ES2261389T3 - Escudo termico roscado para cara de tobera de quemador. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de tobera de quemador (20) para la producción de gas de síntesis en una cámara de generación de gas de síntesis (16), en el que dicho conjunto tiene una cara de la camisa de agua de refrigeración que está protegida frente a la corrosión con gas caliente por un blindaje térmico anular (76) fabricado a partir de un material de punto de fusión de alta temperatura, caracterizado por un medio de retención roscado (74; 102) que se extiende desde una superficie (72; 84) de dicho blindaje térmico anular o dicha cara de la camisa de agua de refrigeración que se acopla de una manera correspondiente con roscas coincidentes (94; 108) en un canal alineado (88; 100) de la otra superficie (84; 72) para fijar dicho blindaje térmico anular a dicha cara de la camisa de agua de refrigeración.

Description

Escudo térmico roscado para cara de tobera de quemador.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato para la generación de un gas de síntesis de oxidación parcial de monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno a partir de la combustión de una fuente de combustible fósil en presencia de agua y oxígeno. Específicamente, la presente invención se refiere a un medio de protección para proteger la superficie de un conjunto de quemador de inyección de combustible que está dirigida hacia la combustión, utilizado en una cámara de combustión de gas de síntesis. Más particularmente, la presente invención se refiere a un medio para la fijación de un blindaje térmico a la superficie de la camisa de agua de refrigeración.

Antecedentes de la invención

Las mezclas de gases de síntesis, que comprenden monóxido de carbono e hidrógeno, son importantes comercialmente como una fuente de reservas de alimentación gaseosas, tal como hidrógeno, para reacciones de hidrogenación y como una fuente de gas de alimentación para la síntesis de hidrocarburos, compuestos orgánicos que contienen oxígeno o amoníaco.

En general, en una operación de gas de síntesis, una corriente de combustible compuesta principalmente por una suspensión, que puede ser bombeada, de carbón en partículas finas y agua, es pulverizada junto con un oxidante en la cámara de combustión, revestida de refractario, del generador de gas de síntesis. El gas oxidante contiene cantidades substanciales de oxígeno libre para soportar la reacción de combustión del carbón. Los componentes de la reacción de combustión de combustible y oxidante son pulverizados bajo presión significativa, típicamente 80 bares aproximadamente, en la cámara de combustión de gas de síntesis. Una corriente de gas caliente es producida en la cámara de combustión a una temperatura en el intervalo entre aproximadamente 700ºC y aproximadamente 2500ºC y a una presión en el intervalo entre aproximadamente 1 y aproximadamente 300 atmósferas y, más particularmente, entre aproximadamente 10 y aproximadamente 100 atmósferas. La corriente de gas bruto efluente desde el generador de gas incluye gases tales como hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y puede incluir otros gases, tales como metano, sulfuro de hidrógeno y nitrógeno en función de la fuente de combustible y de las condiciones de la reacción.

La combustión parcial de un combustible hidrocarburo que lleva azufre, tal como carbón con aire enriquecido con oxígeno o con oxígeno relativamente puro para producir monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno presenta problemas exclusivos no encontrados normalmente en la técnica de quemadores. Es necesario, por ejemplo, efectuar una mezcla muy rápida y completa de los reactivos, así como tomar precauciones especiales para proteger el quemador o el mezclador contra calentamiento excesivo. Típicamente, la tobera de inyección de combustible, que sirve como cámara de combustión, está configurada para hacer que la corriente de combustible en suspensión rodee concéntricamente una primera corriente de gas oxidante a lo largo del núcleo axial de la tobera. Una segunda corriente de gas oxidante rodea el anillo de la corriente de combustible como un anillo mayor, substancialmente concéntrico. Rodeando radialmente una pared exterior del canal exterior de gas oxidante está una camisa de agua de refrigeración anular terminada con un sumidero de calor de cara extrema substancialmente plana, que está alineado en un plano substancialmente perpendicular al eje de descarga de la tobera. El agua de refrigeración es conducida desde el exterior de la cámara de combustión en contacto directo con el lado trasero de la cara extrema del sumidero de calor para la extracción de calor de conducción.

