MX2010011794A - Nuevo dispositivo de control del perfil radial de la temperatura de una corriente gaseosa. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un nuevo dispositivo de control del perfil radial de la temperatura de una corriente gaseosa destinada a ser utilizada como fluido refrigerante en un intercambiador situado corriente abajo del dispositivo.

Description

NUEVO DISPOSITIVO DE CONTROL DEL PERFIL RADIAL DE LA TEMPERATURA DE" UNA CORRIENTE GASEOSA Campo de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo de control de la temperatura de una corriente gaseosa, la corriente gaseosa constituye un fluido caliente salido por ejemplo de una combustión, y destinada, después del enfriamiento, a ser utilizada como fluido transmisor térmico en un intercambiador situado corriente abajo del presente dispositivo. El intercambiador situado corriente abajo no forma parte de la presente invención y puede ser de cualquier tipo .

El dispositivo de acuerdo con la invención permite a la vez reducir la temperatura de la corriente gaseosa, respetando un perfil radial de temperatura dada.

El dispositivo de conformidad con la invención puede colocarse, por ejemplo a lo largo de un circuito de gases de combustión, y permite liberar una corriente gaseosa a temperatura reducida y que presenta un perfil radial de temperatura lo más homogénea posible sobre el conjunto de su sección.

De manera más particular, el dispositivo según la invención se aplica a gases de combustión disponibles a una temperatura que puede llegar a 2500 °C, y generalmente Ref. 214788 comprendida entre 1000°C- y 2500°C, que se desea llevar a una temperatura inferior a- 1000°C de una manera perfectamente homogénea, es decir con un perfil radial de la temperatura que sea "plano" de acuerdo con .cualquier sección de la corriente gaseosa.

Este problema de homogeneidad radial es complejo porque la corriente gaseosa caliente, por ejemplo, emitida de una combustión realizada por medio de un quemador, generalmente .presenta, un perfil radial .de temperatura marcada por diferencias importantes entre la temperatura al centro de la corriente y la temperatura alrededor de la corriente. Según la tecnología del quemador utilizado y el régimen de flujo, más frecuentemente turbulento, no es raro observar temperaturas al centro de la corriente gaseosa cercana a 2500°C, y temperaturas de afuera de aproximadamente 1500°C.

El primer objetivo alcanzado por la presente invención es disminuir la temperatura de una corriente gaseosa "caliente" disponible a una temperatura comprendida entre 1000°C y 2500°C y que puede presentar heterogeneidades radiales de temperatura, a un nivel inferior a 1000°C, más particularmente inferior a 700°C en un tiempo dado inferior a 1 segundo, y de manera que la corriente gaseosa resultante, llamada corriente "fría" esté caracterizada por un perfil radial de temperatura lo más homogénea posible.

El dispositivo permite además mezclar al nivel de las paredes del presente dispositivo en contacto con la corriente gaseosa a tratar, una zona al interior de la cual la temperatura de la corriente gaseosa es siempre inferior a aquélla de la periferia de la corriente, y si es posible inferior a 500°C, lo que permite realizar la mayor parte, incluso la totalidad del dispositivo en una metalurgia poco costosa .

Conviene señalar que este segundo objetivo es en una cierta medida antagonista con el primero, puesto que se trata al final de obtener una corriente gaseosa que presente" un perfil radial homogéneo, mientras que el segundo objetivo consiste en realizar sobre todo el cruce del dispositivo por la corriente gaseosa, un perfil radial de esta última, caracterizado por una zona de pared fría (inferior a 500°C), mientras que la zona central puede alcanzar la temperatura de 1500°C, esto con el objetivo de proteger las paredes del dispositivo de temperaturas excesivas .

El presente dispositivo permite resolver un problema que se puede definir por dos objetivos, el primer objetivo consiste en realizar en el cruce del dispositivo un perfil que presente una zona de pared fría y el segundo consiste en realizar a la salida del dispositivo un perfil "plano", los dos objetivos serán alcanzados respetando un tiempo de permanencia total inferior a 1 segundo.

