DE10053652C2 - Schlagrad für eine Ventilatormühle - Google Patents
Schlagrad für eine VentilatormühleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlagrad für eine Ventilatormühle, insbesondere für die
Zerkleinerung von Kohle für eine Kohlenstaubfeuerung eines Dampferzeugers, mit einer
Vielzahl von um den Umfang des Schlagrades in gleichmäßigem Abstand verteilten und
sich zwischen Schlagradnabe und Schlagradring erstreckenden Stegen, die in Drehrichtung
des Schlagrades jeweils durch mehrere parallel zur Schlagradachse liegende Schlagplatten
bewehrt sind.
Das Schlagrad in einer Kohlenstaub-Ventilatormühle dient der Vermahlung und
Aufbereitung von Kohle zu Kohlenstaub und zur Förderung des Kohlenstaubes in die
Kohlenstaubfeuerungen von Dampferzeugern. Die Zerkleinerung der Rohbraunkohle in
einer Kohlenstaub-Ventilatormühle erfolgt derart, daß ein rotierendes Schlagrad die dafür
zugeführte Kohle zerschlägt. Das Schlagrad besteht im wesentlichen aus der Schlagradnabe
und einem Schlagradring sowie Stegen, die zwischen dem radial außen liegenden Teil der
Schlagradnabe und dem Schlagradring eingesetzt sind. Auf den Stegen sind Schlagplatten
angeordnet, wobei ein- und mehrteilige Schlagplattensätze bekannt sind. Aufgrund der
Zerkleinerungsarbeit und der Reibbeanspruchung unterliegen die Schlagplatten einem
starken Verschleiß, der nach einer relativ kurzen Betriebszeit, z. B. 500-5000 Stunden den
kompletten Austausch der Schlagplatten erforderlich macht. Durch den intensiven Verschleiß
an der Innenkante des Schlagplattensatzes findet in kürzester Zeit eine Rundung dieser
Innenkante statt, die mit einem Verlust der Zerkleinerungs- und Ventilationsleistung
verbunden ist.
So ist aus Druckschrift "Energie, Jahrgang 27, Nr. 7/8, Juli/August 1975, Seite 186"
bekannt, die vom Mahlgut angeströmten Flächen mit einer aufgeschweißten
Hartmetallschicht gegen Verschleiß zu schützen. Dieses Verfahren bewirkt eine Reduzierung
der Verschleißrate in der Anfangsbetriebszeit der Schlagplatten, es verhindert aber nicht den
schnellen Verschleißfortschritt nach Abnutzung dieser Hartmetallschicht und dem damit
verbundenen Rückgang der Mühlenleistung. Ein Austausch der Schlagplatten unmittelbar
nach Abnutzung der aufgeschweißten Hartmetallschicht oder eine Regenerierung der
abgenutzten Auftragsschweißung im ein- oder ausgebauten Zustand der Schlagräder
kommt wegen der hohen Kosten und auch wegen der hierfür erforderlichen
Betriebsausfallzeiten der Mühlen nicht in Betracht.
Um die Standzeit der Schlagplatten zu verlängern ist ferner durch die Druckschrift
DE 298 06 686 U1 bekannt geworden, die Dicke der am Steg des Schlagrades radial
gesehen innen liegenden Schlagplatte des Plattensatzes zu vergrößern. Diese Ausführung
hat den Nachteil, daß zwar eine Verlängerung der Gesamtstandzeit der Schlagplatten zu
erwarten ist, jedoch liegt diese verlängerte Betriebszeit im Bereich stark reduzierter
Mühlenleistung.
