DE19753981C2 - Flüssigkeitsgekühlte Rostplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rostplatte mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Zum Verbrennen von Feststoffen sind insbesondere in Müllverbrennungsanlagen Öfen mit so genannten Vorschubro­ sten in Gebrauch, die das zu verbrennende Gut aufnehmen und die ihm eine Vorschubbewegung erteilen. Die Vorschub­ roste werden durch Roststäbe oder -platten gebildet, von denen einige ortsfest gelagert sind und andere gruppen­ weise hin- und hergehend in einer Vorschubrichtung bzw gegen diese bewegt werden.

Der gesamte Rost wird dabei in der Regel durch viele neben- und hintereinander angeordnete Roststäbe oder Plat­ ten gebildet. Durch in den Roststäben oder Platten vor­ gesehene schlitzartige Düsen strömt Verbrennungsluft zu dem auf dem Rost liegenden Verbrennungsgut.

Die Rostplatten oder Stäbe erwärmen sich während des Betriebs durch die auf den Rostplatten liegenden abbren­ nenden Feststoffe beträchtlich. Die durch die Schlitze strömende Verbrennungsluft kann, zumal sie meist vorge­ wärmt wird bzw. aus verbrennungstechnischen Gründen einer Mengenbegrenzung unterliegt, nur einen geringen Kühleffekt bewirken. Die Temperatur ungekühlter Rostplatten oder Stä­ be ist deshalb relativ hoch, was zu einer starken chemi­ schen Korrosion und einem mechanischen Verschleiß der Rostplatten führen kann. Dies ist verständlicherweise unerwünscht.

Eine starke Erwärmung der Rostplatten hat zur Folge, dass sich diese während des Betriebs ausdehnen. Um dies zu ermöglichen, muss ein gewisses Spiel vorgesehen werden. Dieses kann wiederum dazu führen, dass zwischen den Rost­ platten Spalte entstehen, durch die Luft in den Verbren­ nungsraum einströmt. Dies erfolgt unkontrolliert und ist deshalb abzulehnen. Weiterhin wird der Verbrennungsvorgang durch Luftüberschuss negativ beeinflusst. Außerdem können Partikel als sogenannter Rostdurchfall unter den Rost fallen, was ebenfalls unerwünscht ist.

Aus beiden Gründen ist es erforderlich, Rostplatten während des Betriebs zu kühlen bzw. in einem konstanten Temperaturbereich zu halten. Dazu ist bspw. aus der DE 196 13 507 C1 eine Rostplatte bekannt, die sich über die ge­ samte Breite der Rostbahn erstreckt. Die Rostplatte weist viele sich parallel in Längsrichtung erstreckende Kühlka­ näle auf, die an ihren Enden zu Sammelkanälen führen.

Bei dieser Rostplatte kann eine wirksame Kühlung be­ wirkt werden, ohne das zwischen einzelnen Rostplatten Dehnfugen vorgesehen werden müßten, durch die unerwünschte Luft strömt. Allerdings reicht die Rostplatte über die gesamte Breite des Rostes, wodurch sie relativ groß wird.

Aus der EP 0621449 B1 ist eine Rostplatte mit mäan­ derförmigen Kühlkanal bekannt. Dieser führt quer zu der Rostplatte und somit quer zu der Vorschubrichtung durch die Rostplatte. Einzelne Abschnitte des mäanderförmigen Kühlmittelkanals sind dabei jeweils in Längsrichtung orientiert.

Infolge der Zuleitung des Kühlwassers an einer Seite der Rostplatte und der Ausleitung des erwärmten Kühlwas­ sers an der anderen Seite der Rostplatte, ergibt sich ein Wärmegefälle an der Rostplatte. Das Wärmegefälle kann zu unterschiedlichen Ausdehnungen an beiden Seiten der Rost­ platte führen. Solche Differenzdehnungen können zum Ver­ ziehen der Rostplatte führen. Dadurch können sich Spalten bilden, die deutlich größer sind, als die Wärmedehnung selbst. Um diese möglichst gering zu halten ist ein rela­ tiv großer Kühlmitteldurchsatz erforderlich. Außerdem kann nur mit geringen Kühlmittelerwärmungen gearbeitet werden, um den Verzug und/oder Verwerfungen der Rostplatte infolge unterschiedlicher Wärmedehnungen zu vermeiden. Ansonsten könnten sich zwischen benachbarten Rostplatten Spalte bil­ den, durch die unkontrolliert Luft in den Verbrennungsraum zuströmt und Rostdurchfall auftritt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rostplatte zu schaffen, die eine geringe Verwerfungsnei­ gung hat.