Antecedentes de la Invención La patente US 7,018,435 Bl describe un dispositivo en el cual el combustible es inyectado cerca de la pared alrededor de un chorro de oxidante para asegurar una buena mezcla de oxidante/combustible antes de entrar en la sección de reacción, en este caso una reacción de oxidación catalítica. Sin embargo, esta invención no contempla controlar la temperatura del lugar en el cual se realiza la oxidación. Además, en esta invención, el flujo central no es puesto en rotación.

Se puede mencionar también la tecnología de Westinghouse en su quemador llamado "multianular" que utiliza un fluido refrigerante inyectado en un conducto anular que comprende un deflector, pero en el cual el fluido no es puesto en rotación. Además el quemador utilizado en esta tecnología es necesariamente un quemador que posee un dispositivo para la rotación de gases de combustión.

De manera general, el principio de inyectar un fluido de enfriamiento de manera aproximadamente tangencial al flujo de fluido principal para enfriar éste último y de comunicarle una cierta rotación, es conocido por el experto en la técnica.

Sumario de la Invención La presente invención proporciona un juego de relaciones específicas que permiten definir la geometría del conjunto del dispositivo para alcanzar los dos objetivos precitados .

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 proporciona una representación esquemática del dispositivo según la presente invención en el caso general de una corriente gaseosa salida de una combustión corriente arriba. En puntos sobre esta figura, se ha representado el caso particular donde la corriente caliente es generada por un quemador colocado in situ, es decir en el interior mismo del presente dispositivo.

Las figuras 2 y 3 presentan las mediciones del perfil radial de la temperatura tomada en la corriente gaseosa con el dispositivo (líneas continuas) y sin el dispositivo de acuerdo con la invención (líneas punteadas) . La figura 2 corresponde a una medición efectuada a la entrada del dispositivo (parte convergente) , y la figura 3 a una medición efectuada en la salida del dispositivo.

Las figuras 4 y 5 representan cartografías de isotemperaturas efectuadas en un plano de corte perpendicular al eje del dispositivo.

La figura 4 es obtenida sin el dispositivo, y la figura 5 con el dispositivo de acuerdo con la invención.

Descripción Detallada de la Invención El dispositivo de acuerdo con la invención puede definirse como un. dispositivo destinado a enfriar una corriente gaseosa caliente respetando una restricción de la temperatura a la pared de la corriente gaseosa, a lo largo del cruce del dispositivo, y un perfil radial de temperatura lo más homogéneo posible en la salida del dispositivo.

De manera más precisa, el dispositivo de acuerdo con la invención es un dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto interior (4) de diámetro Di y que fluye sensiblemente según el eje de simetría del dispositivo. El dispositivo objeto de la invención comprende: un recinto cilindrico (1) de diámetro De que rodea el conducto de diámetro Di sobre una longitud Ll , . - una parte cónica convergente (2) de longitud Le que permite pasar del diámetro De al diámetro Ds estrictamente inferior a De, - un conducto cilindrico (3) de diámetro Ds que se extiende sobre una longitud L2 , al menos una compuerta (5) de un fluido de enfriamiento de diámetro De situada sensiblemente de forma perpendicular al eje del dispositivo, y que desemboca al nivel de la zona anular delimitada por el recinto cilindrico (1) y el conducto (4) de diámetro Di.

La compuerta (5) permite alimentar de fluido de enfriamiento la parte anular (6) comprendida entre el recinto cilindrico externo (1) y el conducto interno (4) .

De acuerdo con una característica preferida del dispositivo de acuerdo con la invención, la compuerta (5) del fluido de enfriamiento está situada a una distancia d de la sección de. entrada del dispositivo, d/Di son superiores a 0.1.

De acuerdo con otra característic preferida del dispositivo según la invención, el conducto interior (4) contiene un quemador que se extiende aproximadamente sobre una longitud igual a (Ll)/2.

Debido al perfil de temperatura realizado por el dispositivo, el recinto cilindrico (1) de diámetro De es generalmente de acero común.

La corriente caliente a enfriar puede ser generada por cualquier sistema de combustión que produce gases de combustión hasta una temperatura que puede alcanzar 2500°C. En ciertos casos, la corriente gaseosa caliente es generada por un quemador in situ, es decir colocada dentro del dispositivo al interior del conducto interno de diámetro Di . En este caso, la longitud del tubo de llamas que contiene el quemador está comprendida, preferiblemente, entre 0.5 Ll y 0.8 Ll.

