Ранкина цикл

Ра́нкина цикл

Ренкина цикл, идеальный термодинамический цикл (Круговой процесс), в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту); принимается в качестве теоретической основы для приближённого расчёта реальных циклов, осуществляемых в паросиловых установках (См. Паросиловая установка). Назван по имени У. Дж. Ранкина, одного из создателей технической термодинамики. Р. ц. осуществляется следующим образом: в паровом котле происходит испарение рабочего тела (воды); в пароперегревателе — перегрев пара при постоянном давлении; в паровой турбине пар адиабатически расширяется, совершая работу; в конденсаторе — конденсируется при постоянном давлении; конденсат подаётся насосом в Экономайзер, где он подогревается, а затем в котёл, где испаряется. Работа 1 кг пара, совершаемая в Р. ц., на диаграмме состояния характеризуется площадью 1—2—3—4—5 (рис., а); термический кпд Р. ц. равен отношению этой работы ко всему количеству теплоты, подведённому к 1 кг пара (площадь 1—2—3—4—6—7—5). Кпд Р. ц. с насыщенным паром составляет 0,29—0,36, а с перегретым паром — 0,34—0,46. Р. ц. отличается от Карно цикла тем, что подвод теплоты к воде и перегрев пара идут при постоянном давлении и возрастающей температуре. Осуществлять цикл Карно с водяным паром нецелесообразно, т.к. в этом случае конденсацию пришлось бы довести до точки 5', а затем сжимать пароводяную смесь по адиабате 5'—1, на что потребовалось бы затратить дополнительную энергию.

И. Н. Розенгауз.

Цикл Ранкина в координатах: а — температура T, энтропия S; б — давление P, объём V; 1—2 — испарение рабочего тела при подводе теплоты; 2—3 — перегрев пара; 3—4 — адиабатическое расширение пара; 4—5 — конденсация пара; 5—1 — подогрев воды.