سووڕی ڕانکن: جیاوازیی نێوان پێداچوونەوەکان

لە ئینسایکڵۆپیدیای ئازادی ویکیپیدیاوە
ناوەڕۆکی سڕاو ناوەڕۆکی زیادکراو
ب Serchia پەڕەی سووڕى ڕانکنی گواستەوە بۆ سووڕی ڕانکن: ھەڵە لە ناو
شائەمراز
ھێڵی ٣: ھێڵی ٣:
{{ویکیسازی}}
{{ویکیسازی}}


[[File:Rankine_cycle_layout.png|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_layout.png|وێنۆک|نەخشەی فیزیکەلی سووڕی ڕانکن
[[File:Rankine_cycle_layout.png|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_layout.png|وێنۆک|نەخشەی فیزیکەلی سووڕی ڕانکن
١-پۆمپ ٢-بۆیلەر ٣-تورباین ٤-خەستکەرەوە]]
١-پۆمپ ٢-بۆیلەر ٣-تورباین ٤-خەستکەرەوە]]


ھێڵی ٩: ھێڵی ٩:


== پێناسە کردن ==
== پێناسە کردن ==
سوڕی رانکن لە نزیکەوە کردارەکە روندەکاتەوە لەلایەن گەرمی بزوێنەر بەھۆی خستنەگەڕی بزوێنەری ھەڵم و دروست کردنی وزەی گەرمی تا بەدەست خستنی وێستگەی وزە.
سووڕی ڕانکن لە نزیکەوە کردارەکە ڕوندەکاتەوە لەلایەن گەرمی بزوێنەر بەھۆی خستنەگەڕی بزوێنەری ھەڵم و دروستکردنی وزەی گەرمی تا بەدەست خستنی وێستگەی وزە.


وانا پشت دەبەستێت بە جياوازيى نێوان پلەى گەرمى لەنێوان سەرچاوەيێكى گەرم و سەرچاوەيێكى سارد.جیاوازیە زۆرەکە، توانای ميكانيكيتر دەتوانێت بەكاربھێندرێت لە دەرەوەى وزەى گەرمى، هەروەك بە پێی بیردۆزی کارنۆت.
وانا پشت دەبەستێت بە جیاوازیی نێوان پلەی گەرمی لەنێوان سەرچاوەیێکی گەرم و سەرچاوەیێکی سارد. جیاوازییە زۆرەکە، توانای میکانیکیتر دەتوانێت بەکاربھێندرێت لە دەرەوەی وزەی گەرمی، ھەروەک بەپێی بیردۆزی کارنۆت.


سەرچاوەى گەرمى بەکارھێنرا لە بەدەستھێنانی توانا عادەتەن سوتانی سووتەمەنيى بەردينە وەكو خەڵوزى بەردين، گازى سروشتى، و ڕۆن، يان چڕی توانای خۆری.بەرزی پلەی گەرمی باشترینە.
سەرچاوەی گەرمی بەکارھێنرا لە بەدەستھێنانی توانا عادەتەن سووتانی سووتەمەنیی بەردینە وەکو خەڵوزی بەردین، گازی سروشتی، و ڕۆن، یان چڕی توانای خۆری. بەرزی پلەی گەرمی باشترینە.


توانای  سووڕى رانكن سنووردارە لەلايەن گەرميى بڵندى هەڵمی كار كردنی شلە. هەروەها، مەگەر فشارەكە و پلەى گەرمى دەگەن بە ئاستىێکی ناياب لە بۆیلەری هەڵم، مەوداى پلەى گەرمى زۆر بچووک  دەتوانێت سووڕەكە بەكار بخات:پلەى گەرميى چوونە ناوى ھەڵمی تۆڕباین بە شێوەيەكى نموونەيى دەوروبەرن ٥٦٥ [c°] و پلەى گەرميى خەستكەرى هەڵم دەوروبەرن ٣٠ [c°].ئەمە ڕوودەدات لە توانای بیردۆزی كارنۆت بۆتۆڕباینی هەڵم بەتەنها نزيكەى ٦٣.٨٪ براوردیان کرد لەگەڵ  ڕاستەقينە بەتواناييى گەرماييى بە تێكراييى سەروو تا ٤٢٪ بۆ ئێستگەى ھاوچەرخ تواناى coal_fired. پلەى گەرميى نزمی ھەڵم چوونە ناوتۆڕباین (بە بەراورد لەگەڵ تۆڕباینێکی گاز)بۆچى سووڕی رانكن (هەڵم) زۆرجار بەكار دەهێنرێت هەروەك سووڕێكى ژێرکردن تا بە پێچەوانەوە چاك ببێتەوە گەرميى ڕەت كردەوە لە  سووڕی تێکەڵ گاز وێستگەی  تواناى تۆڕباینەکە.
توانای سووڕی ڕانکن سنووردارە لەلایەن گەرمیی بڵندی ھەڵمی کارکردنی شلە. ھەروەھا، مەگەر فشارەکە و پلەی گەرمی دەگەن بە ئاستیێکی نایاب لە بۆیلەری ھەڵم، مەودای پلەی گەرمی زۆر بچووک دەتوانێت سووڕەکە بەکار بخات:پلەی گەرمیی چوونە ناوی ھەڵمی تۆڕباین بە شێوەیەکی نموونەیی دەوروبەرن ٥٦٥ [c°] و پلەی گەرمیی خەستکەری ھەڵم دەوروبەرن ٣٠ [c°]. ئەمە ڕوودەدات لە توانای بیردۆزی کارنۆت بۆتۆڕباینی ھەڵم بەتەنھا نزیکەی ٦٣٫٨٪ براوردیان کرد لەگەڵ ڕاستەقینە بەتواناییی گەرماییی بە تێکراییی سەروو تا ٤٢٪ بۆ ئێستگەی ھاوچەرخ توانای coal_fired. پلەی گەرمیی نزمی ھەڵم چوونە ناوتۆڕباین (بە بەراورد لەگەڵ تۆڕباینێکی گاز) بۆچی سووڕی ڕانکن (ھەڵم) زۆرجار بەکار دەھێنرێت ھەروەک سووڕێکی ژێرکردن تا بە پێچەوانەوە چاک ببێتەوە گەرمیی ڕەت کردەوە لە سووڕی تێکەڵ گاز وێستگەی توانای تۆڕباینەکە.


سەرچاوەى سارد (ساردەکە باشترە) بەكارھێنانی  لە ئەمانە وێستگەی توانا عادەتەن بورج وبەشێکی  ئاوى گەورە ساردتر دەبنەوە (ڕووبار يان دەريا). توانای  سووڕى رانکن سنووردارە لەسەر لاى سارد لەلايەنی  پلەى گەرميى خواروو كرداريىەكە كار كردنی شلە.
سەرچاوەی سارد (ساردەکە باشترە) بەکارھێنانی لە ئەمانە وێستگەی توانا عادەتەن بورج وبەشێکی ئاوی گەورە ساردتر دەبنەوە (ڕووبار یان دەریا). توانای سووڕی ڕانکن سنووردارە لەسەر لای سارد لەلایەنی پلەی گەرمیی خواروو کردارییەکە کارکردنی شلە.
کارکردنی شلە لە سووڕێکی ڕانکن شوێنی سووڕێکی داخەراو دەکەوێت و بەبەردەوامی بەکاردەھێنرێت. ھەڵمی ئاو لەگەڵ خەستکردنەوە دڵۆپەیەکی زۆر بچووک زۆرجار دەبینن لە وێستگەی توانا شەپۆڵ دروست دەکرێن لەلایەن سارد بوونەوە سیستەم (نا ڕاستەوخۆ لێوە سووڕی توانای ڕانکن سووڕێکی داخراو). ئەمە ' گزوز ' گەرمی نوێنەرایەتی دەکرێت لەلایەن " [Qout] " دەڕواتە دەرەوە لای خوارووتری سووڕی لەخوارەوە نیشاندراوە لە ھێڵکاریی T-S. بورجی سارد بوونەوە بەکار دەخەن ھەروەک گۆڕینی گەرمیی گەورە لەلایەن مژێنی گەرمیی ھەڵم کارکردنی شلە و لەھەمان کات بە ھەڵم ئاو سارد دەبێتەوە بۆ کەشەکە.


