ES2897922T3

ES2897922T3 - Bobina alternativa para calentador de proceso de ignición

Info

Publication number: ES2897922T3
Application number: ES16818480T
Authority: ES
Inventors: Quan Yuan; Rajeswar Gattupalli; Ka Lok; William M Hartman; Bryan J Egolf
Original assignee: UOP LLC
Current assignee: Honeywell UOP LLC
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2036-06-21
Also published as: US20180051906A1; CA2983181A1; EP3317590B1; EP3317590A4; EP3317590A1; WO2017003767A1; US10330340B2; CN107532821A; CA2983181C

Abstract

Un aparato para calentar un fluido de proceso, que comprende: una carcasa (10) que tiene lados (24), una superficie superior (20), una superficie inferior (22), entradas de fluido de combustión (26) y una salida de gases de combustión (28), en la que las entradas de fluido de combustión (26) son para admitir una mezcla de combustión; al menos una bobina de proceso (30) que comprende al menos dos puertos de entrada (32), al menos dos tubos de proceso en forma de U (36) con el extremo de cada tubo de proceso (36) en comunicación de fluido con al menos un puerto de salida (34), y dispuestos dentro de la carcasa (10); y al menos dos quemadores (40) dispuestos dentro de la carcasa (10) y en lados opuestos de la carcasa (10), caracterizado por que el aparato comprende además un primer colector (50) que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el primer puerto de entrada (32) de la al menos una bobina de proceso (30); un segundo colector (50) que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el segundo puerto de entrada (32) de la al menos una bobina de proceso (30); y un tercer colector (52) que tiene múltiples entradas y una salida, en el que cada entrada está en comunicación de fluido con el puerto de salida (34) de la al menos una bobina de proceso (30).

Description

DESCRIPCIÓN

Bobina alternativa para calentador de proceso de ignición

Campo de la invención

La presente invención se refiere a calentadores de ignición para uso en procesos químicos.

Antecedentes

Los calentadores de ignición son unidades de proceso comunes en plantas químicas. Los calentadores de ignición calientan las corrientes de proceso a temperaturas de reacción y proporcionan calor a las corrientes de proceso que tienen reacciones endotérmicas. Un calentador de ignición tiene una configuración general de un tubo para transportar un fluido de proceso dentro de una carcasa en la que se utilizan quemadores para realizar la combustión de un combustible para calentar los tubos.

Con procesos más complejos, y con actualizaciones de procesos en plantas químicas, se necesitan nuevas configuraciones para reducir el área ocupada por los calentadores de ignición y para proporcionar nuevas eficiencias en el calentamiento de fluidos de proceso. Cada uno de los documentos de patente DE 2323234 A1, WO 03/087260 A2, US 4 166434 A, US 4 160 701 A describe un aparato que comprende las características del preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Sumario

La presente invención es un nuevo aparato para un quemador de ignición para calentar una corriente de proceso. La invención está definida en la reivindicación 1. La invención se configura preferiblemente de modo que los puertos de entrada y el puerto de salida de la bobina de proceso estén dispuestos sobre la superficie inferior de la carcasa. La invención se configura alternativamente de modo que los puertos de entrada y el puerto de salida de la bobina de proceso estén dispuestos sobre la superficie superior de la carcasa.

