MXPA02004771A - Ensamble de toberia sopladora de hollin con una tobera corriente abajo mejorada. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe un nuevo diseno de la tobera y del tubo deshollinador de un soplador de hollin para limpiar el interior de un intercambiador de calor mediante la colision de un surtidor del medio de limpieza. De acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion, el diseno de soplador de hollin desarrollado, incorpora una tobera en la punta del extremo distal del tubo deshollinador (tobera corriente abajo). El tubo deshollinador tambien incluye una tobera corriente arriba opuesta y longitudinalmente colocada lejos del extremo distal de la tobera. Este diseno permite que el flujo del medio de limpieza entre al extremo del tubo de entrada de la tobera sin que se interrumpa al final del tubo deshollinador. Ademas, la presente invencion tambien provee un canal convergente que se coloca en el interior de tubo deshollinador para dirigir el flujo del medio de limpieza pasando por la tobera corriente arriba hacia el extremo de tubo de entrada de la tobera corriente abajo con perdidas hidraulicas minimas y una mala distribucion del flujo. La presente invencion tambien describe un cuerpo de sustentacion que se coloca alrededor de la tobera corriente arriba para administrar las alteraciones provocas por el cuerpo achatado del canal convergente.

Description

ENSAMBLE DE TOBERA SOPLADORA DE HOLLIN CON UNA TOBERA CORRIENTE ABAJO MEJORADA REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD RELACIONADA

[0001] Esta especificación reclama la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional Norteamericana No. 60/261,542, presentada el 12 de enero del 2001, titulada "Sootblower Nozzle Assembly With an Improved Downstream Nozzle".

CAMPO TECNICO DE LA INVENCION

[0002] Esta invención generalmente se refiere a un dispositivo soplador de hollin para limpiar superficies interiores de dispositivos de combustión a gran escala. Más específicamente, esta invención se refiere a nuevos diseños de toberas para un tubo deshollinador de soplador de hollin que proporciona un rendimiento de limpieza mejorado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

[0003] Los sopladores de hollin se utilizan para proyectar una corriente de un medio de soplado, tal como vapor, aire, o agua contra las superficies del intercambiador de calor de dispositivos de combustión a gran escala, tales como calderas de instalaciones y calderas de recuperación de proceso. En operación, los productos de combustión provocan que la escoria y la incrustación de ceniza se cimente en las superficies de transferencia de calor, degradando el rendimiento térmico del sistema. Los sopladores de hollín se operan periódicamente para limpiar las superficies para establecer las características de operación deseadas. Generalmente, los sopladores de hollín incluyen un tubo deshollinador que se conecta a una fuente presurizada de medio de soplado. Los sopladores de hollín también incluyen por lo menos una tobera de la cual el medio de soplado se descarga en una corriente o un chorro. En un soplador* de hollín de retracción, el tubo deshollinador se hace avanzar periódicamente dentro y se retrae del interior de la caldera a medida que el medio de soplado se descarga de las toberas. En. un soplador de hollín estacionario, el tubo deshollinador se fija en posición dentro de la caldera pero puede hacerse girar periódicamente mientras que el medio de soplado se descarga de las toberas. En cualquier tipo, el impacto del medio de soplado descargado con los depósitos acumulados en las superficies de intercambio de calor desplaza los depósitos. Las Patentes Norteamericanas que generalmente describen los sopladores de hollín incluyen lo siguiente, lo cual se incorpora en la presente para referencia de las Patentes Norteamericanas Nos. 3,439,376; 3,585,673; 3,782,336; y 4,422,882.

[0004] Un tubo deshollinador de soplador de hollín típico comprende por lo menos dos toberas que se orientan típicamente en forma diamétrica para descargar corrientes en direcciones de 180° una de la otra. Estas, .toberas pueden estar directamente opuestas, es decir, en la misma posición longitudinal a lo largo del tubo deshollinador o se separa longitudinalmente entre sí. En el último caso, la tobera más cercana al extremo distante del tubo deshollinador se refiere típicamente como la tobera corriente abajo. La tobera longitudinalmente más allá del extremo distante se refiere comúnmente como la tobera corriente arriba.. Las toberas generalmente son pero no siempre se orientan con su pasaje central perpendicular a y que intercruza el eje longitudinal del tubo deshollinador y se coloca cerca del extremo distante del tubo deshollinador.

[0005] Varios medios de limpieza se utilizan en los sopladores de hollín. El vapor y el aire se utilizan en muchas aplicaciones. La limpieza de la escoria y las incrustaciones de ceniza dentro de las superficies internas de un dispositivo de combustión ocurre a través de una combinación de choque mecánico y térmico provocado por el impacto del medio de limpieza. Para poder aumentar este efecto, los tubos deshollinadores y las toberas se diseñan para producir una corriente coherente de medios de limpieza que tenga una presión máxima de alto impacto en la superficie que se limpia. El rendimiento de la tobera se cuantifica generalmente al medir la presión dinámica que choca con una superficie localizada en la intersección del eje de simetría de la tobera a una distancia dada de la tobera. Para poder maximizar el efecto de limpieza, se desea tener la corriente de medio de soplado comprimible completamente expandida a medida que sale de la tobera. L expansión completa se refiere a una condición en la cual la presión estática de la corriente que sale de la tobera alcanza la dé la presión ambiente dentro de la caldera. El grado de expansión que un chorro experimenta a medida que pasa a través de las toberas es dependiente, en parte, del diámetro (D) de la boca y la longitud de la zona de expansión dentro de la tobera (L) , comúnmente expresada como una relación de L/D. Dentro de los límites, una relación L/D más elevada generalmente proporciona mejor rendimiento de la tobera.

[0006] La teoría del diseño de toberas supersónica clásica para fluidos comprimibles tales como aire o vapor requieren que la tobera tenga un área en corte transversal de flujo mínima con frecuencia referida como la boca, seguida por un área en corte transversal en expansión (zona de expansión) que permita que la presión de fluido se reduzca a medida que pasa a través de la tobera y acelera el flujo a velocidades mayores que la velocidad del sonido. Se han desarrollado varios diseños de tobera que optimizan la relación de L/D para expandir sustancialmente la corriente o chorro, a medida que sale la tobera. Al restringir las longitudes prácticas que las toberas sopladoras de hollín pueden tener ej un requerimiento que el ensamblaje deshollinador debe pasar a través de una abertura pequeña en la pared exterior de la caldera, llamada caja embutida. Para sopladores de hollín de retracción grandes, los tubos deshollinadores típicamente tienen un diámetro en el orden de tres a cinco pulgadas. Las toberas para tales tubos deshollinadores no pueden extenderse a una distancia significante más allá del exterior de la superficie cilindrica del tubo deshollinador. En aplicaciones en las cuales dos toberas se oponen diametralmente, varias limitaciones en extender la longitud de las toberas se impone para evitar la interferencia física directa entre las toberas o una restricción inaceptable del flujo líquido ocurre en las entradas de las toberas. En un esfuerzo por permitir toberas sopladoras de hollín mayores, las toberas de los tubos deshollinadores de soplador de hollín con frecuencia se colocan longitudinalmente. Aunque esta configuración generalmente permite mejorar el rendimiento para facilitar el uso de toberas que tienen una mayor relación de L/D ideal, se ha encontrado que la tobera corriente arriba muestra rendimiento significativamente mejor que la tobera corriente abajo. De este modo, una indiferencia indeseable en el efecto de limpieza resulta entre las toberas.

