แม้ว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะเร็วมาก แต่ก็เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นสถานการณ์ที่พืชในปัจจุบันใช้หลักการที่ค้นพบในศตวรรษที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่น วัฏจักรแรงคินซึ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นในศตวรรษที่ 19 ยังคงใช้ในกังหันไอน้ำในปัจจุบัน
นักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่
วัฏจักรแรงคินถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์และวิศวกรชาวสก็อตที่อาศัยและทำงานในช่วงศตวรรษก่อนหน้าที่ผ่านมา สิ่งประดิษฐ์นี้ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่คนนี้ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งเทอร์โมไดนามิกส์ทางเทคนิคด้วย
แรนคิน วิลเลียม จอห์น เกิดในปี พ.ศ. 2363 ในเมืองเอดินบะระ ซึ่งเขาศึกษาอยู่ที่สถาบันเป็นเวลาสามปีที่ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ล้มเหลวในการดำเนินการให้สำเร็จในสถาบันนี้เนื่องจากสถานการณ์ทางการเงินที่ยากลำบาก แต่สิ่งนี้ไม่ได้ป้องกันนักฟิสิกส์ที่มีพรสวรรค์จากการค้นพบที่มีประโยชน์มากมาย ดังนั้นในปี พ.ศ. 2392 เขาจึงได้สมการทางอุณหพลศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกลกับความร้อน เขายังดำเนินการสร้างทฤษฎีของเครื่องจักรไอน้ำและพัฒนาหลักการพื้นฐานที่เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของหน่วยนี้ บทบัญญัติเหล่านี้เป็นกระบวนการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ วัฏจักรแรงคิน
ไฮไลท์
วงจรนี้เป็นการแสดงออกทางทฤษฎีของการทำงานของกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำในโหมดการทำซ้ำ เราสามารถแยกแยะการดำเนินการพื้นฐานต่อไปนี้ที่รวมอยู่ในวัฏจักรนี้:
- ของเหลวระเหยที่ความดันสูง
- โมเลกุลของน้ำในสถานะก๊าซขยายตัว
- ไอน้ำชื้นควบแน่นบนผนังของเรือ;
- ความดันของเหลวเพิ่มขึ้น (กลับสู่ค่าเดิม)
สามารถสังเกตได้ว่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนสำหรับวงจรนี้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิเริ่มต้น นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับค่าความดันและดัชนีสถานะความร้อนที่ตำแหน่งเริ่มต้นและที่ทางออก
กังหันไอน้ำ
เครื่องนี้เป็นเครื่องทำความร้อนที่ผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนประกอบหลักของการติดตั้งนี้สามารถแสดงได้ในรายการต่อไปนี้:
- ส่วนที่เคลื่อนที่ ซึ่งประกอบด้วยโรเตอร์และใบมีดติดอยู่
- อุปกรณ์เครื่องเขียนที่มีชิ้นส่วนต่างๆ เช่น สเตเตอร์และหัวฉีด
การดำเนินงานของโรงงานสามารถอธิบายได้ดังนี้ น้ำในสถานะก๊าซที่อุณหภูมิและความดันสูงจะถูกส่งไปยังหัวฉีดกังหัน ที่นี่ที่ความเร็วเหนือเสียงพลังงานศักย์ของไอน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์และอนุภาคจะเคลื่อนที่คู่. ในทางกลับกัน ทำให้เกิดการไหลของก๊าซที่กระทำต่อใบพัดกังหัน การหมุนขององค์ประกอบเหล่านี้ทำให้โรเตอร์เคลื่อนที่ซึ่งเป็นผลมาจากการผลิตไฟฟ้า ถัดไป ไอน้ำจะควบแน่นและตกลงไปในเครื่องรับน้ำเย็นพิเศษ ซึ่งของเหลวจะถูกบังคับให้เข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอีกครั้ง ดังนั้นการดำเนินการซ้ำคือดำเนินการรอบ Rankine
หลักการนี้ใช้ในการติดตั้งที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และยังใช้ในการดำเนินงานของการติดตั้งกังหันอัตโนมัติสำหรับการผลิตไฟฟ้าอีกด้วย โครงการนี้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและประหยัดที่สุด พืชที่ใช้แรงคินมีการกระจายไปทั่วโลก