En una realización preferida, la invención está configurada de manera que la salida de los gases de combustión esté dispuesta sobre la superficie superior de la carcasa. En una realización alternativa, preferida, la salida de gases de combustión está dispuesta sobre la superficie inferior de la carcasa. Otra realización preferida adicional de la invención es una en la que la bobina de proceso tiene una configuración de cuatro tubos dispuestos en una orientación paralela, con dos secciones tubulares semicirculares que conectan los extremos de los pares de tubos, de manera que los tubos forman una bobina que tiene dos secciones en forma de U, teniendo cada sección en forma de U un tubo exterior más cercano a los lados de la carcasa y un tubo interior más cercano a la línea central de la carcasa. Otra realización preferida de la invención es una, en la que la carcasa tiene una forma prismática rectangular, con una altura, una profundidad y una anchura, y en la que las bobinas de proceso se extienden al menos el 70% de la altura, y las bobinas de proceso están dispuestas a través de la anchura con los dos tubos dispuestos sustancialmente a lo largo de un eje que está en el medio de la anchura de la carcasa, y en el que los tubos exteriores están dispuestos en una posición entre el 5% y el 95% de la distancia de la mitad de la anchura de la carcasa. Otra realización preferida de la invención es una en la que los tubos tienen sustancialmente el mismo diámetro. Otra realización preferida de la invención es una en la que la carcasa tiene una forma prismática rectangular, con una altura, una profundidad y una anchura, y en el que los quemadores están dispuestos en lados opuestos de la anchura de la carcasa, y en el que los quemadores están dispuestos dentro del 10% de la altura desde la parte inferior de la carcasa (en la memoria descriptiva se define la anchura y la altura para proporcionar una vista en sección transversal, con la profundidad que se proporciona para múltiples tubos).

Una realización preferida adicional de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo, en las que el aparato incluye además al menos un segundo par de quemadores dispuestos en lados opuestos de la anchura de la carcasa y a una altura comprendida entre el 30% y el 80% de la altura desde la parte inferior de la carcasa.

De acuerdo con la invención, el aparato comprende además un primer colector que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el primer puerto de entrada de la bobina de proceso; un segundo colector que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el segundo puerto de entrada de la bobina de proceso; y un tercer colector que tiene múltiples entradas y una salida, en el que cada entrada está en comunicación de fluido con la salida de la bobina de proceso. Otra realización adicional preferida de la invención es una en la que la carcasa tiene una forma prismática rectangular, con una altura, una profundidad y una anchura, y en la que hay hasta 120 bobinas y al menos un par de quemadores por cada 6 a 10 bobinas. . Otra realización preferida de la invención es una en la que la carcasa tiene una forma prismática rectangular, con una altura, una profundidad y una anchura, y en la que hay hasta 120 bobinas y al menos dos pares de quemadores por cada 12 a 20 bobinas. Otra realización adicional preferida de la invención es una en la que la carcasa tiene una forma prismática sustancialmente rectangular, con una altura comprendida entre 8 my 25 m, una profundidad de 0,1 m a 0,5 m / bobina y una anchura comprendida entre 6 m y 20 m.

Otro ejemplo adicional no cubierto por la presente invención es un aparato para calentar un fluido de proceso, que comprende una carcasa que tiene lados, una superficie superior, una superficie inferior, entradas de fluido de combustión y una salida de gases de combustión, y en la que la carcasa tiene una forma de estructura prismática sustancialmente rectangular, con una altura, una profundidad y una anchura; una pluralidad de bobinas de proceso, comprendiendo cada bobina de proceso dos puertos de entrada, un primer puerto de entrada y un segundo puerto de entrada, dos tubos de proceso en forma de U con el extremo de cada tubo uniéndose para formar un puerto de salida y dispuestos dentro de la carcasa; y al menos dos quemadores dispuestos a los lados de la carcasa y en una configuración opuesta. El ejemplo no cubierto por la presente invención está configurado preferiblemente de modo que las bobinas tengan los puertos de entrada y el puerto de salida sobre la superficie superior, y la salida de los gases de combustión esté centrada sobre la superficie inferior. El ejemplo no cubierto por la presente invención está configurado alternativamente preferiblemente de modo que las bobinas tengan los puertos de entrada y el puerto de salida sobre la superficie inferior y la salida de los gases de combustión sobre la superficie superior. El ejemplo no cubierto por la presente invención está configurado preferiblemente de tal manera que comprenda un primer colector que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el primer puerto de entrada de la bobina de proceso; un segundo colector que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el segundo puerto de entrada de la bobina de proceso; y un tercer colector que tiene múltiples entradas y una salida, en el que cada entrada está en comunicación de fluido con la salida de la bobina de proceso. El ejemplo no cubierto por la presente invención está configurado preferiblemente de modo que los quemadores estén dispuestos en lados opuestos de la anchura de la carcasa, y en el que los quemadores estén dispuestos a menos del 10% de la altura desde el fondo de la carcasa. El ejemplo no cubierto por la presente invención está configurado preferiblemente de tal manera que el aparato incluye además al menos un segundo par de quemadores dispuestos en lados opuestos de la anchura de la carcasa y a una altura comprendida entre el 30% y el 80% de la altura desde la parte inferior. de la carcasa.