[0007] Inicialmente, el bajo rendimiento de la tobera corriente abajo se atribuyó a la pérdida de presión estática asociada con el flujo liquido que pasa alrededor del cuerpo achatado presentado por la tobera corriente arriba en la forma de la proyección cilindrica de la tobera en el interior del tubo deshollinador. Sin embargo, experimentos conducidos revelaron que aún cuando la tobera corriente arriba se mueva radialmente hacia fuera para no presentar obstrucción al flujo a través del tubo deshollinador, el rendimiento de la tobera corriente abajo no mejoró significativamente. El bajo rendimiento de la tobera corriente abajo se cree que es debido, en una forma significante, al área de estancamiento creada en el extremo distante del tubo deshollinador convencional. Una boquilla de tubo deshollinador típico o "obturador de tobera" tiene una superficie extrema distante redondeada, hemisférica. Puesto que la tobera corriente abajo penetra al obturador de tobera antes . de la superficie extrema hemisférica de extremo distante, un volumen interno existe más allá de la tobera corriente abajo. Por consiguiente, una porción significante del fluido de limpieza que alcanza la tobera corriente abajo se fuerza al fluir pasando la entrada de tobera y entrando a una condición de estancamiento en el extremo distante de tubo deshollinador, y después re-acelerando para entrar a la tobera. Además, las corrientes posteriores que regresan del extremo distante están en colisión con las corrientes delanteras en la entrada de tobera corriente abajo que lleva a pérdidas hidráulicas mucho mayores y distorsionan más ampliamente la distribución de flujo en la tobera. Las pérdidas hidráulicas asociadas con las condiciones de estancamiento en el extremo distante y en la entrada de tobera acoplada con la mala distribución de flujo que, basándose en los conceptos desarrollados junto con esta invención, se cree, en gran parte son responsables del bajo rendimiento de la tobera corriente abajo. Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de proporcionar un diseño de tubo deshollinador novedoso que sustancialmente aumentará el rendimiento de la tobera corriente abajo.

COMPENDIO DE LA INVENCION

[0008] De acuerdo con esta invención, se proporcionan las mejoras en el diseño de la tobera que proporcionan rendimiento mejorado de la tobera corriente abajo. En cada caso, de acuerdo con esta invención, el obturador de tobera se forma para eliminar sustancialmente el estancamiento dentro del área de tubo deshollinador más allá de la tobera corriente abajo encontrada en los diseños de la técnica anterior. Otra característica benéfica de esta invención implica perfilar en la tobera corriente arriba lo cual disminuye la desviación para fluir del medio de limpieza a la tobera corriente abajo.

[0009] Brevemente, una primera modalidad de la presente invención incluye una tobera corriente abajo en el extremo distante del tubo deshollinador con un canal de convergencia formado en el interior de tubo deshollinador para dirigir el flujo del medio de limpieza que pasa la tobera corriente arriba y dirigiendo el flujo a la tobera corriente abajo. El canal de convergencias sustancialmente elimina el volumen de estancamiento del extremo distante del tubo deshollinador convencional. Esto obtiene el beneficio de reducir pérdidas hidráulicas y mejorar el grado de uniformidad de la velocidad de flujo en la boca, lo cual a su vez mejora la expansión de flujo y la conversión de energía estática en energía cinética.

[0010] La segunda modalidad de la presente invención tiene una superficie interior sustancialmente idéntica a la primera modalidad. Sin embargo, el obturador de tobera de la segunda modalidad tiene una configuración de pared delgada que reduce la masa del obturador de tobera.

[0011] Una tercera modalidad de la presente invención incluye un cuerpo aerodinámico alrededor de la superficie exterior de la tobera corriente arriba. Al proporcionar el diseño perfilado de la superficie exterior de la tobera corriente arriba, los disturbios de flujo asociados con la tobera corriente arriba se disminuyen.

[0012] Una cuarta modalidad de la invención caracteriza una tobera corriente arriba con su entrada terminando en punta hacia el flujo del medio de limpieza que fluye a través del tubo deshollinador.

[0013] En una quinta modalidad, la tobera corriente arriba caracteriza un eje longitudinal perpendicular al eje longitudinal del tubo deshollinador con la tobera en punta hacia el flujo del medio de soplado.

[0014] En una sexta modalidad de acuerdo con la enseñanza de la presente invención proporciona el diseño de la tobera corriente arriba teniendo el flujo rápido de extremo de salida con el cuerpo de tubo deshollinador.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0015] Las demás características y ventajas de la invención se volverán aparentes a partir de la siguiente discusión y los dibujos anexos, en los cuales:

[0016] La FIGURA 1 es una vista pictórica de un soplador de hollín de retracción grande el cual es un tipo de soplador de hollín que puede incorporar los ensambles de tobera de la presente invención;

[0017] la FIGURA 2 es una vista en corte transversal de un obturador de tobera de soplador de hollín de acuerdo con las enseñanzas de la técnica anterior;

[0018] la FIGURA 2A es una vista transversal similar a la FIGURA 2 pero mostrando regiones de ¦ estancamiento alternativas del cabezal de la tobera;

[0019] la FIGURA. 3 es una representación en perspectiva de un obturador de tobera del tubo deshollinador que incorpora las características de acuerdo con una primera modalidad de la invención;

[0020] la FIGURA 4 es una vista frontal en corte transversal del obturador de tobera del tubo deshollinador de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención como se muestra en la FIGURA 3;

[0021] la FIGURA 5A es una vista en corte transversal alargada de la tobera corriente arriba de acuerdo con las enseñanzas de la primera modalidad de la presente invención;

[0022] la FIGURA 5B es una vista en corte transversal alargada de la tobera corriente abajo de acuerdo con las enseñanzas de la primera modalidad de la presente invención;