De manera preferida, una rejilla (8) está colocada en el espacio anular (6) en un plano sensiblemente perpendicular al eje del dispositivo a una distancia comprendida entre L1./4 y Ll/2 de la entrada del dispositivo (que corresponde a la abscisa X=0) .

Cuando la corriente caliente está generada por un quemador in situ, y que el quemador genera un movimiento de rotación de gases de combustión, el fluido de enfriamiento es introducido en el espacio anular por el conducto (5) , preferiblemente para producir un movimiento de rotación del fluido de enfriamiento en el mismo sentido que el movimiento de rotación de los gases de combustión liberados del quemador .

La invención también se puede definir como un procedimiento de enfriamiento de un conducto gaseoso caliente por medio del dispositivo según la presente invención, en el cual el fluido de enfriamiento es inyectado por el conducto (5) a una velocidad promedio generalmente comprendida entre 5 m/s y 80 m/s, y preferiblemente comprendida entre 10 m/s y 30 m/s. La velocidad es comparada con la sección de la compuerta (5) o en cada una de las compuertas cuando hay varias.

El procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa caliente por medio del dispositivo de acuerdo con la invención permite realizar una zona de pared al interior de la cual la temperatura está comprendida generalmente entre 200°C y 500°C.

Por último, el procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa caliente por medio del dispositivo de acuerdo con la invención, permite realizar de manera simultánea en la salida del dispositivo un perfil radial de temperatura homogénea en toda su sección, es decir con una diferencia de temperatura entre la temperatura al centro de la corriente gaseosa y la temperatura en la periferia de la corriente . gaseosa inferior a 35%.

La presente invención describe un dispositivo que permite disminuir la temperatura de una corriente gaseosa caliente, contenida en un conducto (4) de diámetro Di, garantizando su homogeneidad en cualquier sección de la corriente.

El dispositivo consiste en un conjunto axisimétrico que comprende : - un recinto cilindrico (1) de diámetro De que rodea el conducto (4) de diámetro Di sobre una longitud Ll, - una parte cónica convergente (2) de longitud Le que permite pasar del diámetro De al diámetro Ds, estrictamente inferior a De, - un conducto cilindrico (3) de diámetro Ds que se extiende sobre una longitud L2 , - al menos una compuerta (5) de un fluido de enfriamiento de diámetro De, situado sensiblemente en forma perpendicular al eje de simetría del dispositivo, y que permite alimentar de fluido de enfriamiento la parte anular (6) comprendida entre el recinto cilindrico externo (1) de diámetro De, y el conducto (4) de diámetro Di, el dispositivo respetando las proporciones siguientes: - Ll/Di comprendido entre 0.5 y 2 y preferiblemente comprendido entre 1 y 2 - Lc/Di comprendido entre 0.5 y 5 y preferiblemente comprendido entre 0.6 y 2 L2/Di comprendido entre 1.5 y 10 y preferiblemente comprendido entre 2 y 5 Dc/Di comprendido entre 0.1 y 0.4 y preferiblemente comprendido entre 0.2 y 0.3 - De/Di comprendido entre 1 y 5 y preferiblemente comprendido entre 1 y 2.

Para la buena comprensión del siguiente texto, cabe señalar que X el eje de simetría principal del dispositivo corresponde a la coordenada según la cual son contadas las diferentes longitudes (Ll, Le, L2... ) , y también desde el punto de vista del procedimiento, a la coordenada según la cual fluye la corriente gaseosa.

Cabe señalar que Y es el eje perpendicular al eje X, y contiene la compuerta (5) .

Finalmente, cabe señalar que Z es el eje perpendicular al plano que contiene los ejes X y Y.

La compuerta (5) del fluido de enfriamiento está situada perpendicularmente a una distancia d de la sección de entrada del dispositivo (X = 0) , tal que d/Di es superior a 0.1. Esta compuerta puede." ser única o estar dividida en un cierto número de compuertas regularmente repartidas a lo largo del eje X.

En el caso de una multiplicidad de compuertas (5) , la elección del número y del diámetro de cada uno de los conductos se hace para respetar a la vez el flujo total de fluido de enfriamiento que permite disminuir la temperatura de la corriente gaseosa a la temperatura deseada, y el criterio de velocidad de salida del gas de enfriamiento .

