Contenuto
- Caldaie a tubi di fuoco
- Caldaie a tubi d'acqua
- Generatore di calore a combustione
- Generatore di vapore a recupero di calore
- Generatori di vapore per centrali nucleari
- Generatori di vapore ad energia solare
Il calore è la fonte di energia che converte l'acqua in vapore. La fonte di combustibile per fornire il calore necessario può presentarsi in molte forme diverse. Da legno, carbone, petrolio, gas naturale, rifiuti urbani o biomassa, reattori a fissione nucleare e il sole. Ogni tipo di combustibile fornisce la fonte di calore per far bollire l'acqua. Lo fanno solo in diversi modi. Alcuni sono ecologici, mentre altri sono piuttosto sporchi.
Caldaie a tubi di fuoco
Fotolia.com "> ••• immagine a vapore di yaros da Fotolia.comI generatori di vapore iniziali, chiamati anche caldaie, richiedevano una scatola di fuoco per il carburante. Iniziarono a bruciare il legno e rapidamente cambiarono in carbone. La scatola del fuoco ha tubi che attraversano la camera dell'acqua, riscaldando l'acqua a vapore e quindi rilasciando i gas di scarico del combustibile attraverso un fumaiolo. I motori e le barche dei treni ferroviari sono stati i primi a utilizzare questo tipo di generazione di vapore per l'alimentazione (vedi riferimento 1).
Caldaie a tubi d'acqua
Le caldaie a tubi d'acqua avvenivano in modo tale che il vapore generato potesse essere prodotto a una pressione più elevata. L'acqua scorreva attraverso i tubi ad angolo mentre il calore scorreva su e attorno ai tubi. La maggiore pressione del vapore ha dato una forza maggiore per spingere un pistone o girare una ruota di turbina utilizzando meno combustibile per il riscaldamento.
Generatore di calore a combustione
Fotolia.com "> ••• Immagine della centrale elettrica di MAXFX da Fotolia.comI generatori di calore a combustione seguono un concetto di scambio termico simile a quello delle caldaie a tubi, ma possono produrre pressioni ancora più elevate per l'alimentazione. Questi sono utilizzati principalmente nelle centrali elettriche che producono elettricità. Le loro pressioni di vapore possono quasi raggiungere o, in alcuni impianti super critici progettati per il vapore, superare la pressione critica dell'acqua di 221 bar. La temperatura del vapore a queste velocità molto compresse può superare i 500 gradi Celsius.
Generatore di vapore a recupero di calore
Il generatore di vapore a recupero di calore, o scambiatore di calore, recupera il vapore di gas caldo ad alta pressione e utilizza quel vapore dopo averlo passato attraverso una catena di scambi di calore per far funzionare altre macchine a bassa potenza. Questo vapore recuperato può anche essere usato a queste pressioni più basse per fornire calore a vapore per altri edifici industriali o persino case (vedi riferimento 2).
Generatori di vapore per centrali nucleari
Fotolia.com "> ••• Centrale nucleare 4 immagine di Vitezslav Halamka da Fotolia.comEsistono due tipi principali di generatori di vapore nucleare; il (BWR), il reattore ad acqua bollente e il (PWR), il reattore ad acqua pressurizzata. L'acqua raffreddata con BWR viene trasformata in vapore all'interno del reattore nucleare stesso e viene inviata alla turbina all'esterno dell'area di contenimento. L'acqua raffreddata con PWR è pressurizzata a oltre 100 bar e non vi è alcun processo di ebollizione dell'acqua all'interno del reattore. Viene quindi inviato alla turbina e attraverso un processo di raffreddamento per il ricircolo (vedere riferimento 3).
Generatori di vapore ad energia solare
I generatori di vapore a energia solare sono la fonte più pulita di acqua bollente. L'acqua scorre attraverso i tubi all'interno di un pannello solare. Il sole riscalda l'acqua e quindi l'acqua scorre attraverso una turbina a vapore, creando elettricità. Non ci sono prodotti di scarto e nessun inquinamento (vedi riferimento 4).