Durch die Druckschriften DE 196 22 914 A1 und DE 196 22 913 A1 sind Schlagplatten für
eine Schlagradmühle bekannt geworden, bei denen jeweils die schmalen Stirnflächen der
Schlagplatten mit Verschleißschutz versehen sind. Dabei wird in der ersten Schrift offenbart,
dass der Verschleißschutz ein Profil umfasst, welches linien- oder streifenhaft so auf der
schmalen Stirnfläche der Schlagplatte befestigt ist, dass zwischen dem Profil und der
schmalen Stirnfläche beidseits der Befestigungslinie bzw. des Befestigungsstreifens Räume
gebildet werden und das Profil auf der der schmalen Stirnfläche abgewandten Seite eine
nach außen offene Rinne erzeugt und die Räume zwischen der Stirnfläche der Schlagplatte
und dem Profil durch ein verschleißbeständiges Material ausgefüllt sind. Durch die zweite
Schrift wird offenbart, dass die schmale Stirnfläche der Schlagplatte einen Verschleißschutz
trägt, der eine Mehrzahl von ineinander verschachtelten Winkelprofilen umfasst, deren
Scheitel von der Stirnfläche weg zeigt, wobei jedes Winkelprofil eine Grundschicht aus
duktilem, verhältnismäßig weichem Material und eine Verschleißschutzschicht aus
verschleißbeständigem Material umfasst. Während des Betriebes hat sich herausgestellt,
dass sich die Lebensdauer von Schlagradmühlen mit derartig ausgebildeten Schlagplatten
zwar erhöht hat, aber immer noch nicht die von Betreibern derartiger Anlagen gewünschte
Lebensdauer bzw. Standzeit erreicht.
Durch die Druckschrift DE 197 18 837 A1 sind Zerkleinerungselemente für Schredder-
Rotoren in Form von Hämmern oder Schlegeln bekannt geworden, bei dem das
Verschleißteil zusätzlich mit aufgelöteten Hartmetall-Elementen gepanzert ist.
Durch die Druckschrift DE 196 00 883 C1 ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern von festen
Massen bekannt geworden, die einen Rotor mit Schlagleisten umfasst, wobei die halbe
Anzahl der Schlagleisten eine höhere Verscheißfestigkeit aufweist als die andere Hälfte der
Anzahl der Schlagleisten und dass die Schlagleisten hoher Verschleißfestigkeit und die
Schlagleisten geringerer Verschleißfestigkeit in abwechselnder Reihenfolge
aufeinanderfolgend angeordnet sind.
Durch die Druckschrift DE PS 699 460 ist ein Schlägerrad für Schlagradmühlen bekannt
geworden, bei dem die Stege mit an ihren Stirnseiten sitzenden kreisrunden Ansätzen in
kreisrunde Aussparungen der seitlichen Scheiben des Schlägerrades eingezapft sind.
Durch die Druckschrift US PS 2,830,713 ist eine Schlagradmühle mit Schlagleisten bekannt
geworden, deren Schlagfeisten eine Dicke aufweisen, die in radialer Richtung weg von der
Schlagradmühlenachse abnehmend ausgebildet sind und die Schlagleisten in Teile unterteilt
sind, deren Flächen im wesentlichen parallel zu der Achse ausgerichtet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Schlagrad für eine Ventilatormühle zu schaffen, bei
dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden können bzw. die Verschleißrate des
Schlagplattensatzes reduziert und der Leistungsverlust der Ventilatormühle vermieden
werden kann.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Schlagrad für eine Ventilatormühle
geschaffen, das die nachfolgenden Vorteile aufweist:
- - Leistungskonstanz der Ventilatormühle über eine lange Betriebszeit der Mühle hinweg und dadurch Investitionseinsparungen durch Einsatz einer kleineren Mühle,
- - Verminderung der Mühleninstandhaltungskosten, da nur Austausch einer Schlagleiste und nicht eines kompletten Schlagplattensatzes je Schlagradsteg erforderlich sowie schneller Aus- und Einbau möglich,
- - ggf. Verlängerung der Wartungsintervalle für die Schlagräder.
