Ključna razlika med Rankinovim ciklom in Braytonovim ciklom je, da je Rankinov cikel parni cikel, medtem ko je Braytonov cikel cikel med tekočo in parno fazo.
Tako Rankinov cikel kot Braytonov cikel sta termodinamična cikla. Termodinamični cikel je zaporedje različnih termodinamičnih procesov, ki vključujejo prenos dela in toplote v in iz sistema, ki ima spremenljive pogoje temperature in tlaka.
Kaj je Rankinov cikel?
Rankinov cikel je model, ki napoveduje delovanje parne turbine. Model je parni cikel. Je idealen model za termodinamični cikel, ki poteka v toplotnem stroju s fazno spremembo. V Rankinovem ciklu so štiri glavne komponente in lahko zanemarimo izgube zaradi trenja katere koli od teh štirih komponent.
Slika 01: Rankinov cikel
Teorija Rankinovega cikla se uporablja v termoelektrarnah za proizvodnjo električne energije. Moč, pridobljena s tem postopkom, je odvisna od temperaturne razlike med virom toplote in virom hladu. Če je razlika precej velika, lahko iz toplotne energije pridobimo več moči. Običajno je vir toplote, ki se tukaj uporablja, jedrska fisija ali zgorevanje fosilnih goriv. Višja kot je temperatura, boljši je vir. Hladni viri medtem vključujejo hladilne stolpe s ciljnim vodnim telesom. Čim nižja je temperatura, boljši je vir. Štiri faze Rankinovega cikla so naslednje:
- Proces 1-2: črpanje delovne tekočine. Tekočina je na tej stopnji v tekočem stanju. Zato črpalka potrebuje nizko vhodno energijo. Tlak črpalke se med postopkom poveča.
- Proces 2-3: Visokotlačna tekočina vstopi v kotel. Tekočina se segreva pri konstantnem tlaku. Tu se uporablja vir toplote. Tvori suho nasičeno paro.
- Proces 3-4: suha nasičena para se razširi skozi turbino. Tukaj se proizvaja moč. Nato se temperatura in tlak zmanjšata. Nekateri hlapi se lahko tudi kondenzirajo.
- Proces 4-1: Mokra para vstopi v kondenzator, ki pri konstantnem tlaku tvori nasičeno tekočino.
Kaj je Braytonov cikel?
Braytonov cikel je termodinamični cikel, ki opisuje delovanje toplotnega stroja s konstantnim tlakom. Cikel običajno teče kot odprt sistem. Toda za potrebe termodinamične analize to obravnavamo kot delovanje zaprtega sistema ob predpostavki, da se izpušni plini med postopkom ponovno uporabijo. Postopek je dobil ime po znanstveniku Georgeu Braytonu. Idealizirani model za Braytonov cikel je naslednji:
Slika 02: Braytonov cikel
Cikel vsebuje tri komponente. To so kompresor, mešalna komora in ekspander. Motorji Brayton so običajno turbinski motorji.
Kakšna je razlika med Rankinovim ciklom in Braytonovim ciklom?
Rankinov cikel je model, ki opisuje delovanje parne turbine, medtem ko je Braytonov cikel termodinamični cikel, ki opisuje delovanje toplotnega stroja s konstantnim tlakom. Ključna razlika med Rankinovim ciklom in Braytonovim ciklom je, da je Rankinov cikel parni cikel, medtem ko je Braytonov cikel cikel med tekočo in parno fazo. Poleg tega je druga razlika med Rankinovim in Braytonovim ciklom ta, da so v Rankinovem ciklu štiri komponente, medtem ko so v Braytonovem ciklu samo tri komponente.
Spodnja infografika prikazuje razliko med Rankinovim in Braytonovim ciklom.
Povzetek – Rankinov cikel proti Braytonovemu ciklu
Tako Rankinov cikel kot Braytonov cikel sta vrsti termodinamičnih ciklov. Ključna razlika med Rankinovim ciklom in Braytonovim ciklom je, da je Rankinov cikel parni cikel, medtem ko je Braytonov cikel cikel med tekočo in parno fazo.