Otros objetos, ventajas y aplicaciones de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada y dibujos que siguen.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una única bobina dispuesta dentro del aparato, a través de la anchura de la carcasa;

la figura 2 muestra una vista de una agrupación de varias bobinas, desde abajo, en la que la agrupación está dispuesta a lo largo de la profundidad de la carcasa, y las secciones de entrada y las secciones de salida pueden estar escalonadas unas con respecto a las otras

la figura 3 muestra una realización de las bobinas de proceso que tienen reductores en las bobinas; y

la figura 4 muestra una realización de las bobinas de proceso con reductores en una orientación escalonada.

Descripción detallada

Los procesos químicos frecuentemente necesitan calentamiento. Los calentadores de proceso están diseñados para calentar corrientes de alimentación o corrientes de proceso intermedias a las temperaturas necesarias para que las reacciones químicas en los procesos se produzcan a una velocidad razonable. Los calentadores de proceso de combustión de doble celda están equipados con bobinas en "forma de U" que permiten calentar un fluido de proceso. Las bobinas están montadas en calentadores de ignición que incluyen quemadores. Un calentador de ignición es típicamente un horno en forma de caja con las bobinas dentro de la caja y los quemadores montados en los lados o en la parte inferior del horno. Para un proceso comercial, un calentador de ignición puede ser un artículo muy grande. Los calentadores de ignición son un componente importante del costo del equipo en una unidad de reformado o en una unidad de deshidrogenación. Los calentadores de combustión pueden representar hasta el 25% del costo del equipo, y las mejoras en los diseños para reducir los costos son importantes. Una bobina de proceso, como se usa en la presente memoria descriptiva, comprende dos secciones tubulares, teniendo cada sección una configuración en forma de U generalizada. La bobina de proceso tiene dos partes con las entradas de arrastre hacia las paredes laterales y una o dos salidas hacia el centro de la carcasa.

Los calentadores de proceso de ignición a menudo causan reacciones no selectivas, tales como conversión térmica o craqueo de hidrocarburos. Estas reacciones no selectivas reducen los rendimientos y aumentan las pérdidas. Los calentadores rediseñados pueden reducir estas pérdidas y han demostrado tener un costo de capital más deseable, costos de operación y área reducida, o un espacio de montaje más pequeño, requerido para un calentador.

La presente invención proporciona una nueva configuración de calentador que incluye un cambio en la geometría de la bobina y la posición del quemador. La presente invención es un aparato para un calentador de ignición para calentar un fluido de proceso. El aparato incluye una carcasa que tiene una forma prismática rectangular generalizada con una superficie superior, una superficie inferior y lados. La carcasa incluye entradas para admitir un fluido de combustión y una salida de gases de combustión. La salida de gases de combustión se puede disponer en la superficie superior o en la superficie inferior de la carcasa. La salida de gases de combustión también se puede disponer en uno o más de los lados y dentro del 10% de la altura de la parte superior de los lados. El aparato incluye además al menos una bobina de proceso dispuesta dentro de la carcasa y que comprende al menos dos puertos de entrada, al menos dos tubos de proceso en forma de U y con un extremo de cada tubo de proceso en forma de U que se unen para formar un puerto de salida. El aparato incluye además al menos dos quemadores dispuestos en los lados de la carcasa y en una configuración opuesta. Los quemadores pueden estar en una configuración opuesta simétrica o en una configuración opuesta escalonada.

En una realización, los puertos de entrada de la bobina de proceso y los puertos de salida están dispuestos en la superficie superior de la carcasa. La bobina de proceso tiene una configuración de al menos dos tubos en forma de U en una orientación paralela, con las secciones de entrada dispuestas entre el 5% y el 95% de la distancia entre el lateral de la carcasa y el centro de la carcasa, y con secciones de salida. de los tubos dispuestos hacia el centro de la carcasa.