Debido a la reactividad del oxígeno y de los contaminantes de azufre con el metal del quemador, es obligatorio prevenir que los elementos del quemador alcancen temperaturas a las que tiene lugar una oxidación y corrosión rápidas. A este respecto, es esencial que la reacción entre el hidrocarburo y el oxígeno tenga lugar totalmente fuera del quemado propiamente dicho y prevenir la concentración localizada de mezclas de combustible en o en la proximidad de las superficies de los elementos del quemador. Aunque la reacción tiene lugar más allá del punto de descarga del quemador, los elementos del quemador están sujetos a calentamiento por radiación desde la zona de combustión y por recirculación turbulenta de losa gases de la combustión.

Además, se cree que una confluencia de una corriente de flujo de gas recirculado con la corriente de emisiones de la tobera genera una turbulencia constante producto de la combustión turbulento caliente, que comprende compuestos de azufre altamente corrosivos. Estos compuestos calientes corrosivos rodean el orificio de descarga de la tobera de una manera turbulenta y limpia la cara del blindaje térmico en la confluencia.

Por éstas y otras razones, los quemadores de la técnica anterior se caracterizan por fallos debidos a corrosión de metal alrededor de las puntas de los quemadores, incluso cuando estos elementos han sido refrigerados con agua y donde los reactivos han sido pre-mezclados y eyectados desde el quemador en caudales de flujo que exceden la velocidad de propagación de la llama.

Se han descrito esfuerzos para mejorar estos efectos perjudiciales sobre la tobera del inyector. Por ejemplo, la patente U.S. Nº 5.934.206 describe un blindaje térmico que tiene una pluralidad de baldosas cerámicas, cada una de las cuales cubre la cara extrema de un segmento de arco respectivo del anillo alrededor de la tobera. Las baldosas se forman de una cerámica refractaria o de otro material de alto punto de fusión como elementos individuales. Las baldosas individuales están aseguradas a la cara extrema de la camisa de refrigerante por un compuesto de latón de alta temperatura.

La patente U.S. Nº 5.954.491 describe un blindaje térmico cerámico que está asegurado mecánicamente sobre la cara extrema de la camisa de agua de la tobera del inyector. Este blindaje térmico está formado como un anillo integral o anillo alrededor del orificio de la tobera. La cara extrema del blindaje térmico es substancialmente lisa e ininterrumpida para proporcionar un contacto mínimo con los gases de reacción y oportunidad reducida para la combinación reactiva. La cara interior del blindaje térmico, es decir, el lado que está contiguo con la cara extrema de la camisa de agua, incluye una pluralidad de parejas de casquillos adaptadores, estando cada pareja en alineación radial alrededor del anillo de blindaje térmico. Un canal de bayoneta se extiende desde el perímetro exterior del blindaje térmico, entre y en paralelo con las caras exterior e interior del blindaje térmico y a través de cada pareja de casquillos adaptadores. Un número correspondiente de salientes de montaje se proyectan desde la cara extrema de la camisa de agua. Los salientes están colocados en coincidencia con los casquillos adaptadores. Cada saliente incluye una abertura que está alineada axialmente con taladros respectivos del canal de bayoneta. Con el escudo térmico en posición contra la cara extrema de la camisa de agua y los salientes de la cara extrema penetrando en los casquillos adaptadores del blindaje térmico, se insertan alambres de bayoneta a lo largo del taladro del canal radial para bloquear con seguridad el blindaje térmico a la cara extrema de la camisa de agua en múltiples puntos de fijación.