Ist die radial innen und der Schlagfläche zugewandt liegende Schlagleiste des jeweiligen
Schlagradsteges querschnittseitig zumindest über einen Teil des Querschnittes mit einem
hochverschleißfesten Material ausgebildet, wobei dieser Teil des Querschnittes den
angrenzenden Randbereich der Schlagfläche (die in die Drehrichtung des Schlagrades
zeigende Fläche und die radial nach innen zeigende Fläche) der Schlagleiste bildet, so ist
es vorteilhaft, wenn der Randbereich bzw. die hochverschleißfeste Schicht eine Dicke bzw.
Tiefe von 1 bis 50 mm aufweist. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine lange
Betriebszeit des Schlagrades erzielt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die radial innen und der Schlagfläche
zugewandt liegende Schlagleiste der jeweiligen Schlagradstege aus einem duktilen
Grundwerkstoff und der Randbereich aus einer Hartmetallpanzerung gebildet. In einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist diese Schlagleiste aus einem
Kompositmaterial mit duktiler Metallmatrix und hierin eingebetteten Hartmetallpartikeln
oder aus einem MMC-Verbundmaterial (Matrix Metal Composite) mit hierin eingebetteten
Keramikpartikeln ausgebildet. Mit diesen Materialien sind besonders hohe Standzeiten der
Schlagleisten erzielbar.
Um die radial innen und der Schlagfläche zugewandt liegende hochverschleißfeste
Schlagleiste der jeweiligen Schlagradstege bei Fremdkörpereinwirkung gegen Bruch zu
schützen, ist es vorteilhaft, das Material dieser Schlagplatten mit noch ausreichend duktilen
Eigenschaften auszubilden.
Da das Mahlgutdurchströmungsprofil über die Breite des Schlagrades ungleichförmig ist, ist
es vorteilhaft, die Schlagleiste eines jeden Schlagradsteges über die Länge dieser
Schlagleiste mit einem ungleichen Querschnitt und/oder einer ungleichen
Hartmetallpanzerschichtdicke entsprechend dem erwarteten Mahlgutdurchströmungsprofil
auszubilden. Mit dieser Maßnahme kann Einfluß auf die besonders betroffenen
Verschleißstellen an der Schlagleiste genommen werden, indem diese Stellen einen
größeren Querschnitt oder eine größere Hartmetallpanzerschichtdicke erhalten als andere.
Durch die Ausbildung der restlichen Schlagplatten eines jeden Schlagradsteges aus einem
duktilen, nicht hochverschleißfesten Material - nur die radial innere und der Schlagfläche
zugewandte Schlagleiste besteht zumindest zum Teil aus einem hochverschleißfesten
Material - können Material- bzw. Investitionskosten gespart werden.
Die Schlagleiste der jeweiligen Schlagradstege des erfindungsgemäßen Schlagrades ist
vorteilhaft als Stab ausgebildet und in eine Ausnehmung der benachbarten Schlagplatte
eingelegt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die stabförmige Schlagleiste einen
rechteckigen Querschnitt auf. Die als Stab ausgebildete Schlagleiste kann auch einen L-
förmigen oder einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen und entweder in
einer Ausnehmung der benachbarten Schlagplatte eingebettet sein oder auf dieser
aufliegen. Durch die Form und Einbaulage der stabförmigen Schlagleiste kann Einfluß auf
die Betriebszeit des Schlagrades genommen werden, da damit die verschleißgefährdesten
Partien des Schlagrades bedeckt werden können.
Ein besonders guter Verschleißschutz gegenüber den benachbarten Schlagplatten der radial
innen und der Schlagfläche zugewandt liegenden Schlagleiste der jeweiligen
Schlagradstege erreicht man, wenn letztere Schlagleiste vorteilhafterweise gegenüber der
Schlagfläche des Schlagplattensatzes des jeweiligen Schlagradsteges um einen Abstand s
stufenförmig vorsteht und somit einen Strömungsschatten für die benachbarten
Schlagplatten bildet, der das abrasive Mahlgut weitgehend von den benachbarten
Schlagplatten fern hält. Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die radial innen und der
Schlagfläche zugewandt liegende Schlagleiste der jeweiligen Schlagradstege nach innen zur
Schlagradachse hin gegenüber der benachbarten Schlagplatte um einen Abstand t
stufenförmig vorsteht, da hier ebenso durch den Strömungsschatten die benachbarte
Schlagplatte weitgehendst von Verschleiß verschont bleibt.