En otra realización, los puertos de entrada de la bobina de proceso y los puertos de salida están dispuestos sobre la superficie inferior de la carcasa. La bobina de proceso tiene una configuración de al menos dos tubos en forma de U en una orientación paralela, con las secciones de entrada dispuestas entre el 5% y el 95% de la distancia entre el lado de la carcasa y el centro de la carcasa, y con secciones de salida. de los tubos dispuestas hacia el centro de la carcasa.

El aparato comprende una pluralidad de bobinas de proceso separadas para permitir el flujo de los gases de combustión calientes. Cada bobina de proceso tiene una configuración de cuatro tubos en una orientación paralela con dos secciones tubulares curvas que se conectan a un par de tubos. Las secciones tubulares curvas pueden tener una forma semicircular. La combinación de los tubos y las secciones tubulares crea una bobina que tiene dos secciones en forma de U, teniendo cada sección en forma de U un tubo exterior más cercano a los lados de la carcasa y un tubo interior más cercano a la línea central de la carcasa. Los puertos de entrada a la bobina están en comunicación de fluido con los tubos externos, y los tubos internos están conectados para unirse y estar en comunicación de fluido con el puerto de salida. Los tubos y las secciones tubulares tienen sustancialmente el mismo diámetro. En una realización, la sección de entrada es al menos un tamaño de tubería menor o al menos un tamaño de tubería mayor que la sección de salida.

La carcasa tiene una altura, una profundidad y una anchura, en la que las bobinas están orientadas en una sección plana a través de la altura y la anchura de la carcasa. La profundidad de la carcasa está determinada sustancialmente por el número de espiras en el interior de la carcasa, y puede comprender hasta 120 espiras en el interior de la carcasa. Las bobinas de proceso se extienden hasta al menos el 70% de la altura de la carcasa, y las bobinas están orientadas de manera que cada una de las secciones en forma de U se extiende desde el lado de la carcasa hasta la mitad de la anchura de la carcasa, y en el que los tubos exteriores están dispuestos en una posición entre el 5% y el 95% de la distancia de la mitad de la anchura de la carcasa. Para los propósitos de la descripción, la anchura es la dirección a través de la carcasa y es la dirección con la orientación de las bobinas a través de la carcasa, y la profundidad es la dirección perpendicular a la anchura y la dirección a lo largo de la cual se dispone una agrupación de bobinas.

El aparato incluye quemadores que generan un gas caliente y energía radiante para calentar el fluido de proceso en las bobinas. Los quemadores están dispuestos en los lados de la carcasa y parejas de quemadores están dispuestos en lados opuestos de la anchura de la carcasa. Se dispone un primer par de quemadores dentro del 10% de la altura de la carcasa desde la parte inferior de la carcasa. Hay hasta 120 bobinas en el aparato, y hay un primer par de quemadores dispuestos dentro de los lados de la carcasa para cada 6 a 10 bobinas, o de 12 a 20 primeros pares de quemadores para un calentador de ignición con 120 bobinas.

El aparato puede incluir un segundo par de quemadores en lados opuestos de la anchura de la carcasa y a una altura entre el 30% y el 80% de la altura de la carcasa desde el fondo de la carcasa. Para el aparato con el segundo par de quemadores, o dos pares de quemadores, hay dos pares de quemadores por cada 12 a 20 bobinas, o para un aparato de 120 bobinas, hay de 24 a 40 pares de quemadores, con la mitad de los quemadores. como primeros pares y la mitad como segundos pares.

El aparato de acuerdo con la invención incluye varios colectores para el transporte de la corriente de proceso dentro y fuera del calentador de ignición. El aparato incluye dos colectores de entrada, un primer y segundo colector, en el que cada colector de entrada tiene una entrada para admitir la corriente del proceso, y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con una entrada de bobina de proceso, teniendo cada bobina de proceso cada puerto de entrada en comunicación de fluido con un colector separado. El aparato incluye al menos un colector de salida, un tercer colector, que tiene múltiples entradas y al menos una salida, en el que cada entrada está en comunicación de fluido con el puerto de salida de una bobina de proceso separada.