[0023] la FIGURA 6 es una vista frontal en corte transversal del obturador de tobera del tubo deshollinador que tiene una configuración de pared delgada de acuerdo con las enseñanzas de la segunda modalidad de la presente invención;

[0024] ia FIGURA 7 es una vista frontal en corte transversal del obturador de tobera de tubo deshollinador que incorpora el cuerpo aerodinámico o perfilado alrededor de la tobera corriente arriba de acuerdo con las enseñanzas de la tercera modalidad de la presente invención;

[0025] la FIGURA 7A es una vista en corte transversal elevada del obturador de tobera del tubo deshollinador que incorpora el cuerpo aerodinámico alrededor de la tobera corriente arriba de acuerdo con las enseñanzas de la tercera modalidad de la presente invención;

[0026] la FIGURA 7B es una vista en perspectiva del obturador de tobera del tubo deshollinador que incorpora el cuerpo aerodinámico alrededor de la tobera corriente arriba en donde la superficie externa de la tobera tiene una sección en corte transversal trapezoidal de acuerdo con las enseñanzas de la tercera modalidad de la presente invención;

[0027] la FIGURA 8 es una representación en corte transversal del obturador de tobera de tubo deshollinador que tiene una tobera corriente arriba curvada con respecto al eje longitudinal del tubo deshollinador de acuerdo con la cuarta modalidad de la presente invención;

[0028] la FIGURA 9 es una representación én corte transversal del obturador de tobera del tubo deshollinador que tiene una tobara corriente arriba con un eje de descarga recto y una abertura de entrada inclinada de acuerdo con la quinta modalidad de la presente invención; y

[0029] la FIGURA 10 es una representación en corte transversal del obturador de tobera de tubo deshollinador que tiene un plano de salida del ras de la tobera corriente arriba con el diámetro exterior del obturador de tobera del tubo deshollinador y que tiene una construcción de pared delgada de acuerdo con la sexta modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[0030] La siguiente descripción de la modalidad preferida es meramente ejemplar en naturaleza, y de ninguna forma se pretende que limite la invención o su aplicación o usos.

[0031] Un soplador de hollín representativo, se muestra en la FIGURA 1 y se designa generalmente por el número de referencia 10. El soplador 10 de hollín principalmente comprende el ensamble 12 de estructura, el tubo 14 deshollinador, el tubo 16 de alimentación y un portador 18. El soplador 10 de hollín se muestra en su posición de descanso normalmente retraída. Con la activación, el tubo 14 deshollinador se extiende dentro y se retrae desde un sistema de combustión tal como una caldera (no mostrada) y puede hacerse girar simultáneamente.

[0032] El ensamble 12 de estructura incluye una caja 20 de estructura en forma generalmente rectangular, la cual forma un alojamiento para toda la unidad. El transportador 18 se guía a lo largo de dos pares de vías localizadas en lados opuestos de la caja 20 de estructura, incluyendo un par de vías inferiores (no mostradas) y vías 22 superiores. Un par de vías dentadas (no mostradas) se conectan rígidamente a las vías 22 superiores y se proporcionan para permitir el movimiento longitudinal del transportador 18. El ensamble 12 de estructuras se soporta en una caja embutida (no mostrada) que se fija a la pared de la caldera o a otra estructura de montaje y se soporta adicionalmente por abrazaderas 24 de soporte posteriores.

[0033] El transportador 18 conduce al tubo 14 deshollinador dentro y fuera de la caldera e incluye un motor 26 de impulsión y la caja 28 de engranes la cual se cierra por el alojamiento 30. El transportador 18 conduce un par de engranajes 32 de piñón que acopla las vías dentadas para hacer avanzar el transportador y el tubo 14 deshollinador. Los rodillos 34 de soporte acoplan las vías de guía para soportar el transportador 18.

[0034] El tubo 16 de alimentación se une en un extremo a la abrazadera 36 posterior y conduce el flujo del medio de limpieza el cual se controla a través de la acción de la válvula 38 de disparo. La válvula 38 de disparo se acciona a través de conexiones 40 que se acoplan por el transportador 18 para comenzar el medio de limpieza al descargar con la extensión del tubo 14 deshollinador, y cortar el flujo una vez que el tubo deshollinador y el portador regresan a su posición retraída inactiva, como se muestra en la FIGURA 1. El tubo 14 deshollinador sobre ajusta el tubo 16 de alimentación y un sello hermético al fluido entre los mismos se proporciona por el empaque (no mostrados) un medio soplador de hollín tal como aire o vapor fluye dentro de un tubo 14 deshollinador y sale a través de una o más toberas 50 montadas en el obturador 52 de tobera, que define un extremo 51 distante. El extremo 51 distante se cierra por una pared 53 semiesférica.

[0035] El cable 42 eléctrico embobinado conduce la energía al motor 26 de impulsión. La abrazadera 44 de soporte frontal soporta al tubo 14 deshollinador durante su movimiento longitudinal y rotacional. Para longitudes de tubo deshollinador mayores, un soporte 46 intermedio puede proporcionarse para prevenir la deflexión de doblez excesiva del tubo deshollinador.

[0036] Ahora con referencia a la FIGURA 2, una ilustración más detallada de un obturador 52 de tobera de acuerdo con la técnica anterior se proporciona. Como se muestra, el obturador 52 de tobera incluye un par de toberas 50A y 50B colocadas díametraimente opuestas. Las toberas 50A y 50B se desplazan del extremo 51 distante, con la tobera 50B siendo referida como la tobera corriente abajo (más cercana al extremo 51 distante) , y la tobera 50A siendo la tobera corriente arriba (más alejada del extremo 51 distante) .

[0037] El medio de limpieza, típicamente vapor bajo una presión manométrica de aproximadamente 150 psi o más, fluye dentro del obturador 52 de tobera en la dirección como se indica por la flecha 21. Una porción del medio de limpieza entra y se descarga desde la tobera 50A corriente arriba como se designa por la flecha 23. En una porción del flujo designado por las flechas 25 pasa a la tobera 50A y continua fluyendo hacia la tobera 50B corriente abajo. Parte de ese fluido sale directamente a la tobera 50B designado por la flecha 27. Como se explica en los anterior, la tobera 50B corriente abajo típicamente muestra rendimiento más bajo cuando se compara con la tobera 50? corriente arriba. Esto se atribuye al hecho de que el flujo del medio de limpieza que pasa a la tobera 50A corriente arriba y la tobera 50B corriente abajo designada por las flechas 29 entra a un cese completo (se estanca) en el extremo 51 distante del tubo 14 deshollinador, creando de este modo una región 31 de estancamiento en el extremo 51 distante más allá de la tobera 50B corriente abajo. Por lo tanto, el medio de limpieza representado por la flecha 33 tiene que re-acelerar, el flujo hacia atrás y surgir con el flujo 27 entrante. El surgimiento del flujo delantero representado por la flecha 27 y el flujo trasero representado por la flecha 33 resulta en pérdida de energía debido a las pérdidas hidráulicas en la entrada de la tobera, y también resulta en mala distribución de flujo. La pérdida de energía asociada con las condiciones de estancamiento en el extremo distante y las pérdidas hidráulicas en la entrada de la tobera, y la deformación del perfil de flujo de entrada se cree que son responsables del rendimiento menor de la tobera corriente abajo en los diseños de la técnica anterior.