La patente U.S. Nº 5.947.716 describe un blindaje térmico que tiene una pareja de anillos, donde cada anillo es un anillo completo alrededor del eje de la tobera que está dirigido o blinda solamente una porción radial de todo el anillo de la cara de la camisa de agua. Un anillo interior está asegurado mecánicamente a la estructura de tobera metálica por medio de segmentos de engrane alrededor del eje de la tobera. Los elementos externos de estos segmentos (aletas) son proyecciones integrales desde la superficie cónica externa del labio de la tobera. Cada una de las tres aletas que se proyectan desde el labio cónico externo es una proyección arqueada de una aleta de anillo independiente. El perímetro interior del anillo de blindaje térmico interior está formado con un canal que tiene un número correspondiente de cortes en la pared para recibir y pasar los elementos de aletas externos respectivos. Cuando está montado, el anillo de blindaje térmico interior está asegurado contra rotación por una barra de metal soldada por puntos, que se aplica a la cara de la camisa de refrigeración de la tobera dentro de una muesca en el perímetro exterior del anillo interior. Adicionalmente, el perímetro exterior del anillo de blindaje térmico interior está formado con un borde de escalón o lengüeta aproximadamente de la mitad de espesor que solapa un borde de escalón o lengüeta correspondiente sobre el perímetro interior de un anillo exterior de blindaje térmico. El anillo exterior de blindaje térmico está asegurado a la cara de la camisa de agua por un segundo conjunto de elementos de aletas externos que se proyectan desde el perímetro exterior de la cara de la camisa de agua. Una abrazadera de puño alrededor del perímetro del anillo exterior del blindaje térmico proporciona un canal estructural para recibir el conjunto exterior de aletas de la camisa de agua. El anillo exterior de blindaje térmico está retenido también en posición por una varilla o barra soldada por
puntos.

La patente U.S. Nº 5.273.212 describe un revestimiento de quemado blindado con plaquetas cerámicas individuales que están dispuestas adyacentes entre sí de una manera que cubre la superficie en forma de mosaico.

La patente U.S. Nº 5.941.459 describe un inserto refractario anular que está interbloqueado con la tobera de inyector de combustible en el extremo de aguas abajo próximo a la salida de la tobera. Un receso formado en el extremo de aguas debajo de la tobera de inyector de combustible aloja el inserto refractario anular.

El documento EP 0 362 997 A1 describe un blindaje térmico para el orificio de descarga central de una tobera de dos fluidos para atomizar un líquido con un gas. El blindaje térmico comprende un anillo de retención para retener un revestimiento abocardado hacia el exterior para el orificio. El revestimiento está fijado al anillo de retención por acoplamiento roscado.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un quemador con blindaje térmico para generación de gas de síntesis que es de construcción sencilla y de funcionamiento económico.

Para conseguir este objeto, la presente invención proporciona, en un aspecto, un conjunto de tobera de quemador de acuerdo con la reivindicación 1. En otro aspecto, la presente invención proporciona un conjunto de tobera de quemador de acuerdo con la reivindicación 9.

Una tobera de quemador de generación de gas de síntesis de acuerdo con la presente invención puede tener una esperanza de vida operativa mayor y una tasa reducida de corrosión. Su blindaje térmico puede proteger los elementos metálicos de la tobera frente a los gases de la combustión corrosivos.

Resumen de la invención

En una forma de realización, el conjunto de tobera del quemador tiene una salida del quemador para permitir el flujo de corrientes de fluido, que contienen combustible carbonoso y oxígeno en la cámara de generación de gas de síntesis e incluye una cámara de refrigeración que rodea concéntricamente la salida del quemador. La cámara de refrigeración incluye un sumidero de calor anular que tiene una cara extrema lisa dispuesta hacia la cámara de generación de gas de síntesis. La cara extrema anular está alineada generalmente en un plano substancialmente perpendicular al eje de descarga de la tobera. El agua de refrigeración es circulada desde el lado exterior de la cámara de combustión en contacto directo con el lado trasero de la cara extrema del sumidero de calor para la extracción de calor de conducción. El conjunto de tobera incluye un blindaje térmico que tiene una superficie interior que tiene una superficie adyacente y con preferencia en contacto con la superficie anular del sumidero de calor. El blindaje térmico tiene una superficie exterior que está colocada hacia dicha cámara de generación de gas de síntesis. Para fijar el blindaje térmico al conjunto de tobera del quemador de una manera que facilita el contacto íntimo entre la superficie anular del sumidero de calor y la superficie interior del blindaje térmico, se emplea un medio de retención roscado.