El aparato es para el calentamiento a gran escala de fluidos de proceso y tendrá una altura entre 8 m y 25 m, una anchura entre 6 m y 20 m y una profundidad entre 0,1 m/bobina y 0,5 m/bobina. El aparato puede contener hasta 120 bobinas de proceso. Para un aparato con 120 bobinas de proceso, la profundidad estará entre 12 m y 60 m.

La figura 1 muestra una única bobina dispuesta a través de la anchura de la carcasa. El aparato muestra la carcasa 10 que tiene una altura 12 y una anchura 14. La carcasa incluye una superficie superior 20, una superficie inferior 22, lados 24, entradas de fluido de combustión 26 y una salida de gas de combustión 28. El aparato incluye al menos una bobina de proceso 30 dispuesto dentro de la carcasa, y que incluye al menos dos puertos de entrada 32 y un puerto de salida 34. La bobina de proceso 30 comprende dos tubos de proceso en forma de U 36, en el que los extremos de salida de cada tubo de proceso 36 se unen para formar el puerto de salida 34 El aparato incluye un primer conjunto de al menos dos quemadores 40 dispuestos en los lados de la carcasa en una configuración opuesta. Los puertos de entrada 32 están en comunicación de fluido con los colectores de entrada 50, y el puerto de salida 34 está en comunicación de fluido con el colector de salida 52. En una disposición alternativa, los quemadores pueden disponerse en los lados en los extremos de la profundidad del aparato, en una configuración opuesta.

El aparato puede incluir un segundo conjunto de quemadores 42 dispuestos en una posición elevada con respecto al primer conjunto de quemadores 40. El segundo conjunto de quemadores 42 también está dispuesto en los lados en una configuración opuesta, pero también puede estar desplazado con respecto al primer conjunto de quemadores a lo largo de la profundidad de la carcasa 10.

La figura 2 muestra una vista del aparato desde abajo y muestra la orientación de las bobinas a través de la anchura de la carcasa y una serie de bobinas dispuestas a lo largo de la profundidad de la carcasa. El aparato tiene una carcasa 10 que tiene una anchura 14 y una profundidad 16. Cada bobina 30 está dispuesta a lo largo de la anchura 14 y está separada de una bobina vecina por una distancia 60. La distancia, o separación 60 se encuentra entre 0,1 m y 0,5 m desde el centro de una bobina hasta el centro de una bobina vecina. Las bobinas se pueden colocar en ángulo a través de la anchura 14. El posicionamiento en ángulo es tal que la separación 62 del centro de la bobina 30 desde una línea que pasa a través de la anchura 14 y a través de un extremo de la bobina es entre 0 y 0,5 veces la separación 60 entre bobinas vecinas 30. Las salidas 34 de cada bobina 30 se encuentran sustancialmente a lo largo de un eje central 70 que se desplaza a lo largo de la profundidad del aparato. Las secciones de entrada de las bobinas 30 se encuentran en una línea a lo largo de un carril 64, y las secciones de salida de las bobinas 30 se colocan en una línea a lo largo de un carril 66. Las secciones de entrada y las secciones de salida pueden disponerse en una línea sustancialmente paralela a una pared extrema, o pueden estar en una configuración escalonada. La figura 3 muestra una configuración escalonada en la que los dos carriles 64 de las secciones de entrada están escalonados con respecto al carril 66 de la sección de salida.

El aparato puede incluir la salida de gases de combustión en la superficie inferior de la carcasa o la salida de gases de combustión puede estar en la sección superior de los lados de la carcasa. Mientras que una orientación preferida para las bobinas es tener las bobinas colgando de la superficie superior con las entradas y salidas de la bobina en la superficie superior, una realización alternativa tiene las bobinas fijadas a la superficie inferior y con las entradas y salidas de la bobina en la superficie inferior.

