VASIJA CON REVESTIMIENTO REFRACTARIO CON UN ENSAMBLAJE DE JUNTA DE DILATACIÓN.

Vasija con revestimiento refractario con un ensamblaje de junta de dilatación Antecedentes de la invención Esta invención hace referencia a ensamblajes de juntas de dilatación para vasijas con revestimiento refractario tales como gasificadores y más particularmente a un novedoso ensamblaje de junta de dilatación con auto-anclaje para un gasificador. Los gasificadores para la oxidación parcial del tipo que se muestra en las patentes estadounidenses Nº 2809104 y 5484554 se utilizan para el procesamiento de combustibles carbonosos, incluyendo carbón, coque de petróleo, gas y petróleo para producir mezclas gaseosas de hidrógeno y monóxido de carbono, tales como gas de carbón, gas de síntesis, gas reductor y gas combustible. Las temperaturas operativas habituales del gasificador pueden oscilar entre aproximadamente 2200° F (1200°C) y 3000° F (1650°C) . Las presiones operativas pueden oscilar entre 10 y 200 atmósferas. El alojamiento de un gasificador habitualmente incluye una carcasa o vasija exterior de acero que se encuentra revestida en su interior con una o más capas de material aislante y refractario, tal como por ejemplo ladrillo aluminoso, que también se conoce como ladrillo refractario o revestimiento refractario. Se conoce que el ladrillo refractario se expande a medida que se calienta desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de funcionamiento del gasificador. Si no se toma ninguna medida para la dilatación térmica del revestimiento refractario en el gasificador, existe la probabilidad de que la carcasa del gasificador, que no se expande a la misma velocidad que el ladrillo refractario, se rompa cuando se expanda el ladrillo. Otro problema potencial de la dilatación térmica es que una cúpula de ladrillo refractario en la parte interior superior de la carcasa del gasificador se doble o se desvíe, dando como resultado un colapso de la estructura refractaria. Por lo tanto, habitualmente se proporcionan juntas de dilatación para el revestimiento refractario en particular en la parte interior superior del gasificador para absorber la dilatación térmica del ladrillo refractario. Los gasificadores en las patentes a las que se hace referencia con anterioridad, pueden funcionar con un inyector de alimentación tipo anillo como los que se muestran en las patentes estadounidenses Nº 4,443,230 y 4,491,456. El inyector de alimentación usualmente se encuentra en una parte superior del gasificador, en una abertura reducida con forma de cuello, y sirve para introducir suspensiones bombeables de combustible carbonoso al gasificador. Las suspensiones de combustible carbonoso son dirigidas aguas abajo hacia el interior de una cámara de reacción dentro del gasificador junto con gases que contienen oxígeno para la oxidación parcial. Para facilitar la instalación del inyector de alimentación, habitualmente se proporciona una brida anular, también conocida como brida central, en la abertura superior con forma de cuello del gasificador. La brida central forma una superficie de montaje para el inyector de alimentación. El inyector de alimentación que se muestra en la patente estadounidense Nº 5,484,559 incluye una brida de montaje que se encuentra sobre la brida central en una disposición que, sustancialmente, cierra la parte superior del gasificador. Tal sistema de montaje del inyector de alimentación ayuda a mantener un entorno presurizado en el gasificador. Cuando el inyector de alimentación está en posición de funcionamiento en el gasificador, éste se extiende en sentido descendente en una posición centralizada desde la abertura superior en forma de cuello del gasificador, de modo tal que haya un espacio anular entre la parte del cuerpo del inyector de alimentación y el revestimiento refractario circundante. Se conoce la provisión de una junta de dilatación para el revestimiento refractario sobre una superficie superior del ladrillo refractario en la parte interior superior del gasificador, por debajo de la abertura superior de la carcasa del gasificador. Esta junta de dilatación es, por lo tanto, un espacio definido entre la brida central que soporta el inyector de alimentación y la superficie superior del ladrillo refractario. Sin embargo, la junta de dilatación expone una superficie interna de la carcasa del gasificador que, si no se protege, produciría como resultado el sobrecalentamiento de la carcasa del gasificador en la junta de dilatación. Para proteger la superficie interna expuesta de la carcasa del gasificador, se conoce el hecho de proporcionar en la junta de dilatación un ensamblaje de junta de dilatación refractario, formado por material aislante refractario y compresible. El ensamblaje de junta de dilatación en su condición no comprimida es, normalmente, más grueso que la junta de dilatación, y se comprime contra la superficie superior del ladrillo refractario cuando la brida central se instala en la parte superior de cuello del gasificador. 