Rankine-sykli on lämpövoimalaitoksissa käytettävä peruslämpödynaaminen sykli, jossa lämpö muunnetaan sähköksi. Siihen kuuluu veden muuntaminen höyryksi, joka sitten ajaa sähkögeneraattoriin kytkettyä turbiinia. Tämän syklin ymmärtäminen on olennaista tehokkaiden voimalaitosten suunnittelussa.

Rankine-syklin osat

Pääkomponentteja ovat kattila, turbiini, lauhduttimen ja pumpun. Kattila lämmittää vettä tuottaakseen korkeapaineista höyryä. Höyry laajenee turbiinissa, tuottaa energiaa. Sen jälkeen höyry tiivistyy takaisin veteen lauhduttimen, ja pumppu kierrättää sen kattilaan.

syklien prosessivaiheet

Sykli koostuu neljästä päävaiheesta:

  • Lämmitys:[] Vesi lämmitetään kattilassa korkeapaineisen höyryn tuottamiseksi.
  • Laajennus: [] Höyry laajenee turbiinissa, tekee työtä ja tuottaa sähköä.
  • Kondensaatio:[] Pakokaasuhöyry jäähdytetään ja kondensoidaan veteen lauhduttimen sisällä.
  • Paine:[] Vesi pumpataan takaisin kattilaan toistaa sykli.

Tehokkuutta koskevat näkökohdat

Rankine-syklin tehokkuus riippuu lämmönlähteen ja pesualtaan välisestä lämpötilaerosta. Korkeammat kattilan lämpötilat ja alhaisemmat lauhduttimen lämpötilat parantavat tehokkuutta. Superlämmitys ja uudelleenlämmitys ovat tekniikoita, joita käytetään suorituskyvyn parantamiseen.