Generalmente, la velocidad de salida del fluido de enfriamiento al nivel de la o de las compuertas (5) está comprendida entre 5 m/s y 80 m/s, y preferiblemente comprendida entre 10 m/s y 30 m/s.

La dirección del vector de velocidad del fluido de enfriamiento al nivel de la compuerta (5) es perpendicular al eje X, para inducir un movimiento de rotación del fluido de enfriamiento al interior del espacio anular (6) . Este movimiento de rotación tiene por efecto homogeneizar el flujo del fluido de enfriamiento alrededor del espacio anular (6), y homogeneizar así el campo de temperatura en la periferia del- dispositivo.

Se ha demostrado que esta rotación del fluido de enfriamiento contribuye a mantener una temperatura reducida en la periferia de las paredes de la zona anular (6) a lo largo del proceso de mezclado con la corriente gaseosa a enfriar.

La corriente gaseosa a enfriar puede ser generada corriente arriba del presente dispositivo en cualquier sistema de generación de calor, tal como un horno, o puede ser generada por un quemador, colocado en el interior del dispositivo. La presente invención, es compatible con cualquier tipo de quemador, que este quemador sea una premezcla (o mezcla previa del combustible y del oxidante) o no. De manera preferida, el quemador producirá una llama no premezclada,: llamada de difusión.

La presente invención también es compatible con cualquier tipo de combustible gaseoso o líquido. Generalmente el combustible está constituido de un corte de hidrocarburo cualquiera, o de gases ligeros que pueden contener hidrógeno. El oxidante es generalmente de aire pero también puede ser de aire enriquecido, o incluso en ciertos casos de oxígeno puro.

De manera preferida, el quemador que genera la corriente gaseosa caliente es un¦ quemador que comprende un dispositivo para la rotación de gases de combustión generados (llamado "swirl" en la terminología anglosajona) . En este caso, la rotación del fluido de enfriamiento en el interior de la zona anular (6) se hace en el mismo sentido que la rotación del gas de combustión generado por el quemador.

Preferiblemente, el quemador es colocado en el interior de un tubo, llamado tubo de llama, cuyo diámetro di está comprendido aproximadamente entre 0.2 Di y 1 Di.

De manera más preferida, la longitud del tubo de llama que contiene el quemador está comprendida aproximadamente entre 0.5 Ll y 0.8 Ll .

La estructura del perfil radial de temperatura de la corriente gaseosa caliente, después de mezclar con el fluido de enf iamiento, presenta una zona de pared al interior de la cual la temperatura de la corriente gaseosa es inferior a 500°C sobre toda la longitud del dispositivo, e inferior a 700°C en cualquier punto situado corriente abajo del dispositivo. En estas condiciones es posible utilizar para las paredes que delimitan el dispositivo y las tuberías situadas corriente arriba del dispositivo, un acero tipo 309 según la norma AISI (es decir de composición típica 24% de Cr y 14% de Ni), o cualquier otro acero equivalente.

El conducto cilindrico (3) en el interior del cual se prosigue el intercambio de calor entre la corriente gaseosa a enfriar y el fluido de enfriamiento puede someterse a temperaturas de pared que van hasta 700°C. Sin el dispositivo según la invención, la elección de los materiales que constituyen las paredes de recintos que contienen la corriente gaseosa será más forzada debido a una temperatura de pared del orden de 900°C a 1200°C.

El espacio anular (6) comprendido entre el conducto (4) y el recinto cilindrico (1) puede comprender una rejilla (8) colocada en un plano sensiblemente perpendicular al eje del dispositivo a una distancia comprendida entre Ll/4 y Ll/2 con relación al origen X=0. El objetivo de esta rejilla es homogeneizar los flujos de fluido de enfriamiento alrededor de la zona anular (6) .

El fluido de enfriamiento es generalmente de aire a temperatura ambiente. También puede ser un gas inerte tal como el nitrógeno, argón o helio. El fluido de enfriamiento también puede estar constituido en ciertos casos de una mezcla que contiene C02 , tal como humos suficientemente enfriados y que no contienen agua (humos llamados "secos") .