Éstos y otros objetos y ventajas de la presente invención serán más evidentes para los técnicos en la materia a la vista de la descripción siguiente y de los dibujos que se acompañan, en los que las mismas partes tienen números de referencia similares.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista de la sección parcial de una cámara de combustión de generación de gas de síntesis y de un quemador.

La figura 2 es un detalle de la dinámica del gas de la cámara de combustión en la cara de la tobera del quemador.

La figura 3 es una vista de la sección transversal de la tobera del quemador de la figura 1 equipada con una forma de realización del blindaje térmico de la presente invención.

La figura 3A es una vista ampliada despiezada ordenada de la vista de la sección transversal de la figura 3 tomada a lo largo del eje 3A.

La figura 3B es una vista ampliada despiezada ordenada de una forma de realización del blindaje térmico de la figura 3A que ilustra las roscas dispuestas sobre la superficie interior del canal de conexión del blindaje térmico.

La figura 3C es una vista ampliada despiezada ordenada de otra forma de realización del blindaje térmico de la figura 3A que ilustra las roscas colocadas sobre la superficie exterior del canal de conexión del blindaje térmico.

La figura 4 es una vista en planta de otra forma de realización de la presente invención, en la que la superficie de refrigeración anular, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3, ilustra una pluralidad de proyecciones roscadas que se extienden desde la superficie para acoplamiento con un canal roscado correspondiente en la protección térmica.

La figura 5 es una vista de la sección transversal que ilustra otra forma de realización de la presente invención, en la que el blindaje térmico incluye una proyección roscada que se extiende desde la superficie para acoplamiento con un canal anular roscado correspondiente en la superficie de refrigeración anular.

La figura 6 es una vista de la sección transversal de otra forma de realización de la presente invención, en la que el blindaje térmico y la superficie de refrigeración anular tienen un canal y un anillo de retención roscado está adaptado para acoplar ambos canales.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a la figura 1, se ilustra una vista parcialmente fragmentaria de una caldera de generación de gas de síntesis 10. La caldera 10 incluye una carcasa estructural 12 y un revestimiento refractario interior 14 alrededor de una cámara de combustión cerrada 16. Desde la pared de la carcasa se proyecta hacia fuera un collar 18 que monta un quemador para soportar un conjunto de quemador 20 de inyección de combustible alargado dentro de la caldera del reactor. El conjunto de quemador 20 está alineado y colocado de manera que la cara 22 del quemador está substancialmente alineada con la superficie interior del revestimiento refractario 14. Una pestaña 24 de montaje del quemador asegura el conjunto de quemador 20 a una pestaña 19 del collar de montaje de la caldera 10 para prevenir que el conjunto de quemador 20 sea eyectado durante el funcionamiento.

Aunque no se desea vincularse a ninguna teórica, se cree que las figuras 1 y 2 representan parcialmente el patrón de circulación interna del gas dentro de la cámara de combustión. Las flechas de dirección del flujo de gas 26 son impulsadas por las condiciones de alta temperatura y de la combustión dentro de la cámara de combustión 16. En función del caudal de combustible y del caudal de reacción inducido, las temperaturas a lo largo de un núcleo de reacción 28 pueden alcanzar hasta 2500ºC. A medida que el gas de reacción se refrigera hacia el extremo de la cámara de generación de gas de síntesis 16, la mayor parte del gas es introducido en una cámara de refrigeración rápida similar a la del proceso de gas de síntesis descrito por la patente U. S. Nº 2.809.104. Sin embargo, un porcentaje menor del gas se dispersa radialmente desde el núcleo 28 para refrigerar contra las paredes del cerramiento de la cámara de reacción. La capa de gas de recirculación es impulsada hacia arriba hasta el centro superior de la cámara de reacción, donde es introducida en el flujo descendente turbulento de la columna de la combustión. Con respecto al modelo de la técnica anterior de la figura 2, en la confluencia del gas de recirculación con el núcleo de alta velocidad 28, se produce un flujo turbulento toroidal 27 que limpia de forma turbulenta la cara de la cabeza del quemador 22 mejorando de esta manera las oportunidades para la reactividad química entre el material de la cara de la cabeza del quemador y los compuestos corrosivos, altamente reactivos llevados en la corriente de recirculación del producto de la combustión.