Diese Aufgabe wird mit einer Rostplatte nach Anspruch 1 mit einem sich an der thermischen Belastung der Rost­ platte orientierenden Kühlsystem gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Rostplatte ist ein Kühl­ mittelkanal vorgesehen, der einen zentralen Kühlmittel­ anschluss aufweist, während die Anschlüsse beim Stand der Technik meist seitlich angeordnet sind. Durch die zentrale Anordnung des Kühlmittelanschlusses wird das Kühlmittel der Rostplatte und dem Kühlmittelkanal zentral zu- bzw. abgeführt. Von hier ausgehend führt der Kühlmittelkanal zu peripheren Rostplattenbereichen, wo das Kühlmittel ab- bzw. zugeführt wird.

Durch die Aufheizung des Kühlmittels entlang des Kühlmittelkanals entsteht ein Wärmegefälle entlang des Kühlmittelkanals. Wird die Rostplatte in Betrieb von oben her aufgeheizt, ergibt sich somit ein Wärmegefälle von dem zentralen Anschluss zu den peripheren Randbereichen der Rostplatte, oder umgekehrt. In jedem Fall ist die Wärme­ verteilung mehr oder weniger symmetrisch. Je nach Kühl­ mittelflussrichtung kann die Rostplatte im Mittelbereich oder am Rand stärker gekühlt werden. Jedenfalls aber ist die Temperaturverteilung bezüglich einer Längsmittelebene im Wesentlichen symmetrisch. Damit wird das Dehnungs­ verhalten und damit auch die Wärmespannungsverteilung der Rostplatte durch Schwerpunktkühlung wesentlich verbessert. Es können Verwerfungen und somit die Ausbildung von freien Querschnitten zwischen benachbarten Roststäben oder -plat­ ten oder ein Verklemmen von bewegten Rostplatten vermieden werden. Dadurch kann Rostdurchfall, d. h. das Durchfallen von Feststoffen zwischen einzelnen Rostplatten oder Stäben vermindert werden. Außerdem können die erforderlichen Kühlwassermengen reduziert und die Temperaturdifferenzen insgesamt erhöht werden, was eine höhere Aufheizung des Kühlwassers und somit eine nochmalige Verminderung der erforderlichen Menge bedingt.

Durch zentrale Kühlmittelzu- oder abführung kann es gelingen, größere Bereiche der Rostplatte kühl zu halten, wodurch, auch wenn die Randbereiche aufgeheizt werden, insgesamt eine relativ geringe Wärmeausdehnung erreicht wird. Außerdem können Differenzdehnungen eliminiert, die Wärmeausdehnungen der Rostplatte bei minimierter Kühlme­ diummenge vergleichmäßigt und Wärmespannungen im Gusswerk­ stoff reduziert werden.

Die Rostplatte ist insbesondere für Vorschubroste vorgesehen. Dazu ist sie an einem Ende mit einem Verbin­ dungsmittel versehen, mit dem sie mit einem Rostplatten­ träger verbindbar ist. Dieser ist bspw. ein Rundstab oder ein sonstiger Träger. An ihrem gegenüberliegenden Ende weist die Rostplatte dann ein Lagermittel, bspw. in Form eines Fußes auf, mit dem sie auf einem geeigneten Widerla­ ger verschiebbar abstützbar ist. Das Widerlager kann bspw. eine in Vorschubrichtung benachbarte Rostplatte sein.

Soweit der Kühlmittelanschluss mittig zwischen beiden Flanken der Rostplatte angeordnet ist, kann er bedarfs­ weise näher an dem Lagermittel oder näher zu dem Verbin­ dungsmittel hin angeordnet sein. In beiden Fällen wird ein mehr oder weniger gleichmäßiges Wärmegefälle zu beiden Flanken hin erreicht. Es ist deshalb nicht unbedingt erforderlich, dass der Kühlmittelanschluss mittig zwischen den beiden Enden der Rostplatte angeordnet ist. Entschei­ dend ist, dass er an einer Stelle vorgesehen ist, die auf einer gedachten, mittig zwischen den Flanken, liegenden und die Enden der Rostplatte miteinander verbindenden Li­ nie liegt. Vorzugsweise ist der Kühlmittelanschluss etwas zu dem vorderen Ende der Rostplatte hin versetzt, so dass das Abstandsverhältnis zu den Enden eins zu zwei beträgt. Durch die derart mittige Zu- oder Abströmung des Kühlmit­ tels ist die thermische Symmetrie hinreichend genau ge­ wahrt und eine etwas erhöhte Kühlung im vorderen Bereich ermöglicht.

