Jít na vyhledávání

Parogenerátor

Jak to funguje

Parogenerátor v jaderné elektrárně pracuje podobně jako elektrická čajová konvice, jenom s tím rozdílem, že teplo potřebné k uvedení vody do varu nevzniká průchodem elektrického proudu, ale horké vody primárního okruhu (tam je reaktor), protékající množstvím kovových trubiček, tlustých jako palec a zahnutých do tvaru velkého písmene U.

Parogenerátor je jako čajník s vařící vodou ohřívanou teplem z reaktoru

Parogenerátor je jako čajník s vařící vodou ohřívanou teplem z reaktoru

Připojení k reaktoru

Středem parogenerátoru prochází dvě svislé tlustostěnné děrované roury, které jsou potrubím připojeny k primárnímu okruhu. Do každé z děr ve stěně je napojena jedna trubička – začátkem ke vstupní rouře a koncem k té druhé, výstupní. Když reaktor pracuje, potrubím z něj přitéká ohřátá voda do vstupní roury, tam se rovnoměrně rozdělí do všech otvorů, proteče trubičkami a přes výstupní rouru odchází z parogenerátoru.

Proudění horké primární vody kolektory a trubkami parogenerátoru

Proudění horké primární vody kolektory a trubkami parogenerátoru

V hrnci je teď stejný tlak jako v trubkách parogenerátoru

V hrnci je teď stejný tlak jako v trubkách parogenerátoru

Vstupní rouře se také říká horká, protože je v ní voda dosahující 320 °C. To je teplota jen o několik stupňů nižší, než je teplota tání olova. Aby se voda při takové teplotě nevařila, musí v primárním okruhu cirkulovat pod obrovským tlakem, který je asi 150krát vyšší, než je tlak atmosférický. Při pokusu vytvořit takový tlak v hrnci, bychom museli na pokličku s průměrem 15 cm postavit železniční vagón o hmotnosti 30 tun.

Voda procházející trubičkami postupně odevzdává svou energii a do studené roury přitéká asi o 30 °C chladnější. Je jasné, že výraz „studený“ se nedá chápat úplně doslovně.

Vyrábíme páru pro turbínu

Teď se podíváme na procesy, které probíhají v parogenerátoru na straně sekundárního okruhu (tam je turbína). Stěny trubiček tvoří fyzickou hranici mezi primárním a sekundárním okruhem a slouží k přenášení tepla mezi nimi. Na vnějším povrchu horkých trubiček se voda, při tlaku asi 30krát větším, než je tlak v pneumatikách auta, mění v páru, která je dále využita k pohonu turbíny. A jistě nás nepřekvapí, že k vývinu páry tady dochází opravdu v masovém měřítku. Rozložený povrch všech trubiček jednoho parogenerátoru by pokryl přibližně plochu fotbalového hřiště.

Kdybychom rozložili teplosměnnou plochu trubek parogenerátoru na stadionu, tráva na hřišti by nebyla vidět (Zdroj: © Pavel Losevsky / stock.adobe.com)

Kdybychom rozložili teplosměnnou plochu trubek parogenerátoru na stadionu, tráva na hřišti by nebyla vidět

Množství páry, které parogenerátor vyrábí, dosahuje asi 400 kg každou sekundu. To je, jako by se každou sekundu odpařily tři plné vany vody. Kdybychom chtěli stejné množství páry vyrobit pomocí napařovacích žehliček, muselo by jich současně pracovat přes půl milionu.

Turbína má ráda suchou páru

V úzkých kanálech labyrintových žaluziových separátorů se vyrobená pára zbavuje přebytečné vlhkosti

V úzkých kanálech labyrintových žaluziových separátorů se vyrobená pára zbavuje přebytečné vlhkosti

Vyrobená pára stoupá vzhůru a bere s sebou i pár malinkých kapiček. Ještě předtím než opustí parogenerátor, musí se této přebytečné vlhkosti zbavit. Proto v horní části prochází labyrintem žaluzií, kde několikrát změní směr.

Zbylé těžší kapičky vody změnu směru prostě nezvládnou a setrvačností narazí do stěny žaluzie a spadnou zpět do vodního prostoru parogenerátoru. Je to podobné, jako když rychlé auto vyletí v důsledku odstředivé síly v ostré zatáčce ze silnice a narazí do svodidel nebo do stromu. Suchá pára nakonec vystupuje z nádoby parogenerátoru deseti parními nátrubky do hlavního parního kolektoru vedoucího k turbíně.

Rychle jedoucí auta (rychle letící kapičky vody) nezvládnou ostrou zatáčku, vyletí ze silnice a narazí do svodidel (žaluzií separátoru) (Zdroj: © Denis Tabler / stock.adobe.com)

Rychle jedoucí auta (rychle letící kapičky vody) nezvládnou ostrou zatáčku, vyletí ze silnice a narazí do svodidel (žaluzií separátoru)

Vrátit se nahoru
detail