لەو کاتەی زۆر ماددە توانییان بەکار بھێنرێن ھەروەک کارکردنی شلە لە سووڕی ڕانکن، ئاو عادەتەن شلەی بژاردەیە بەھۆی تایبەتمەندیی باشی، وەکو کیمیای زۆر کارانییە و نا-ژەھراوی، و خەرجیی خواروو، ھەروەھا تایبەتمەندیی ثێرمۆداینەمیک. لەلایەن کارکردنی خەستکردنەوەیەکە ھەڵمی ھەڵم بۆ شلەیێک فشارەکە لە دەرگەی تۆڕباین وزە پێویست نزم دەکرێتەوە لەلایەن ترومپای خواردن تەنھا بەکار دەھێنێت ١٪ بۆ ٣٪ی توانای دەرھاتی تۆڕباینەکە و ئەم ھۆیانە بەشداری دەکەن بۆ بەتوانای بڵندتر بۆ سووڕەکە. سوودەکەی ئەمە دەیبژێرێت لەلایەن پلەی گەرمیی خوارووی ھەڵم دانپێدانی تۆڕباینی (s). تۆڕباینی گاز، بۆ نموونە، پلەی گەرمیی چوونە ناوی تۆڕباینەکە نزیک دەبتەوە ١٥٠٠ [°k]. لەگەڵ ئەوەشدا، بەتواناییی گەرماییی ڕاستەقینە وێستگەی توانای ھەڵمی گەورە و گەورە وێستگەی تۆڕباینی گازی ھاوچەرخی ھاوشێوەن.
كار كردنی شلە لە سووڕێكى رانكن شوێنی سوڕێکی داخەراو دەكەوێت و بەبەردەوامى بەکاردەھێنرێت . هەڵمى ئاو لەگەڵ خەستكردنەوە دڵۆپەيەكى زۆر بچوك زۆرجار دەبينن لە وێستگەی  توانا شەپۆڵ دروست دەكرێن لەلايەن سارد بوونەوە سيستەم (نا ڕاستەوخۆ لێوە سووڕى تواناى رانكن سوڕێکی داخراو). ئەمە ' گزوز ' گەرمى نوێنەرايەتى دەكرێت لەلايەن " [Qout] " دەڕواتە دەرەوە لاى خوارووترى سووڕی لەخوارەوە نیشاندراوە لە هێڵكاريى T-S.بورجی سارد بوونەوە  بەكار دەخەن هەروەك گۆڕینی گەرميى گەورە لەلايەن مژێنى گەرميى هەڵم كار كردنی شلە و لەهەمان كات بە هەڵم ئاو سارد دەبێتەوە بۆ كەشەكە.


== چوار کردارەکە لە سووڕی ڕانکن ==
لەو كاتەى زۆر ماددە توانييان بەكار بهێنرێن هەروەک كار كردنی شلە لە سووڕى رانكن، ئاو عادەتەن شلەى بژاردەيە بەهۆى تايبەتمەنديى باشى، وەكو كيمياى زۆر کارانیە و نا-ژەهراوى، و خەرجيى خواروو، هەروەها تايبەتمەنديى ثێرمۆداینەمیک. لەلايەن کارکردنی خەستكردنەوەيەكە هەڵمى هەڵم بۆ شلەيێك فشارەكە لە دەرگەى تۆڕباین وزە پێويست نزم دەكرێتەوە لەلايەن ترومپاى خواردن تەنها بەكار دەهێنێت ١٪ بۆ ٣٪ى تواناى دەرهاتى تۆڕباینەکە و ئەم هۆیانە بەشدارى دەكەن بۆ بەتوانای بڵندتر بۆ سووڕەكە. سوودەكەى ئەمە دەیبژێرێت لەلايەن پلەى گەرميى خوارووى هەڵم دانپێدانی تۆڕباینی  (s). تۆڕباینی  گاز، بۆ نموونە، پلەى گەرميى چوونە ناوى تۆڕباینەکە نزيك دەبتەوە ١٥٠٠ [°k].لەگەڵ ئەوەشدا، بەتواناييى گەرماييى ڕاستەقينە وێستگەى تواناى هەڵمى گەورە و گەورە وێستگەی  تۆڕباینی  گازى هاوچەرخی هاوشێوەن.
[[File:Rankine_cycle_Ts.png|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_Ts.png|وێنۆک|ھێڵکاریی T_Sسووڕێکی ئاسایی ڕانکن بەکار خستنی لەنێوان فشارانی ٠٫٠٦ باڕ [bar]و ٥٠ باڕ. بەجێ ھێڵراو لە چەمانەوەی ھێلکاری بێڵدا، ڕاست لێوە ئەوە گازە، و لەژێر ئەوە [شل–ھەڵم] ھاوسەنگی خوساندن.]]


کرداری١–٢:کار کردنی شلەیە لە خوارەوەی ترومپا بۆ فشاری بڵند. ھەروەک شلەکە شلەیێکە لە ئەم قۆناغە، ترومپاکە وزەی ھاوردەی بچووک پێویست دەبێت.
== چوار كردارەكە لە سووڕى رانكن ==
[[File:Rankine_cycle_Ts.png|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_Ts.png|وێنۆک|هێڵكاريى T_Sسووڕێکی ئاسایی ڕانکن بەكار خستنی لەنێوان فشارانى ٠.٠٦ باڕ [bar]و ٥٠ باڕ . بەجێ هێڵراو لە چەمانەوەى ھێلکاری بێڵدا، ڕاست لێوە ئەوە گازە، و لەژێر ئەوە [شل–ھەڵم ] هاوسەنگى خوساندن.]]


کرداری٢–٣: شلەی فشاری-بەرز دەچێتە ناو بۆیلەرێک، ئەو شوێنەی ئەوە گەرموگوڕە لە فشاری نەگۆڕ لەلایەن سەرچاوەیێکی گەرمیی دەرەوەیی تا بێت بە وشک خوساندن ھەڵم. ھاوردەی وزەی پێویست دەتوانێت بەئاسانی بەجۆرێک وەک زیندوو حیساب بکرێت، بەکار ھێنانی ھێڵکاریێکی [ئنثالپی-ئینتڕۆپی] (ھێڵکاریی A-A، یان ھێلکاری مۆللیێریان ژمارەیی، بەکار ھێنانی خشتەی ھەڵم.


کرداری٣–٤:وشک خوساندنی ھەڵم فراوان دەکات بەناو تۆڕباینێک، دروستکردن توانا. ئەم کەم بوونەوە پلەی گەرمییەکە و فشاری ھەڵمەکە، و پەیتیێک لەوانەیە ڕوو بدات. دەرھاتەکە لەم کردارە دەتوانێت بەئاسانی حیساب بکرێت بە بەکار ھێنانی ھێڵکارییەکە یان خشتە تێبینییان کرد لەسەر.
كرداری١–٢:كار كردنی شلەیە لە خوارەوەی ترومپا بۆ فشارى بڵند. هەروەك شلەكە شلەيێكە لە ئەم قۆناغە، ترومپاكە وزەى هاوردەى بچووك پێويست دەبێت.


کرداری٤–١: ھەڵمی تەڕ دەچێتە ناو خەستکەرێک، ئەو شوێنەی ئەوە خەستکردنەوە لە فشارێکی نەگۆڕ تا بێتە خوساندنی شلە.
كرداری٢–٣: شلەى فشارى-بەرز دەچێتە ناو بۆیلەرێک، ئەو شوێنەى ئەوە گەرموگوڕە لە فشارى نەگۆڕ لەلايەن سەرچاوەيێكى گەرميى دەرەوەيى تا بێت بە وشك خوساندن هەڵم.هاوردەی وزەی پێويست دەتوانێت بەئاسانى بەجۆرێك وەك زيندوو حيساب بكرێت، بەكار هێنانى هێڵكاريێكى [ئنثالپی-ئینتڕۆپی] (هێڵكاريى A-A، يان ھێلکاری مۆلليێريان ژمارەيى، بەكار هێنانی خشتەی هەڵم.


لە سووڕی ڕانکنی نموونەیی ترومپاکە و تۆڕباینەکە لەوانەیە ئازۆنترۆپیکبن، واتە، ترومپاکە و تۆڕباینەکە لەوانەیە ھیچ ئینتۆپی دروست نەکەن و لەبەر ئەوە دەرھاتی کاری پوختە زیاد دەکات. کرداری ١–٢ و ٣–٤ لەوانەیە نوێنەرایەتی بکرێن لەلایەن خەتی ستوون لەسەر ھێڵکاریی T-Sو زیاتر لەنزیکەوە ئەوەی سووڕی کارنۆت دەبێت. سووڕی ڕانکن نیشان دراو لێرە بارەکەیەکە کارکردنی شلە لێوە ڕێ دەگرێت خۆ دیتنەوەی لە ناوچەی ئەوپەڕی گەرمی ھەڵمی لەدوای فراوان بوونەکە لە تۆڕباینەکە ، [١] کە وزەکە کەم دەکاتەوە لای برد لەلایەن کۆندێسەرەکان.
كرداری٣–٤:وشك خوساندنی هەڵم فراوان دەكات بەناو تۆڕباینێک، دروست كردن توانا. ئەم كەم بوونەوە پلەى گەرميەكە و فشارى هەڵمەكە، و پەيتيێك لەوانەيە ڕوو بدات. دەرهاتەكە لەم كردارە دەتوانێت بەئاسانى حيساب بكرێت بە بەكار هێنانى هێڵكاريەكە يان خشتە تێبينييان كرد لەسەر.