[0038] Como se menciona previamente, existen varias explicaciones para el rendimiento comparativamente menor de la tobera 50B corriente abajo cuando se compara con la tobera 50A. Se ha encontrado que el rendimiento de la tobera 50B corriente abajo se mejora al eliminar el área de estancamiento en el extremo 51 distante del obturador de tobera y moviendo el área de estancamiento a la entrada de la tobera corriente abajo; en otras palabras, eliminado sustancialmente el medio de limpieza que fluye representado por las flechas 29 y 33 mostrado en la FIGURA 2. Las ventajas de este concepto de diseño pueden describirse matemáticamente con' referencia a la siguiente descripción y la FIGURA 2A.

[0039] Uno de los parámetros clave en diseñar una tobera Laval convergente/divergente eficiente, tal como las toberas 50A y 50B, es la relación de área de boca a salida (Ae/At) . Una tobera con una relación de área de boca a salida ideal puede lograr un flujo uniforme completamente expandido en el plano de salida de la tobera.. La cantidad de expansión de gas en la sección divergente se proporciona por la ecuación siguiente que caracteriza al flujo del medio de limpieza como una dimensional para el mismo de cálculo simplificado.

En donde, Ae= Area de la salida de la tobera At= Area de la boca también es igual al área del plano sónico ideal .

[0040] El número Mach de salida, Me, se relaciona a la relación de área de boca a salida mediante la ecuación continua y las relaciones isentrópicas de un gas ideal (véase Michael A. Saad, "Compressible Fluid Flow", Prentice Hall, Second Edition, page 98) .

En donde, Y = Relación de calor especifico del fluido de limpieza. Para el aire Y = 1.4 para el vapor, Y - 1.329 Pe = Presión estática de la salida de la tobera, psia Po = Presión total, psia Me = Al número de Mach de la salida de la tobera

[0041] En la ecuación 2 anterior, la relación entre el número de Mach de salida y la relación de presión se basa en la suposición en que el flujo alcanza la velocidad del sonido en el plano del área en corte transversal más pequeña de la tobera convergente-divergente, nominalmente la boca. Sin embargo, en la práctica, especialmente en las aplicaciones de soplador de hollín, el flujo no alcanza la velocidad del sonido en la boca, y ni aún en el mismo plano. El plano sónico actual incrusta normalmente más allá de la corriente abajo de la boca, y su forma se vuelve mucho menos uniforme y tridimensional.

[0042] La distorsión del plano sónico principalmente es debido a la mala distribución de flujo en la sección de la entrada de la tobera. En aplicaciones de soplador de hollín, como se muestra por las flechas 23 para la tobera 50A y las flechas 33 y 27 para la tobera 50B en la FIGURA 2, el fluido de limpieza alcanza la tobera a 90° fuera de su eje central. Con tal configuración, el flujo que entra en la tobera favorece la mitad de la corriente abajo de la tobera de la sección de entrada ya que el ángulo de entrada es menos escalonado.

[0043] La distorsión y dislocación del plano sónico consecuentemente impacto la expansión del fluido de limpieza en la sección divergente, y resulta en presión de salida distribuida poco uniformemente y el número de Mach. Estos hallazgos fueron consistentes con la medida y la presión estática de salida predicha para una de las toberas del soplador de hollín convencionales.

[0044] Para explicar el cambio en el plano sónico, el número de Mach actual en la salida puede relacionarse con el área de boca a salida ideal como sigue: En donde, At_a = Al área efectiva del plano sónico actual. Me_a = Promedio del número de Mach actual en la salida de la tobera.

[0045] El grado de mal distribución del número Mach de salida y la presión estática varia entre las toberas 50A y 50B corriente arriba y corriente abajo respectivamente de un soplador de hollin. Parece que la tobera 50B corriente abajo no muestra condiciones de salida más uniformes que la tobera 50A corriente arriba, lo cual se cree es parte de la causa de su rendimiento relativamente deficiente.

[0046] La ubicación de la tobera 50B corriente abajo con relación al extremo 51 distante no solo provoca mayores pérdidas hidráulicas, sino también provoca mayor desalineación de las corrientes de flujo entrantes con la entrada de la tobera. Nuevamente, la mala distribución de flujo en la entrada de la tobera puede trasladarse a mayor cambio y se distorsiona el plano sónico, y consecuentemente deficiente rendimiento. Para los diseños de la técnica anterior, la relación (At/At_a) es menor que la tobera 50B corriente abajo comparada con la tobera 50A corriente arriba. ·

[0047] Al diseñar toberas de sopladores de hollín más eficientes, es necesario mantener la relación de área ideal y actual (At/At_a) más cercana a la unidad. Varios métodos se proponen en este descubrimiento para lograr esta meta. Para la tobera corriente arriba, la relación wAt/At_a" es en parte influenciada por la dimensión "X" y "a" mostrada en la FIGURA 2A, (At/At_a = f(a, X). La dimensión X designa la separación longitudinal entre las toberas 50A y 50B.

[0048] Un espacio X menor puede provocar que la corriente 27 de flujo entrante se desalinee más con el eje de la tobera corriente arriba. Por ejemplo, un espacio de cinco pulgadas para X tiene un rendimiento relativamente mejor que un espacio de cuatro pulgadas para X.

[0049] Mientras que la distancia X mayor es benéfica, ésta está el mismo tiempo deseado en la mayoría de las aplicaciones de soplador de hollín para mantener X a un mínimo por razones mecánicas. En tales circunstancias, una distancia X óptima debe utilizarse lo cual puede disminuir la perturbación de flujo y aún satisfacer los requerimientos mecánicos. También, al reducir las corrientes de flujo alcanzan un ángulo (a) mostrado en la FIGURA 2A puede reducir la mala distribución de flujo en la entrada de la tobera, y potencialmente reducir las pérdidas de la entrada.