En una realización, el aparato comprende una carcasa que tiene una superficie superior, una superficie inferior, entradas de fluido de combustión y una salida de gases de combustión. El aparato incluye al menos una bobina de proceso, en la que cada bobina de proceso comprende dos secciones tubulares en forma de U, teniendo cada sección una entrada de fluido de proceso y una salida de fluido de proceso. En la figura 3 se muestra una sección transversal del calentador de ignición. La carcasa 10 tiene lados 24, una superficie superior 20 y una superficie inferior. La bobina de proceso 40 comprende dos secciones en forma de U 75. Cada sección en forma de U 75 tiene una entrada 32 y una salida 46, admitiendo un fluido de proceso en la sección exterior 48, y en la que el fluido de proceso fluye a través de la sección exterior 48 a una sección interior 70. Los tubos en forma de U están orientados para tener la sección interior 70 hacia el punto medio entre los lados, o sustancialmente cerca de la línea central de la carcasa, y las secciones exteriores 48 se encuentran entre las secciones interiores 70 y los lados de la carcasa 24. En una variación, la sección interior 70 tiene un diámetro de tubo más estrecho que la sección exterior 48 de las secciones tubulares en forma de U. La sección interior 70 incluye un reductor de tubo 71. La sección interior 70 es la parte de salida de la sección tubular en forma de U, y la sección exterior 48 es la parte de entrada de la sección tubular en forma de U.

En una realización preferida, la sección interior 70 tiene un diámetro comprendido entre el 70% y el 90% del diámetro de la sección exterior 48. Las secciones tubulares pueden estar hechas de tubos de tamaño estándar y, en una variación, la sección interior tiene un tamaño de tubo que es un tamaño estándar más pequeño que el tamaño de tubo de la sección exterior. Como se ve en la figura 4, las secciones de salida 70 están escalonadas unas con las otras comunicándose con el colector de salida 52 fuera de la carcasa. La separación de punto a punto 73 entre dos salidas adyacentes de tubos en U 75 originados en el mismo colector de entrada está entre 38 mm y 150 mm. La separación de punto a punto 72 entre dos salidas 70 adyacentes de tubos en U originarios de cada uno de los dos colectores de entrada no es inferior a 38 mm. La configuración de la salida 70 escalonada y la salida 70 de diámetro más pequeño reducen la longitud del colector y la profundidad del calentador 74. Las salidas 70 de las bobinas de proceso están preferiblemente alineadas para facilitar la fabricación del calentador de ignición y el colector de salida. Las salidas 70 de la bobina de proceso al salir del calentador de ignición pueden configurarse para formar una línea a lo largo del colector de salida. En una alternativa, las salidas de la bobina de proceso se pueden curvar para que el fluido de proceso fluya inicialmente en la dirección radial hacia el colector de salida, o se pueden fijar para que fluya en otro ángulo para entrar en el colector de salida.

Se realizó una comparación de la bobina de proceso sin sección reductora y sin bobinas escalonadas con el accesorio del colector de salida, la reducción reduce la longitud del colector, con una bobina de proceso que tiene una sección interior reducida. El tamaño de tubo estándar era un tubo de 127 mm (5 pulgadas), con una reducción a un tubo de 101,6 mm (4 pulgadas). La reducción del tamaño de la sección interior reduce la temperatura de pico máxima de la película en la superficie de la sección interior, o sección de salida, de la bobina de proceso.

La disposición de las bobinas de proceso puede influir en el tamaño y, en particular, en la anchura de la carcasa del calentador de ignición. Para que haya un flujo eficiente de los gases de combustión alrededor de las bobinas del proceso, la separación entre las bobinas del proceso debe ser al menos 1,6 veces el diámetro de los tubos. En una realización, las bobinas de proceso pueden estar dispuestas en una disposición escalonada. Las bobinas de proceso vecinas se pueden desplazar, horizontalmente, en una dirección transversal a la alineación de las bobinas de proceso unas con respecto a las otras. Si las bobinas de proceso forman una línea general a lo largo de la profundidad de la carcasa del calentador de ignición, el desplazamiento será en la dirección perpendicular o a lo largo de la anchura. En una variación de esta realización, las bobinas de proceso pueden estar dispuestas en un ángulo con respecto a la anchura, como se ha descrito más arriba, y además en una orientación escalonada con respecto a las bobinas de proceso vecinas. La distancia de escalonamiento puede ser grande, pero una distancia de escalonamiento preferida es menos de tres veces el diámetro de una bobina de proceso. Además, el ángulo de las bobinas de proceso, cuando se alternan, permite una alineación más cercana de los puertos de entrada y salida a lo largo de los carriles 64, 66 para la línea de puertos de entrada y salida.