Con referencia a las figuras 1 y 3, el conjunto de quemador 20 incluye un conjunto de tobera de inyector 30, que comprende tres carcasas de toberas concéntricas y una camisa de agua de refrigeración exterior. La carcasa de tobera interior 32 descarga desde una abertura de taladro axial 33 el gas oxidante que es suministrado a lo largo del conducto 42 del eje del conjunto superior. La carcasa de la tobera intermedia 34 guía la suspensión de carbón suministrada al orificio 44 del conjunto superior dentro de la cámara de combustión 16. Como un sólido fluidizado, esta suspensión de carbón es extruída desde el espacio anular 36 definido por la pared de la carcasa interior 32 y por la pared de la carcasa intermedia 34. La carcasa exterior de la tobera de gas oxidante 46 rodea el anillo de descarga de la tobera exterior 48. El orificio del conjunto superior 45 suministra al anuillo de descarga de la tobera exterior una corriente adicional de gas oxidante.

Unas aletas de centrado 50 y 52 se extienden lateralmente desde la superficie exterior de las paredes de las carcasas interior e intermedia de las toberas 32 y 34, respectivamente, para mantener sus carcasas respectivas coaxialmente centradas con respecto al eje longitudinal del conjunto de quemador 20. Se comprenderá que la estructura de las aletas 50 y 52 forma bandas discontinuas alrededor de las carcasas interior e intermedia y ofrece poca resistencia al flujo de fluido dentro de los espacios anulares respectivos.

Como se ha descrito con mayor detalle en la patente U.S. Nº 4.502.633, cuya descripción completa se incorpora aquí por referencia, la carcasa interior de la tobera 32 y la carcasa intermedia de la tobera 34 se pueden ajustar ambas axialmente con relación a la carcasa exterior de la tobera 46 con la finalidad de la variación de la capacidad de flujo. A medida que la tobera intermedia 34 se desplaza axialmente desde la superficie interior cónica de la tobera exterior 46, el anillo de descarga exterior 48 es ampliado para permitir un flujo de gas oxígeno mayor, ya que la superficie cónica exterior de la tobera interna 32 está extendida axialmente hacia la superficie cónica interna de la tobera intermedia 34, reduciéndose el área de descarga de la suspensión del carbón.

La carcasa exterior de la tobera 46 está rodeada por una camisa de fluido refrigerante 60 que tiene un cerramiento extremo anular 62. Un conducto de fluido de refrigerante 64 suministra refrigerante, tal como agua, desde el orificio de alimentación 54 del conjunto superior 54 directamente a la superficie interior de la placa de cerradura extremo 62. Las placas de desviación de canalización del flujo 66 controlar la trayectoria del flujo de refrigerante alrededor de la carcasa exterior de la tobera para asegurar una extracción de calor substancialmente uniforme y para prevenir la canalización del refrigerante y la producción de puntos calientes localizados. El cerramiento extremo 62 incluye un labio de tobera 70 que define un orificio de salida o abertura de descarga para la alimentación de materiales de reacción dentro del conjunto de quemador de inyección 20.

Con referencia a las figuras 3 a 4, el extremo plano de la camisa de refrigeración 62 incluye una superficie anular 72 que está dispuesta frente a la cámara de combustión 16. Desde la superficie anular 72 se proyecta un medio de retención roscado 74 para la fijación de un blindaje térmico 76 al conjunto de inyector de la tobera del quemador 30. El medio de retención roscado 74 incluye una proyección roscada que puede ser integral a la superficie anular 72, es decir, mecanizada a partir de una pieza de metal sólido que compone la superficie anular 72. De una manera alternativa, el medio de retención 74 puede ser un miembro separado asegurado a la superficie anular 72, en cuyo caso la proyección 74 se puede fijar a la superficie anular 72 utilizando métodos conocidos por los técnicos en la materia, tal como soldadura, roscado, cobresoldadura y similar. La proyección roscada 74 que se extiende desde la superficie anular 72 puede ser un miembro continuo, tal como un anillo, o con preferencia una pluralidad de miembros individuales, espaciados aparte, que incluyen al menos una superficie arqueada y puede ser cilíndrico o puede estar configurado de forma creciente.