Ein zweiter Kühlmittelanschluss kann an beliebiger anderer Stelle der Rostplatte angeordnet sein. Dabei kann der von dem zentralen Anschluss zu dem davon beabstandeten zweiten Kühlmittelanschluss führende Kühlmittelkanal als Einzelkanal ausgebildet oder auf mehrere Teilkanäle aufge­ teilt sein.

Die Kühlmittelkanalführung kann unterschiedlich sein. Bspw. kann der Kanal durch einen Hohlraum gebildet sein, der an der Peripherie der Platte mehrere Kühlmittel­ anschlüsse zum Abführen von Kühlmittel aufweist. Kühlmit­ tel wird durch den zentralen Kühlmittelanschluss zu­ geführt. Außerdem ist es möglich, den Kühlmittelkanal spi­ ralförmig (rund) oder als eckige Spirale auszuführen. Be­ darfsweise kann der Kühlmittelkanal auch sternförmig aus­ gebildet sein. Es erstrecken sich dann Teilkanäle radial von dem mittigen Kühlmittelanschluss weg. Diese können an dem Rand der Rostplatte einzeln oder in Gruppen zu weite­ ren Kühlmittelanschlüssen geführt sein.

In allen Fällen kann der Wärmeverlauf auf der Ober­ fläche der Rostplatte durch eine geeignete Gestaltung der Querschnitte des Kühlmittelkanals erreicht werden. Bspw. kann es bei strahlenförmiger Anordnung der Teilkanäle zweckmäßig sein, die Teilkanäle im Zentralbereich zu ver­ engen, um die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels hier zu erhöhen. Dadurch wird ein großer Zentralbereich der Rost­ platte relativ kühl gehalten, was Wärmedehnungen mini­ miert. Bei spiralförmiger Ausbildung des Kühlmittelkanals ergibt sich eine ähnliche Wärmeverteilung. Ein großer Teil der Gesamtlänge des Kühlmittelkanals entfällt auf den Randbereich der Rostplatte, wohingegen sich ein entspre­ chend großer Bereich des Kühlmittelkanals auf mehrere in­ nere Windungen aufteilt, die insgesamt eine große Fläche einnehmen.

Die erfindungsgemäße Rostplatte kann zusätzlich zu dem mit dem zentralen Anschluss verbundenen Kühlmittel­ kanal mit einem weiteren Kühlmittelkanal versehen sein, der beispiels- und vorzugsweise in der Nähe des als Fuß ausgebildeten Lagermittels angeordnet ist. Dieser weitere Kühlmittelkanal kann dazu dienen, hier auftretende beson­ ders große thermische Belastungen zu reduzieren. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in diesem Bereich Luftspalte zur Zuführung von Verbrennungsluft ausgebildet sind. Durch die zuströmende Verbrennungsluft entstehen gerade hier hohe thermische Belastungen. Durch die zuströ­ mende Frischluft und die damit verbundene Verbrennung er­ folgt ein korrosiver Angriff auf das Metall der heißen Rostplatte, der durch Kühlung gemildert wird.

Die Rostplatte kann sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet sein. Die Ausführung der Rostplatte als ein­ teiligter Gusskörper gestattet eine besonders kostengüns­ tige Herstellung. Dabei hat es sich als besonders zweck­ mäßig herausgestellt, den Kühlmittelkanal durch Ein- und Umgießen von entsprechenden Rohrleitungen beim Herstellen der Rostplatte im Gussverfahren auszubilden. Damit können relativ komplizierte Kühlkanal-Geometrien kostengünstig ohne Formkerne hergestellt werden.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen aus mehreren Rostplatten zusammengesetz­ ten Vorschubrost, der in dem Innenraum eines Ofens ange­ ordnet ist, in vereinfachter schematisierter und perspek­ tivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Rostplatte des Vorschubrosts nach Fig. 1, in perspektivischer, schematisierter Darstellung,

Fig. 3 die Rostplatte nach Fig. 2, mit besonderer Veranschaulichung von in der Rostplatte ausgebildeten Kühlmittelkanälen, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 die Rostplatte nach den Fig. 2 und 3, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 5 die Rostplatte nach Fig. 4, geschnitten ent­ lang der Linie V-V,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter perspektivi­ scher Darstellung, und

