maquinariaPRO  
 

Generadores de vapor en las centrales nucleares

 

Maquinariapro » Maquinarias » Generadores de vapor

 

generadores de vapor tiposAntes de proceder a la descripción de los generadores de vapor, es importante hace referencia a qué entendemos por vapor y cuáles son las acepciones de esta palabra. El vapor es un estado de la materia (cuando un cuerpo puede presentar distintos estados de agregación), donde la unión de las moléculas es mínima, de hecho, las mismas casi no interactúan entre sí.

Asimismo, el vapor también puede ser considerado como un fluido, ya que su desplazamiento por el medio ambiente ocurre con facilidad. En cuanto a la confusión que despierta la similitud entre vapor y gas, hay una diferencia clara entre ambos. El vapor es susceptible a ser condensado a partir de un proceso de presurización de la temperatura permanente, mientras que el gas no tiene la capacidad de condensarse de modo que haya una evolución (reversible, además) de la temperatura constante ya mencionada. El término vapor es también empleado cuando se quiere aludir al vapor del agua, es decir, cuando el vapor vendría a ser un gas puesto que se obtiene a partir de la ebullición que realiza el agua en su estado líquido. La utilización de los generadores de vapor ha sido de gran importancia, por ejemplo, en las centrales nucleares, las cuales utilizan como combustible al uranio y al plomo, por mencionar solo algunos. Dentro del equipamiento de las centrales nucleares, podemos encontrar reactores, condensadores, turbinas, el generador eléctrico y, lo que nos ocupa, el generador de vapor. En cuanto al generador de vapor, su función dentro de las centrales es bien clara.

Lo que allí sucede es que el combustible atraviesa una fisión nuclear y el elemento refrigerante se ocupa de la absorción de energía calorífica y del posterior transporte de ésta hacia el generador de vapor. El proceso continúa de la siguiente manera: dentro del generador de vapor, el refrigerante lo que hace es ceder su calor al agua, para luego convertir al agua en vapor. A pesar de que el uso de los generadores de vapor dentro de las centrales parece común, no siempre se contó con su presencia. A mediados de la década del ’50, las centrales tenían un solo generador de vapor y de características bastante rudimentarias. Dicho generador contaba con tres partes definidas: un sobrecalentador, un economizador y, por supuesto, un evaporador.

Las funciones de estas partes son igual de importantes para la producción de vapor que realiza el generador. En el caso del economizador, éste sería el iniciador de todo el proceso. Es decir, es el que se encarga de llevar la temperatura del agua hasta un nivel de temperatura de extrema saturación, o al menos de un nivel cercano a la saturación. Una vez que el economizador cumple esta tarea, es momento de que intervenga el evaporador. Esta parte constitutiva de los generadores de vapor, el evaporador, lo que hace es, justamente, producir un cambio de fase de la sustancia de trabajo en cuestión hasta que se logre obtener un vapor enteramente saturado. Por último, es el turno del sobrecalentador. Éste lo que permite es que se llegue a la obtención de vapor también, aunque en esta oportunidad cumpliendo los requerimientos necesarios.

Tipos de generadores de vapor

generadores de vapor modelosEntre las clases de generadores de vapor tenemos aquel que se presenta en forma horizontal. Éste tipo de generador lo que hace es absorber el calor del refrigerante primigenio o primario por la sustancia que se encuentra en un segundo circuito. Para que el refrigerante pueda acceder al generador de vapor horizontal debe haber una puerta o un colector de entrada que haga posible el acceso.

Una vez allí, lo que se lleva a cabo es la distribución de la superficie de transferencia. Dicha superficie permite, a través de un equipamiento de tubos, que la sustancia pueda realizar movimientos para que se facilite su proceso de calentamiento. Y así como hay un colector de entrada, también hay un colector de salida, por donde sale el elemento refrigerante. En este tipo de generador horizontal lo que se produce es un vapor con alto contenido de humedad. Pero a pesar de esto, la humedad puede ser reducida por las instalaciones encargadas del secado, que se encuentran dentro del generador mismo.

Este generador, para el proceso de secado, presenta una solución muy sencilla de ejecutar. En la parte inferior de este equipo es posible encontrar tubos que se encargan de extraer el agua pero con un alto contenido de sal en ésta. En cuanto los generadores de vapor vertical, los mismos también se constituyen de un solo elemento donde se produce el vapor y donde se suscita la separación de la humedad. En esta clase de generador también es posible encontrar un sistema de circulación de índole natural, aunque se necesita un cálculo previo del circuito, algo que no se requería en el generador de vapor horizontal. En este modelo, además, el proceso de circulación se da a partir de la convección que surge cuando la ebullición se da en grandes proporciones.

Google