Megjithëse përparimi teknologjik është shumë i shpejtë, është e zakonshme të shohim situata ku bimët e sotme përdorin parime që janë zbuluar në shekujt e kaluar. Për shembull, cikli Rankine, i cili u shpik në shekullin e 19-të, përdoret ende sot në turbinat me avull.
Shpikës i madh
Cikli Rankine u zbulua nga një fizikan dhe inxhinier skocez i cili jetoi dhe punoi në shekullin e kaluar. Shpikja mori emrin e këtij shkencëtari të madh, i cili ishte gjithashtu një nga themeluesit e termodinamikës teknike.
Rankine William John lindi në vitin 1820 në qytetin e Edinburgut, ku studioi për tre vjet në institut. Megjithatë, shkencëtari nuk arriti ta përfundojë këtë institucion për shkak të situatës së vështirë financiare. Por kjo nuk e pengoi fizikantin e talentuar të bënte një numër zbulimesh të dobishme. Kështu, në 1849, ai mori ekuacionet në termodinamikë që përshkruan marrëdhënien midis energjisë mekanike dhe nxehtësisë. Ai gjithashtu kreu ndërtimin e teorisë së motorit me avull dhe zhvilloi parimet bazë që formuan bazën për funksionimin e kësaj njësie. Këto dispozita përbëjnë procesinemëruar pas shkencëtarit, cikli Rankine.
Theksimet
Ky cikël është një shprehje teorike e punës së proceseve termodinamike që ndodhin gjatë funksionimit të termocentraleve me avull në modalitetin e përsëritjes. Mund të dallojmë operacionet bazë të mëposhtme të përfshira në këtë cikël:
- lëngu avullon në presion të lartë;
- molekulat e ujit në gjendje të gaztë zgjerohen;
- avulli i lagësht kondensohet në muret e enës;
- rritet presioni i lëngut (kthehet në vlerën origjinale).
Mund të vërehet se efikasiteti termik për këtë cikël është drejtpërdrejt proporcional me temperaturën fillestare. Gjithashtu, efikasiteti i këtij procesi varet nga vlerat e presionit dhe indeksi i gjendjes termike në pozicionin e fillimit dhe në dalje.
Turbinë me avull
Kjo njësi është një motor ngrohjeje që prodhon energji elektrike. Komponentët kryesorë të këtij instalimi mund të përfaqësohen në listën e mëposhtme:
- pjesë lëvizëse, e cila përbëhet nga një rotor dhe tehe të ngjitura në të;
- element i palëvizshëm me pjesë të tilla si stator dhe grykë.
Funksionimi i uzinës mund të përshkruhet si më poshtë. Uji në gjendje të gaztë në temperaturë dhe presion të lartë furnizohet në grykat e turbinës. Këtu, me shpejtësi supersonike, energjia potenciale e avullit shndërrohet në energji kinetike dhe grimcat vihen në lëvizjeçift. Kjo, nga ana tjetër, krijon një rrjedhë të gaztë që vepron në fletët e turbinës. Rrotullimi i këtyre elementeve bën që rotori të lëvizë, si rezultat i të cilit gjenerohet energji elektrike. Më pas, avulli kondensohet dhe vendoset në një marrës të posaçëm të ujit të ftohtë, nga ku lëngu futet përsëri në shkëmbyesin e nxehtësisë. Kështu, operacionet përsëriten, pra kryhet cikli Rankine.
Ky parim përdoret në instalimet në termocentralet bërthamore, përdoret gjithashtu në funksionimin e instalimeve autonome të turbinave për prodhimin e energjisë elektrike. Kjo skemë është më e efektshmja dhe më ekonomike. Bimët me bazë Rankine janë të shpërndara në të gjithë botën.