Típicamente, la superficie anular 72 de la camisa de refrigeración está compuesta de materiales de aleación de metal a base de cobalto. Un problema con este material se plantea cuando se utiliza carbón con alto contenido de azufre, que se hace reaccionar dentro de la cámara de combustión cerrada para producir compuestos que contienen azufre. Dentro de la cámara de reacción 16, estos compuestos de azufre tienden a reaccionar con los materiales de aleación de metal a base de cobalto provocando corrosión. Se mantiene una corrosión auto-consumidora que termina en último término con el fallo del conjunto del quemador 20. Aunque el cobalto es el material preferido de construcción para la superficie anular 72, se pueden utilizar también otras aleaciones de punto de fusión a alta temperatura, tales como molibdeno o tantalio.

La proyección roscada 74 incluye una superficie interior 78 y una superficie exterior 80. Como se utiliza aquí, los términos "interior" y "exterior" son descriptivos de la posición con respecto a la abertura axial 33 del con junto de quemador, donde una superficie "interior" está colocada más próxima a la abertura 33 y una superficie "exterior" está desplazada relativamente más lejos de la abertura 33. Con referencia a las figuras 3B y 3C, la proyección roscada 74 incluye un conjunto de roscas 82 sobre al menos una de la superficie interior 78 y/o la superficie exterior 80.

El blindaje térmico 76 de la presente invención incluye una primera superficie 84 y una segunda superficie opuesta 86. La primera superficie 84 está adaptada para ser colocada adyacente y, si se desea, en contacto con la superficie anular 72 de la camisa de refrigeración 60 y la segunda superficie 86 está dispuesta hacia la cámara de combustión 16. El blindaje térmico 76 tiene un canal anular 88 formado en la primera superficie 84. El canal 88 se define por paredes interior y exterior opuestas y substancialmente paralelas, 90, 82, respectivamente. Como se puede ver en las figuras 3B y 3C, el canal 88 está colocados para estar en alineación con las proyecciones roscadas 74 y tiene una profundidad que corresponde substancialmente a la altura, H, de la proyección 74. Como se desea, la profundidad del canal 88 es ligeramente mayor que la altura, H, de la proyección para asegurar que la superficie anular 72 de la camisa de refrigeración estará en contacto con la primera superficie 84 del blindaje térmico. Esto facilita la transferencia de calor desde el blindaje térmico 76 hasta el agua de refrigeración que circula dentro de la camisa de fluido de refrigeración 60. Al menos una de las paredes 90 ó 92, del canal 88 incluye roscas 94 que están adaptadas para acoplarse de forma cooperativa con las roscas 82 sobre las proyecciones, fijando y reteniendo de esta manera el blindaje térmico 76 en la proximidad de la superficie anular 72.

Como es deseable, la proyección roscada 74 incluye una superficie exterior arqueada. Con preferencia, la proyección roscada 74 es una configuración circular. La proyección puede ser un miembro de pieza individual, tal como un anillo, o consta de una pluralidad de proyecciones, cada una de las cuales tiene una superficie exterior arqueada. Las roscas 82 sobre la(s) proyección(es) pueden estar colocadas sobre la superficie interior 78, sin embargo se prefiere la superficie exterior 80. Como se ve en la figura 4, cuando se emplean una pluralidad de roscas 74, se prefiere que estén dispuestas en un patrón circular, de manera que las roscas de las proyecciones se acoplan con las roscas 94 del canal anular 88.

El blindaje térmico 76 está formado a partir de un material de punto de fusión de alta temperatura, tal como nitruro de silicio, carburo de silicio, circonia, molibdeno, volframio o tantalio. Los materiales propietarios representativos incluyen los productos Zirconia TZP y Zirconia ZDY de la Coors Corp. of Golden CO. De una manera característica, estos materiales de alta temperatura deberían tolerar temperaturas de hasta aproximadamente 1400ºC, incluir un coeficiente alto de conductividad térmica, y permanecer substancialmente inertes dentro de un entorno de alta temperatura, altamente reductor/de sulfuración.