En un caso particular vinculado al uso corriente abajo de la corriente gaseosa como fluido refrigerante, el fluido de enfriamiento puede estar constituido al menos en parte de una fracción de la corriente gaseosa enfriada, después de su uso como fluido refrigerante en un intercambiador situado corriente abajo.

Ejemplo de acuerdo con la invención Se proporciona un ejemplo comparativo que se refiere a una corriente caliente con y sin el dispositivo de acuerdo con la invención.

Los dos efectos, 1) de creación de una zona de pared enfriada sobre una porción definida del dispositivo y 2) de confinamiento de la corriente gaseosa en el interior de un pincel cilindrico, son demostrados claramente.

Una corriente caliente es producida por un quemador colocado en el interior del conducto de diámetro di . El quemador tiene una longitud igual a 250 iran.

Los datos geométricos del dispositivo según la invención son los siguientes: Ll=320 mm, (Ll/Di= 1 .58) L2=400 mm, (L2/Di= 1 .98) Lc=131 mm, (Lc/Di= 0 .648) Ds=102 mm, (Ds/Di= 0 .50) De=254 mm, (De/Di= 1 .257) Di=202 mm, Dc=52 mm, (Dc/Di= 0. 257) di=78 mm, (di/Di= 0. 386) .

El oxidante está constituido de aire de rendimiento 10.8 g/s y el combustible está constituido de etanol líquido de rendimiento 1.06 g/s.

Una llama de difusión se estabiliza a la salida del tubo de llama de diámetro di= 78 mm, o con una relación di/Di de 0.386.

En el espacio anular (6) comprendido entre el conducto de diámetro Di y la cubierta externa de diámetro De, un flujo de aire de enfriamiento es inyectado perpendicularmente a la sección del dispositivo, con un rendimiento de 35 g/s, que corresponden a una velocidad de 14.0 m/s .

Este flujo de aire de enfriamiento asegura la rotación del fluido sobre el conjunto del espacio anular (6) . El aire de enfriamiento es introducido por la tubería (5) de diámetro Dc= 52 mm, situada a una distancia de 50 mm de flujo del dispositivo (X = 0), y perpendicular al eje X del dispositivo.

El caso sin dispositivo corresponde a la ausencia de inyección de aire de enfriamiento. La temperatura media de la corriente gaseosa es entonces de: 1900°C.

El caso con dispositivo corresponde a la inyección de aire de enfriamiento en el espacio anular (6) comprendido entre el conducto de diámetro Di y la cubierta externa de diámetro De. La temperatura media de. la corriente gaseosa después de la mezcla con el fluido de enfriamiento es entonces de 700 °C. La temperatura en la pared es cada vez menor a 580°C.

Las figuras 2 y 3 presentan los resultados de simulaciones numéricas realizadas con la ayuda de un código de mecánica de fluidos, la corriente gaseosa caliente es generada por un quemador in situ de diámetro di= 78 mm.

La figura 2 corresponde a un perfil comparativo con el dispositivo (curva en líneas continuas) y sin el dispositivo (curva en líneas punte'adas) , el plano de registros es el plano de corte situado a la entrada del convergente (X = Ll) .

La figura 3 corresponde a un perfil comparativo con el dispositivo (curva en líneas rectas) y sin el dispositivo (curva en líneas punteadas) , el plano de registros es el plano de corte situado en el extremo de la salida del dispositivo (X=L1+Lc+L2) .

Se constata que con el dispositivo, el perfil radial de temperatura presenta en las paredes una zona fría en el interior de la cual la temperatura es de aproximadamente 300°C, zona que no existe sin el dispositivo donde la temperatura . en la zona de pared es de aproximadamente 1600 °C.

Este efecto de enfriamiento a las paredes permite utilizar una metalurgia de acero ordinario sobre las paredes (4) y (2) que constituye el dispositivo.

Además, se observa en la figura 3 que el perfil radial es homogéneo en el sentido de que el intervalo de temperatura entre el centro (T= 730°C) y las paredes (T= 550°C) es inferior al 35%.

Conviene señalar que este nivel de homogeneidad en la salida del dispositivo es difícil de realizar teniendo en cuenta que una de las funciones del dispositivo es crear permanentemente una zona de temperatura nombrada "de pared" inferior a 500°C, para proteger las paredes correspondientes del dispositivo.