2 E02753606 28-12-2011   Sin embargo, durante los procedimientos de precalentamiento y gasificación se produce una condición de vacío en el espacio anular que rodea el cuerpo del inyector de alimentación. La condición de vacío tiende a arrastrar o extraer el ensamblaje de junta de dilatación de la junta de dilatación en una dirección descendente hacia la cámara de reacción del gasificador. El efecto de pérdida de fuerza de vacío sobre el ensamblaje de junta de dilatación también se conoce como una pérdida de vacío del ensamblaje de junta de dilatación. Un resultado negativo de la pérdida de vacío del ensamblaje de junta de dilatación es que la superficie interior de la carcasa del gasificador queda expuesta a la junta de dilatación y es vulnerable al mal funcionamiento por sobrecalentamiento sin la protección aislante proporcionada por el ensamblaje de junta de dilatación refractario. Por lo tanto, es deseable proporcionar un ensamblaje de junta de dilatación refractario con auto-anclaje que resista la pérdida de vacío de la junta de dilatación de un gasificador. La patente US-A-4156533 describe un material para juntas que es producido a partir de la combinación de una carcasa tubular de filamentos inorgánicos continuos entrelazados o tejidos, tales como fibras de alúmina-boria-sílice, con una composición en el núcleo que comprende una proporción importante de material intumescente, vermiculita no expandida de manera apropiada. Calentar la junta in situ causa una dilatación que da como resultado una junta resiliente estable a temperaturas de aproximadamente 1000°C a 1200°C. La patente US-A-4441726 describe una construcción de sellado resistente al calor y a las vibraciones para un ensamblaje de válvula que tiene un elemento de núcleo construido a partir de un material resiliente y denso que retiene sus propiedades tipo resorte a temperaturas de funcionamiento elevadas. El centro está rodeado de un elemento de envoltura intermedio de fibras cerámicas entrelazadas formando una cubierta de la misma extensión para el elemento central. Finalmente, se proporciona un elemento de envoltura externo de malla metálica entrelazada alrededor del elemento de envoltura intermedio. En una realización de una junta tipo "renacuajo" (por su perfil similar al de un renacuajo), los elementos de envoltura intermedia y de envoltura externa incluyen secciones de cola que se extienden hacia el exterior para proporcionar medios para su acoplamiento con la periferia de un alojamiento de válvula o similar. Objetos y resumen de la invención La presente invención hace referencia a una vasija con revestimiento interior refractario, por ejemplo, un gasificador, donde la vasija comprende: un revestimiento de ladrillo refractario, en donde dicho revestimiento tiene una junta de dilatación anular en una parte superior de la vasija, y un canal anular en una parte de superficie superior del revestimiento de ladrillo refractario; un ensamblaje de junta de dilatación, en donde dicho ensamblaje de junta de dilatación comprende (a) una estructura aislante anular formada de material refractario compresible, y donde dicha estructura aislante anular se comprime en dirección axial, teniendo dicha estructura aislante una periferia interna, una periferia externa, un primer grosor axial predeterminado cuando la estructura aislante no está comprimida, y un segundo grosor axial reducido cuando la estructura aislante se encuntra comprimida en una cantidad predeterminada en una dirección axial, y (b) un arrollamiento de cable (62) formado por material refractario relativamente no compresible ubicado cerca de la periferia externa de la estructura aislante anular, de modo tal que el arrollamiento de cable se encuentra dentro de la periferia externa de la estructura aislante anular; en donde dicho ensamblaje de junta de dilatación se encuentra posicionado en la vasija de modo tal que el arrollamiento de cable está... 