[0050] Para la tobera 50B corriente abajo, la relación "At/At_a" está en parte influenciada por la dimensión ' " mostrada en la FIGURA 2A, (At/At_a = f (Y) ) . La dimensión Y se define como la distancia longitudinal entre la superficie interior del extremo 51 distante y el eje de entrada de la tobera 50B corriente abajo.

[0051] Nuevamente, con referencia a la FIGURA 2A, la ubicación del plano distante con relación a la tobera 50B corriente abajo, influencia la alineación de la corriente de flujo dentro de la tobera y provoca una mayor mala distribución de flujo. Por ejemplo, Yl (que tipifica la técnica anterior) es la distancia menos favorable entre el eje central de la tobera y el extremo 51 distante del tubo deshollinador. Con tal configuración, el rendimiento de la tobera es relativamente deficiente. Y2 es una distancia mejorada la cual se basa en una superficie de extremo distante modificada designada como 51' . En el caso de Y2, el fluido 52 de limpieza no fluye pasando la tobera 50B corriente abajo, por lo tanto eliminando las condiciones de estancamiento de los flujos representados por las flechas 29 y 33. En lugar de ello, el flujo se acanala eficientemente a la entrada de la tobera. De este modo, si la dimensión Y se asume positiva en la dirección a la izquierda junto con el eje longitudinal del obturador 52 de tobera mostrado en la FIGURA 2A, existe una ausencia de cualquier flujo sustancial del medio de limpieza en la dirección Y negativa. También, si el eje longitudinal (mostrado como una linea punteada) de la tobera 50B define un eje Z asumido positivo en la dirección de descarga de la tobera, entonces es además verdadero que una vez que el punto longitudinal se alcanza junto con el obturador 52 de tobera donde el primer flujo comienza a entrar a la tobera 50B corriente abajo, existe una ausencia completa de cualquier vector de velocidad de flujo que tenga un componente Z negativo. De este modo, las pérdidas hidráulicas y de energía y de la entrada de la tobera se minimizan, mejorando el rendimiento de la tobera 50B corriente abajo. Además, con esta mejora, el fluido de limpieza entra a la tobera 50B corriente abajo con mayor uniformidad, por lo tanto disminuyendo la distorsión del plano sónico que a su vez mejora la expansión de fluido y la conversión de la presión total a la energía cinética. El valor óptimo de Y es sustancialmente igual a Y2 lo cual es la mitad del diámetro del extremo de entrada de la tobera 50B corriente abajo.

[0052] Por otro lado, no es benéfico proporcionar una forma de la superficie interior de extremo distante a 51''. En tal configuración, el área de flujo de entrada se reduce y las corrientes de flujo se desalinean adicionalmente con relación al eje central de la tobera, lo cual puede llevar a la separación de flujo y derramamiento.

[0053] Ahora con referencia a las FIGURAS 3 y 4, se muestra un obturador 102 de tobera del tubo deshollinador de acuerdo con las enseñanzas de la primera modalidad de esta invención. El obturador 102 de tobera de tubo deshollinador comprende un cuerpo interior hueco o cámara 104 .de sobrepresión que tiene una superficie 105 exterior. El extremo distante del obturador de tobera del tubo deshollinador se representa generalmente por el número de referencia 106. El obturador de tobera del tubo deshollinador incluye dos toberas 108 y 110 radialmente colocadas y longitudinalmente separadas. De preferencia, el obturador 102 de tobera del tubo deshollinador y las toberas 108 y 110 se forman como una pieza integral. Alternativamente, también es posible soldar las toberas dentro del obturador 102 de tobera.

[0054] La FIGURA 4 ilustra en detallé las toberas 108 y 110. Como se muestra, la tobera 108 se coloca en el extremo 106 distante del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador y se refiere comúnmente como la tobera corriente abajo. La tobera 110 dispuesta longitudinalmente lejos del extremo 106 distante se refiere comúnmente como a la tobera corriente arriba.

[0055] Con referencia a las FIGURAS 4 y 5A, la tobera 110 corriente arriba se muestra la cual es una tobera convergente y divergente típica de la configuración Laval bien conocida. En particular, la tobera 110 corriente arriba define un extremo 112 de entrada que está en comunicación con el cuerpo 104 interior del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador. La tobera 110 también define un extremo 114 de salida a través del cual el medio de limpieza se descarga. La pared 116 convergente y la pared 118 divergente forman la boca 120. El eje 122 central de la descarga de la tobera 110 está sustancialmente en perpendicular al eje 125 longitudinal del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador. Sin embargo, también es posible tener el eje central de descarga 122 orientado dentro de un ángulo de aproximadamente setenta grados (70°) aproximadamente a un ángulo sustancialmente perpendicular al eje longitudinal. La pared 118 divergente de la tobera 110 define un ángulo f? de divergencia como se mide a partir del eje central de la descarga 122. La tobera 110 además define una zona 124 de expansión que tiene una longitud Ll entre la boca 120 y el extremo 114 de salida.

[0056] Con referencia a las FIGURAS 4 y 5B, la tobera 108 corriente abajo también comprende un extremo 126 de entrada y un extremo 128 de salida formado alrededor del eje 136. Una porción del medio de limpieza no entra a la tobera 110 corriente arriba, entra a la tobera 108 corriente abajo en el extremo 126 de entrada. El medio de limpieza entra al extremo 126 de entrada y sale de la tobera 108, a través del extremo 128 de salida. La pared 130 convergente y la pared 132 divergente define la boca 134 de la tobera 108 corriente abajo. El plano de la boca 134 sustancialmente paralelo al eje 125 longitudinal del obturador de tobera. Las paredes 132 divergentes de la tobera 108 corriente abajo son rectas, es decir, cónicas en forma, pero puede utilizarse en diferentes formas. El eje 136 central de la tobera 108 se orienta dentro de un ángulo de aproximadamente setenta grados (70°) aproximadamente a un ángulo sustancialmente perpendicular al eje 125 longitudinal del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador. La tobera 108 define un ángulo <|>2 de divergencia como se mide a partir del eje central de la descarga 136. En una zona 138 de expansión que tiene una longitud L2 se define entre la boca 134 y el extremo 128 de salida.