Vorteilhaft ist es, daß die radial innen und der Schlagfläche zugewandt liegende
Schlagleiste eines jeden Schlagradsteges ohne Ausbau des Schlagrades aus der
Ventilatormühle und ohne Demontage weiterer Schlagplatten ausbaubar ist. Dadurch ist
eine sehr schnelle und kostengünstige Demontage sowie Montage der inneren Schlagleiste
ermöglicht. Es ist ferner vorteilhaft, daß die Schlagleiste durch Entfernung nur eines
Befestigungsteiles ausbaubar ist, wobei das Befestigungsteil ein Teilstück der
ringscheibenseitigen Schlagplatten-Halteleiste ist.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der
Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Teil eines Vertikalschnittes durch das erfindungsgemäße Schlagrad einer
Ventilatormühle,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Schnitt A-A in Fig. 1 eines Schlagradsteges mit
Schlagplattensatz,
Fig. 3 eine weitere alternative Ausführung zu Fig. 2,
Fig. 4 eine weitere alternative Ausführung zu Fig. 2,
Fig. 5 eine weitere alternative Ausführung zu Fig. 2.
Fig. 6 schematische Darstellung des Verschleißzustandes über die Betriebszeit eines
Schlagrades mit Standard-Schlagplatten gemäß einem Stand der Technik,
Fig. 7 schematische Darstellung des Verschleißzustandes über die Betriebszeit eines
Schlagrades mit Standard-Schlagplatten größerer Wandstärke gemäß einem Stand
der Technik,
Fig. 8 wie Fig. 6, jedoch Schlagrad bestückt mit Standard-Schlagplatten mit
Hartmetallpanzerung gemäß einem Stand der Technik,
Fig. 9 schematische Darstellung des Verschleißzustandes über die Betriebszeit eines
erfindungsgemäßen Schlagrades,
Fig. 10 Diagramm: Abhängigkeit der Mühlenleistung einer Ventilatormühle von der
Betriebszeit bzw. dem Verschleißzustand der Schlagrad-Schlagplatten.
Fig. 1 zeigt als Vertikalschnitt eine Hälfte des erfindungsgemäßen Schlagrades 2 einer
nicht dargestellten Ventilatormühle 1. Das Schlagrad 2 in einer Kohlenstaub-
Ventilatormühle 1 dient der Vermahlung und Aufbereitung von Kohle zu Kohlenstaub und
zur Förderung des Kohlenstaubes in die Kohlenstaubfeuerung eines Dampferzeugers, da
das rotierende Schlagrad 2 neben der Zerkleinerungswirkung auch noch eine
Ventilationswirkung und damit Förderwirkung ausübt. Die Zerkleinerung der Kohle,
insbesondere von Rohbraunkohle in einer Kohlenstaub-Ventilatormühle erfolgt derart, daß
ein um die Schlagradachse 14 rotierendes Schlagrad 2 die dafür zugeführte Kohle
zerschlägt. Das Schlagrad 2 besteht im wesentlichen aus der Schlagradnabe 3 und einem
Schlagrad ring 4 sowie Stegen 5, die zwischen dem radial außen liegenden Teil der
Schlagradnabe 3 und dem Schlagradring 4 eingesetzt sind. Auf den Stegen 5 sind in
Drehrichtung des Schlagrades 2 zeigend (siehe Drehrichtungs-Pfeil in den Fig. 2 bis 9)
Schlagplattensätze 6 angeordnet, die mindestens zwei Schlagplatten 8, 9 umfassen und im
wesentlichen radial von innen nach außen, d. h. Schlagplatte 8 innen und Schlagplatte 9
radial außen anschließend, am Steg 5 angeordnet sind. Die Vorderseite, d. h. die in
Drehrichtung des Schlagrades 2 zeigende Oberfläche des Schlagplattensatzes 6 bildet die
Schlagfläche 12 und die radial nach innen zur Schlagradachse 14 hin zeigende Oberfläche
des Schlagplattensatzes 6 die Schlagfläche 16 der jeweiligen Schlagplatten 8, 9 eines jeden
Schlagradsteges 5.
