Os resfriadores evaporativos são um tipo de equipamento de resfriamento por spray direto. Eles funcionam pulverizando água diretamente em gases de combustão de alta-temperatura. A evaporação da névoa de água absorve calor, reduzindo assim a temperatura do gás de combustão quente do conversor de 800–10.000 graus para 150–200 graus antes de entrar no precipitador eletrostático. Os resfriadores evaporativos são simples, exigem baixo investimento e consomem pouca água e energia. Eles também podem melhorar a resistividade do pó dos gases de combustão; no entanto, aumentam o volume, o teor de umidade, a corrosividade e a adesão do gás de combustão.
Os resfriadores evaporativos pulverizam gotas de água diretamente no gás de combustão de alta-temperatura que flui através da torre de resfriamento por pulverização. O calor sensível da água durante o aquecimento e o calor latente durante a evaporação absorvem o calor dos gases de combustão, resfriando-os. A utilização do calor latente de vaporização da água proporciona excelente resfriamento com consumo mínimo de água e aumento mínimo no volume de gases de combustão devido à evaporação da água. No entanto, o resfriamento direto não é adequado para gases de combustão com temperatura inicial inferior a 150 graus. Além disso, a temperatura de resfriamento não deve cair abaixo da temperatura de saturação dos gases de combustão (ponto de orvalho) para evitar a condensação, que pode causar corrosão do equipamento e bloqueio da tubulação. Portanto, a temperatura do gás de combustão após passar pelo resfriador evaporativo deve ser mantida acima de 150 graus, normalmente 20-30 graus mais alta. Consequentemente, a temperatura de saída dos gases de combustão deve estar em torno de 170 graus.
A velocidade da seção-transversal do gás de combustão quente dentro do resfriador evaporativo geralmente não deve exceder 1,5-2,0 m/s. Isto serve principalmente para garantir que o tempo de evaporação necessário para as gotas de água seja menor que o tempo de residência do gás de combustão dentro do refrigerador, garantindo um resfriamento suficiente. Portanto, o resfriador evaporativo deve ter uma determinada altura, determinada pelo tempo completo de evaporação das gotas de água. Este tempo de evaporação, por sua vez, depende do tamanho das gotas e das temperaturas de entrada e saída do gás de combustão. Consequentemente, é necessária uma pressão de água relativamente alta de 4-6 MPa.
Portanto, ao projetar e selecionar um resfriador evaporativo, é necessário realizar cálculos de equilíbrio térmico para determinar a relação de correspondência entre o volume de água e o volume de gases de combustão, e usar os resultados dos cálculos de equilíbrio térmico para finalmente determinar as dimensões estruturais do equipamento.