Fig. 7 eine weitere abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter und per­ spektivischer Darstellung,

Fig. 8 den Vorschubrost nach Fig. 1 mit schematischer Veranschaulichung der Kühlmittelkanäle der Rostplatten, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 9 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit Einzelversorgung aller Kühlmittelkanäle, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10a eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinander geschalteten Kühlmittelkanälen und Kühl­ mittelzufuhr an der Rostplattenmitte, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10b eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinander geschalteten Kühlmittelkanälen und Kühl­ mittelzufuhr zu einem stirnseitigen Kühlmittelkanal, in schematisierter Darstellung,

Fig. 11 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit gruppenweise hin­ tereinander geschalteten Front- und Rücken-Kühlmittelkanä­ len, in schematisierter Darstellung, und

Fig. 12 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit plattenweise hin­ tereinander geschalteten Kühlmittelkanälen und Hinterein­ anderschaltung der Kühlmittelkanäle ausgewählter Rostplat­ ten, in schematisierter Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Vorschubrost 1 im Ausschnitt ver­ anschaulicht, der in einer Brennkammer 2 eines lediglich schematisch veranschaulichten Müllverbrennungsofens an­ geordnet ist. Der Vorschubrost 1 wird durch viele einzelne Rostplatten 3 gebildet, von denen jeweils mehrere quer zu einer Ofenlängsrichtung 4 nebeneinander angeordnet sind. Diese Rostplatten 3 bilden eine Rostplattengruppe 4, wobei der Vorschubrost 3 durch mehrere solcher hintereinander angeordneten Rostplattengruppen 5, 6, 7 sowie weitere in Fig. 1 nicht veranschaulichte Rostplattengruppen gebildet ist.

Die Rostplatten 3, der Rostplattengruppe 5 sind an ihrem, bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4, stromaufwär­ tigen Ende 8 mit einer nach unten offenen Querausnehmung 9 versehen, die bspw. aus Fig. 5 hervorgeht und an beiden Seiten der Rostplatte 3 maulartige Auflageflächen auf­ weist. Mit den Mäulern der Querausnehmung 9 liegt die Rostplatte 3 auf einem bspw. als runde Stange 11 ausge­ bildeten Rostplattenträgerelement, das sich über die ge­ samte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt. An ihrem gegenüberliegenden Ende 12 ist die Rostplatte 3 mit einem Aufstandsfuß 14 versehen, der ein Lagermittel für die Rostplatte 3 bildet. Mit dem Aufstandsfuß 14 liegt die Rostplatte 3, wie aus Fig. 1 hervorgeht, auf der nächst­ folgenden Rostplatte 3a der Rostplattengruppe 6. Die Rost­ platte 3a bildet somit ein Widerlager für die Rostplatte 3. Die Rostplatte 3a, die wie alle Rostplatten mit der stellvertretend beschriebenen Rostplatte 3 übereinstimmt, ist mit ihrer Querausnehmung 9 auf einer Stange 15 gela­ gert, die sich parallel zu der Stange 11 quer über die gesamte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt.

Weitere Stangen 16 sind über die gesamte Länge des Vorschubrosts 1 verteilt, quer angeordnet. Jede zweite Stange ist dabei orstfest montiert. Dazwischen angeordnete Stangen sind mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die der betreffenden Stange eine hin und hergehende oszillie­ rende Bewegung in Richtung der Ofenlängsrichtung 4 ertei­ len. Diese Bewegung ist in Fig. 1 für die Rostplatten­ gruppe 3 durch Pfeile 17, 18 veranschaulicht. Somit ergibt sich ein insgesamt treppenförmiger Vorschubrost 1, dessen Rostplattengruppen 5, 6, 7 nach Art einer Treppe überein­ ander liegend angeordnet sind, wobei jede zweite Rostplat­ tengruppe (6) vor und zurück schwingt, um dem Ver­ brennungsgut eine Vorschubbewegung in Ofenlängsrichtung 4 zu erteilen. Fig. 8 veranschaulicht den Vorschubrost 1 in Draufsicht.