Erfindungsgemäß ist die jeweils radial innen liegende Schlagplatte 8 im Bereich der durch
deren Schlagflächen 12, 16 gebildeten Schlagkante 17 mit einer Schlagleiste 7 ausgebildet,
die über deren Länge querschnittseitig zumindest über einen Teil des Querschnittes mit
einem hochverschleißfesten Material ausgebildet ist und dieser Teil des Querschnittes den
die Schlagflächen 12 und 16 begrenzenden Randbereich 15 der Schlagleiste 7 bildet (Fig.
1 bis 5). Dabei kann der Randbereich 15 der Schlagleiste 7 vorzugsweise eine Dicke bzw.
Tiefe von 1 bis 50 mm, gemessen von der Außenkante der Schlagleiste 7, aufweisen.
In Ausgestaltung der Erfindung sind die dem jeweiligen Steg 5 zugehörigen Schlagplatten 8,
9 aus einem duktilen Werkstoff gebildet, da an den radial äußeren Partien des Schlagrades
2 der Verschleiß vergleichsweise niedriger ist und der Einsatz von kostenintensiven
hochverschleißfesten Materialien erspart werden kann.
Die Schlagleiste 7 kann, wie oben angeführt, nur am angrenzenden Randbereich 15 der
Schlagflächen 12 und 16 mit einem hochverschleißfesten Material ausgebildet sein, sie
kann in Ausgestaltung der Erfindung jedoch zur Gänze, d. h. über den vollen Querschnitt,
aus einem hochverschleißfesten Material, beispielsweise einem Kompositmaterial mit
duktiler Metallmatrix und hierin eingebetteten Hartmetallpartikeln oder einem MMC-
Verbundmaterial (Matrix Metal Composite) mit hierin eingebetteten Keramikpartikeln
ausgebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Schlagleiste 7 aus einem
duktilen Grundwerkstoff mit Oberflächen-Hartmetallpanzerung an den Schlagflächen 1 2
und 16 ausgebildet sein bzw. das Material der hochverschleißfesten Schlagleiste 7 mit noch
ausreichend duktilen Eigenschaften versehen sein, d. h. ausreichend bruchunempfindlich bei
Fremdkörpereinwirkung sein.
Die radial innen liegende Schlagleiste 7 kann entweder direkt am Steg 5 anliegen oder, wie
in Fig. 2 gezeigt, in eine Ausnehmung 13 der benachbarten Schlagplatte 8 eingelegt sein
und zur Schlagfläche 12 und 16 hin zeigen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steht
die Schlagleiste 7 gegenüber der Schlagfläche 12 der Schlagplatte 8, 9 um einen Abstand s
stufenförmig vor, so daß die weniger verschleißfesten Schlagplatten 8, 9 im
Strömungsschatten der Schlagleiste 7 liegen und damit vom Mahlgut weniger beansprucht
werden. Ferner kann die Schlagleiste 7 nach innen zur Schlagradachse 14 hin gegenüber
der Schlagfläche 16 der benachbarten Schlagplatte 8 - falls wie in Fig. 2 vorhanden - um
einen Abstand t stufenförmig vorstehen um, wie bei der Schlagfläche 12, für die weniger
verschleißfeste Schlagplatte 8 einen Strömungsschatten und somit weniger Verschleiß zu
erreichen. Der Abstand s bzw. t ist vorzugsweise mit 5 bis 50 mm ausgebildet.