[0057] Con referencia a la FIGURA 4, puesto que el rendimiento de una tobera depende en parte, del grado de expansión del medio de limpieza, el chorro que sale a través de la tobera. De preferencia, la tobera 108 corriente abajo y la tobera 110 corriente arriba tienen idéntica geometría. Alternativamente, la presente invención también puede incorporar la tobera 108 y 110 corriente abajo y corriente arriba, respectivamente, teniendo diferente geometría. En particular, el diámetro de la boca 134 de la tobera 108 corriente abajo puede ser mayor que el diámetro de la boca 120 de la tobera 110 corriente arriba. Además, la longitud L2 de la cámara 138 de expansión puede ser mayor que la longitud Ll de la cámara 124 de expansión de la tobera 110 corriente arriba. En una modalidad alternativa. El diámetro de la boca 134 es por lo menos 5% mayor que el diámetro de la boca 120 y la longitud L2 es por lo menos 10% mayor que la longitud Ll. Por lo tanto, en la relación L/D de la tobera 108 corriente abajo puede ser mayor que la relación L/D de la tobera 110 corriente arriba.

[0058] Como se muestra en la FIGURA 4f el flujo del medio de limpieza que pasa la tobera 110 corriente arriba representado por la flecha 152 se dirige por un canal 142 de convergencia. El canal 142 de convergencia se forma en el interior 104 del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador entre la tobera 110 corriente arriba y la tobera 108 corriente abajo'. El canal 142 de convergencia se forma preferiblemente al colocar un cuerpo 144 de contorno convergente aerodinámico alrededor de la superficie de la boca 134 de la tobera corriente abajo. El canal 142 de convergencia disminuye gradualmente el corte transversal del interior 104 del obturador 102 de tobera de tubo deshollinador entre el extremo 112 de entrada de la tobera 110 corriente arriba y el extremo 126 de entrada de la tobera 108 corriente abajo. La punta 148 del cuerpo 144 está en el mismo plano que el extremo 126 de entrada de la tobera 108. En ' la modalidad preferida, el cuerpo 144 de contorno es una parte integral del obturador 102 de tobera de tubo deshollinador y la tobera 108 corriente abajo. El cuerpo 144 de contorno tiene un contorno inclinado de manera que el flujo del medio de limpieza se dirigirá hacia el extremo 126 de entrada de la tobera 108 corriente abajo. De este modo, el canal 142 de convergencia presenta un área de flujo en corte transversal para el medio dé soplado que reduce ligeramente pasando solo la tobera 110 corriente arriba a la tobera 108 corriente abajo y regresar el flujo del medio de limpieza para entrar a la tobera corriente abajo con pérdidas hidráulicas reducidas.

[0059] Como se muestra en la FIGURA 4, la operación del obturador 102 de tobera de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención se ilustra. Los medios de limpieza fluyen en el interior 104 del obturador 102 de tobera del tubo deshollinador en la dirección mostrada por las flechas 150. Una porción del medio de limpieza entra a la tobera 110 corriente · arriba a través del extremo 112 de entrada. El medio de limpieza entonces entra a la boca 120 donde el medio puede alcanzar la velocidad del sonido. El medio entonces entra a la cámara 124 de expansión donde se acelera además y sale de la tobera 110 corriente arriba en el extremo 114 de salida.

[0060] Una porción del medio de limpieza que no entra al extremo 112 de entrada de la tobera 110 corriente arriba fluye hacia la tobera 108 corriente abajo como se indica por las flechas 152. El medio de limpieza fluye dentro del canal 142 de convergencia formado en el interior 104 del obturador 102 del tubo deshollinador. El canal 142 de convergencia dirige el medio de limpieza hasta el extremo 126 de entrada de la tobera 108 corriente abajo. Por lo tanto, el medio de limpieza no fluye sustancialmente más allá en forma longitudinal del extremo 126 de entrada de la tobera 108 corriente abajo. Además, una vez que el flujo alcanza al extremo 126 de entrada, no existen componentes de velocidad de flujo en la dirección "Z" negativa, definida como alineada con el eje 136 y positiva la dirección de la descarga de flujo. Debido a la presencia del canal 142 de convergencia, el flujo del medio de limpieza se impulsa más eficientemente a la entrada 126 de tobera. La pérdida de energia asociada con el medio de limpieza que entra a la boca 134 de la tobera 108 corriente abajo se reduce, de este modo aumentando el rendimiento de la tobera 108 corriente abajo. A diferencia de los diseños de la técnica anterior, el medio de fluido no tiene que entrar a un cese completo en una región más allá de la tobera corriente abajo y después reacelerar para entrar al extremo 126 de entrada de la tobera 108. Además, puesto que también es posible tener diferente geometría para la tobera 110 corriente arriba y la tobera 108 corriente abajo, el medio de limpieza que entra a la zona 138 de expansión en la tobera 108 corriente abajo se expande más que el medio de limpieza en la zona 124 de expansión de la tobera 110 corriente arriba para compensar cualquier diferencia de la presión de la entrada a la tobera entre las toberas 108 y 110. La energía cinética del medio de limpieza que sale de la tobera 108 corriente abajo se aproxima más cercanamente a la energía cinética de medios de limpieza que salen de la tobera 110 corriente arriba.

[0061] Con referencia particular a la FIGURA 6, se muestra un obturador 202 de tobera de tubo deshollinador de acuerdo con la segunda modalidad de la presente invención. El obturador 202 de tobera de tubo deshollinador es similar al obturador 102 de tobera de tubo deshollinador que define un interior 204 hueco y una superficie 205 exterior. El obturador 202 de tobera de tubo deshollinador tiene una tobera 208 corriente abajo y una tobera 210 corriente arriba que tienen idéntica configuración a las toberas 108 y 110 de la primera modalidad. Además, el obturador 202 de tobera tiene volumen interno idéntico y trayectorias de flujo - como el obturador 102 de tobera.

[0062] La segunda modalidad difiere en que la primera modalidad en el espesor de pared del bloque 202 de tobera se reduce. La obstrucción 244 de flujo es hueca, reduciendo asi la masa del obturador 202 de tobera.

[0063] Con referencia a las FIGURAS 7, 7A y 7B, se muestra un obturador 302 de tobera del tubo deshollinador para un soplador de hollín de acuerdo con la enseñanza de la tercera modalidad de la presente invención. El obturador 302 de tobera de tubo deshollinador incluye un interior 304 hueco. El obturador 302 de tobera del tubo deshollinador incluye una tobera 306 corriente abajo y una tobera 310 corriente arriba. La dimensión y geometría de las toberas 306 y 310 corriente abajo y corriente arriba, respectivamente/ son idénticas a la dimensión y geometría de la tobera 108 y 110 de la primera modalidad.