لە سووڕی توانای ھەڵمی ڕاستەقینە لە نموونەیییەوە سووڕی ڕانکن جیاواز دەبێت بەھۆی بەرپەرچ نەدراوە لە پێکھاتەی خۆیی بوویانە ھۆی لەلایەن لێکخشانی شلە و لەدەستدانی گەرمی بۆ چواردەورەکان؛ لێکخشانی شلە فشارەکە بەھۆی بۆیلەرەکە دێتە ژوور، خەستکەرەکە، و گەرمکەرەکە لەنێوان پێکھاتەکان، و لە ئەنجامدا ھەڵمەکە بۆیلەرەکە بەجێدێڵێت لە فشارێکی نزم؛ لەدەستدانی گەرمی دەرھاتی کاری پوختە کەم دەکاتەوە، بەم جۆرە گەرمی زیاددەکرێ ھەڵمەکە لە بۆیلەرەکە پێویستە تا ھەمان ئاستی دەرھاتی کاری پوختە بھێڵێتەوە.
كرداری٤–١: هەڵمى تەڕ دەچێتە ناو خەستكەرێك، ئەو شوێنەى ئەوە خەستكردنەوە لە فشارێكى نەگۆڕ تا بێتە خوساندنی شلە.

لە سووڕى رانكنی نموونەیی ترومپاكە و تۆڕباینەکە لەوانەيە ئازۆنترۆپیکبن، واتە، ترومپاكە و تۆڕباینەکە لەوانەيە هيچ ئینتۆپی دروست نەكەن و لەبەر ئەوە دەرهاتى كارى پوختە زياد دەكات.كرداری ١–٢ و ٣–٤ لەوانەيە نوێنەرايەتى بكرێن لەلايەن خەتى ستوون لەسەر هێڵكاريى T-Sو زياتر لەنزيكەوە ئەوەى سووڕى كارنۆت دەبێت. سووڕى رانكن نيشان دراو لێرە بارەكەيەكە كار كردنی شلە لێوە ڕێ دەگرێت خۆ ديتنەوەی لە ناوچەى ئەوپەڕی گەرمی هەڵمى لەدواى فراوان بوونەكە لە تۆڕباینەکە ، [ ١ ] كە وزەكە كەم دەكاتەوە لاى برد لەلايەن كۆندێسەرەکان.

لە سووڕى تواناى هەڵمى ڕاستەقينە لە نمونەييەوە سووڕى رانكن جياواز دەبێت بەهۆى بەرپەرچ نەدراوە لە پێكهاتەى خۆيى بوويانە هۆى لەلايەن لێكخشانى شلە و لەدەستدانى گەرمى بۆ چواردەورەكان؛ لێكخشانى شلە فشارەکە بەهۆى بۆیلەرەکە دێتە ژوور،خەستكەرەكە، و گەرمکەرەکە لەنێوان پێكهاتەكان، و لە ئەنجامدا  هەڵمەکە بۆیلەرەکە بەجێدێڵێت لە فشارێكى نزم؛ لەدەستدانى گەرمى دەرهاتى كارى پوختە كەم دەكاتەوە، بەم جۆرە گەرمى زیاددەکرێ هەڵمەكە لە بۆیلەرەکە پێويستە تا هەمان ئاستى دەرهاتى كارى پوختە بهێڵێتەوە.


== ھاوکێشەکان ==
== ھاوکێشەکان ==
بەگشتى، توانای  سووڕى رانكن سادە دەتوانێت بنووسرێت هەروەك
بەگشتی، توانای سووڕی ڕانکن سادە دەتوانێت بنووسرێت ھەروەک


<math> \eta_\text{therm} = \frac{\dot{W}_\text{thermal} - \dot{W}}{\dot{Q}_\text{in}} \approx \frac{\dot{W}_\text{turb}}{\dot{Q}_\text{in}}.</math>
<math> \eta_\text{therm} = \frac{\dot{W}_\text{thermal} - \dot{W}}{\dot{Q}_\text{in}} \approx \frac{\dot{W}_\text{turb}}{\dot{Q}_\text{in}}.</math>


هەريەك لە چوار هاوكێشە داھاتوو[ ١ ] لە وزەوە و بارستە وەر دەگيرێن هاوسەنگ دەكەن بۆ قەبارەيێكى كۆنترۆڵ.بەتواناييى ثێرمۆداینەمیکی پێناسەی سووڕەكە دەكات هەروەك ڕێژەكەى دەرهاتى تواناى پوختە تا هاوردە گەرم بكات. هەروەك كاری پێويست لەلايەن ترومپاكە زۆرجار دەگاتە دەوروبەرە ١٪ى دەرهاتى كارى تۆڕباینەکە ، ئەو دەتوانێت سادە بكرێت.
ھەریەک لە چوار ھاوکێشە داھاتوو[١] لە وزەوە و بارستە وەر دەگیرێن ھاوسەنگ دەکەن بۆ قەبارەیێکی کۆنترۆڵ. بەتواناییی ثێرمۆداینەمیکی پێناسەی سووڕەکە دەکات ھەروەک ڕێژەکەی دەرھاتی توانای پوختە تا ھاوردە گەرم بکات. ھەروەک کاری پێویست لەلایەن ترومپاکە زۆرجار دەگاتە دەوروبەرە ١٪ی دەرھاتی کاری تۆڕباینەکە، ئەو دەتوانێت سادە بکرێت.


<math>\frac{\dot{Q}_\text{in}}{\dot{m}} = h_3 - h_2,</math>
<math>\frac{\dot{Q}_\text{in}}{\dot{m}} = h_3 - h_2,</math>


<br /><math>\frac{\dot{Q}_\text{out}}{\dot{m}} = h_4 - h_1,</math>
<math>\frac{\dot{Q}_\text{out}}{\dot{m}} = h_4 - h_1,</math>


<br /><math>\frac{\dot{W}_\text{pump}}{\dot{m}} = h_2 - h_1,</math>
<math>\frac{\dot{W}_\text{pump}}{\dot{m}} = h_2 - h_1,</math>


<math>\frac{\dot{W}_\text{turbine}}{\dot{m}} = h_3 - h_4.</math>
<math>\frac{\dot{W}_\text{turbine}}{\dot{m}} = h_3 - h_4.</math>


كاتێك مامەڵە دەكەن لەگەڵ توانای تۆڕباینەکان و ترومپا، ڕاست كردنەوەيێك بۆ زاراوەى كار دەبێت بكرێن:
کاتێک مامەڵە دەکەن لەگەڵ توانای تۆڕباینەکان و ترومپا، ڕاستکردنەوەیێک بۆ زاراوەی کار دەبێت بکرێن:



<math> \frac{\dot{W}_\text{turbine}}{\dot{m}} = h_3-h_4 \approx (h_3 - h_4) \eta_\text{turbine}.</math>
<math> \frac{\dot{W}_\text{turbine}}{\dot{m}} = h_3-h_4 \approx (h_3 - h_4) \eta_\text{turbine}.</math>


== سوڕی ڕانکنی ڕاستەقینە (نموونەیی نا) ==
== سووڕی ڕانکنی ڕاستەقینە (نموونەیی نا) ==
[[File:Rankine_cycle_with_superheat.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_with_superheat.jpg|وێنۆک|سوڕی ڕانکنی ئەوپەڕی گەرمی]]
[[File:Rankine_cycle_with_superheat.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_with_superheat.jpg|وێنۆک|سوڕی ڕانکنی ئەوپەڕی گەرمی]]
لە سووڕێكى وێستگەی - كارەباى ڕاستەقينە (ناو " رانكن " سووڕ تەنها بەكار دەهێنرێت بۆ سووڕى نمونەيىپەستانەكە لەلايەن ترومپاكە و فراوان بوونەكە لە پەرەكەكە ئازۆنتڕۆپیک نيە. بەواتايەكى ديكە، ئەم كردارانە نا-پێچەوانەن، و ئینتڕۆپی زیاددەکات لەكاتى دوو كردارەكە. ئەمە تاڕادەيەك توانا پێويست زياد دەكات لەلايەن ترومپاكە و كەم بوونەوە توانا دروستكردنی لەلايەن تۆڕباینەکە .
لە سووڕێکی وێستگەی - کارەبای ڕاستەقینە (ناو " رانکن " سووڕ تەنھا بەکار دەھێنرێت بۆ سووڕی نموونەییپەستانەکە لەلایەن ترومپاکە و فراوان بوونەکە لە پەرەکەکە ئازۆنتڕۆپیک نییە. بەواتایەکی دیکە، ئەم کردارانە نا-پێچەوانەن، و ئینتڕۆپی زیاددەکات لەکاتی دوو کردارەکە. ئەمە تاڕادەیەک توانا پێویست زیاد دەکات لەلایەن ترومپاکە و کەم بوونەوە توانا دروستکردنی لەلایەن تۆڕباینەکە.


