ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัฏจักรแรงคินกับวัฏจักรเบรตันคือวัฏจักรแรงคินคือวัฏจักรไอ ในขณะที่วัฏจักรเบรย์ตันเป็นวัฏจักรระหว่างเฟสของเหลวและไอ
ทั้งวัฏจักรแรงคินและวงจรเบรย์ตันเป็นวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ วัฏจักรอุณหพลศาสตร์เป็นลำดับของกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทงานและความร้อนเข้าและออกจากระบบซึ่งมีอุณหภูมิและสภาวะความดันที่แปรผันได้
รอบแรงคินคืออะไร
วงจรแรงค์คือแบบจำลองที่ทำนายประสิทธิภาพของกังหันไอน้ำ แบบจำลองเป็นวัฏจักรไอน้ำ เป็นแบบอย่างในอุดมคติสำหรับวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ความร้อนที่มีการเปลี่ยนเฟสมีองค์ประกอบหลักสี่ประการในวัฏจักรแรงคิน และเราสามารถละเลยการสูญเสียความเสียดทานจากองค์ประกอบทั้งสี่นี้ได้
รูปที่ 01: Rankine Cycle
ทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังวัฏจักรแรงคินถูกใช้ในโรงผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนเพื่อสร้างพลังงาน พลังงานที่เกิดจากกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างแหล่งความร้อนและแหล่งความเย็น หากความแตกต่างสูงมาก เราก็สามารถดึงพลังงานความร้อนออกมาได้มากขึ้น โดยปกติ แหล่งความร้อนที่ใช้ที่นี่อาจเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันหรือการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล อุณหภูมิสูงขึ้นแหล่งที่มาก็ดีขึ้น ในขณะเดียวกัน แหล่งความเย็นรวมถึงหอหล่อเย็นที่มีแหล่งน้ำเป้าหมาย อุณหภูมิที่เย็นลง แหล่งที่มาที่ดีกว่าคือ สี่ขั้นตอนในรอบ Rankine มีดังนี้:
- ขั้นตอนที่ 1-2: ปั๊มของเหลวทำงาน ของเหลวอยู่ในสถานะของเหลวในขั้นตอนนี้ ดังนั้นปั๊มจึงต้องการพลังงานอินพุตต่ำ แรงดันของปั๊มเพิ่มขึ้นระหว่างกระบวนการ
- ขั้นตอนที่ 2-3: ของเหลวแรงดันสูงเข้าสู่หม้อไอน้ำ ของเหลวได้รับความร้อนที่ความดันคงที่ แหล่งความร้อนถูกนำไปใช้ที่นี่ เกิดเป็นไออิ่มตัวแห้ง
- ขั้นตอนที่ 3-4: ไออิ่มตัวแห้งขยายตัวผ่านกังหัน ที่นี่พลังถูกสร้างขึ้น จากนั้นอุณหภูมิและความดันจะลดลง ไอระเหยบางส่วนก็อาจเกิดการควบแน่นเช่นกัน
- กระบวนการ 4-1: ไอเปียกเข้าไปในคอนเดนเซอร์ ซึ่งก่อตัวเป็นของเหลวอิ่มตัวที่ความดันคงที่
Brayton Cycle คืออะไร
วงจรเบรย์ตันเป็นวัฏจักรเทอร์โมไดนามิกที่อธิบายการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนแรงดันคงที่ วงจรมักจะทำงานเป็นระบบเปิด แต่สำหรับข้อกำหนดของการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ เราถือว่านี่เป็นการทำงานของระบบปิดโดยสมมติว่าก๊าซไอเสียถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในระหว่างกระบวนการกระบวนการนี้ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ George Brayton โมเดลในอุดมคติสำหรับวงจร Brayton มีดังนี้:
รูปที่ 02: Brayton Cycle
วัฏจักรประกอบด้วยสามองค์ประกอบ คือคอมเพรสเซอร์ ห้องผสม และตัวขยาย เครื่องยนต์ Brayton มักจะอยู่ในประเภทเครื่องยนต์กังหัน
รอบแรงคินกับรอบเบรย์ตันต่างกันอย่างไร
Rankine cycle เป็นแบบจำลองที่อธิบายประสิทธิภาพของกังหันไอน้ำ ในขณะที่วงจร Brayton เป็นวัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์ที่อธิบายการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนแรงดันคงที่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัฏจักร Rankine และวัฏจักร Brayton คือวัฏจักร Rankine เป็นวัฏจักรไอในขณะที่วัฏจักร Brayton เป็นวัฏจักรระหว่างเฟสของเหลวและไอนอกจากนี้ ความแตกต่างอีกประการระหว่างวัฏจักร Rankine และวงจร Brayton คือมีสี่องค์ประกอบในวงจร Rankine ในขณะที่มีเพียงสามองค์ประกอบในวงจร Brayton
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างรอบ Rankine และรอบ Brayton
สรุป – รอบแรงคิน vs รอบเบรย์ตัน
ทั้งวัฏจักรแรงคินและวงจรเบรย์ตันเป็นประเภทของวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัฏจักรแรงคินกับวัฏจักรเบรตันคือวัฏจักรแรงคินเป็นวัฏจักรไอ ในขณะที่วัฏจักรเบรตันเป็นวัฏจักรระหว่างเฟสของของเหลวและไอ