[0064] Esta modalidad del obturador 302 de tobera del tubo- deshollinador difiere de la modalidad previamente descrita en que la tobera 310 corriente arriba incluye un cuerpo 311 aerodinámico o perfilado alrededor de la superficie 312 de divergencia de la tobera 310 corriente arriba. De preferencia, el cuerpo 311 aerodinámico de la tobera corriente arriba tiene un corte transversal trapezoidal. La sección 307 divergente (como se muestra en la FIGURA 7A) de la tobera 310 corriente arriba es circular en cada punto a lo largo de su eje desde la entrada al plano de salida. El cuerpo 311 aerodinámico tiene una superficie 314A de inclinación corriente arriba suave y una superficie 3142 de inclinación corriente abajo. La superficie 314A de inclinación corriente arriba recibe el medio de limpieza desde el extremo próximo del obturador de tobera que fluye en la dirección como se muestra por las flechas 319 en la FIGURA 7. La superficie 314B de inclinación descendente permite que un flujo suave del medio de limpieza pase a l tobera 310 corriente arriba hasta el extremo 316 de entrada de la tobera 306 corriente abajo como se muestra por las flechas 320. El ángulo de inclinación ?? del cuerpo 311 aerodinámico se mide entre el eje 315 central de la tobera 310 corriente arriba y la superficie 314B de inclinación del cuerpo 311 aerodinámico como se muestra en la FIGURA 7. En la modalidad preferida del cuerpo 311 aerodinámico se hace del mismo material que el obturador 302 de tobera. El cuerpo 311 aerodinámico proporciona un flujo suave del medio de limpieza hasta el extremo 316 de entrada de la tobera 306 corriente abajo como se muestra por las flechas 320. Además, el cuerpo 311 aerodinámico ayudará a reducir las corrientes turbulentas que influencian a la tobera 310 corriente arriba y disminuye en la calda de presión del flujo 320 que pasa la tobera 310 corriente arriba para alimentar la tobera 306 corriente abajo. La FIGURA 7A es una vista en corte del obturador 302 de tobera que está ligeramente en punta. Esta perspectiva ayuda a ilustrar adicionalmente ios contornos del interior 304 hueco. La FIGURA 7B muestra particularmente una forma solidificada del cuerpo 311 aerodinámico. Esta vista muestra que el cuerpo 311' aerodinámico, igual que el cuerpo 311, aerodinámico, incluye superficies 324 laterales. Los cuerpos 311 y 311' aerodinámicos se configuran para disminuir las obstrucciones del área de flujo pasando la tobera 310. Esto es, en parte proporcionado al tener la superficie 324 lateral alcanzando cercanamente estas superficies 307 interiores de la tobera 310.

[0065] Ahora con referencia a la FIGURA 8, un obturador 402 de tobera de tubo deshollinador de acuerdo con la cuarta modalidad de la presente invención se ilustra. El interior 404 hueco del obturador de tobera de tubo deshollinador define un eje 407 longitudinal. El obturador 402 de tobera de tubo deshollinador tiene una tobera 408 corriente abajo, colocada a un extremo 406 distante del obturador 402 de tobera del tubo deshollinador. La tobera 410 corriente arriba se separa longitudinalmente de la tobera 408 corriente abajo. En esta modalidad, la tobera 408 corriente abajo tiene la misma configuración como la tobera 108 de la primera modalidad. Sin embargo, la geometría de la tobera 410 corriente arriba es diferente. En esta modalidad, la tobera 410 corriente arriba tiene una forma interior curvada de manera que el extremo 412 de entrada se curva hacia el flujo del medio de limpieza, como se muestra por las flechas 411. El eje central del extremo 416 de descarga como se mide desde el extremo 412 de entrada al extremo 418 de salida se curvea y no es recto. La tobera 410 corriente arriba tiene paredes 420 de convergencia y la pared 422 de divergencia se une a las paredes de convergencia.1 Las paredes 420 de convergencia y las paredes 422 de divergencia definen una boca 424. Un eje central de la boca 424 se curva de manera que el ángulo ?3 definido entre la boca 424 y el eje 407 longitudinal del obturador 402 de tobera está en el rango de 0 a 90 grados. De preferencia, el ángulo ?3 es igual a aproximadamente 45 grados.

[0066] La FIGURA 9 representa un obturador 502 de tobera del tubo deshollinador de acuerdo con la quinta modalidad de la presente invención. El obturador 502 de tobera del tubo deshollinador tiene configuración idéntica como en el obturador de tobera deshollinadora en la cuarta modalidad. El obturador 502 de tobera del tubo deshollinador tiene una tobera 508 corriente abajo colocada en el extremo 506 distante del obturador 502 de tobera del tubo deshollinador. El obturador 502 de tobera del tubo deshollinador tiene una tobera 510 corriente arriba que define un extremo 512 de entrada y un extremo 514 de salida. Una boca 516 se define por las paredes 520 de convergencia y las paredes 522 de divergencia.

[0067] La modalidad presente difiere de la geometría de la tobera en la cuarta modalidad en qü*= la tobera 510 corriente arriba tiene un eje 518 central, el cual es recto y no se curva como se describe en la modalidad previa. La presente modalidad tiene un extremo 512 de entrada en ángulo hacia el flujo del medio de limpieza, como se muestra por las flechas 511. Para poder tener al extremo 512 de entrada en ángulo hacia el flujo del medio de limpieza, las paredes 520 y 522 de convergencia y divergencia, opuestas diametralmente entre si son de diferente longitud. De este modo, la pared 522A de divergencia es mayor que la pared 522B de divergencia.

[0068] La FIGURA 10 representa la sexta modalidad de la presente invención. El obturador 602 de tobera del tubo deshollinador define una superficie 604 interior y una superficie 606 exterior. La tobera 608 corriente abajo se coloca en el extremo 607 distante del obturador 602 de tobera del tubo deshollinador. La tobera 608 corriente abajo es de la misma configuración y dimensión que la tobera 108 de la primera modalidad.

[0069] La tobera 610 corriente . arriba es una tobera recta que tiene un extremo 612 de entrada y un extremo 614 de salida. Como la tobera corriente arriba de las modalidades previas, la tobera 610 corriente arriba tiene una boca 616 definida por las paredes 618 de convergencia y las paredes 620 de divergencia. La tobera 610 corriente arriba define un eje central de la descarga 622 -entre el extremo 612 de entrada y el extremo 614 de salida. En esta modalidad, el plano 624 del extremo 614 de salida está al ras con la superficie 606 exterior de obturador 602 de tobera del tubo deshollinador. La zona 622 de expansión de la tobera proporcionada por las paredes 620 de divergencia se localiza completamente dentro del diámetro del obturador 602 de tobera del tubo deshollinador. El obturador 602 de tobera además caracteriza una construcción de "pared delgada" en la cual la pared exterior tiene un espesor casi uniforme, que forma aún las superficies 628 y 630 de rampa, y la punta 632.

