Sistema de tuberías de serpentín para la vasija del reactor.

Un sistema de vasija del reactor que comprende:

una vasija (20) del reactor de desplazamiento de gas de agua que incluye - sobre un lado de una parte superior

(26) del reactor - una primera lumbrera (28) de entrada en comunicación de fluido con un interior de la vasija del reactor de desplazamiento de gas de agua y - sobre un lado de una parte inferior (22) del reactor - una segunda lumbrera (24) de salida conectada en comunicación de fluido con un interior de la mencionada vasija (20) del reactor, y estando la parte inferior (22) montada en una base (12) que sujeta la vasija del reactor y se fija rígidamente al suelo o a una unidad o alojamiento de empaquetado;

un primer serpentín (30) de tubería conectado en comunicación de fluido con la primera lumbrera (28) de la vasija del reactor y dispuesto alrededor de un perímetro de la parte superior (26) un segundo serpentín (60) de tubería que se extiende alrededor del perímetro de la vasija y se conecta en comunicación de fluido con la segunda lumbrera (24) de la vasija del reactor; en el que:

- la vasija (20) del reactor se extiende en una primera dirección desde la base, y una distancia d1 entre la primera lumbrera (28) y la base cuando se mide a lo largo de la primera dirección es mayor que una distancia d2 entre la segunda lumbrera (24) y la base, y la primera lumbrera (28) y la segunda lumbrera (24) se extienden desde la vasija del reactor en direcciones segunda y tercera perpendiculares a la primera dirección, y

- la parte (36) del serpentín, del serpentín (30) de entrada, se configura para absorber el desplazamiento posicional relativo entre la lumbrera (28) de entrada de la vasija (20) y la lumbrera de salida del componente al que se conecta, y

- la parte (64) del serpentín, del serpentín (60) de salida, se configura para absorber el desplazamiento posicional relativo entre la lumbrera (24) de salida de la vasija (20) y la lumbrera de entrada del componente al que se conecta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/070645.

Solicitante: AIR LIQUIDE PROCESS & CONSTRUCTION, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2700 POST OAK BOULEVARD, SUITE 1800 HOUSTON, TX 77056 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LOMAX,Franklin D, MCCULLOUGH,Edward T, VAN DYKE,CHRISTOPHER H.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > Elementos tubulares; Conjuntos de elementos tubulares... > F28F1/14 (y extendiéndose longitudinalmente (F28F 1/38 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA... > Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos... > F28D7/02 (estando las canalizaciones enrolladas helicoidalmente (F28D 7/10 tiene prioridad))

PDF original: ES-2530063_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de tuberías de serpentín para la vasija del reactor Antecedentes de la invención Campo de la invención Una vasija del reactor que opera a temperaturas elevadas se puede expandir (por ejemplo, alargarse en longitud a lo largo de una longitud axial de la vasija) ya que la vasija del reactor se calienta a partir de un estado de no funcionamiento, en frío, a un estado de funcionamiento, en caliente. Tales vasijas del reactor se montan típicamente mediante el montaje de la base de las mismas en una ubicación fija, y se pueden interconectar mediante conexiones de tuberías a uno o más de otros componentes. Sin embargo, los otros componentes pueden funcionar bajo condiciones térmicas diferentes y/o estar sujetos a diferentes configuraciones de expansión/contracción que la vasija del reactor. Las invenciones han determinado que tales desplazamientos posicionales relativos entre los componentes de un sistema de este tipo pueden crear tensiones en las conexiones de las tuberías, lo que puede causar fallos o acelerar el fallo por fatiga en las conexiones de las tuberías.

Breve compendio de la invención En un esfuerzo por eliminar los problemas anteriores, los inventores han construido un sistema de tuberías de serpentín como se describe a continuación.