El f ncionamiento de la homogeneidad del perfil radial- de temperatura en la salida del dispositivo debe apreciarse teniendo en cuenta el segundo objetivo que permite realizar el dispositivo de acuerdo con la invención que es la creación de una zona de pared "fría" .

Las figuras 4 y 5 representan cartografías de isotemperatura y permiten visualizar los campos de temperatura con y sin el dispositivo.

La figura 4, (sin el dispositivo), hace evidente una expansión de las curvas de isotemperatura principalmente alrededor de la zona cónica (2) , mientras que en la figura 5 (con el dispositivo) se observa un estrechamiento muy importante de las curvas de isotemperatura que se encuentran concentradas en un pincel cilindrico aproximadamente alineado con el tubo de llama.' Este efecto de estrechamiento es particularmente interesante puesto que permite confinar la corriente caliente mantenido una zona de pared fría.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto interior de diámetro Di y que fluye sensiblemente según el eje del dispositivo, caracterizado porque comprende: un recinto cilindrico de diámetro De que rodea el conducto de diámetro Di sobre una longitud Ll, - una parte cónica convergente de longitud Le que permite pasar del diámetro De al diámetro Ds, estrictamente inferior a De, - un conducto cilindrico de diámetro Ds que se extiende sobre una longitud L2, al menos una compuerta de un fluido de enfriamiento de diámetro De, situada sensiblemente en forma perpendicular a la dirección del eje del dispositivo, y que permite alimentar con fluido de enfriamiento la parte anular comprendida entre el recinto cilindrico externo y el conducto interno, el dispositivo respetando las proporciones siguientes: - Ll/Di comprendido entre 0.5 y 2 y preferiblemente comprendido entre 1 y 2 Le/Di comprendido entre 0.5 y 5 y preferiblemente comprendido entre 0.6 y 2 L2/Di comprendido entre 1.5 y 10 y preferiblemente comprendido entre 2 y 5 Dc/Di comprendido entre 0.1 y 0.4 y preferiblemente comprendido entre 0.2 y 0.3 De/Di comprendido entre 1 y 5 y preferiblemente comprendido entre 1 y 2.

2. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la compuerta del fluido auxiliar está situada a una distancia d de la sección de entrada del dispositivo, d/Di es superior a 0.1.

3. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el conducto interior contiene un quemador que se extiende aproximadamente sobre una longitud igual a (Ll)/2.

4. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el recinto cilindrico de diámetro De es de acero ordinario.

5. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la corriente caliente es generada por un quemador in situ, la longitud del tubo de llama que contiene el quemador está comprendida entre 0.5 Ll y 0.8 Ll .

6. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque una rejilla está colocada en el espacio anular en un plano sensiblemente perpendicular al eje del dispositivo a una distancia comprendida entre Ll/4 y Ll/2.. .

7. Dispositivo axisimétrico de control de la temperatura de una corriente gaseosa caliente contenida en un conducto de diámetro Di de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, cuando la corriente caliente es generada por un quemador in situ, - y que el quemador genera un movimiento de rotación de gases de combustión, el fluido de enfriamiento es introducido en el espacio anular por el conducto para producir un movimiento de rotación del fluido de enfriamiento en el mismo sentido que el movimiento de rotación de. los gases de combustión 1 iberados- del quemador.

8. Procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa, caliente por medio del dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el fluido enfriamiento es inyectado a una velocidad media comprendida entre 5 m/s y 80 m/s, y preferiblemente comprendida entre 10 m/ s y 30 m/s .

9. Procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa caliente por medio del dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el fluido de enfriamiento es de aire a temperatura ambiente, puesto en rotación en un plano perpendicular al eje del dispositivo.

10. Procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa caliente por medio del dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la corriente gaseosa al nivel de la parte cónica del dispositivo presenta una zona de pared en el interior de la cual la temperatura está comprendida entre 200°C y 500°C.

11. Procedimiento de enfriamiento de una corriente gaseosa caliente por medio del dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la corriente gaseosa en la salida del dispositivo presenta un perfil radial de temperatura homogénea en toda su sección, es decir, con un intervalo de temperatura entre la temperatura del centro y la temperatura en los bordes inferiores a 35% .