Con referencia a la figura 5, se ilustra una vista de otra forma de realización de la presente invención. Esta forma de realización es similar a la descrita anteriormente, excepto que la superficie anular 72 incluye un canal anular 100 y el blindaje térmico 76 incluye una proyección roscada 102 para fijar un blindaje térmico 76 al conjunto del inyector de tobera del quemador 30. La proyección roscada 102 se extiende desde la primera superficie 84 hacia la superficie anular 72 para fijar un blindaje térmico 76 al conjunto de inyector de la tobera del quemador 30. La proyección roscada 102 puede ser un miembro continuo, tal como un anillo, o constar de una pluralidad de miembros individuales, espaciados aparte, dispuestos con preferencia en un patrón que corresponde y está en alineación con el canal anular 100. Cada miembro tendrá típicamente al menos una superficie arqueada.

El canal 100 está definido por paredes interior y exterior 104 y 106 opuestas, substancialmente paralelas, respectivamente. Al menos una de las paredes, 104 ó 106, incluye roscas 108.

La proyección roscada 102 incluye una superficie interior 110 y una superficie exterior 112. La proyección roscada 102 incluye un conjunto de roscas 114 sobre al menos una de la superficie interior 110 y/o la superficie exterior 112.

Para fijar un blindaje térmico 76 a la superficie anular 72, las roscas 108 están adaptadas para corresponder y acoplarse con las roscas 114 sobre la proyección 102.

Con referencia a la figura 6, se ilustra una vista de la sección transversal de otra forma de realización de la presente invención. En esta forma de realización, la superficie anular 72 de la camisa de refrigeración incluye un canal anular 120. El canal anular 120 está definido por una primera pareja de paredes interior y exterior 122 y 124 opuestas y substancialmente paralelas, respectivamente. Al menos una de las paredes 122 y/o 124, incluye roscas 126.

El blindaje térmico 76 tiene una primera superficie 128 que está adaptada para ser colocada adyacente y, si se desea, en contacto con la superficie anular 72. El blindaje térmico 76 tiene un canal anular 130 formado en la primera superficie 128. El canal 130 se define por una segunda pareja de paredes interior y exterior opuestas y substancialmente paralelas, 132, y 134, respectivamente. Al menos una de las paredes 132 y/o 134, incluye roscas 136. Los canales 120 y 130 están colocados en la superficie anular 72 y en el blindaje térmico 76, respectivamente, de tal manera que está en alineación substancial cuando un medio de retención roscado 138 es coincidente con los dos canales 120 y 130.

El medio de retención roscado 138 es con preferencia un anillo que tiene un espesor, T, menos que las profundidades combinadas de los canales 120 y 130, de manera que cuando las roscas de los dos canales 120 y 130 se acoplan con el anillo de retención roscado 138, la primera superficie 128 del blindaje térmico 76 se colocará en la proximidad y con preferencia entrará en contacto con la superficie anular 72 de la camisa de refrigeración. Se reconocerá que la anchura, W, del anillo de retención puede ser, y con preferencia es menor que las anchuras de los canales 120 y 130. El anillo de retención 138 configurado de esta manera será capaz de acoplarse más libremente con las roscas 126 y 136 de los canales 120 y 130, respectivamente.

El anillo de retención roscado 138 incluye roscas coincidentes 140 que se acoplan en cooperación con las roscas 126 y 136 de los canales 120 y 130, respectivamente.

Claims (12)

1. Un conjunto de tobera de quemador (20) para la producción de gas de síntesis en una cámara de generación de gas de síntesis (16), en el que dicho conjunto tiene una cara de la camisa de agua de refrigeración que está protegida frente a la corrosión con gas caliente por un blindaje térmico anular (76) fabricado a partir de un material de punto de fusión de alta temperatura, caracterizado por un medio de retención roscado (74; 102) que se extiende desde una superficie (72; 84) de dicho blindaje térmico anular o dicha cara de la camisa de agua de refrigeración que se acopla de una manera correspondiente con roscas coincidentes (94; 108) en un canal alineado (88; 100) de la otra superficie (84; 72) para fijar dicho blindaje térmico anular a dicha cara de la camisa de agua de refrigeración.

