На энергоемких производствах, работающих с перегретым паром, часто возникает необходимость регулировать давление или температуру этого важнейшего энергоносителя. Давление пара можно напрямую и практически мгновенно регулировать с помощью подающего насоса еще до попадания в парогенератор, например, в котле. Регулирование температуры пара значительно сложнее. Для этой цели чаще всего используются пароохладители, которые регулируют температуру пара за счет впрыскивания охлаждающей воды прямо в поток пара.

Обычная форма пароохладителей – трубка с форсункой на одном конце. Пароохладители представляют собой участок паропровода, к которому они присоединяются с помощью разборного фланцевого соединения. Такое исполнение обеспечивает в случае необходимости простоту демонтажа устройства при отключении энергетического комплекса. Пароохладители работают по принципу теплообменника – смесителя. Принцип разбрызгивания охлаждающей воды может быть разным. Но действует общее требование, что охлаждающая вода должна подаваться по трубе в форсунку с давлением аналогичным или несколько выше, чем давление в паропроводе. Вода подается по трубам в форсунку пароохладителя, откуда затем распыляется по каплям с мельчайшей возможной дисперсией. Благодаря этому происходит многократное увеличение площади испарения и лучшее смешивание капель воды с потоком пара. Как только водная дисперсия попадает в паропровод, она начинает испаряться, благодаря высокой температуре, что представляет собой явление, при котором испаряющейся воде отдается теплота испарения. Именно эту часть энергии теряет поток пара, а это, в свою, очередь, приводит к снижению температуры пара. Конструкция пароохладителей усиливает один или несколько факторов, влияющих на процесс охлаждения. Речь идет о расходе потока охлаждающей воды, входящей в пароохладитель, падении давления при экспансии воды при разбрызгивании из форсунки, о скорости разбрызгиваемой воды, размере капель водной дисперсии, скорости потока пара и воды, а также о турбулентностях, образующихся при смешивании пара с водой.

Если установка пароохладителя предусмотрена для очень высоких температур перегретого пара, например, в паропроводах ТЭЦ, очень часто внутренняя часть паропровода бывает в месте впрыскивания оборудована защитным экраном из металлического кольца. Такое решение помогает избежать контакта капель водной дисперсии со стенкой трубы, температура которой значительно выше температуры воды. В случае попадания воды на стенки паропровода происходит при резком охлаждении в точке соприкосновения появление дополнительного напряжения, что может негативно повлиять на долговечность паропровода.

К основным преимуществам пароохладителей относят отсутствие подвижных частей. Пароохладители могут регулировать температуру в широком диапазоне расхода потока пара. Пароохладители могут быть рассчитаны на расход потока пара от десятков кг/час до сотен тонн/час.

Пароохладители могут быть изготовлены из углеродистых, нержавеющих или жаропрочных легированных сталей и сплавов никеля.