核电站也有“烟囱”,但为何长相不同?它和普通烟囱有啥区别?
很多关于核电站的报道中 , 我们常常看到的核电站 , 都是以“大烟囱”的形象出现在视野中 , 那么你是否好奇过 , 核电站也不烧煤炭 , 修建烟囱做什么呢?而且这个烟囱为什么是“两头粗 , 中间细”的形状?
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核电站是如何发电的?
我们发现 , 全球大部分核电站 , 都被修建在离水很近的地方 , 因为核电站的运转离不开水 , 这就要从它的发电原理说起 。
核电站是通过适当装置将核能转化为电能的设施 , 它的发电过程和火力发电基本类似 , 只不过核电站是以核反应堆来代替火电站的锅炉 , 以核燃料在核反应堆中发生核裂变的形式产生热量 , 这个热量用来加热水产生蒸汽推动汽轮机转动 。
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此烟囱非彼烟囱
那么 , 核电站又不烧煤炭 , 也不会产生二氧化碳这样的有害气体 , 为什么还要修建那么大的烟囱?它究竟有什么用?
事实上 , 核电站的大烟囱并非传统意义上 , 污染环境的烟囱 , 它们头顶冒出来的白色物体是“水蒸汽” , 在建筑学中 , 这个大烟囱叫做“冷却塔” , 是一种循环冷却水系统 。
因为核电站在发电时 , 也是以水加热后产生的高压蒸汽 , 冲击汽轮机进行发电 , 但是这些用来冲击的水蒸汽白白浪费掉似乎有些可惜 。
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所以人们想到 , 若是将它们再次冷却成水循环利用 , 就可以很大程度上节省水资源 , 这就是冷却塔存在的原因 。
冷却塔是如何工作的?
正常情况下 , 这种冷却塔的“身高”在75到100米 , 底部直径为65到100米 , 内部由集水池、支柱、塔身以及淋水装置构成 , 同时在冷却塔的内壁上 , 围绕了很多冷却水管 , 冷却水通过水泵喷洒到顶部 , 然后在用布水板将这些水以喷雾的形式洒下来 。
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冷却塔的底部 , 还修建了很大的通风孔 , 通过外部吹进来的风 , 和上方的水形成对流 , 这样就能将热量排出外部 。
另外 , 塔壁上还安装了冷风机 , 它会带动冷却塔内的气候形成循环 , 最后就出现了呗冷却的水蒸汽凝结成水滴重新回到蓄水池 , 而那些还没来得及冷却的水蒸汽 , 便从冷却塔顶部“逃走”了 。
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为什么核电站的冷却塔要修剪成“小蛮腰”?
既然是用来进行冷却的装置 , 为什么非要将其修剪成中间细两头粗的小蛮腰形状?这个外观有什么特殊作用?
目前核电站的发展规模逐渐扩大 , 这就意味着需要更大的冷却塔 , 因为冷却塔的高度直接影响冷却能力 。
但如果采用传统的圆柱结构 , 随着高度的增加 , 抗风能力就会下降 , 要想增加它的坚固性 , 就必须提升混凝土的厚度、增加钢筋的数量 , 但这必然会提升修建成本 。
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工程师们经过综合考虑之后 , 最终确定了双曲面的构造 , 这是根据数学家高斯提出的“绝妙定理”而得出 。
其次 , 双曲线结构还能最大限度的提高冷却效率 , 毕竟底部周长很大 , 可以让冷空气最大限度的进入内部 , 当到达最细部位时 , 由于通道变小 , 空气的流速就会增加 , 这样就能以最快的速度带走热水中的热量 。
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最后个人观点:
【核电站也有“烟囱”,但为何长相不同?它和普通烟囱有啥区别?】值得一提的是 , 这些从核电站“大烟囱”里冒出来的水蒸汽 , 其实是无毒无害的 , 所以如果以后看到看到这样的建筑 , 不要产生畏惧心理 , 那么你是否知道我国最大的核电站是哪一座呢?欢迎评论区留言讨论 。
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