Introdução
Gerador de Vapor de Passagem Única (OTSG)
Os geradores de vapor de passagem única são um tipo de trocador de calor utilizado em reatores de água pressurizada (PWR) para converter água em vapor. Normalmente, há de dois a quatro OTSGs por reator. Cada OTSG pode ter até 21m de altura e pesar até 800 toneladas. Cada OTSG está conectado a um circuito primário e secundário. O circuito primário contém o refrigerante aquecido pelo reator. O circuito secundário contém a água e o vapor que são distribuídos para a turbina a vapor.
Entrada Primária (perna quente)
O refrigerante primário do reator entra no topo do OTSG. Devido à temperatura relativamente alta do refrigerante em comparação com sua temperatura em outros pontos do mesmo sistema, o refrigerante aquecido do reator é chamado de 'quente'. A parte do sistema contendo o refrigerante primário quente é chamada de 'perna quente'. O sistema de refrigerante primário não ferve, apesar de estar a uma temperatura mais alta, pois a pressão do sistema é maior.
Saída Primária (perna fria)
Após passar pelos tubos, o refrigerante primário sai do OTSG pela saída primária inferior. Devido à sua temperatura reduzida em comparação com quando entrou no OTSG, agora é chamado de 'perna fria'. Após sair do OTSG, o refrigerante retorna ao reator onde é reaquecido.
Saída de Vapor
O refrigerante secundário é aquecido à medida que passa pelo lado da carcaça do OTSG. À medida que o calor é transferido para o refrigerante secundário, ele começa a ferver. O vapor superaquecido sai do OTSG e é entregue à(s) turbina(s) a vapor.
Tubos
Os tubos estão conectados às chapas tubulares superior e inferior. Quando se considera todos os tubos, eles são referidos como um 'conjunto de tubos'. O refrigerante primário da perna quente entra no topo dos tubos e viaja para baixo através dos tubos em direção à chapa tubular inferior. O refrigerante primário é o fluido do lado do tubo (flui dentro dos tubos) enquanto o refrigerante secundário é o fluido do lado da carcaça (flui fora dos tubos). Cada tubo atua como um trocador de calor permitindo que o calor passe do sistema de refrigerante primário para o sistema de refrigerante secundário, mas sem que eles entrem em contato direto um com o outro.
Chapa Tubular Superior
As chapas tubulares são usadas para distribuir uniformemente os tubos dentro do OTSG e para dar suporte estrutural aos tubos. Em um OTSG, os tubos são soldados às chapas tubulares, embora enrolar e expandir os tubos nas chapas tubulares seja mais comum.
Chapa Tubular Inferior
As chapas tubulares são usadas para distribuir uniformemente os tubos dentro do OTSG e para dar suporte estrutural aos tubos. Em um OTSG, os tubos são soldados às chapas tubulares.
Porta de Acesso Primária Inferior
O acesso à câmara inferior pode ser obtido através de uma porta de acesso.
Entrada de Água de Alimentação
O refrigerante secundário é alimentado no OTSG através de um anel de alimentação. O refrigerante secundário entra no OTSG como água e sai como vapor.
Descida
A descida é o espaço anular entre a proteção e a carcaça do OTSG. O refrigerante secundário entra através do anel de alimentação, flui para baixo através da descida, depois entra no espaço ao redor dos tubos e começa a fluir para cima através do OTSG.
Carcaça
A carcaça externa do OTSG é referida como 'carcaça'.
Entrada de Anel de Alimentação de Emergência
Durante condições transitórias, como perda de água de alimentação principal (MFW), condições de energia degradada ou ruptura de linha de vapor principal, a água de alimentação será fornecida ao gerador de vapor através do sistema de água de alimentação de emergência (EFW).
Recursos Adicionais
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