Che cos'è una calandria?
Una calandria può essere definita come uno di due tipi distinti di dispositivi. Un progetto di una centrale nucleare in Canada, noto come reattore canadese al deuterio uranio (CANDU), utilizza un nucleo del reattore calandria basato sull'uso di acqua pesante, o deuterio e combustibile naturale all'uranio. Una calandria può anche essere definita come un design di una caldaia a termosifone, che è una camera sigillata che funziona come uno scambiatore di calore attraverso l'evaporazione della calandria di soluzioni chimiche senza la necessità di una pompa elettrica per facilitare il processo.
Il design canadese per il reattore CANDU è stato sviluppato per la prima volta alla fine degli anni '50 e, dal 2011, 29 modelli aggiornati esistono ora in sette paesi in tutto il mondo, tra cui Canada, Corea del Sud e Cina, oltre a India, Argentina, Romania e Pakistan. Grazie alla versatilità del design di un reattore CANDU, che gli consente di utilizzare una varietà di materiali fissili tra cui uranio naturale e uranio rigenerato, nonché torio e plutonio, è un concorrente diretto per i modelli di reattore ad acqua leggera (LWR). I reattori ad acqua leggera usano l'acqua normale come refrigerante e moderatore di neutroni e sono in funzione in 359 località in tutto il mondo a partire dal 2011, inclusi molti modelli aggiuntivi ridimensionati su sottomarini e altre navi della Marina.
La calandria in un reattore CANDU è il vero nucleo del reattore. Contiene fasci di carburante immersi durante il funzionamento completo, che vengono immersi in acqua pesante al deuterio come forma di refrigerante e mezzo di trasferimento per il calore. L'acqua viene convogliata dalla calandria verso un sistema di generazione di vapore che alimenta le turbine per la generazione di energia elettrica. A differenza di molti altri moderni progetti di reattori nucleari, il sistema CANDU non ha un contenitore di contenimento ad alta pressione. Il design a bassa pressione della calandria consente di rifornire di carburante anche senza spegnimento.
Un evaporatore di calandria è una forma di camera del reattore chimico utilizzata per concentrare composti, come liquori e succhi di frutta, facendo precipitare elementi più leggeri e pesanti attraverso l'uso di uno scambiatore di calore. Sia le camere dei reattori nucleari che le camere di reazione chimica basate sui principi della calandria utilizzano l'idea dei tubi verticali. Nel sistema CANDU, questi sono riempiti con combustibile nucleare e, in un reattore chimico, il materiale sorgente. La circolazione avviene attraverso i tubi e un mezzo liquido che li circonda, con il fluido spinto da diversi livelli di gravità specifica nei composti. Un tubo centrale noto come downcomer facilita il processo di separazione attraverso effetti di termosifone, in cui si verifica la convezione del fluido attraverso i tubi quando il calore viene scambiato naturalmente nel sistema.