Breve descripción de los dibujos Una apreciación más completa de la invención y muchas de las ventajas asociadas de la misma se harán fácilmente evidentes con referencia a la siguiente descripción detallada, particularmente cuando se considera en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1A es una vista en perspectiva frontal de un sistema de tuberías de serpentín para un reactor de desplazamiento de gas de agua según la presente invención;

La FIG. 1B es una vista en perspectiva trasera del sistema de tuberías de serpentín para un reactor de desplazamiento de gas de agua según la presente invención;

La FIG. 2A es una vista en alzado frontal del sistema de tuberías de serpentín para un reactor de desplazamiento de gas de agua según la presente invención;

La FIG. 2B es una vista en alzado lateral del sistema de tuberías de serpentín para un reactor de desplazamiento de gas de agua según la presente invención;

La FIG. 2C es una vista superior del sistema de tuberías de serpentín para un reactor de desplazamiento de gas de agua según la presente invención;

La FIG. 3A es una vista en perspectiva, despiezada del precalentador de gas natural representado en las FIGS. 1A1B y 2A-2C;

La FIG. 3B es una vista en sección transversal, montada, del precalentador de gas natural representado en las FIGS. 1A-1B y 2A-2C;

La FIG. 3C es una vista en perspectiva, montada, reducida, del precalentador de gas natural representado en las FIGS. 1A-1B y 2A-2C;

La FIG. 3D es una vista en alzado inferior, montada, reducida del precalentador de gas natural representado en las FIGS. 1A-1B y 2A-2C;

Las FIGS. 4A y 4B son diagramas que representan un serpentín en un estado comprimido y en un estado no comprimido, respectivamente; y Las FIGS. 5A y 5B son vistas en perspectiva de un sistema reactor que muestra el sistema de tuberías de serpentín de la presente invención conectado a una vasija del reactor de desplazamiento de gas de agua con un precalentador de gas natural, una vasija desulfurante por hidrógeno, y una vasija del reactor reformadora de vapor que tiene un precalentador de aire.

Descripción detallada de la invención Las realizaciones de la presente invención se describen en lo sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos. En la siguiente descripción, los elementos constitutivos que tienen sustancialmente la misma función y disposición se designan mediante los mismos números de referencia, y se harán descripciones repetitivas sólo cuando sea necesario.

Una vasija del reactor que opera a temperaturas elevadas se puede expandir (por ejemplo, alargarse en longitud a lo largo de una longitud axial de la vasija) como la vasija del reactor se calienta a partir de un estado de no funcionamiento, en frío, a un estado de funcionamiento, en caliente. Tales vasijas del reactor se montan típicamente mediante el montaje de la base de las mismas en una ubicación fija, y se pueden interconectar mediante conexiones de tuberías (por ejemplo, tuberías de entrada, tuberías de salida, etc.) a uno o más de otros componentes (por ejemplo, otras vasijas del reactor, un conjunto precalentador) . Sin embargo, el (los) otro (s) componente (s) pueden funcionar hasta diferentes condiciones térmicas y/o estar sujetos a diferentes configuraciones de expansión/contracción que la vasija del reactor. Por lo tanto, la expansión de la vasija durante las condiciones de funcionamiento puede desplazar la posición de una o más lumbreras de la misma (por ejemplo, la lumbrera de entrada, la lumbrera de salida, etc.) con respecto a la base, y el desplazamiento de posición de la (s) lumbrera (s) de la vasija del reactor puede no corresponder a los desplazamientos de posición en las lumbreras de (l) (los) otro (s) componente (s) en el/los que se monta (n) la (s) conexión (es) de tuberías. Por lo tanto, los desplazamientos de posición relativa en la (s) lumbrera (s) de la vasija del reactor y en la (s) lumbrera (s) de (l) (los) otro (s) componente (s) , en los que se interconecta la vasija del reactor mediante la (s) conexión (es) de tuberías, pueden crear tensiones en la (s) conexión (es) de tubería (s) , lo que puede provocar fallos o acelerar el fallo por fatiga en la conexión de las tuberías o en la (s) lumbrera (s) . Además, si una o más lumbreras de la vasija del reactor se conectan mediante tuberías de conexión a la (s) lumbrera (s) de uno o más de otros componentes que no se desplazan en su posición (es decir, no se expanden o se contraen) y por lo tanto permanecen en una posición fija, entonces el desplazamiento de posición de la (s) lumbrera (s) de la vasija del reactor creará tensiones en la (s) conexión (es) de las tuberías, lo que puede causar fallos o acelerar el fallo por fatiga en la conexión de las tuberías o en la (s) lumbrera (s) o en la (s) estructura (s) de sujeción.

