Principio de trabajo de un refrigerador evaporativo de circuito cerrado

Un refrigerador evaporativo de circuito cerrado es un dispositivo de enfriamiento directo de tipo spray. Rocía agua directamente en el gas de combustión de alta temperatura, lo que permite que la evaporación de la niebla de agua absorba el calor.

Esto reduce la temperatura del gas de combustión del convertidor caliente de 800-10,000 grados a un rango de 150-200 grados antes de ingresar al precipitador electrostático. Los enfriadores evaporativos son simples, requieren poca inversión, consumen poca agua y energía, y pueden mejorar la resistividad del gas de combustión. Sin embargo, pueden aumentar el volumen de gases de combustión, el contenido de humedad, la corrosividad y la cohesión de gases.

En una torre de enfriamiento en aerosol, un refrigerador evaporativo rocía gotas de agua directamente sobre el gas de combustión de alta temperatura que fluye a través de la torre. El agua absorbe el calor del gas de combustión a través del calor sensible de las temperaturas ascendentes y el calor latente de la evaporación, enfriando así el gas de combustión. La utilización del calor latente de la vaporización del agua ofrece excelentes efectos de enfriamiento, requiere agua mínima y aumenta mínimamente el volumen de gases de combustión debido a la evaporación del agua. Sin embargo, el enfriamiento directo no es adecuado para temperaturas iniciales de gases de combustión por debajo de 150 grados. Además, la temperatura de enfriamiento no debe caer por debajo de la temperatura de saturación del gas de combustión (punto de rocío) para evitar la condensación, lo que puede conducir a la corrosión del equipo y al bloqueo de la tubería. Por lo tanto, la temperatura del gas de combustión después del enfriamiento a través del enfriador evaporativo debe mantenerse por encima de 150 grados, generalmente 20-30 grados más altos que esto, lo que resulta en una temperatura de salida de gases de combustión de aproximadamente 170 grados.

El caudal transversal del gas de combustión caliente dentro del enfriador evaporativo generalmente no debe ser mayor de 1.5-2.0 m/s. Esto es principalmente para garantizar que el tiempo de evaporación requerido para las gotas de agua sea más corto que el tiempo de residencia del gas de combustión dentro del enfriador evaporativo, asegurando suficiente enfriamiento. Por lo tanto, el refrigerador evaporativo debe tener una cierta altura, que se determina por el momento en que las gotas de agua se evaporan por completo dentro del enfriador. Este tiempo de evaporación, a su vez, está relacionado con el tamaño de la gota y las temperaturas de entrada y salida de gases de combustión. En consecuencia, la presión del agua requerida es relativamente alta, alcanzando 4-6 MPa. Por lo tanto, al diseñar y seleccionar un refrigerador evaporativo, se requiere un cálculo de la balanza de calor para determinar la relación coincidente entre el volumen de agua y el volumen de gases de combustión, y los resultados del cálculo del balance de calor se utilizan para determinar en última instancia las dimensiones estructurales del equipo.