Principio di lavoro di un dispositivo di raffreddamento evaporativo a circuito chiuso

Un dispositivo di raffreddamento evaporativo a circuito chiuso è un dispositivo di raffreddamento diretto di tipo spray. Spruzza l'acqua direttamente nel gas di combustione ad alta temperatura, consentendo all'evaporazione della nebbia d'acqua di assorbire il calore.

Ciò riduce la temperatura del gas di combustione del convertitore caldo da 800-10.000 gradi a un intervallo di 150-200 gradi prima che entri nel precipitatore elettrostatico. I refrigeratori evaporativi sono semplici, richiedono pochi investimenti, consumano poca acqua e potenza e possono migliorare la resistività del gas di combustione. Tuttavia, possono aumentare il volume dei gas di combustione, il contenuto di umidità, la corrosività e la coesione del gas.

In una torre di raffreddamento a spruzzo, un dispositivo di raffreddamento evaporativo spruzza le gocce d'acqua direttamente sul gas di combustione ad alta temperatura che scorre attraverso la torre. L'acqua assorbe il calore dal gas di combustione attraverso il calore sensibile delle temperature di aumento e il calore latente dell'evaporazione, raffreddando così il gas di combustione. L'utilizzo del calore latente della vaporizzazione dell'acqua offre eccellenti effetti di raffreddamento, richiede acqua minima e aumenta minimamente il volume del gas di combustione a causa dell'evaporazione dell'acqua. Tuttavia, il raffreddamento diretto non è adatto per le temperature iniziali di gas di combustione al di sotto di 150 gradi. Inoltre, la temperatura di raffreddamento non deve scendere al di sotto della temperatura di saturazione del gas di combustione (punto di rugiada) per prevenire la condensazione, che può portare alla corrosione delle apparecchiature e al blocco dei tubi. Pertanto, la temperatura del gas di combustione dopo il raffreddamento attraverso il dispositivo di raffreddamento evaporativo deve essere mantenuta superiore a 150 gradi, generalmente 20-30 gradi superiore a questo, con conseguente temperatura di uscita del gas di combustione di circa 170 gradi.

La portata trasversale del gas di scarico a caldo all'interno del dispositivo di raffreddamento evaporativo non dovrebbe essere generalmente maggiore di 1,5-2,0 m/s. Ciò è principalmente per garantire che il tempo di evaporazione richiesto per le goccioline d'acqua sia più corto del tempo di permanenza del gas di combustione all'interno del dispositivo di raffreddamento evaporativo, garantendo un raffreddamento sufficiente. Pertanto, il dispositivo di raffreddamento evaporativo deve avere una certa altezza, che è determinata dal momento in cui le gocce d'acqua evaporano completamente all'interno del dispositivo di raffreddamento. Questo tempo di evaporazione, a sua volta, è correlato alla dimensione delle goccioline e alle temperature di ingresso e uscita del gas di combustione. Di conseguenza, la pressione dell'acqua richiesta è relativamente alta, raggiungendo 4-6 MPa. Pertanto, durante la progettazione e la selezione di un dispositivo di raffreddamento evaporativo, è necessario un calcolo del bilancio termico per determinare la relazione di corrispondenza tra il volume dell'acqua e il volume del gas di combustione e i risultati del calcolo del bilancio termico vengono utilizzati per determinare in definitiva le dimensioni strutturali dell'attrezzatura.