Die Schlagleiste 7 kann als Stab mit rechteckigem Querschnitt gemäß Fig. 1 und 2
ausgebildet sein und zwischen Schlagradnabe 3 und Schlagradring 4 eingelegt werden. Es
sind jedoch auch andere Querschnitte möglich, beispielsweise ein L-Querschnitt gemäß
Fig. 3 und 5 oder ein im wesentlichen dreieckförmiger Querschnitt gemäß Fig. 4. Eine
derartig ausgebildete Schlagleiste 7 kann entweder in eine Ausnehmung 13 der
benachbarten Schlagplatte 8 eingelegt (Fig. 3 und 4) oder auf diese aufgelegt werden
(Fig. 5).
In Ausgestaltung der Erfindung können die Schlagleisten 7 ohne Ausbau des kompletten
Schlagplattensatzes 6 sehr einfach und schnell vom Schlagrad 2 aus- bzw. eingebaut
werden. Dies kann sogar im noch warmen Zustand des Schlagrades 2 erfolgen. Hierzu ist
gesondert am Schlagradring 4 ein Schlagplatten-Befestigungsteil 11 vorgesehen, das
üblicherweise ein Teilstück der ringscheibenseitigen Schlagplatten-Halteleiste 10 ist und das
lediglich die Schlagleiste 7 am Schlagrad 2 arretiert und fixiert. Nach Entfernung dieses
Befestigungsteiles 11 kann die Schlagleiste 7, die auf der Nabenseite des Schlagrades 2
durch eine Steckverbindung gehalten wird, axial aus der Steckverbindung der Nabe 3
herausgezogen und anschließend ausgetauscht bzw. ersetzt bzw. für den weiteren Einsatz
vorbereitet werden. Die restlichen Schlagplatten 8, 9 werden durch die vorerwähnte
Halteleiste 10 gesondert gehalten und müssen in den meisten Fällen eines Austausches der
Schlagleiste 7 nicht ausgetauscht werden.
Da das Mahlgutdurchströmungsprofil über die Breite des Schlagrades 2 üblicherweise nicht
gleichförmig ist, kann die Schlagleiste 7 über ihre Länge entweder mit einem ungleichen
Querschnitt oder einer ungleichen Hartmetallpanzerschichtdicke entsprechend bzw. in
Anpassung an das erwartete Mahlgutdurchströmungsprofil ausgebildet werden. Dadurch
kann an den besonders verschleißgefährdeten Stellen der Schlagleiste 7 eines jeweiligen
Schlagradsteges ein größerer Querschnitt bzw. eine dickere Hartmetallpanzerschicht
vorgesehen und die Betriebszeit des Schlagrades 2 erhöht werden.
Aus Fig. 6 bis 10 sind verschiedene Ausführungen von Schlagrad-Schlagplatten sowie
deren Verschleißgrad und die Mühlenleistung in Abhängigkeit dieses Verschleißgrades bzw.
der Schlagplatten-Betriebszeit ersichtlich. Fig. 6 zeigt eine Standard-Schlagplatte bzw.
einen Schlagplattensatz gemäß dem Stand der Technik mit einer Dicke m und
verschiedenen Verschleißgraden I, II und III. In Fig. 10 zeigt die Kurve mit den
Verschleißgraden I, II, und III den Verlauf der Mühlenleistung in Abhängigkeit der
Betriebszeit und des Verschleißzustandes dieses Schlagplattensatzes. Bei Verschleißgrad I ist
die Ecke der Schlagplatte leicht verschlissen, bei II bereits bis zur hinteren Ecke am Steg und
bei III ist bereits die Stärke m der Platte stark angegriffen bzw. reduziert. In diesem Stadium
muß die Platte auch ausgewechselt werden. Bei Einsatz einer dickeren Schlagplatte
(Fig. 7) kann gemäß der vorerwähnten Kurve eine längere Betriebszeit bis zum Punkt III'
erreicht werden. Es ist aus Fig. 10 ersichtlich, daß die Ventilatormühle mit Schlagplatten
gemäß der Fig. 6 und 7 bereits ab dem Verschleißzustand I stark an Leistung verliert.