2. El conjunto de tobera del quemador de la reivindicación 1, en el que dicho medio de retención comprende una proyección roscada (74; 102) que se extiende desde dicha superficie (72; 84) y un canal anular (88; 100) sobre dicha otra superficie (84; 72), teniendo dicho canal anular paredes opuestas (90; 92; 104, 106) substancialmente paralelas, en el que dicha proyección roscada y dicho canal anular están alineados en cooperación relativamente entre sí y al menos una de dichas paredes incluye una rosca de acoplamiento (94; 108) correspondiente.

3. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 2, en el que dicha proyección roscada (74; 102) es un anillo que tiene una superficie interior (78; 110) y una superficie exterior (80; 112) y está provista con una rosca (82; 114) sobre dicha superficie exterior.

4. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 2, en el que dicha proyección roscada (74; 102) es un anillo que tiene una superficie interior (78; 110) y una superficie exterior (80; 112) y está provista con una rosca (82; 114) sobre dicha superficie interior.

5. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 1, en el que dicho medio de retención comprende una pluralidad de proyecciones arqueadas roscadas (74) que se extienden desde dicha superficie (72) y un canal anular (88) sobre dicha otra superficie (84), teniendo dicho canal anular paredes opuestas (90, 92) substancialmente paralelas, en el que dicha pluralidad de proyecciones roscadas u dicho canal anular están alineadas en cooperación relativamente entre sí y al menos una de dichas paredes incluye una rosca de acoplamiento (94) correspondiente.

6. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 5, en el que dicha pluralidad de proyecciones arqueadas roscadas (84) están colocadas de una manera uniforme en una configuración circular.

7. El conjunto de tobera de quemador de una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que el o cada proyección roscada (74) está colocada sobre una superficie (72) de dicha cara de la camisa de agua de refrigeración y dicho canal anular (88) está colocado sobre una superficie (84) de dicho blindaje térmico (76).

8. El conjunto de tobera de quemados de una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que la o cada proyección roscada (102) está colocada sobre una superficie (84) de dicho blindaje térmico (76) y dicho canal anular (100) está colocado sobre una superficie (72) de dicha cara de la camisa de agua de refrigeración.

9. Un conjunto de tobera de quemador (20) para la producción de gas de síntesis en una cámara de generación de gas de síntesis (16), en el que dicho conjunto tiene una cara de la camisa de agua de refrigeración, que está protegida contra corrosión de gas caliente por un blindaje térmico anular (76) fabricado a partir de un material de alto punto de fusión, caracterizado por un primer canal anular (120) en una superficie (72) de dicha cara de la camisa de agua de refrigeración, teniendo dicho primer canal anular una primera pareja de paredes opuestas (122, 124) substancialmente paralelas, en el que al menos una (124) de dicha primera pareja de paredes incluye una rosca de acoplamiento (126); un segundo canal anular (130) en una superficie (84) de dicho blindaje térmico, teniendo dicho segundo canal anular una segunda pareja de paredes opuestas (132, 134) substancialmente paralelas, en el que al menos una (132) de dicha segunda pareja de paredes incluye una rosca de acoplamiento (136); y medios coincidentes roscados (138) adaptados para acoplarse con las roscas (126, 136) en dichas paredes (124, 132) de dichos primero y segundo canales anulares.

10. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 9, en el que dicho medio coincidente roscado es un anillo (138) que tiene una superficie interior (142) y una superficie exterior (144) y está provisto con una rosca (140) sobre dicha superficie exterior.

11. El conjunto de tobera de quemador de la reivindicación 9 ó 10, en el que dicho medio coincidente roscado es un anillo (138) que tiene una superficie interior (142) y una superficie exterior (14) y provisto con una rosca (140) sobre dicha superficie interior.

12. El conjunto de tobera de quemador de una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho blindaje térmico (76) incluye un material que tiene un coeficiente alto de conductividad térmica seleccionada a partir del grupo que consta de nitruro de silicio, carburo de silicio, cerámica a base de circonia, molibdeno, volframio y tantalio.