Der Aufbau einer einzelnen Rostplatte 3 ergibt sich insbesondere aus Fig. 2 bis 5. Die Rostplatte 3 ist als Gusskörper ausgebildet. Der Gusskörper definiert einen Rostkörper 21, dessen Oberseite 22 eine im Wesentlichen flache rechteckige Auflagefläche für das zu verbrennende Gut aufweist. An seinem hinteren Ende 8 und an seinem vor­ deren Ende 12 ist der Rostkörper 21 etwas abgerundet. Zwi­ schen dem abgerundeten Bereich an dem Ende 12 und dem Auf­ standsfuß 14 ist eine Quernut 24 ausgebildet, in der Luft­ schlitze 25 für den Zutritt von Verbrennungsluft münden. Diese Luftschlitze 25 sind insbesondere aus Fig. 5 er­ sichtlich. Die Luftschlitze 25 verbinden die Brennkammer 2 mit dem unter dem Vorschubrost 1 ausgebildeten Bereich, der mit vorgewärmter Verbrennungsluft beaufschlagt ist.

Die Luftschlitze 25 bilden dabei die einzige Verbindung zwischen dem Bereich unterhalb des Rostes und der Brenn­ kammer 2. Benachbarte Rostplatten 3 schließen im Wesentli­ chen dicht aneinander an.

Die Rostplatten 3 unterliegen im Betrieb einer star­ ken thermischen Beanspruchung. Um zu verhindern, dass die Rostplatten 3 während des Betriebs durch das auf den Rost­ platten lagernde abbrennende Verbrennungsgut zu stark er­ hitzt werden, ist jede Rostplatte 3 mit einem Kühlmittel­ kanal 31 versehen. Dieser Kühlmittelkanal 31 dient der Kühlung der Oberseite der Rostplatte 3 und steht im ther­ mischen Kontakt mit dieser. Der Kühlmittelkanal 31 ist wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, mit einem ersten mit­ tigen Kühlmittelanschluss 32 versehen, der an der Unter­ seite des Rostkörpers 21 ausgebildet ist. An den Kühlmit­ telanschluss 32 ist eine nicht weiter veranschaulichte Leitung angeschlossen, die Kühlmittel heran- oder weg­ führt. Die Leitung ist flexibel oder mit entsprechenden Gelenken versehen, falls es sich bei der Rostplatte 3 um eine bewegte Platte handelt.

Der Kühlmittelanschluss 32 ist, wie aus Fig. 4 her­ vorgeht, mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 des Rost­ körpers 21 angeordnet. Der Kühlmittelanschluss 32 ist da­ bei auf einer gedachten Linie 33 in einer Position ange­ ordnet, die näher bei dem Ende 12 als bei dem Ende 8 liegt.

Ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 führt der Kühlmittelkanal 31 in mehreren Windungen zu einem zweiten, bei der Flanke 33 liegenden Kühlmittelanschluss 36. Der Kühlmittelkanal 31 umrundet dabei den Kühlmittelanschluss 32 mit gleichbleibendem Richtungssinn. Er ist somit un­ abhängig von den tatsächlichen Längen-Breitenverhältnis des Rostkörpers 21 als Spirale, insbesondere als Rechteck­ spirale ausgebildet. Deren Windungen liegen in einer ge­ meinsamen Ebene und sind somit jeweils gleichweit von der Oberseite 22 entfernt.

Zur Vergleichmäßigung der Temperatur des Rostkörpers 21 an seiner Oberseite 22, können die Windungen auch in unterschiedlichen Abständen zu der Oberseite 22 angeordnet sein. Bspw. ist es möglich, den als Zulauf genutzten Kühl­ mittelanschluss 32 oder 36 bzw. die sich an diesen an­ schließenden Windungen etwas weiter von der Oberseite 22 entfernt zu verlegen. Die Windungen liegen dann nicht in einer gemeinsamen Ebene sondern bspw. auf dem Mantel eines flachen Kegels.

Wie insbesondere Fig. 4 veranschaulicht, können die einzelnen Abschnitte 31' des Kühlmittelkanals 31 gewellt ausgebildet sein, um den Wärmeübergang noch zu verbessern. Dabei können sowohl lediglich einzelne Abschnitt 31' als auch der gesamte Kühlmittelkanal 31 gewellt sein.

Der Kühlmittelkanal 31 kann durch einen Formkern beim Gießen des Rostkörpers 21 in diesem ausgebildet werden. Eine besonders kostengünstige und sichere Herstellung er­ gibt sich jedoch, wenn der Kühlmittelkanal 31 zunächst als Rohrleitung ausgebildet wird, die in der Form des zu gie­ ßenden Rostkörpers 21 angeordnet und nachfolgend von dem flüssigen Material des Rostkörpers 21 umgossen wird. Der Rostkörper 21 wird dabei vorzugsweise als Stahlgussteil ausgebildet. Für die Rohrleitung kann herkömmliches Rohr­ leitungsmaterial (Stahl oder andere Metalle) verwendet werden. Es ergibt sich eine innige und gut wärmeleitfähige Verbindung zwischen der Rohrleitung und dem Rostkörper 21 mit gutem Wärmeübergang.