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1. Vasija con revestimiento refractario (10), en donde la vasija comprende: un revestimiento de ladrillo refractario (16), donde dicho revestimiento (16) tiene una junta de dilatación anular (40) en una parte superior de la vasija (10), y un canal anular (30) en una parte de superficie superior (20, 24) del revestimiento de ladrillo refractario (16); un ensamblaje de junta de dilatación (42), en donde dicho ensamblaje de junta de dilatación (42) comprende (a) una estructura aislante anular formada por material refractario compresible (44-58) y dicha estructura aislante anular (44-58) se comprime en dirección axial, teniendo dicha estructura aislante (44-58) una periferia interna (106), una periferia externa (104), un primer grosor axial predeterminado cuando la estructura aislante (44-58) no está comprimida, y un segundo grosor axial reducido cuando la estructura aislante (44-58) se comprime en una cantidad predeterminada en una dirección axial y (b) un arrollamiento de cable (62) formado por material refractario relativamente no compresible ubicado cerca de la periferia externa (104) de la estructura aislante anular (44-58) de modo tal que el arrollamiento de cable (62) se encuentra dentro de la periferia externa (104) de la estructura aislante anular (44-58); en donde dicho ensamblaje de junta de dilatación (42) se encuentra en la vasija (10) de modo tal que el arrollamiento de cable (62) está alineado con el canal anular (30) en el revestimiento de ladrillo refractario (16), y de modo que dicho arrollamiento de cable (62) y dicha estructura aislante anular (44-58) pueden recibir una fuerza axial de modo tal que dicho arrollamiento de cable (62) es guiado axialmente hacia el canal anular (30) de la junta de dilatación (40) con la estructura aislante anular (44-58) para bloquear la estructura aislante anular (44-58) y el arrollamiento de cable (62) en el canal (30) y de ese modo evitar la pérdida de vacío del ensamblaje de junta de dilatación (42) de la junta de dilatación (40); y un elemento de cubierta (36) sobre la parte superior de la vasija (10) ubicada para comprimir el ensamblaje de junta de dilatación (42) y lograr que el arrollamiento de cable (62) quede fijo en el canal anular (30). 2. Vasija con revestimiento refractario (10) según la reivindicación 1, en donde dicha estructura aislante anular (44- 58) incluye una pluralidad de capas de material refractario compresible (66, 68) y una capa exterior intercalada (66) y una capa interior intercalada (68) dispuesta entre la capa exterior intercalada (66) y el cable (62), donde dicha capa exterior intercalada (68) se selecciona del grupo que consiste en papel de fibra cerámica y tela de fibra cerámica. 3. Vasija con revestimiento refractario (10) según la reivindicación 2, que incluye una camisa sustancialmente anular (192) de malla de aleación de acero a alta temperatura alrededor de la estructura aislante sustancialmente anular (44-58) para formar un paquete integral. 4. Vasija con revestimiento refractario (10) según la reivindicación 1, en donde la estructura aislante sustancialmente anular (44-58) consiste en una pluralidad de sectores sustancialmente radiales (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58) de un anillo de ángulo sustancialmente igual, estando cada uno de dichos sectores plegado alrededor de partes respectivas del arrollamiento de cable (62). 5. Vasija con revestimiento refractario según la reivindicación 4, en donde la estructura aislante anular consiste en ocho de dichos sectores sustancialmente radiales (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58). 6. Vasija con revestimiento refractario (10) según la reivindicación 4, en donde la estructura aislante de cada uno de dichos sectores (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58) incluye una capa interior (68) de material refractario compresible plegado alrededor de una parte del arrollamiento de cable (62) y la capa exterior (66) que rodea la capa interior (68) y la parte del cable (62) y en donde la capa exterior (66) se selecciona del grupo que consiste en papel de fibra cerámica y tela de fibra cerámica y que incluye una camisa sustancialmente anular (192) de malla de acero inoxidable alrededor de la estructura aislante sustancialmente anular para formar un paquete integral. 11 E02753606 28-12-2011   12 E02753606 28-12-2011   13 E02753606 28-12-2011   14 E02753606 28-12-2011   E02753606 28-12-2011   16 E02753606 28-12-2011   17 E02753606 28-12-2011