Introduzione
Generatore di Vapore a Passaggio Unico (OTSG)
I generatori di vapore a passaggio unico sono un tipo di scambiatore di calore utilizzato nei reattori ad acqua pressurizzata (PWR) per convertire l'acqua in vapore. Tipicamente, ci sono da due a quattro OTSG per reattore. Ogni OTSG può raggiungere un'altezza di 21 m e un peso di 800 tonnellate. Ogni OTSG è collegato a un circuito primario e secondario. Il circuito primario contiene il refrigerante riscaldato dal reattore. Il circuito secondario contiene l'acqua e il vapore che viene inviato alla turbina a vapore.
Ingresso Primario (gamba calda)
Il refrigerante primario proveniente dal reattore entra nella parte superiore dell'OTSG. A causa della temperatura relativamente alta rispetto ad altre parti del sistema, il refrigerante riscaldato dal reattore è definito 'caldo'. La sezione del sistema che contiene il refrigerante primario caldo è chiamata 'gamba calda'. Il sistema di refrigerante primario non bolle nonostante la temperatura elevata, poiché la pressione del sistema è più alta.
Uscita Primaria (gamba fredda)
Dopo aver attraversato i tubi, il refrigerante primario esce dall'OTSG attraverso l'uscita primaria inferiore. A causa della sua temperatura ridotta rispetto a quando è entrato nell'OTSG, ora è chiamato 'gamba fredda'. Dopo aver lasciato l'OTSG, il refrigerante ritorna al reattore per essere nuovamente riscaldato.
Uscita del Vapore
Il refrigerante secondario viene riscaldato mentre passa attraverso il lato esterno dell'OTSG. Man mano che il calore viene trasferito al refrigerante secondario, esso inizia a bollire. Il vapore surriscaldato lascia l'OTSG e viene inviato alla/e turbina/e a vapore.
Tubi
I tubi sono collegati alle piastre tubiere superiori e inferiori. L'insieme dei tubi è chiamato 'fascio tubiero'. Il refrigerante primario dalla gamba calda entra nella parte superiore dei tubi e scorre verso il basso attraverso i tubi fino alla piastra tubiera inferiore. Il refrigerante primario è il fluido lato tubo (scorre all'interno dei tubi) mentre il refrigerante secondario è il fluido lato guscio (scorre all'esterno dei tubi). Ogni tubo funge da scambiatore di calore, permettendo al calore di passare dal sistema di refrigerante primario al sistema di refrigerante secondario, senza contatto diretto tra i due.
Piastra Tubiera Superiore
Le piastre tubiere sono utilizzate per distribuire uniformemente i tubi all'interno dell'OTSG e per fornire supporto strutturale ai tubi. In un OTSG, i tubi sono saldati alle piastre tubiere, anche se è più comune arrotolare ed espandere i tubi nelle piastre tubiere.
Piastra Tubiera Inferiore
Le piastre tubiere sono utilizzate per distribuire uniformemente i tubi all'interno dell'OTSG e per fornire supporto strutturale ai tubi. In un OTSG, i tubi sono saldati alle piastre tubiere.
Passaggio Primario Inferiore
L'accesso alla camera inferiore può essere ottenuto attraverso un passaggio.
Ingresso dell'Acqua di Alimentazione
Il refrigerante secondario viene alimentato nell'OTSG attraverso un anello di alimentazione. Il refrigerante secondario entra nell'OTSG come acqua e ne esce come vapore.
Discendente
Il discendente è lo spazio anulare tra il mantello e il guscio dell'OTSG. Il refrigerante secondario entra attraverso l'anello di alimentazione, scorre verso il basso tramite il discendente, quindi entra nello spazio che circonda i tubi e inizia a fluire verso l'alto attraverso l'OTSG.
Guscio
L'involucro esterno dell'OTSG è chiamato 'guscio'.
Ingresso Anello di Alimentazione di Emergenza
Durante condizioni transitorie come la perdita dell'acqua di alimentazione principale (MFW), condizioni di potenza degradate o una rottura della linea principale del vapore, l'acqua di alimentazione verrà fornita al generatore di vapore tramite il sistema di acqua di alimentazione di emergenza (EFW).
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Risorse Aggiuntive
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_recovery_steam_generator
https://cosia.ca/initiatives/greenhouse-gases/projects/gas-turbine-once-through-steam-generatorhttps://onepetro.org/JPT/article/17/04/409/162455/Review-of-Once-Through-Steam-Generators
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/03/015/3015836.pdf