Fig. 8 zeigt ebenfalls einen bekannten Stand der Technik auf, wobei hier die Standard-
Schlagplatte bzw. der Schlagplattensatz an der Schlagfläche 12 und 16 eine
Hartmetallpanzerung aufweist. Der Verlauf der Kurve mit den Verschleißgraden I*, II* und
III* aufzeigend die Abhängigkeit der Mühlenleistung in Bezug auf die Schlagrad-Betriebszeit
bzw. den Verschleißzustand der Schlagplatten gemäß der Fig. 8 ist wiederum in Fig. 10
festgehalten, wobei ersichtlich ist, daß die Mühlenleistung wesentlich länger hoch gehalten
werden kann. Erst nach dem Verschleißen der Hartmetallpanzerung an der inneren Kante
der Schlagplatte - etwa ab Verschleißgrad I* - fällt die Leistung der Mühle stark ab. Die
Standzeit bzw. Betriebszeit dieser Schlagplatten ist beim Punkt III* erreicht. Anschließend
müssen die Schlagplatten ausgetauscht werden.
Fig. 9 zeigt den Verschleißgrad sowie die davon abhängige Betriebszeit der Schlagplatten
eines erfindungsgemäßen Schlagrades auf. Aus Kurve "C" ist ersichtlich, daß die
Mühlenleistung über eine wesentlich längere Betriebszeit sehr hoch gehalten werden kann
und über die Betriebszeit nur unwesentlich abfällt. Der Schlagplattensatz 6 gemäß Fig. 9
beinhaltet eine Schlagleiste 7, die der Schlagfläche 12 und der Schlagfläche 16 der
benachbarten Schlagplatte 8 stufenförmig vorsteht und deren gesamter Querschnitt aus
hochverschleißfestem Material besteht. Beim Verschleißgrad I** ist die radial innen liegende
und der Schlagfläche 12 zugewandte Kante 17 der Schlagleiste 7 abgeschlissen. Da die
Leistung des Schlagrades 2 jedoch kaum abgenommen hat, kann die Ventilatormühle
weiter betrieben werden. Erst wenn der Verschleißgrad der Schlagleiste 7 den Zustand der
Kurve II** erreicht hat, d. h. die Schlagleiste 7 bis zur äußeren Kontur der Schlagflächen 12
und 16 der Schlagplatte 8 verschlissen ist, und bei einem weiteren Einsatz des Schlagrades
2 die angrenzenden und weniger verschleißresistenten Schlagplatten 8, 9 vom Mahlgut
angegriffen würden, ist ein Austausch der Schlagleiste 7 vorgesehen. Somit wird die
Schlagleiste 7 eines Schlagplattensatzes 6 bzw. sämtliche Schlagleisten 7 eines Schlagrades
2 beim Erreichen des Verschleißgrades II** ausgetauscht und durch neue ersetzt. Ab diesem
Zeitpunkt besitzt die Ventilatormühle wieder ihre volle Mahl- und Ventilationsleistung wie in
Fig. 10 ersichtlich. Aus Fig. 10 ist ferner ersichtlich, daß zwar bei diesem Beispiel die
Betriebsdauer des erfindungsgemäßen Schlagrades 2 etwas kürzer ist als das der
Schlagräder mit den Schlagplatten gemäß der Fig. 6 bis 8, jedoch die Mühlenleistung
über die gesamte Betriebszeit annähernd gleich hoch bleibt. Dies stellt eine gegenüber dem
bekannten Stand der Technik wesentliche Verbesserung dar und hebt den Wirkungsgrad
der Mühle und somit auch der Gesamtanlage nicht unbeträchtlich.
