặc một khối nước lớn (ví dụ: hồ hoặc sông). ( Hình 2: Bước 2 đến 3))
Hình 3. Chu trình Rankine trong nhà máy điện hạt nhân.
Hình 3. Chu trình Rankine trong nhà máy điện hạt nhân.

Các hiệu quả của chu trình Rankine bị giới hạn bởi nhiệt độ cao của sự bay hơi của chất lỏng . Chất lỏng phải được tuần hoàn và tái sử dụng liên tục, do đó, nước là chất lỏng thiết thực nhất cho chu trình này. Đây không phải là lý do tại sao nhiều nhà máy điện được đặt gần một vùng nước – đó là nhiệt thải.

Khi nước ngưng tụ trong bình ngưng, nhiệt thải được tỏa ra dưới dạng hơi nước — có thể nhìn thấy hơi nước bốc lên từ các tháp giải nhiệt của nhà máy. Nhiệt thải này là cần thiết trong bất kỳ chu trình nhiệt động nào. Do bước ngưng tụ này, áp suất ở cửa ra tuabin được hạ thấp. Điều này có nghĩa là máy bơm cần ít công việc hơn để nén nước – dẫn đến hiệu suất tổng thể cao hơn.

Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện chuyên lắp điện năng lượng mặt trời, Chúng tôi cung cấp tới khách hàng các hệ thống điện mặt trời đạt tiêu chuẩn tốt nhất, cho hiệu suất cao, vận hành bền bỉ, an toàn và đảm bảo thẩm mỹ với giá thành hợp lý.

Công ty TNHH Năng lượng Quang Điện

Địa chỉ: Phòng 746 CT10A – Khu đô thị Đại Thanh – Thanh Trì – Hà Nội

Liên hệ: 0973.356.328

 

Rate this post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

  • Liên Hệ 0973.356.328