بەتايبەتى، بەتواناييى تۆڕباینی  هەڵم سنووردار دەبێت لەلايەن دروست كردنى ئاو-دڵۆپە. هەروەك ئاو خەستكردنەوە، دڵۆپەيەكى زۆر بچوكى ئاو تۆڕباینەکەیان لێ دا دەخشێت لە خێراييى بڵند، بوونە هۆى ڕاماڵين ، بەرە بەرە ژيانى تيغى تۆڕباینەکە و بەتواناييى تۆڕباینەکە كەم دەبێتەوە.ئاسانترين ڕێگا تا ئەم گرفتە زاڵ ببێت بەسەر  ئەوپەڕی گەرمکردنی هەڵمەكەيە. لەسەر هێڵكاريى T-S، ناوچەی ٣ لە سنوورێكى ناوچەى دوو-قۆناغى هەڵمە و ئاو، بۆيە لەدواى فراوان بوون هەڵمەكە زۆر تەڕ دەبێت. لەلايەن ئەوپەڕی گەرمی ، ناوجەی ٣ ڕاست دەڕۆن بۆ (سەرەوە) لە هێڵكاريەكە و لەبەر ئەوە هەڵمێكى وشكتر بەرهەم دەهێنێت لەدواى فراوان بوون.
بەتایبەتی، بەتواناییی تۆڕباینی ھەڵم سنووردار دەبێت لەلایەن دروستکردنی ئاو-دڵۆپە. ھەروەک ئاو خەستکردنەوە، دڵۆپەیەکی زۆر بچووکی ئاو تۆڕباینەکەیان لێ دا دەخشێت لە خێراییی بڵند، بوونە ھۆی ڕاماڵین، بەرە بەرە ژیانی تیغی تۆڕباینەکە و بەتواناییی تۆڕباینەکە کەم دەبێتەوە. ئاسانترین ڕێگا تا ئەم گرفتە زاڵ ببێت بەسەر ئەوپەڕی گەرمکردنی ھەڵمەکەیە. لەسەر ھێڵکاریی T-S، ناوچەی ٣ لە سنوورێکی ناوچەی دوو-قۆناغی ھەڵمە و ئاو، بۆیە لەدوای فراوان بوون ھەڵمەکە زۆر تەڕ دەبێت. لەلایەن ئەوپەڕی گەرمی، ناوجەی ٣ ڕاست دەڕۆن بۆ (سەرەوە) لە ھێڵکارییەکە و لەبەر ئەوە ھەڵمێکی وشکتر بەرھەم دەھێنێت لەدوای فراوان بوون.


== جیاوازیی سووڕی ڕانکنی بنەڕەتی ==
== جياوازيى سووڕى رانكنی بنەڕەتى ==
توانا بە تێكرايى دەتوانرێت زیادبکات لەلايەن بەرز كردنەوەی پلەى گەرميى هاوردەکراوی گەرميى تێكڕا
توانا بە تێکرایی دەتوانرێت زیادبکات لەلایەن بەرزکردنەوەی پلەی گەرمیی ھاوردەکراوی گەرمیی تێکڕا


<math>\bar{T}_\text{in} = \frac{\int_2^3 T\,dQ}{Q_\text{in}}</math>
<math>\bar{T}_\text{in} = \frac{\int_2^3 T\,dQ}{Q_\text{in}}</math>


لەم سووڕە. زياد كردنى پلەى گەرميى هەڵمەكە بۆ ئەوپەڕی گەرمی ناوچەکە ڕێگايێكى سادەى كردنی ئەمەيە. هەروەها جياوازيى سووڕى رانكنی بنەڕەتى  دروستى كرد تا بەتواناييى گەرماييى سووڕەكە بەرز بكاتەوە لە ئەم ڕێگایەدا؛ دوو لە ئەمانە لەخوارەوە باس دەكرێن.
لەم سووڕە. زیادکردنی پلەی گەرمیی ھەڵمەکە بۆ ئەوپەڕی گەرمی ناوچەکە ڕێگایێکی سادەی کردنی ئەمەیە. ھەروەھا جیاوازیی سووڕی ڕانکنی بنەڕەتی دروستی کرد تا بەتواناییی گەرماییی سووڕەکە بەرز بکاتەوە لە ئەم ڕێگایەدا؛ دوو لە ئەمانە لەخوارەوە باس دەکرێن.


=== دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن ===
=== دووبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن ===
[[File:Rankine_cycle_with_reheat.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_with_reheat.jpg|وێنۆک|دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن]]
[[File:Rankine_cycle_with_reheat.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_with_reheat.jpg|وێنۆک|دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن]]
مەبەستی دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕ ئەوەيە تا تەڕيەكە لا ببات هەڵگرتنی لەلايەن هەڵمەكە لە قۆناغى كۆتاييى كردارى فراوان بوون. ئەم جياوازيە، دوو تۆڕباینەکان كار دەكەن لە زنجيرە. يەكەم هەڵم لە بۆیلەرەوە قبووڵ دەكات لە فشارى بڵند.لەدواى تێپەڕینی هەڵم بەناو يەكەم تۆڕباین، ئەو دووبارە- چووە ناو بۆیلەرەکە و دوبارە گەرمکردنەوەی لەپێش تێ پەڕينی بەناو دووەم، پەستانی نزم، تۆڕباینەکە .  پلەى گەرمى گەرمکردنەوەکە زۆر نزيكە يان يەكسانە بۆ پلەى گەرميى دەروازە، كەچی فشاری پێويست گونجاوی گەرمکردنەوەەکە تەنها يەك لەسەر چوارەم فشارى بۆیلەری ڕەسەنە.لەنێو سوودى ديكە، ئەم هەڵمە لێوە ڕێ دەگرێت بۆ خەستكردنەوەی لەماوەى فراوان بوونى و بەو جۆرە زيانەكە كەم دەكاتەوە لە تيغى تۆڕباینەکە ، و بەتواناييى سووڕەكە باشتر دەكات، چونكە گەرمی زیادتر دەڕوات بۆ سووڕەكە و ئەمە لەکاتی پلەى گەرميى بڵند ڕوودەدات .دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕ یەکەم جار  پێشكەش كرا لە ١٩٢٠كان، بەڵام كردارى نەبوون  بۆماوەی زۆر بەهۆى زەحمەتيى تەكنيكى. لە١٩٤٠كان، دوبارە پێشکەش کراوە لەگەڵ زياد كردنی پيشەسازيى بۆیلەری فشارى-بەرز، و سەرئەنجام دووهەندە گەرمکردنەوە پێشكەش كرا لە١٩٥٠كان.بيرۆكەیە لەپشت دووهەندکردنی گەرمکردنەوەکەیە تا پلەى گەرميى تێكڕا زياد بكات. ئەوە زياتر تێبينى كرا لە دوو قۆناغى گەرمکردنەوە بە شێوەيەكى گشتى پێویستنین، لەوەتەى زۆر بوونى تواناييى قۆناغی داھاتوو سووڕەکە تەنها نيو ئەوەندە دەبێت پێش قۆناغەکە.ئەمڕۆ، دووهەند گەرمکردنەوە بەشێوەيەكى گشتى بەكار هێنراوە لە وێستگەی توانا كەبەكاری دەخەن لەژێر فشارى supercritical .
مەبەستی دووبارە گەرمکردنەوەی سووڕ ئەوەیە تا تەڕییەکە لا ببات ھەڵگرتنی لەلایەن ھەڵمەکە لە قۆناغی کۆتاییی کرداری فراوان بوون. ئەم جیاوازییە، دوو تۆڕباینەکان کار دەکەن لە زنجیرە. یەکەم ھەڵم لە بۆیلەرەوە قبووڵ دەکات لە فشاری بڵند. لەدوای تێپەڕینی ھەڵم بەناو یەکەم تۆڕباین، ئەو دووبارە- چووە ناو بۆیلەرەکە و دووبارە گەرمکردنەوەی لەپێش تێ پەڕینی بەناو دووەم، پەستانی نزم، تۆڕباینەکە. پلەی گەرمی گەرمکردنەوەکە زۆر نزیکە یان یەکسانە بۆ پلەی گەرمیی دەروازە، کەچی فشاری پێویست گونجاوی گەرمکردنەوەەکە تەنھا یەک لەسەر چوارەم فشاری بۆیلەری ڕەسەنە. لەنێو سوودی دیکە، ئەم ھەڵمە لێوە ڕێ دەگرێت بۆ خەستکردنەوەی لەماوەی فراوان بوونی و بەو جۆرە زیانەکە کەم دەکاتەوە لە تیغی تۆڕباینەکە، و بەتواناییی سووڕەکە باشتر دەکات، چونکە گەرمی زیادتر دەڕوات بۆ سووڕەکە و ئەمە لەکاتی پلەی گەرمیی بڵند ڕوودەدات. دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕ یەکەم جار پێشکەش کرا لە ١٩٢٠کان، بەڵام کرداری نەبوون بۆماوەی زۆر بەھۆی زەحمەتیی تەکنیکی. لە١٩٤٠کان، دووبارە پێشکەش کراوە لەگەڵ زیادکردنی پیشەسازیی بۆیلەری فشاری-بەرز، و سەرئەنجام دووھەندە گەرمکردنەوە پێشکەش کرا لە١٩٥٠کان. بیرۆکەیە لەپشت دووھەندکردنی گەرمکردنەوەکەیە تا پلەی گەرمیی تێکڕا زیاد بکات. ئەوە زیاتر تێبینی کرا لە دوو قۆناغی گەرمکردنەوە بە شێوەیەکی گشتی پێویستنین، لەوەتەی زۆر بوونی تواناییی قۆناغی داھاتوو سووڕەکە تەنھا نیو ئەوەندە دەبێت پێش قۆناغەکە. ئەمڕۆ، دووھەند گەرمکردنەوە بەشێوەیەکی گشتی بەکار ھێنراوە لە وێستگەی توانا کەبەکاری دەخەن لەژێر فشاری supercritical.