An dem Ende 12 des Rostkörpers 21 treten relativ hohe Temperaturen auf. Dies ist insbesondere im Bereich der Quernut 24 der Fall. Um eine Überhitzung zu vermeiden, ist ein weiterer Kühlmittelkanal 41 quer angeordnet, der zwei eigene Kühlmittelanschlüsse 42, 43 aufweist. Der Kühlmit­ telkanal 41 dient ausschließlich der schwerpunktmäßigen Kühlung des Endbereichs des Rostkörpers 21 und kann ent­ sprechend separat und gezielt mit Kühlwasser versorgt wer­ den.

Soll die Rostplatte 3 insgesamt auf höherer Tempera­ tur betrieben werden, wird das Kühlwasser zunächst durch den Kühlmittelkanal 41 geleitet. Soll die Rostplatte 3 auf niedrigerer Temperatur arbeiten, wird zunächst der Kanal 31 mit zufließendem Kühlwasser durchströmt. Die Kühl­ wasserzuführung ist dabei vorzugsweise der Kühlmittelan­ schluss 32. Dabei ergeben sich viele Möglichkeiten der Zusammenschaltung der Kühlmittelkanäle 31, 41 an jeder Rostplatte 3 und zwischen den Rostplatten 3.

Die einzelnen Rostplatten 3 des Vorschubrosts 1 kön­ nen separat an Kühlmittelversorgungsquellen angeschlossen sein, wie in bspw. Fig. 9 veranschaulicht ist. Eine Vor­ laufleitung 44 ist über entsprechende Verbindungsleitungen an die als Eingänge dienenden Anschlüsse 32, 42 der Kühlmittelkanäle 31, 41 angeschlossen. Von den Anschlüssen 36, 43 wird erwärmtes Kühlwasser rostplattenweise zu einer Rücklaufleitung 45 abgeführt. Dadurch wird eine sehr wirk­ same Kühlung der Rostplatten 3 erreicht. Dieses Konzept der Kühlung kann insbesondere in sehr heißen Bereichen des Vorschubrosts 1 Anwendung finden.

Werden ungleiche Plattentemperaturen toleriert, kön­ nen die Rostplatten nach verschiedenen Konzepten auch nacheinander von dem gleichen Kühlmittel durchflossen wer­ den, d. h in Reihe geschaltet sein. Dies ist bspw. in Fig. 11 veranschaulicht. Diese Lösung eignet sich insbesondere für thermisch weniger belastete Rostbereiche.

Entsprechend können die Kühlmittelkanäle 31, 41 auch rostplattenweise in Reihe geschaltet sein. Dies ver­ anschaulichen die Fig. 10a und 10b. Die Kühlmittelzufuhr kann von der Vorlaufleitung her zunächst an dem Anschluss 32 erfolgen (Fig. 10a), wenn die Oberseite 22 schwerpunkt­ mäßig gekühlt werden soll. Soll der Stirnbereich schwer­ punktmäßig gekühlt werden, erfolgt die Kühlmittelzuführung zu dem Anschluss 42 (Fig. 10b). Bedarfsweise kann die Kühlmittelzuführung auch an dem Anschluss 36 erfolgen. Dies ist in den Figuren nicht weiter veranschaulicht, ent­ spricht aber Fig. 10b mit vertauschter Vorlauf- und Rück­ laufleitung.

In Fig. 12 ist eine Verschaltungsvariante der Kühl­ mittelkanäle 31, 41 veranschaulicht, bei der die Kühlmit­ telkanäle 31, 41 für jede Rostplatte 3 jeweils in Reihe geschaltet sind. Außerdem sind jeweils mehrere Rostplatten in Reihe geschaltet. Die Reihenfolge der Durchströmung der Rostplatten 3 ist ausgehend von der Rostmitte nach den Seiten hin festgelegt. Zunächst werden die stärker belas­ teten mittleren Rostplatten und danach die randständigen Rostplatten 3 durchflossen.

