Arbeitsprinzip eines geschlossenen Verdunstungskühlers

Ein Verdunstungskühler mit geschlossenem Kreislauf ist ein Direktkühlgerät vom Sprühtyp. Es spricht Wasser direkt in das Hochtemperatur-Rauchgas, sodass der Wassernebel verdunstet ist, um Wärme zu absorbieren.

Dies reduziert die Temperatur des Heißwandlergasgas von 800 bis 10.000 bis 150 bis 200 Grad, bevor es in den elektrostatischen Abhüller eintritt. Verdunstungskühler sind einfach, erfordern wenig Investitionen, verbrauchen wenig Wasser und Strom und können den Widerstand des Rauchgass verbessern. Sie können jedoch das Rauchgasvolumen, den Feuchtigkeitsgehalt, die Korrosivität und den Gaskohäsion erhöhen.

In einem Sprühkühlturm sprüht ein Verdunstungskühler Wassertröpfchen direkt auf das durch den Turm fließende Hochtemperatur-Rauchgas. Das Wasser absorbiert Wärme aus dem Rauchgas durch die sensible Wärme der steigenden Temperaturen und die latente Verdunstungswärme, wodurch das Rauchgas abkühlt. Die Verwendung der latenten Verdampfungswärme von Wasser bietet hervorragende Kühlungseffekte, erfordert minimales Wasser und erhöht das Rauchgasvolumen aufgrund der Wasserverdunstung minimal. Die direkte Kühlung ist jedoch nicht für die anfänglichen Temperaturen von Rauchgas unter 150 Grad geeignet. Darüber hinaus darf die Kühltemperatur nicht unter die Sättigungstemperatur des Rauchgass (Tauspunkt) fallen, um Kondensation zu verhindern, was zu einer Korrosion und der Rohrblockierung von Geräten führen kann. Daher muss die Rauchgastemperatur nach dem Abkühlen durch den Verdunstungskühler über 150 Grad gehalten werden, im Allgemeinen um 20 bis 30 Grad höher als dieser, was zu einer Temperatur des Rauchgasauslasss von ungefähr 170 Grad führt.

Die Querschnittsströmungsrate von Heißzahngas innerhalb des Verdunstungskühlers sollte im Allgemeinen nicht mehr als 1,5 bis 2,0 m/s betragen. Dies soll in erster Linie sicherstellen, dass die für Wassertropfen erforderliche Verdunstungszeit kürzer ist als die Verweilzeit des Rauchgass innerhalb des Verdunstungskühlers, was eine ausreichende Abkühlung gewährleistet. Daher muss der Verdunstungskühler eine bestimmte Höhe aufweisen, die durch die Zeit bestimmt, die die Wassertröpfchen in den Kühler vollständig verdampfen. Diese Verdunstungszeit hängt wiederum mit der Tröpfchengröße und dem Rauchgaseinlass und den Auslasstemperaturen zusammen. Infolgedessen ist der erforderliche Wasserdruck relativ hoch und erreicht 4-6 MPa. Bei der Gestaltung und Auswahl eines Verdunstungskühlers ist daher eine Wärmeausgleichsberechnung erforderlich, um die passende Beziehung zwischen dem Wasservolumen und dem Rauchgasvolumen zu bestimmen.