=== دروست بونەوەی سووڕی ڕانکن ===
=== دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن ===
[[File:Regenerative_rankine_cycle.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Regenerative_rankine_cycle.jpg|وێنۆک|دروست بوونەوەی سووڕی ڕانکن]] دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن ئەوەندە ناوبراوە چونکە لەدوای دەر کەوتنی لە خەستکەرەوە (لەوانەیە ھەروەک لە نیمچە ساردکراوەی شلەکە) کار کردنی شلە گەرموگوڕە لەلایەن ھەڵم لە پشکی گەرمی سووڕەکە. لەسەر ھێڵکارییەکە نیشاندراوە، شلەکە لە ٢ تێکەڵە لەگەڵ شلەکە لە ٤ (ھەردووکیان لە ھەمان فشار) تا خۆ ببینێتەوە لەگەڵ خوساندنی شلە لە ٧. ئەمە ناو دەبرێت بە " پەیوەندیی-ڕاستەوخۆی گەرم کردن ". لە دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن (لەگەڵ جیاوازی بچووک) بەشێوەیەکی گشتی بەکار ھێنراوە لە وێستگەی توانای ڕاستەقینە.
[[File:Regenerative_rankine_cycle.jpg|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Regenerative_rankine_cycle.jpg|وێنۆک|دروست بونەوەی سووڕی ڕانکن]]
دروست بونەوەی سووڕى رانكن ئەوەندە ناوبراوە چونكە لەدواى دەر كەوتنی لە خەستكەرەوە (لەوانەيە هەروەك لە نیمچە ساردکراوەی شلەکە)كار كردنی شلە گەرموگوڕە لەلايەن هەڵم لە پشكى گەرمی سووڕەكە . لەسەر هێڵكاريەكە نیشاندراوە ، شلەكە لە ٢ تێكەڵە لەگەڵ شلەكە لە ٤ (هەردووكیان لە هەمان فشار) تا خۆ ببينێتەوە لەگەڵ خوساندنی شلە لە ٧.ئەمە ناو دەبرێت بە " پەيوەنديى-ڕاستەوخۆی گەرم كردن " .لە دروست بوونەوەى سووڕی ڕانکن  (لەگەڵ جياوازى بچووك) بەشێوەيەكى گشتى بەكار هێنراوە لە وێستگەی  تواناى ڕاستەقينە.


جياوازيێكى تر دەنێرێت هەڵمی لێوە بەردەبێت لەنێوان قۆناغى تۆڕباینەکە  بۆ ئاودانی هيتەر تا پر ئاوبێت لەسەر ڕێگاى خەستكەرەوە بۆ بۆیلەرەکە. ئەم هيتەرانە هەڵمى هاوردە و كۆندێسەیت تێكەڵ ناكەن.
جیاوازیێکی تر دەنێرێت ھەڵمی لێوە بەردەبێت لەنێوان قۆناغی تۆڕباینەکە بۆ ئاودانی ھیتەر تا پر ئاوبێت لەسەر ڕێگای خەستکەرەوە بۆ بۆیلەرەکە. ئەم ھیتەرانە ھەڵمی ھاوردە و کۆندێسەیت تێکەڵ ناکەن.


زۆربوونی دوبارە کردنەوەی  سووڕ پلەى گەرميى زیادکراو لەلایەن خستنەسەرى گەرمى لێوەكە [بۆيلەر/سوتەمەنی ] سەرچاوەکە تا ڕادەيەك خوارووی پلەی گەرمی ئاودانەکە لەوانەيە بەبێ ئاودانى دروست بوونەوەى گەرم . ئەمە توانای  سووڕەكە باشتر دەكات، هەروەك زياتر گەرميەكە دەڕوات بۆ سووڕەكە و دەرئەنجامی سووڕەکە ڕوو دەدات لە پلەى گەرميى بڵند.
زۆربوونی دووبارەکردنەوەی سووڕ پلەی گەرمیی زیادکراو لەلایەن خستنەسەری گەرمی لێوەکە [بۆیلەر/سوتەمەنی] سەرچاوەکە تا ڕادەیەک خوارووی پلەی گەرمی ئاودانەکە لەوانەیە بەبێ ئاودانی دروستبوونەوەی گەرم. ئەمە توانای سووڕەکە باشتر دەکات، ھەروەک زیاتر گەرمییەکە دەڕوات بۆ سووڕەکە و دەرئەنجامی سووڕەکە ڕوو دەدات لە پلەی گەرمیی بڵند.


== سووڕی ڕانکنی سروشتی ==
== سووڕی ڕانکنی سروشتی ==
سووڕى رانكنی سروشتی  (ORC)بەکاردەھێنرێت لە سوتەمەنی سروشتی  وەكو n-pentante [ ١ ] يان toluene [ ٢ ] لەجياتى ئاو و هەڵم. ئەمە بەكارهێنانى سەرچاوەى گەرميى نزم ڕێ دەدات، وەكو جۆگەی وزەی خۆرى، كە بە شێوەيەكى نموونەيى بەكاریدەخەن لە دەوروبەر ٧٠–٩٠ [C°].توانای  سووڕەكە زۆر نزمترە لە ئەنجامەکە لە نزمترین مەوداى پلەى گەرمی، بەڵام ئەمە دەتوانێت پڕبايەخ بێت بەهۆيەكە خەرجيى نزم بە بەشداريى دەکات لە كۆبوونەوەی گەرمی  لە پلەى گەرميى نزم.لەسەرێكى ترەوە، شلە دەتوانێت ئەوە بەكار بهێنرێن  لەخاڵی کوڵاندن لەسەر ئاو، و ئەمە لەوانەيە سوودى ثێرمۆداینەمیکی ھەبێت (ببينە، بۆ نموونە، ھەڵمی جیوەی تۆڕباین). تايبەتمەنديەكانی شلەى كار كردنى ڕاستەقينە كاريگەريى مەزنی هەيە لەسەر چۆنيەتيى هەڵم لەدواى هەنگاوى فراوان بوون، كار لە دارشتنی سووڕى تەواو دەکەن.
سووڕی ڕانکنی سروشتی (ORC)بەکاردەھێنرێت لە سوتەمەنی سروشتی وەکو n-pentante [١] یان toluene [٢] لەجیاتی ئاو و ھەڵم. ئەمە بەکارھێنانی سەرچاوەی گەرمیی نزم ڕێ دەدات، وەکو جۆگەی وزەی خۆری، کە بە شێوەیەکی نموونەیی بەکاریدەخەن لە دەوروبەر ٧٠–٩٠ [C°]. توانای سووڕەکە زۆر نزمترە لە ئەنجامەکە لە نزمترین مەودای پلەی گەرمی، بەڵام ئەمە دەتوانێت پڕبایەخ بێت بەھۆیەکە خەرجیی نزم بە بەشداریی دەکات لە کۆبوونەوەی گەرمی لە پلەی گەرمیی نزم. لەسەرێکی ترەوە، شلە دەتوانێت ئەوە بەکار بھێنرێن لەخاڵی کوڵاندن لەسەر ئاو، و ئەمە لەوانەیە سوودی ثێرمۆداینەمیکی ھەبێت (ببینە، بۆ نموونە، ھەڵمی جیوەی تۆڕباین). تایبەتمەندییەکانی شلەی کارکردنی ڕاستەقینە کاریگەریی مەزنی ھەیە لەسەر چۆنییەتیی ھەڵم لەدوای ھەنگاوی فراوان بوون، کار لە دارشتنی سووڕی تەواو دەکەن.


سووڕى رانكن كار كردنی شلە سنووردار ناكات ، بۆيە ناوی " سووڕى سروشتی  "یە بەسادەيى چەمكێكى خستنە بازاڕی  سووڕەكەيە و دەبێت تەماشا بكرێن هەروەك سووڕێكى ثێرمۆداینەمیکی  جودا.
سووڕی ڕانکن کارکردنی شلە سنووردار ناکات، بۆیە ناوی " سووڕی سروشتی "یە بەسادەیی چەمکێکی خستنە بازاڕی سووڕەکەیە و دەبێت تەماشا بکرێن ھەروەک سووڕێکی ثێرمۆداینەمیکی جودا.


== لێکۆڵینەوەی وردی سووڕی ڕانکن ==
== لێکۆڵینەوەی وردی سووڕی ڕانکن ==
سووڕی ڕانکنی كردارى بەكاردەھێنرێت لە لێکۆڵینەوەی وردی  شلە [ ٤ ] چەمكەكانى نوى كردنەوەى گەرمى و سووڕى رانكن لێکۆڵینەوەی ورد  دەکات بۆ كردارێكى يەك پێگرتن بەناوى سووڕى ڕەخنەگرانە دروست بوونەوەى ([RGSC]). بۆ وردبوونەوەی لە پلەى گەرمى سەرچاوە ١٢٥–٤٥٠ [C°].
سووڕی ڕانکنی کرداری بەکاردەھێنرێت لە لێکۆڵینەوەی وردی شلە [٤] چەمکەکانی نوی کردنەوەی گەرمی و سووڕی ڕانکن لێکۆڵینەوەی ورد دەکات بۆ کردارێکی یەک پێگرتن بەناوی سووڕی ڕەخنەگرانە دروستبوونەوەی ([RGSC]). بۆ وردبوونەوەی لە پلەی گەرمی سەرچاوە ١٢٥–٤٥٠ [C°].