1
Ventilatormühle
2
Schlagrad
3
Schlagradnabe
4
Schlagradring
5
Steg
6
Schlagplattensatz
7
Schlagleiste
8
Schlagplatte
9
Schlagplatte
10
Schlagplatten-Halteleiste
11
Schlagplatten-Befestigungsteil
12
Schlagfläche
13
Ausnehmung
14
Schlagradachse
15
Randbereich
16
Schlagfläche
17
Schlagkante
Claims (15)
1. Schlagrad für eine Ventilatormühle, insbesondere für die Zerkleinerung von Kohle für
eine Kohlenstaubfeuerung eines Dampferzeugers, mit einer Vielzahl von um den
Umfang des Schlagrades in gleichmäßigem Abstand verteilten und sich zwischen
Schlagradnabe und Schlagradring erstreckenden Stegen, die in Drehrichtung des
Schlagrades jeweils durch mehrere parallel zur Schlagradachse liegende Schlagplatten
bewehrt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die radial innen liegende
Schlagplatte (8) im Bereich der durch deren Schlagflächen (12, 16) gebildeten
Schlagkante (17) mit einer Schlagleiste (7) ausgebildet ist, die über deren Länge
querschnittseitig zumindest über einen Teil des Querschnittes mit einem
hochverschleißfesten Material ausgebildet ist und dieser Teil des Querschnittes den die
Schlagflächen (12, 16) begrenzenden Randbereich (15) der Schlagleiste (7) bildet.
2. Schlagrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (15) der
Schlagleiste (7) eine Dicke bzw. Tiefe von 1 bis 50 mm aufweist.
3. Schlagrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich
(15) der Schlagleiste (7) aus einer Hartmetallpanzerung und der restliche Querschnitt
der Schlagleiste (7) aus einem duktilen Werkstoff gebildet ist.
4. Schlagrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagleiste (7) über
ihren kompletten Querschnitt aus einem Kompositmaterial mit duktiler Metallmatrix und
hierin eingebetteten Hartmetallpartikeln ausgebildet ist.
5. Schlagrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagleiste (7) über
ihren kompletten Querschnitt aus einem MMC-Verbundmaterial (Matrix Metal
Composite) mit hierin eingebetteten Keramikpartikeln ausgebildet ist.
6. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Material der hochverschleißfesten Schlagleiste (7) mit noch ausreichend duktilen
Eigenschaften ausgebildet ist.
7. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) in Anpassung an das erwartete Mahlgutdurchströmungsprofil über die
Breite des Schlagrades über ihre Länge mit einem ungleichen Querschnitt und/oder
einer ungleichen Hartmetallpanzerschichtdicke ausgebildet ist.
8. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem jeweiligen Steg (5) zugehörigen Schlagplatten (8, 9) aus einem duktilen
Werkstoff gebildet sind.
9. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) als Stab ausgebildet ist und in eine Ausnehmung (13) der
benachbarten Schlagplatte (8) eingelegt ist.
10. Schlagrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) als Stab ausgebildet und auf die benachbarte Schlagplatte (8)
aufgelegt ist.
11. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) einen rechteckigen oder einen im wesentlichen dreieckigen oder einen
L-förmigen Querschnitt aufweist.
12. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) gegenüber der Schlagfläche (12) der benachbarten Schlagplatte
(8, 9) um einen Abstand (s) stufenförmig vorsteht.
13. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) nach innen zur Schlagradachse (14) hin gegenüber der Schlagfläche
(16) der benachbarten Schlagplatte (8) um einen Abstand (t) stufenförmig vorsteht.
14. Schlagrad nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlagleiste (7) ohne Ausbau des Schlagrades (2) aus der Ventilatormühle (1) und
ohne Demontage von Schlagplatten (8, 9) ausbaubar ist.
15. Schlagrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagleiste (7) durch
Entfernung eines Befestigungsteiles (11) ausbaubar ist, wobei das Befestigungsteil (11)
ein Teilstück der ringscheibenseitigen Schlagplatten-Halteleiste (10) ist.
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