La presente invención proporciona un sistema para proporcionar conexiones de tuberías para una vasija del reactor que puedan aliviar las consecuencias negativas que resultan de tales tensiones. El sistema de tuberías proporciona preferiblemente una o más conexiones de tuberías a una vasija que permite la minimización o la eliminación de las tensiones en las conexiones de las tuberías durante el funcionamiento de la vasija.

Las Figuras 1A-1B y 2A-2C representan una realización de un sistema de tuberías de serpentín según la presente invención. El sistema 10 de tuberías de serpentín representado incluye un serpentín de entrada 30 y un serpentín de salida 60; sin embargo, téngase en cuenta que el sistema puede incluir alternativamente sólo uno de entre el serpentín de entrada 30 o el serpentín de salida 60 (es decir, el sistema no necesita incluir ambos) , o puede incluir alternativamente más serpentines, además del serpentín de entrada y el serpentín de salida, por ejemplo, para la conexión a otras lumbreras (no mostrado) en la vasija. El sistema 10 de tuberías de serpentín representado en las Figuras 1A-1B y 2A-2C se conecta a una vasija 20 del reactor (WGS) de desplazamiento de gas de agua; sin embargo, la invención se puede aplicar a cualquier otro tipo de vasija o alojamiento sujeto a expansión y contracción durante la vida útil del mismo. Las FIGS. 5A y 5B son vistas en perspectiva de un ejemplo de sistema del reactor que incorpora el sistema de tuberías de serpentín de la presente invención conectado a la vasija WGS 20 con un precalentador 40 de gas natural, una vasija 100 desulfurante por... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema de vasija del reactor que comprende:

una vasija (20) del reactor de desplazamiento de gas de agua que incluye â?" sobre un lado de una parte superior (26) del reactor â?" una primera lumbrera (28) de entrada en comunicación de fluido con un interior de la vasija del reactor de desplazamiento de gas de agua y â?" sobre un lado de una parte inferior (22) del reactor â?" una segunda lumbrera (24) de salida conectada en comunicación de fluido con un interior de la mencionada vasija (20) del reactor, y estando la parte inferior (22) montada en una base (12) que sujeta la vasija del reactor y se fija rígidamente al suelo o a una unidad o alojamiento de empaquetado;

un primer serpentín (30) de tubería conectado en comunicación de fluido con la primera lumbrera (28) de la 10 vasija del reactor y dispuesto alrededor de un perímetro de la parte superior (26)

un segundo serpentín (60) de tubería que se extiende alrededor del perímetro de la vasija y se conecta en comunicación de fluido con la segunda lumbrera (24) de la vasija del reactor; en el que:

- la vasija (20) del reactor se extiende en una primera dirección desde la base, y una distancia d1 entre la primera lumbrera (28) y la base cuando se mide a lo largo de la primera dirección es mayor que una 15 distancia d2 entre la segunda lumbrera (24) y la base, y la primera lumbrera (28) y la segunda lumbrera (24) se extienden desde la vasija del reactor en direcciones segunda y tercera perpendiculares a la primera dirección, y -la parte (36) del serpentín, del serpentín (30) de entrada, se configura para absorber el desplazamiento posicional relativo entre la lumbrera (28) de entrada de la vasija (20) y la lumbrera de salida del 20 componente al que se conecta, y -la parte (64) del serpentín, del serpentín (60) de salida, se configura para absorber el desplazamiento posicional relativo entre la lumbrera (24) de salida de la vasija (20) y la lumbrera de entrada del componente al que se conecta.

2. Un sistema de vasija del reactor según la reivindicación 1 en el que la parte (36) del serpentín, del primer serpentín (30) , se configura para estar en un primer estado, que es el estado comprimido, cuando la vasija (20) del reactor está en un estado no calentado y se configura para estar en un segundo estado, que es un estado de menor compresión, cuando la vasija del reactor está en un estado calentado respecto al estado no calentado.

3. Un sistema de vasija del reactor según la reivindicación 1 o 2 en el que la parte (64) del serpentín, del segundo serpentín (60) , se configura para estar en un primer estado, que es el estado comprimido, cuando la vasija (20) del reactor está en un estado no calentado y se configura para estar en un segundo estado, que es un estado de menor compresión, cuando la vasija del reactor está en un estado calentado respecto al estado no calentado.