== see also ==
== ئەمانەش ببینە ==
[[:en:Power_loss_factor|Power loss]] in cogeneration mode with steam extraction
[[:en:Power_loss_factor|Power loss]] in cogeneration mode with steam extraction


== References ==
== سەرچاوەکان ==
Canada, Scott; G. Cohen; R. Cable; D. Brosseau; H. Price (2004-10-25). "Parabolic Trough Organic Rankine Cycle Solar Power Plant" (PDF). 2004 DOE Solar Energy Technologies. Denver, Colorado: US Department of Energy NREL. Archived from the original (PDF) on 2009-03-18. Retrieved 2009-03-17. ^ Batton, Bill (2000-06-18). "Organic Rankine Cycle Engines for Solar Power" (PDF). Solar 2000 conference. Barber-Nichols, Inc. Archived from the original (PDF) on 2009-03-18. Retrieved 2009-03-18. ^ Nielsen et al., 2005, Proc. Int. Solar Energy Soc. ^ Moghtaderi, Behdad (2009). "An Overview of GRANEX Technology for Geothermal Power Generation and Waste Heat Recovery". Australian Geothermal Energy Conference 2009. , Inc. ^Van Wyllen 'Fundamentals of thermodynamics' (<nowiki>ISBN 85-212-0327-6</nowiki>) ^Wong 'Thermodynamics for Engineers',2nd Ed.,2012, CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York. (<nowiki>ISBN 978-1-4398-4559-2</nowiki>) Moran & Shapiro 'Fundamentals of Engineering Thermodynamics' (<nowiki>ISBN 0-471-27471-2</nowiki>)
Canada, Scott; G. Cohen; R. Cable; D. Brosseau; H. Price (25ی تشرینی یەکەمی 2004). "Parabolic Trough Organic Rankine Cycle Solar Power Plant" (PDF). 2004 DOE Solar Energy Technologies. Denver, Colorado: US Department of Energy NREL. Archived from the original (PDF) on ١٨ی ئازاری 2009. Retrieved ١٧ی ئازاری 2009. ^ Batton, Bill (١٨ی حوزەیرانی 2000). "Organic Rankine Cycle Engines for Solar Power" (PDF). Solar 2000 conference. Barber-Nichols, Inc. Archived from the original (PDF) on ١٨ی ئازاری 2009. Retrieved ١٨ی ئازاری 2009. ^ Nielsen et al. , 2005, Proc. Int. Solar Energy Soc. ^ Moghtaderi, Behdad (2009). "An Overview of GRANEX Technology for Geothermal Power Generation and Waste Heat Recovery". Australian Geothermal Energy Conference 2009. , Inc. ^Van Wyllen 'Fundamentals of thermodynamics' (<nowiki>ISBN 85-212-0327-6</nowiki>) ^Wong 'Thermodynamics for Engineers',2nd Ed. ,2012, CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York. (<nowiki>ISBN 978-1-4398-4559-2</nowiki>) Moran & Shapiro 'Fundamentals of Engineering Thermodynamics' (<nowiki>ISBN 0-471-27471-2</nowiki>)
{{تووڵی دەروازە|فیزیک|وزە}}
{{تووڵی دەروازە|فیزیک|وزە}}



وەک پێداچوونەوەی ‏١٨:٢٩، ٣٠ی حوزەیرانی ٢٠٢١

نەخشەی فیزیکەلی سووڕی ڕانکن ١-پۆمپ ٢-بۆیلەر ٣-تورباین ٤-خەستکەرەوە

سووڕی ڕانکن مۆدێلێکە توانای سیستەمی تورباینی ھەڵم پێشبینی دەکات؛ و ھەروەھا بەکاردێت بۆ خوێندنەوەی ئاڵوگۆڕی بزوێنەری ھەڵم. سووڕی ڕانکن دەبتە نموونەی سووڕی thermodynamic گەرمی بزوێنەر کە گەرمی دەگۆڕێت بۆ کاری میکانیکی لەو کاتەی قۆناغ گۆڕین ئەنجام دەدرێت. ئەمە سووڕێکی نموونەیییە کە لەدەستدانی لێکخشان لە ھەر چوار پێکھێنەرەکەی فەرامۆش دەکرێت. گەرمییەکە لە دەرەوە دەستەبەر دەکرێت بۆ خولێکی داخراو، کە عادەتەن ئاو بەکاردەھێنێت لە کاتی کارپێکردنی شلە. ھەروەھا لەدوای ویلیام جۆن ماکۆرەن ڕانکاین، و سکۆتیش پۆلیماث لەگەڵ گلاسگۆو پرۆفیسۆری زانکۆ.

پێناسە کردن

سووڕی ڕانکن لە نزیکەوە کردارەکە ڕوندەکاتەوە لەلایەن گەرمی بزوێنەر بەھۆی خستنەگەڕی بزوێنەری ھەڵم و دروستکردنی وزەی گەرمی تا بەدەست خستنی وێستگەی وزە.

وانا پشت دەبەستێت بە جیاوازیی نێوان پلەی گەرمی لەنێوان سەرچاوەیێکی گەرم و سەرچاوەیێکی سارد. جیاوازییە زۆرەکە، توانای میکانیکیتر دەتوانێت بەکاربھێندرێت لە دەرەوەی وزەی گەرمی، ھەروەک بەپێی بیردۆزی کارنۆت.

سەرچاوەی گەرمی بەکارھێنرا لە بەدەستھێنانی توانا عادەتەن سووتانی سووتەمەنیی بەردینە وەکو خەڵوزی بەردین، گازی سروشتی، و ڕۆن، یان چڕی توانای خۆری. بەرزی پلەی گەرمی باشترینە.

توانای سووڕی ڕانکن سنووردارە لەلایەن گەرمیی بڵندی ھەڵمی کارکردنی شلە. ھەروەھا، مەگەر فشارەکە و پلەی گەرمی دەگەن بە ئاستیێکی نایاب لە بۆیلەری ھەڵم، مەودای پلەی گەرمی زۆر بچووک دەتوانێت سووڕەکە بەکار بخات:پلەی گەرمیی چوونە ناوی ھەڵمی تۆڕباین بە شێوەیەکی نموونەیی دەوروبەرن ٥٦٥ [c°] و پلەی گەرمیی خەستکەری ھەڵم دەوروبەرن ٣٠ [c°]. ئەمە ڕوودەدات لە توانای بیردۆزی کارنۆت بۆتۆڕباینی ھەڵم بەتەنھا نزیکەی ٦٣٫٨٪ براوردیان کرد لەگەڵ ڕاستەقینە بەتواناییی گەرماییی بە تێکراییی سەروو تا ٤٢٪ بۆ ئێستگەی ھاوچەرخ توانای coal_fired. پلەی گەرمیی نزمی ھەڵم چوونە ناوتۆڕباین (بە بەراورد لەگەڵ تۆڕباینێکی گاز) بۆچی سووڕی ڕانکن (ھەڵم) زۆرجار بەکار دەھێنرێت ھەروەک سووڕێکی ژێرکردن تا بە پێچەوانەوە چاک ببێتەوە گەرمیی ڕەت کردەوە لە سووڕی تێکەڵ گاز وێستگەی توانای تۆڕباینەکە.

سەرچاوەی سارد (ساردەکە باشترە) بەکارھێنانی لە ئەمانە وێستگەی توانا عادەتەن بورج وبەشێکی ئاوی گەورە ساردتر دەبنەوە (ڕووبار یان دەریا). توانای سووڕی ڕانکن سنووردارە لەسەر لای سارد لەلایەنی پلەی گەرمیی خواروو کردارییەکە کارکردنی شلە.

کارکردنی شلە لە سووڕێکی ڕانکن شوێنی سووڕێکی داخەراو دەکەوێت و بەبەردەوامی بەکاردەھێنرێت. ھەڵمی ئاو لەگەڵ خەستکردنەوە دڵۆپەیەکی زۆر بچووک زۆرجار دەبینن لە وێستگەی توانا شەپۆڵ دروست دەکرێن لەلایەن سارد بوونەوە سیستەم (نا ڕاستەوخۆ لێوە سووڕی توانای ڕانکن سووڕێکی داخراو). ئەمە ' گزوز ' گەرمی نوێنەرایەتی دەکرێت لەلایەن " [Qout] " دەڕواتە دەرەوە لای خوارووتری سووڕی لەخوارەوە نیشاندراوە لە ھێڵکاریی T-S. بورجی سارد بوونەوە بەکار دەخەن ھەروەک گۆڕینی گەرمیی گەورە لەلایەن مژێنی گەرمیی ھەڵم کارکردنی شلە و لەھەمان کات بە ھەڵم ئاو سارد دەبێتەوە بۆ کەشەکە.