Durch die entsprechende Wahl und/oder Kombination der Kühlungsvarianten ist eine gute Anpassung an unterschied­ liche Gegebenheiten bei unterschiedlichen Einsatzfällen oder in unterschiedlichen Rostbereichen möglich. Alle in den Fig. 9 bis 12 veranschaulichten Kühlvarianten kön­ nen auch unter Vertauschung von Vorlaufleitung 44 und Rücklaufleitung 45 eingesetzt werden, wenn es die ther­ mische Belastung entsprechend erfordert.

Der insoweit beschriebene Vorschubrost 1 arbeitet wie folgt:

In Betrieb liegt zu verbrennender Feststoff, bspw. Müll auf dem Vorschubrost 1 auf. Jede zweite Rostplatten­ gruppe 6 führt eine hin- und hergehende Bewegung (Pfeile 17, 18) aus. Durch die Luftschlitze 25 strömt Verbrennung­ luft in die Brennkammer 2. Die Kühlmittelkanäle 31, 41 sind von Kühlwasser durchströmt. Dabei ist bei dem Kühl­ wasserkanal 41 eine Querdurchströmung bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4 vorhanden. Der Kühlmittelkanal 31 rea­ lisiert eine umlaufende Durchströmung, wobei das Kühlwas­ ser ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 über mehrere Windungen hinweg radial nach außen transportiert wird, bis es an dem Kühlmittelanschluss 36 ankommt und abgeführt wird. Während die Fließgeschwindigkeit in Umfangsrichtung relativ hoch ist, ist die Radialkomponente der Fließbewe­ gung geringer. Durch die relativ große Umfangsgeschwindig­ keit auf der etwa spiralförmigen von dem Kühlmittelkanal 31 festgelegten Bahn ergibt sich eine gute Vergleichmäßi­ gung der Temperatur. Unabhängig von der Radialrichtung werden in gleichen Entfernungen zu dem Kühlmittelanschluss 32 nahezu gleiche Temperaturen erreicht. Damit sind die Temperaturen an beiden Flanken 33, 34 gleich groß. Es er­ gibt sich kein Wärmegefälle von der einen Seite des Rost­ körpers 21 zur anderen.

In den Fig. 6 und 7 sind alternative Ausführungs­ formen der Rostplatte 3 veranschaulicht. Bei der Rostplat­ te 3 nach Fig. 6 ist der Kühlmittelkanal 31 ausgehend von dem zentralen Kühlmittelanschluss 32 in Teilkanäle 31a, 31b... 31n aufgeteilt. Diese erstrecken sich ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 zunächst sternförmig von diesem weg. Die Teilkanäle 31a bis 31g schwenken dann zu einem quer angeordneten Sammelkanal 51, der bei dem Ende 12 der Rostplatte 3 angeordnet und mit einem Kühlmittelanschluss 36a versehen ist. Die Teilkanäle 31h bis 31n führen im Bogen zu einem Sammelkanal 52, der zu einem Kühlmittel­ anschluss 36b führt.

Im Übrigen stimmt die Rostplatte 3 nach Fig. 6 mit der vorstehend beschriebenen Rostplatte 3 überein, so dass deren Beschreibung entsprechend gilt.

Eine zentrale Kühlmittelzu- oder abführung weist ebenfalls die in Fig. 4 veranschaulichte Rostplatte 3 auf. Von dem ersten Kühlmittelanschluss 32 ausgehend, ver­ zweigt sich der Kühlmittelkanal 31 auf mehrere strahlen­ förmig von dem Kühlmittelanschluss 32 wegstrebende Teilka­ näle 31a bis 31n. Diese sind an ihrem randseitigen Ende mit einem umlaufenden angeordneten Sammelkanal 53 verbun­ den, der ein oder mehrere Kühlmittelanschlüsse 36 auf­ weist. Die Teilkanäle 31a bis 31n können in einer einzigen Ebene oder auf dem Mantel eines flachen Kegels angeordnet sein. Außerdem können ihre Querschnitte entlang ihrer jeweiligen Länge variieren.

Eine wasserkühlbare Rostplatte 3, die insbesondere für Müllverbrennungsöfen zum Einsatz kommt, weist wenig­ stens einen Kühlmittelkanal 31 auf. Dieser dient der Küh­ lung der Oberseite 22 der Rostplatte 3. Der Kühlmittel­ kanal 31 weist einen Kühlmittelanschluss 32 auf, der in einem mittleren Bereich der Rostplatte 3 angeordnet ist. Dabei ist wesentlich, dass der Kühlmittelanschluss 32 etwa mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 der Rostplatte 3 angeordnet ist, wobei er zu einem Ende 8, 12 der Rostplat­ te 3 hin versetzt angeordnet sein kann.

