Friday, December 31, 2021

Methods of Increasing Rankine Cycle Efficiency

রেনকিন সাইকেলের (Rankine Cycle)  দক্ষতা সাধারণত তিনটি পদ্ধতিতে বাড়ানো যায়ঃ

১. কন্ডেন্সারের প্রেশার কমানোর মাধ্যমেঃ

Decrease condenser pressure to increase thermal efficiency of Rankine. Cycle

কন্ডেন্সারের প্রেশার কমালে কি হয় আসলে? তার আগে আমাদের জানতে হবে এই সাইকেলের মোট কাজ কত? মোট কাজ হল T-S diagram এ ১-২-৩-৪ রেখা দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্র। এখন যদি আমারা কন্ডেন্সারের প্রেশার কমিয়ে দেই তাহলে ৪-১ রেখাটি আরো নিচে নেমে ৪'-১' এ হবে। ফলে নতুন আবদ্ধ ক্ষেত্রটি হবে ১'-২-৩-৪'। যার ক্ষেত্রফল ১-২-৩-৪ এর চেয়ে বেশি। তার মানে হল মোট কাজ আগের চেয়ে বেড়ে গেল। এখন প্রশ্ন হতে পারে এখানে তো কোন প্রেশার এর লাইন নাই, এটাতো তাপমাত্রার লাইন। খুব ভাল, প্রেশার লাইন আমরা পাব p-h diagram থেকে। যেহেতু প্রেশার কমার কারণে তাপমাত্রাও কমে তাই এখানে তাপমাত্রার লাইন দিয়েই বুঝানো হয়েছে।)

 ২. বাষ্পকে সুপার হিটিং করেঃ

Superheating the steam to increase Thermal Efficiency


আমরা জানি বাষ্প যত বেশি ড্রাই হবে তত ভাল। ড্রাই মানে হল বাষ্পের পানির কণা (moisture) না থাকা। নর্মাল আবস্থাতে বাষ্পে অনেক জলীয় ক্ণা থাকে। যে বাষ্পে জলীয় কণা যত কম সেই বাষ্পে তত বেশি শক্তি থাকে বলে বেশি কাজ পাওয়া যায়। আর সে কারণেই এই বাষ্পকে অত্যাধিক তাপে সুপারহিট করে জলীয় কণা প্রায় শূন্যের কোটায় নামিয়ে আনার মাধ্যমে রেনকিন সাইকেলের তাপীয় দক্ষতা বাড়ানো হয়।
চিত্রে  ১-২-৩'-৪'মোট কাজ ১-২-৩-৪ এর চেয়ে বেশি কারণ ১-২-৩'-৪' এর মোট ক্ষেত্রফল বেশি।

৩. বয়লারের প্রেশার বাড়ানোর মাধ্যমেঃ

Increasing Boiler pressure to increase thermal efficiency


আচ্ছা পানি কত ডিগ্রি তাপমাত্রায় বাষ্পে পরিণত হয়?
১০০° তে? উত্তরটি ভূল! পানি কিন্তু ৯০/১০০/১১০/১২০ ইত্যাদি তাপমাত্রায় বাষ্পে পরিণত হতে পারে। এখন কত ডিগ্রিতে বাস্পে পরিণত হবে সেটা নির্ভর করবে চাপের উপর। চাপ যত বেশি হবে তাপমাত্রাও তত বেশি লাগবে বাষ্পে পরিণত করার জন্য। এখন কোন বাষ্প যদি ৮০/৯০ ডিগ্রিতে বাস্পে পরিণত হয় তাহলে সেই বাষ্পে যেই পরিমাণ তাপশক্তি থাকবে তা কি ১২০ বা ২০০ বা আরো বেশি তাপমাত্রায় যে বাষ্প হবে তার চেয়ে বেশি হবে? অবশ্যই বেশি তাপমাত্রায় যেই বাষ্প হবে সেই বাষ্পের তাপশক্তি কম তাপমাত্রায় তৈরি হওয়া বাষ্পের চেয়ে অনেক বেশি হবে। আর তাই বয়লারে চাপ বাড়ালে বাষ্পের তাপ ধারণ ক্ষমতা বেড়ে যায় বলে রেনকিন সাইকেলের তাপীয় দক্ষতা বাড়ে। চিত্রে ২'-৩' লাইনের মাধ্যমে তা দেখানো হল।

Sunday, December 5, 2021

Rankine cycle process and TS diagram ( রেনকিন সাইকেলের প্রক্রিয়া এবং TS চিত্র)

Rankine Cycle (রেনকিন সাইকেল) 

এ ১ থেকে ২ এ পাম্পের মাধ্যমে পানিকে বয়লারে পাঠানো হয়। T-S diagram থেকে দেখা যায় পাম্পিং একশনের কারণে এতে কিছু হিট এড হয়ে যায়।

২-৩ এ বয়লারে স্থির চাপে হিট এড করা হয়। এই হিটের কারণে স্টিমে এনার্জি সৃষ্টি হয়। যা পরবর্তীতে ৩-৪ এ টার্বাইনকে ঘুরাতে সাহায্য করে।

৩-৪ এ টার্বাইনে এক্সপানশন বা প্রসারিত হয়ে তাপ হারিয়ে ফেলে।

 ৪-১ কন্ডেন্সারের মধ্যে এই স্টিমকে ঠান্ডা করে পুরোপুরি পানিতে পরিণত করা হয়। 

এই প্রক্রিয়া চলতেই থাকে।

নোটঃ

# রেনকিং সাইকেল স্টিম পাওয়ার প্লানটে ব্যবহার করা হয়।

# যেহেতু এই সাইকেলে স্টিম প্রডিউস করতে সময় লাগে তাই এটি বেশিরভাগ সময় বেইজলোড পাওয়ার প্লান্ট হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

Rankine cycle scematic and TS diagram
Fig: Schematic diagram & T-S diagram

বিদ্যুৎ উৎপাদনে এই সাইকেলর ব্যবহার অনেক বেশি। এই সাইকেল ব্যবহারে বিদ্যুৎ উৎপাদন খারচ ডিজেল প্ল্যান্টের চেয়ে অনেক কম কিন্তু এটি ডিজেল প্ল্যান্টের মত দ্রুত চালু করা যায়না বলে একবার চালু করলে একটানা চালানো হয়। আপর দিকে ডিজেল প্ল্যান্ট দ্রুত চালু করা যায় বলে পিক টাইমে এটি চালু করা হয়। তাই ডিজেল প্ল্যান্টকে পিকিং প্লান্টও বলা হয়।

Methods of Increasing Rankine Cycle Efficiency

রেনকিন সাইকেলের (Rankine Cycle)  দক্ষতা সাধারণত তিনটি পদ্ধতিতে বাড়ানো যায়ঃ ১. কন্ডেন্সারের প্রেশার কমানোর মাধ্যমেঃ কন্ডেন্সারের প্রেশার ক...