لەو کاتەی زۆر ماددە توانییان بەکار بھێنرێن ھەروەک کارکردنی شلە لە سووڕی ڕانکن، ئاو عادەتەن شلەی بژاردەیە بەھۆی تایبەتمەندیی باشی، وەکو کیمیای زۆر کارانییە و نا-ژەھراوی، و خەرجیی خواروو، ھەروەھا تایبەتمەندیی ثێرمۆداینەمیک. لەلایەن کارکردنی خەستکردنەوەیەکە ھەڵمی ھەڵم بۆ شلەیێک فشارەکە لە دەرگەی تۆڕباین وزە پێویست نزم دەکرێتەوە لەلایەن ترومپای خواردن تەنھا بەکار دەھێنێت ١٪ بۆ ٣٪ی توانای دەرھاتی تۆڕباینەکە و ئەم ھۆیانە بەشداری دەکەن بۆ بەتوانای بڵندتر بۆ سووڕەکە. سوودەکەی ئەمە دەیبژێرێت لەلایەن پلەی گەرمیی خوارووی ھەڵم دانپێدانی تۆڕباینی (s). تۆڕباینی گاز، بۆ نموونە، پلەی گەرمیی چوونە ناوی تۆڕباینەکە نزیک دەبتەوە ١٥٠٠ [°k]. لەگەڵ ئەوەشدا، بەتواناییی گەرماییی ڕاستەقینە وێستگەی توانای ھەڵمی گەورە و گەورە وێستگەی تۆڕباینی گازی ھاوچەرخی ھاوشێوەن.

چوار کردارەکە لە سووڕی ڕانکن

ھێڵکاریی T_Sسووڕێکی ئاسایی ڕانکن بەکار خستنی لەنێوان فشارانی ٠٫٠٦ باڕ [bar]و ٥٠ باڕ. بەجێ ھێڵراو لە چەمانەوەی ھێلکاری بێڵدا، ڕاست لێوە ئەوە گازە، و لەژێر ئەوە [شل–ھەڵم] ھاوسەنگی خوساندن.

کرداری١–٢:کار کردنی شلەیە لە خوارەوەی ترومپا بۆ فشاری بڵند. ھەروەک شلەکە شلەیێکە لە ئەم قۆناغە، ترومپاکە وزەی ھاوردەی بچووک پێویست دەبێت.

کرداری٢–٣: شلەی فشاری-بەرز دەچێتە ناو بۆیلەرێک، ئەو شوێنەی ئەوە گەرموگوڕە لە فشاری نەگۆڕ لەلایەن سەرچاوەیێکی گەرمیی دەرەوەیی تا بێت بە وشک خوساندن ھەڵم. ھاوردەی وزەی پێویست دەتوانێت بەئاسانی بەجۆرێک وەک زیندوو حیساب بکرێت، بەکار ھێنانی ھێڵکاریێکی [ئنثالپی-ئینتڕۆپی] (ھێڵکاریی A-A، یان ھێلکاری مۆللیێر)، یان ژمارەیی، بەکار ھێنانی خشتەی ھەڵم.

کرداری٣–٤:وشک خوساندنی ھەڵم فراوان دەکات بەناو تۆڕباینێک، دروستکردن توانا. ئەم کەم بوونەوە پلەی گەرمییەکە و فشاری ھەڵمەکە، و پەیتیێک لەوانەیە ڕوو بدات. دەرھاتەکە لەم کردارە دەتوانێت بەئاسانی حیساب بکرێت بە بەکار ھێنانی ھێڵکارییەکە یان خشتە تێبینییان کرد لەسەر.

کرداری٤–١: ھەڵمی تەڕ دەچێتە ناو خەستکەرێک، ئەو شوێنەی ئەوە خەستکردنەوە لە فشارێکی نەگۆڕ تا بێتە خوساندنی شلە.

لە سووڕی ڕانکنی نموونەیی ترومپاکە و تۆڕباینەکە لەوانەیە ئازۆنترۆپیکبن، واتە، ترومپاکە و تۆڕباینەکە لەوانەیە ھیچ ئینتۆپی دروست نەکەن و لەبەر ئەوە دەرھاتی کاری پوختە زیاد دەکات. کرداری ١–٢ و ٣–٤ لەوانەیە نوێنەرایەتی بکرێن لەلایەن خەتی ستوون لەسەر ھێڵکاریی T-Sو زیاتر لەنزیکەوە ئەوەی سووڕی کارنۆت دەبێت. سووڕی ڕانکن نیشان دراو لێرە بارەکەیەکە کارکردنی شلە لێوە ڕێ دەگرێت خۆ دیتنەوەی لە ناوچەی ئەوپەڕی گەرمی ھەڵمی لەدوای فراوان بوونەکە لە تۆڕباینەکە ، [١] کە وزەکە کەم دەکاتەوە لای برد لەلایەن کۆندێسەرەکان.

لە سووڕی توانای ھەڵمی ڕاستەقینە لە نموونەیییەوە سووڕی ڕانکن جیاواز دەبێت بەھۆی بەرپەرچ نەدراوە لە پێکھاتەی خۆیی بوویانە ھۆی لەلایەن لێکخشانی شلە و لەدەستدانی گەرمی بۆ چواردەورەکان؛ لێکخشانی شلە فشارەکە بەھۆی بۆیلەرەکە دێتە ژوور، خەستکەرەکە، و گەرمکەرەکە لەنێوان پێکھاتەکان، و لە ئەنجامدا ھەڵمەکە بۆیلەرەکە بەجێدێڵێت لە فشارێکی نزم؛ لەدەستدانی گەرمی دەرھاتی کاری پوختە کەم دەکاتەوە، بەم جۆرە گەرمی زیاددەکرێ ھەڵمەکە لە بۆیلەرەکە پێویستە تا ھەمان ئاستی دەرھاتی کاری پوختە بھێڵێتەوە.

ھاوکێشەکان

بەگشتی، توانای سووڕی ڕانکن سادە دەتوانێت بنووسرێت ھەروەک

ھەریەک لە چوار ھاوکێشە داھاتوو[١] لە وزەوە و بارستە وەر دەگیرێن ھاوسەنگ دەکەن بۆ قەبارەیێکی کۆنترۆڵ. بەتواناییی ثێرمۆداینەمیکی پێناسەی سووڕەکە دەکات ھەروەک ڕێژەکەی دەرھاتی توانای پوختە تا ھاوردە گەرم بکات. ھەروەک کاری پێویست لەلایەن ترومپاکە زۆرجار دەگاتە دەوروبەرە ١٪ی دەرھاتی کاری تۆڕباینەکە، ئەو دەتوانێت سادە بکرێت.

کاتێک مامەڵە دەکەن لەگەڵ توانای تۆڕباینەکان و ترومپا، ڕاستکردنەوەیێک بۆ زاراوەی کار دەبێت بکرێن:

سووڕی ڕانکنی ڕاستەقینە (نموونەیی نا)

سوڕی ڕانکنی ئەوپەڕی گەرمی

لە سووڕێکی وێستگەی - کارەبای ڕاستەقینە (ناو " رانکن " سووڕ تەنھا بەکار دەھێنرێت بۆ سووڕی نموونەیی)، پەستانەکە لەلایەن ترومپاکە و فراوان بوونەکە لە پەرەکەکە ئازۆنتڕۆپیک نییە. بەواتایەکی دیکە، ئەم کردارانە نا-پێچەوانەن، و ئینتڕۆپی زیاددەکات لەکاتی دوو کردارەکە. ئەمە تاڕادەیەک توانا پێویست زیاد دەکات لەلایەن ترومپاکە و کەم بوونەوە توانا دروستکردنی لەلایەن تۆڕباینەکە.

بەتایبەتی، بەتواناییی تۆڕباینی ھەڵم سنووردار دەبێت لەلایەن دروستکردنی ئاو-دڵۆپە. ھەروەک ئاو خەستکردنەوە، دڵۆپەیەکی زۆر بچووکی ئاو تۆڕباینەکەیان لێ دا دەخشێت لە خێراییی بڵند، بوونە ھۆی ڕاماڵین، بەرە بەرە ژیانی تیغی تۆڕباینەکە و بەتواناییی تۆڕباینەکە کەم دەبێتەوە. ئاسانترین ڕێگا تا ئەم گرفتە زاڵ ببێت بەسەر ئەوپەڕی گەرمکردنی ھەڵمەکەیە. لەسەر ھێڵکاریی T-S، ناوچەی ٣ لە سنوورێکی ناوچەی دوو-قۆناغی ھەڵمە و ئاو، بۆیە لەدوای فراوان بوون ھەڵمەکە زۆر تەڕ دەبێت. لەلایەن ئەوپەڕی گەرمی، ناوجەی ٣ ڕاست دەڕۆن بۆ (سەرەوە) لە ھێڵکارییەکە و لەبەر ئەوە ھەڵمێکی وشکتر بەرھەم دەھێنێت لەدوای فراوان بوون.

جیاوازیی سووڕی ڕانکنی بنەڕەتی

توانا بە تێکرایی دەتوانرێت زیادبکات لەلایەن بەرزکردنەوەی پلەی گەرمیی ھاوردەکراوی گەرمیی تێکڕا

لەم سووڕە. زیادکردنی پلەی گەرمیی ھەڵمەکە بۆ ئەوپەڕی گەرمی ناوچەکە ڕێگایێکی سادەی کردنی ئەمەیە. ھەروەھا جیاوازیی سووڕی ڕانکنی بنەڕەتی دروستی کرد تا بەتواناییی گەرماییی سووڕەکە بەرز بکاتەوە لە ئەم ڕێگایەدا؛ دوو لە ئەمانە لەخوارەوە باس دەکرێن.

دووبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن

دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕی ڕانکن

مەبەستی دووبارە گەرمکردنەوەی سووڕ ئەوەیە تا تەڕییەکە لا ببات ھەڵگرتنی لەلایەن ھەڵمەکە لە قۆناغی کۆتاییی کرداری فراوان بوون. ئەم جیاوازییە، دوو تۆڕباینەکان کار دەکەن لە زنجیرە. یەکەم ھەڵم لە بۆیلەرەوە قبووڵ دەکات لە فشاری بڵند. لەدوای تێپەڕینی ھەڵم بەناو یەکەم تۆڕباین، ئەو دووبارە- چووە ناو بۆیلەرەکە و دووبارە گەرمکردنەوەی لەپێش تێ پەڕینی بەناو دووەم، پەستانی نزم، تۆڕباینەکە. پلەی گەرمی گەرمکردنەوەکە زۆر نزیکە یان یەکسانە بۆ پلەی گەرمیی دەروازە، کەچی فشاری پێویست گونجاوی گەرمکردنەوەەکە تەنھا یەک لەسەر چوارەم فشاری بۆیلەری ڕەسەنە. لەنێو سوودی دیکە، ئەم ھەڵمە لێوە ڕێ دەگرێت بۆ خەستکردنەوەی لەماوەی فراوان بوونی و بەو جۆرە زیانەکە کەم دەکاتەوە لە تیغی تۆڕباینەکە، و بەتواناییی سووڕەکە باشتر دەکات، چونکە گەرمی زیادتر دەڕوات بۆ سووڕەکە و ئەمە لەکاتی پلەی گەرمیی بڵند ڕوودەدات. دوبارە گەرمکردنەوەی سووڕ یەکەم جار پێشکەش کرا لە ١٩٢٠کان، بەڵام کرداری نەبوون بۆماوەی زۆر بەھۆی زەحمەتیی تەکنیکی. لە١٩٤٠کان، دووبارە پێشکەش کراوە لەگەڵ زیادکردنی پیشەسازیی بۆیلەری فشاری-بەرز، و سەرئەنجام دووھەندە گەرمکردنەوە پێشکەش کرا لە١٩٥٠کان. بیرۆکەیە لەپشت دووھەندکردنی گەرمکردنەوەکەیە تا پلەی گەرمیی تێکڕا زیاد بکات. ئەوە زیاتر تێبینی کرا لە دوو قۆناغی گەرمکردنەوە بە شێوەیەکی گشتی پێویستنین، لەوەتەی زۆر بوونی تواناییی قۆناغی داھاتوو سووڕەکە تەنھا نیو ئەوەندە دەبێت پێش قۆناغەکە. ئەمڕۆ، دووھەند گەرمکردنەوە بەشێوەیەکی گشتی بەکار ھێنراوە لە وێستگەی توانا کەبەکاری دەخەن لەژێر فشاری supercritical.

دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن

دروست بوونەوەی سووڕی ڕانکن

دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن ئەوەندە ناوبراوە چونکە لەدوای دەر کەوتنی لە خەستکەرەوە (لەوانەیە ھەروەک لە نیمچە ساردکراوەی شلەکە) کار کردنی شلە گەرموگوڕە لەلایەن ھەڵم لە پشکی گەرمی سووڕەکە. لەسەر ھێڵکارییەکە نیشاندراوە، شلەکە لە ٢ تێکەڵە لەگەڵ شلەکە لە ٤ (ھەردووکیان لە ھەمان فشار) تا خۆ ببینێتەوە لەگەڵ خوساندنی شلە لە ٧. ئەمە ناو دەبرێت بە " پەیوەندیی-ڕاستەوخۆی گەرم کردن ". لە دروستبوونەوەی سووڕی ڕانکن (لەگەڵ جیاوازی بچووک) بەشێوەیەکی گشتی بەکار ھێنراوە لە وێستگەی توانای ڕاستەقینە.

جیاوازیێکی تر دەنێرێت ھەڵمی لێوە بەردەبێت لەنێوان قۆناغی تۆڕباینەکە بۆ ئاودانی ھیتەر تا پر ئاوبێت لەسەر ڕێگای خەستکەرەوە بۆ بۆیلەرەکە. ئەم ھیتەرانە ھەڵمی ھاوردە و کۆندێسەیت تێکەڵ ناکەن.

زۆربوونی دووبارەکردنەوەی سووڕ پلەی گەرمیی زیادکراو لەلایەن خستنەسەری گەرمی لێوەکە [بۆیلەر/سوتەمەنی] سەرچاوەکە تا ڕادەیەک خوارووی پلەی گەرمی ئاودانەکە لەوانەیە بەبێ ئاودانی دروستبوونەوەی گەرم. ئەمە توانای سووڕەکە باشتر دەکات، ھەروەک زیاتر گەرمییەکە دەڕوات بۆ سووڕەکە و دەرئەنجامی سووڕەکە ڕوو دەدات لە پلەی گەرمیی بڵند.

سووڕی ڕانکنی سروشتی

سووڕی ڕانکنی سروشتی (ORC)بەکاردەھێنرێت لە سوتەمەنی سروشتی وەکو n-pentante [١] یان toluene [٢] لەجیاتی ئاو و ھەڵم. ئەمە بەکارھێنانی سەرچاوەی گەرمیی نزم ڕێ دەدات، وەکو جۆگەی وزەی خۆری، کە بە شێوەیەکی نموونەیی بەکاریدەخەن لە دەوروبەر ٧٠–٩٠ [C°]. توانای سووڕەکە زۆر نزمترە لە ئەنجامەکە لە نزمترین مەودای پلەی گەرمی، بەڵام ئەمە دەتوانێت پڕبایەخ بێت بەھۆیەکە خەرجیی نزم بە بەشداریی دەکات لە کۆبوونەوەی گەرمی لە پلەی گەرمیی نزم. لەسەرێکی ترەوە، شلە دەتوانێت ئەوە بەکار بھێنرێن لەخاڵی کوڵاندن لەسەر ئاو، و ئەمە لەوانەیە سوودی ثێرمۆداینەمیکی ھەبێت (ببینە، بۆ نموونە، ھەڵمی جیوەی تۆڕباین). تایبەتمەندییەکانی شلەی کارکردنی ڕاستەقینە کاریگەریی مەزنی ھەیە لەسەر چۆنییەتیی ھەڵم لەدوای ھەنگاوی فراوان بوون، کار لە دارشتنی سووڕی تەواو دەکەن.

سووڕی ڕانکن کارکردنی شلە سنووردار ناکات، بۆیە ناوی " سووڕی سروشتی "یە بەسادەیی چەمکێکی خستنە بازاڕی سووڕەکەیە و دەبێت تەماشا بکرێن ھەروەک سووڕێکی ثێرمۆداینەمیکی جودا.

لێکۆڵینەوەی وردی سووڕی ڕانکن

سووڕی ڕانکنی کرداری بەکاردەھێنرێت لە لێکۆڵینەوەی وردی شلە [٤] چەمکەکانی نوی کردنەوەی گەرمی و سووڕی ڕانکن لێکۆڵینەوەی ورد دەکات بۆ کردارێکی یەک پێگرتن بەناوی سووڕی ڕەخنەگرانە دروستبوونەوەی ([RGSC]). بۆ وردبوونەوەی لە پلەی گەرمی سەرچاوە ١٢٥–٤٥٠ [C°].

ئەمانەش ببینە

Power loss in cogeneration mode with steam extraction

سەرچاوەکان

Canada, Scott; G. Cohen; R. Cable; D. Brosseau; H. Price (25ی تشرینی یەکەمی 2004). "Parabolic Trough Organic Rankine Cycle Solar Power Plant" (PDF). 2004 DOE Solar Energy Technologies. Denver, Colorado: US Department of Energy NREL. Archived from the original (PDF) on ١٨ی ئازاری 2009. Retrieved ١٧ی ئازاری 2009. ^ Batton, Bill (١٨ی حوزەیرانی 2000). "Organic Rankine Cycle Engines for Solar Power" (PDF). Solar 2000 conference. Barber-Nichols, Inc. Archived from the original (PDF) on ١٨ی ئازاری 2009. Retrieved ١٨ی ئازاری 2009. ^ Nielsen et al. , 2005, Proc. Int. Solar Energy Soc. ^ Moghtaderi, Behdad (2009). "An Overview of GRANEX Technology for Geothermal Power Generation and Waste Heat Recovery". Australian Geothermal Energy Conference 2009. , Inc. ^Van Wyllen 'Fundamentals of thermodynamics' (ISBN 85-212-0327-6) ^Wong 'Thermodynamics for Engineers',2nd Ed. ,2012, CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York. (ISBN 978-1-4398-4559-2) Moran & Shapiro 'Fundamentals of Engineering Thermodynamics' (ISBN 0-471-27471-2)