Claims (24)

1. Rostplatte (3) mit Kühlungeinrichtung, insbeson­ dere für Vorschubroste (1), bei denen mehrere Rostplatten nebeneinander und hintereinander vorzugsweise einander teilweise überlappend angeordnet sind,
mit einem Rostkörper (21), der an seiner Oberseite eine Auflagefläche (22) für zu verbrennende Feststoffe aufweist, die thermisch mit einem Kühlmittelkanal (31) verbunden ist, der wenigstens einen Kühlmittelanschluss (32) aufweist,
mit einem Verbindungsmittel (9), das an dem Rostkör­ per (21) zur Befestigung an einem Rostplattenträger (11) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlmittelanschluss (32) des Rostkörpers (21) mittig zwischen seinen Flanken (33, 34) angeordnet ist.

2. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass das Verbindungsmittel (9) eine Ausnehmung ist, die der Rostkörper (21) an seiner Unterseite aufweist und die zur Aufnahme des Rostplattenträgers (11) eingerichtet ist wobei sie vorzugsweise an einem Ende (8) der Rostplat­ te (3) angeordnet ist und sich zwischen den Flanken (33, 34) des Rostkörpers (21) erstreckt.

3. Rostplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass sie an ihrem von dem Verbindungsmittel (9) ab­ liegenden Ende (12) ein Lagermittel (14) aufweist, mit dem die Rostplatte (3) auf einem Widerlager abstützbar ist.

4. Rostplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, dass der mittig zwischen den Flanken (33, 34) ange­ ordnete Anschluss (32) des Kühlmittelkanals (31) ungleich weit von den Enden (8, 12) entfernt angeordnet ist.

5. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) ausgehend von dem mit­ tig zwischen den Flanken (33, 34) angeordneten Kühlmittel­ anschluss (32) zu einem weiteren Kühlmittelanschluss (36) geführt ist, der von dem Kühlmittelanschluss (32) beab­ standet ist.

6. Rostplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, dass der zweite Kühlmittelanschluss (36) in der Nähe einer Flanke (33, 34) angeordnet ist.

7. Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der weitere Kühlmittelanschluss (36) bei einem Ende (8) des Rostkörpers angeordnet ist.

8. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) in dem Rostkörper (21) im wesentlichen in einer einzigen Ebene verlaufend ange­ ordnet ist.

9. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) von seinem Anschluss (32) ausgehend in wenigstens einer Windung umlaufend an­ geordnet ist.

10. Rostplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) mehrere Windungen mit gleichbleibendem Umlaufsinn aufweist.

11. Rostplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, dass die Windung wenigstens einen gerade oder gewellt ausgebildeten Abschnitt aufweist.

12. Rostplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, dass die Windung im wesentlichen rechteckig ausge­ bildet ist.

13. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) wenigstens zwei an­ fangs- und endseitig untereinander verbundene Teilkanäle (31a, 31b) aufweist.

14. Rostplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Teilkanäle (31a, 31b) ausgehend von dem Kühlmittelanschluss (32) radial angeordnet sind.

15. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) über seine Länge einen konstanten Querschnitt aufweist.

16. Rostplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) einen Querschnitt auf­ weist, der sich zwischen den Kühlmittelanschlüssen ver­ ändert.

17. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Querschnitt in der Nähe des zur Kühlmittel­ zuführung zu nutzenden Kühlmittelanschlusses (32, 36) wei­ ter ist als an einem weiteren Kühlmittelanschluss (36, 32).

18. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass sie einen weiteren Kühlmittelkanal (41) auf­ weist.

19. Rostplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, dass der weitere Kühlmittelkanal (41) in der Nähe des Lagermittels (14) angeordnet ist und sich vorzugsweise zwischen den Flanken (33, 34) erstreckt.

20. Rostplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, dass der weiter Kühlmittelkanal (41) und der Kühl­ mittelkanal (31) miteinander in Reihen- oder Par­ allelschaltung verbunden sind, wobei die Kühlmittelkanäle (31, 41) benachbarter Rostplatten untereinander vorzugs­ weise verbunden sind.

21. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass sie als Gussteil ausgebildet ist.

22. Rostplatte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) durch eine in den Rost­ körper (21) eingegossene Rohrleitung gebildet ist.

23. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Kühlmittelkanal (31) durch einen in die Rostplatte (21) eingegossenen Hohlraum gebildet ist.

24. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Rostkörper (21) einstückig ausgebildet ist.