Aunque la invención se ha descrito con lo que actualmente se considera las realizaciones preferidas, se debe entender que la invención no se limita a las realizaciones descritas, sino que está destinada a cubrir varias modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para calentar un fluido de proceso, que comprende:

una carcasa (10) que tiene lados (24), una superficie superior (20), una superficie inferior (22), entradas de fluido de combustión (26) y una salida de gases de combustión (28), en la que las entradas de fluido de combustión (26) son para admitir una mezcla de combustión;

al menos una bobina de proceso (30) que comprende al menos dos puertos de entrada (32), al menos dos tubos de proceso en forma de U (36) con el extremo de cada tubo de proceso (36) en comunicación de fluido con al menos un puerto de salida (34), y dispuestos dentro de la carcasa (10); y al menos dos quemadores (40) dispuestos dentro de la carcasa (10) y en lados opuestos de la carcasa (10), caracterizado por que el aparato comprende además

un primer colector (50) que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el primer puerto de entrada (32) de la al menos una bobina de proceso (30);

un segundo colector (50) que tiene una entrada y múltiples salidas, en el que cada salida está en comunicación de fluido con el segundo puerto de entrada (32) de la al menos una bobina de proceso (30); y

un tercer colector (52)

que tiene múltiples entradas y una salida, en el que cada entrada está en comunicación de fluido con el puerto de salida (34) de la al menos una bobina de proceso (30).

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que al menos dos puertos de entrada (32) y el puerto de salida (34) están dispuestos en la superficie inferior (22) de la carcasa (10).

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que los al menos dos puertos de entrada (32) y el puerto de salida (34) están dispuestos en la superficie superior (20) de la carcasa (10).

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la salida de gases de combustión (28) está dispuesta en la superficie superior (20) o en la superficie inferior (22) de la carcasa (10).

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que la al menos una bobina de proceso (30) tiene una configuración de cuatro tubos en una orientación paralela, con dos secciones tubulares semicirculares que conectan los extremos de los pares de los tubos, de manera que los tubos forman una bobina que tiene dos secciones en forma de U, teniendo cada sección en forma de U un tubo exterior más cercano a los lados de la carcasa (10) y un tubo interior más cercano a la línea central de la carcasa (10).

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la carcasa (10) tiene una forma prismática rectangular, con una altura (12), una profundidad y una anchura (14), y en el que las bobinas de proceso (30) se extienden al menos el 70% de la altura (12), y las bobinas de proceso (30) están dispuestas a través de la anchura (14) con los dos tubos dispuestos sustancialmente a lo largo de un eje que está en el medio de la anchura (14) de la carcasa (10), y en el que los tubos exteriores están dispuestos en una posición entre el 5% y el 95% de la distancia de la mitad de la anchura de la carcasa (10).

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la carcasa (10) tiene una forma prismática rectangular, con una altura (12), una profundidad y una anchura (14), y en el que los quemadores (40) están dispuestos en lados opuestos de la anchura (14) de la carcasa (10), y en el que los quemadores (40) están dispuestos dentro del 10% de la altura (12) de la carcasa (10) y desde el fondo de la carcasa (10), o los quemadores (40) pueden estar en la superficie inferior (22) de la carcasa (10).

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que el aparato incluye además al menos un segundo par de quemadores (42) dispuestos en lados opuestos de la anchura (14) de la carcasa (10) y a una altura (12) entre el 30% y 80% de la altura desde la superficie inferior (22) de la carcasa.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que la carcasa (10) tiene una forma prismática rectangular, con una altura (12) comprendida entre 8 m y 25 m, una profundidad de 0,1 m a 0,5 m/bobina, y una anchura (14) comprendida entre 6 m y 20 m.