[0070] La discusión anterior describe y da a conocer una modalidad preferida de la invención. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá fácilmente a partir de tal discusión, y a partir de los dibujos anexos y reivindicaciones, que cambios y modificaciones pueden hacerse en la invención sin apartarse del espíritu real y el alcance verdadero de la invención como se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un obturador de tobera del tubo deshollinador para un soplador de hollín para limpiar las superficies 5 internas del intercambiador de calor mediante la impregnación de un chorro de medio de limpieza, el obturador de tobera que comprende: un cuerpo de obturador de tobera que define un eje longitudinal, un interior hueco, un extremo distante, y un 10 extremo próximo con el extremo próximo recibiendo el medio de limpieza; un tobera corriente abajo colocada adyacente al extremo distante del cuerpo del obturador de tobera para descargar el medio de limpieza, la tobera corriente abajo '15 tiene un extremo de entrada y un eje de descarga sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del cuerpo del obturador de tobera, el interior hueco del cuerpo de obturador de tobera y la tobera corriente abajo cooperan de manera que el flujo del medio de limpieza fluye en la 20 dirección del eje longitudinal del extremo próximo hasta el extremo distante a través del interior del cuerpo del obturador de tobera no fluye sustancialmente más allá de la tobera del extremo de entrada en la entrada corriente abajo; y 25 una tobera corriente arriba para descargar el medio de limpieza colocada en una posición longitudinal del obturador de tobera del tubo deshollinador desplazado del extremo distante y la tobera corriente abajo.

2. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde la primera tobera incluye una primera sección de convergencia cerca del extremo de entrada de la tobera corriente abajo, una primera sección de divergencia que une la primera sección de convergencia y termina con un primer extremo de salida, una primera boca que tiene un primer diámetro en el punto donde la primera sección de convergencia y la primera sección de divergencia, se unen, una primera zona de expansión que tiene una primera longitud de expansión entre la primera boca y el primer extremo de salida; y la tobera corriente arriba tiene un segundo extremo de entrada, un segundo extremo de salida, en donde el medio de limpieza entra a la tobera corriente arriba a través del segundo extremo de entrada y sale del obturador de tobera a través del segundo extremo de salida con un segundo eje de descarga sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del cuerpo obturador de tobera corriente arriba, una segunda sección de convergencia cerca del segundo extremo de entrada, una segunda sección de divergencia que une la segunda sección de convergencia que define una segunda boca que tiene un segundo diámetro, una segunda zona de expansión que tiene una segunda longitud de expansión entre la segunda boca y el segundo extremo de salida.

3. El obturador de tobera de la reivindicación 2, ~ en donde la relación de la primera longitud de expansión al primer diámetro es diferente a la relación de la segunda longitud de expansión al segundo diámetro.

4. El obturador de tobera de la reivindicación 2, en donde la relación de la primera longitud de expansión hasta el primer diámetro es igual a la relación de la segunda longitud de expansión hasta el segundo diámetro.

5. El obturador de tobera de la reivindicación 2, en donde el extremo de salida de la tobera corriente arriba está sustancialmente dentro del cilindro definido por la superficie exterior del cuerpo del obturador de tobera.

6. El obturador de tobera de la reivindicación 2, en donde el extremo de salida de la tobera corriente abajo está sustancialmente dentro del cilindro definido por la superficie exterior del cuerpo del obturador de tobera.

7. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde la tobera corriente arriba crea una corriente del medio de limpieza dirigida en la dirección que es diametralmente opuesta a la dirección de una corriente del medio de limpieza creado por la tobera corriente abajo.

8. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde el interior hueco del cuerpo obturador de tobera define un canal -de convergencia para disminuir un área en corte transversal de todos los puntos distantes del borde guia de la tobera corriente abajo.

9. El obturador de tobera de la reivindicación 8, en donde el canal de convergencia se define por lo menos en parte por un cuerpo en contorno dispuesto adyacente al extremo de entrada de la tobera corriente abajo y define una superficie del interior hueco del cuerpo del obturador de tobera .

10. El obturador de tobera de la reivindicación 9, en donde una punta del cuerpo contorneado en parte define el extremo de entrada de la tobera corriente abajo.

11. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde un cuerpo aerodinámico rodea la tobera corriente arriba y define una porción del interior hueco del cuerpo obturador de la tobera.

12. El obturador de tobera de la reivindicación 11, en donde el cuerpo aerodinámico tiene una inclinación corriente arriba para dirigir el flujo del medio de limpieza desde el extremo próximo del obturador de tobera hasta la tobera corriente arriba y una inclinación corriente abajo para dirigir el medio de limpieza hacia la tobera corriente abajo pasando la tóoera corriente arriba.

13. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde el medio de limpieza está comprendido por lo menos en parte de vapor.

14. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde el interior hueco del cuerpo obturador de tobera y la tobera corriente abajo define una distancia (Y) medida a lo largo con del eje (Y) longitudinal del cuerpo del obturador de tobera desde el eje de la tobera corriente abajo de descarga hasta el extremo distante y en donde la distancia (Y) no es sustancialmente mayor que la mitad de diámetro del extremo de entrada de la tobera corriente abajo.

15. El obturador de tobera de la reivindicación 14, en donde el flujo del medio de limpieza en la dirección del eje longitudinal se asume positivo desde el extremo próximo hasta el extremo distante y una vez que el medio de limpieza entra a la entrada de la tobera corriente abajo, existe una ausencia de flujo del medio de limpieza en la dirección (Y) negativa.

16. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde el segundo eje de la tobera corriente arriba de descarga está en punta desde la perpendicular al eje longitudinal del cuerpo del obturador de tobera hacia el extremo próximo.

17. El obturador de tobera de la reivindicación 16, en donde el segundo eje de la descarga define una línea curvada.

18. El obturador de tobera de la reivindicación 16, en donde el segundo eje de descarga define una línea recta.

19. El obturador de tobera de la reivindicación 17, en donde el cuerpo obturador de tobera tiene un espesor de pared sustancialmente uniforme.

20. El obturador de tobera de la reivindicación 1, en donde el eje longitudinal corriente abajo define un eje (Z) y en donde una vez que el flujo del medio de limpieza alcanza el extremo de entrada de la tobera corriente abajo, existe una ausencia de cualquier componente de flujo del medio de limpieza en la dirección Z negativa.