DE4119405C1 - - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H17/00—Details of grates
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- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Baking, Grill, Roasting (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Schubrost für
Verbrennungsöfen mit auf feststehenden und beweglichen
Roststabträgern angeordneten Roststäben sowie eine
seitliche Führung und Abdichtung eines
Verbrennungsrostes.
In Müllverbrennungsanlagen werden unterschiedliche
Verbrennungsroste eingesetzt. Bei größeren Anlagen
werden dabei häufig gespannte oder gepreßte Roste
eingesetzt.
Bei nichtgespannten oder nichtgepreßten Rosten werden
üblicherweise Roststäbe verwendet, welche seitlich ein
Dehnungsspiel haben (DE-A1-26 52 475). Dieses
Dehnungsspiel ist über die gesamte Rostbreite in der
Regel ungleichmäßig verteilt. An den Seiten zu den
Feuerraumwänden besteht meist ein weiterer Luftspalt
als Dehnungsspiel. Bei diesen bekannten Rosten führen
die Luftspalte zu unkontrollierter Zufuhr von Unterluft
zum Verbrennungsgut.
Neben dem Problem unkontrollierter
Verbrennungsluftzufuhr oder nicht steuerbarem Druck der
Ofenatmosphäre beobachtet man häufig einen Durchfall
des Verbrennungsgutes durch die Spalte, was zu einem
entsprechenden Ascheanfall unter dem Rost führt und die
unter dem Rost liegenden Bauteile erhöhten Temperaturen
aussetzt.
Ein besonderes Problem bilden die bei niedriger
Temperatur schmelzenden Buntmetallabfälle, die durch
derartige Spalte zwischen und neben den Roststäben
fließen oder z. B. auch Stahlschrott, der sich zwischen
den Roststäben festklemmt und so die Beweglichkeit der
Roststäbe einengt.
Es sind daher bereits nebeneinanderliegende seitlich
plangefräste Roststäbe durch Einzelverbindungen wie
Schrauben zu einer spaltfreien
Verbrennungsrostoberfläche gekoppelt worden
(DE-A1-38 13 441).
Es sind auch Vorschubroste für Müllverbrennungsöfen mit
quer zum Rost verlaufenden Reihen von in
Vorschubrichtung des Rostes bewegbaren Roststäben
bekannt (CH-C-5 85 372), deren Roststäbe lückenlos
federnd gespannt sind. Dieser Ofen hat ein das Rost
seitlich begrenzendes Schild, das ebenfalls über
Schraubenfedern an die Roststäbe angedrückt wird.
Aus der Praxis ist ein System bekannt, bei dem
derartige Schilde mit Hilfe einer sich an der Ofenwand
abstützenden Spannvorrichtung die Roststäbe
zusammendrücken. Dabei wird die Spannvorrichtung aus
mehreren Scharnieren und dazwischen liegenden
gefederten Teleskopführungen gebildet, die am Schild
und der Ofenwand befestigt sind. Das System ist wegen
seiner Teilevielfalt sehr bauaufwendig.
Weiterhin ist vorgeschlagen worden, zwischen und neben
den Roststäben federbelastete Spreizelemente
(CH-C-6 19 764) anzuordnen, die alle Roststäbe und die
Seitenschilde gemeinsam federnd verbinden. Ein Problem
bilden dabei die Tellerfedern, die über einen großen
Temperaturbereich und durch Wärmeausdehnung der
Roststäbe und des Zugankers variablem Druckbereich
möglichst gleiche Federkräfte aufbringen müssen. Dies
ist nicht gewährleistet. Die Federn bzw. beweglichen
Gestängeteile sind den hohen Feuerraumtemperaturen und
dem zwangsläufig anfallenden Brenngutresten ausgesetzt.
Aus der EP-B-01 65 432 ist ein Schubrost bekannt, bei
dem die dachziegelartig angeordneten Roststäbe vorn
Luftaustrittsschlitze für Unterluft haben und die
Seitenschilde gemeinsam durch einen Zuganker verbunden
werden, wobei zwischen dem Roststäben Tellerfedern zum
Dehnungsausgleich angeordnet sind. An der Ofenwand
angebrachte Dichtprofile haben ein definiertes Spiel zu
den Seitenschilden, so daß eine Wärmedehnung der
feststehenden Roststabträger möglich ist. Wie die
beweglichen Roststabreihen in diesem System ausgebildet
sein sollen und mit den Seitenschilden kooperieren
können, ist nicht offenbart. Das Problem
unkontrollierten Zutritts von Unterluft ist aber nur
bei relativ neuen Öfen beseitigt.
Sobald die Roststäbe durch Temperatureinflüsse und
Reibung an ihren Oberflächen verschlissen sind, liegen
sie nicht mehr aufeinander. Der Zuganker verhindert ein
Absinken der Roststabreihe auf die Roststäbe der
vorhergehenden Reihe und so entstehen Lücken zwischen
den Oberflächen und Unterflächen der Roststäbe.
Außerdem lassen sich im Reparaturfall weder einzelne
Roststäbe auswechseln noch die meterlange Zugstange
seitlich problemlos ziehen.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, die
Roststäbe der feststehenden und beweglichen
Roststabreihen möglichst einfach zu spannen, wobei
zwischen den einzelnen Roststäben und zur Ofenwand hin
keine wesentlichen Luftspalte entstehen sollen.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1
gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung.
Die Probleme mit unkontrollierter Luftzufuhr durch die
Rostoberfläche bzw. die Seitenwanddichtungen werden bei
derartigen Öfen mit auf abwechselnd feststehenden und
beweglichen Roststabträgern lose aufliegenden
Roststäben, die eine geschlossene Schubrostoberfläche
bilden, dadurch vermieden, daß jeder Roststabträger ein
Festlager aufweist, die jeweils benachbarten Roststäbe
miteinander verbunden sind und mindestens auf einer
Seite des Schubrostes ein Feuerraum-Abschluß aus einer
Dichtungsschiene an der Ofenwand und einem auf dem
feststehenden Roststabträger lose gelagerten, mittels
Mitnehmer an den äußeren Roststäben verschiebbaren,
Seitenschild gebildet wird.
Das Seitenschild selbst besteht aus einer den
Roststabträger lose umgreifenden Hülse und einer mit
dieser verschraubten oder verschweißten Stützwand, die
ihrerseits mit einer zu Teilen der Dichtungsschiene
parallelflächigen Deckleiste und einer Schleißplatte
verbunden ist, die den Mitnehmer mit Spiel
formschlüssig umgreifen. Die äußeren Roststäbe an den
Ofenwänden haben eine variable Breite und werden im
kalten Zustand mit Spiel zu den Schleißplatten
eingepaßt.
Durch das Koppeln der Roststäbe beispielsweise durch
eine seitliche Verschraubung, und zwar nur der jeweils
benachbarten aneinander, erhält man eine dichte
Rostoberfläche, ohne daß Spannungen z. B. durch einen
Zuganker, der alle Roststäbe gemeinsam festhält, im
Schubrost entstehen können.
Die in einer Reihe gekoppelten Roststäbe liegen
erfindungsgemäß lose, formschlüssig in Vorschubrichtung
gehalten, auf den Roststabträgern auf. Dadurch können
sie eine leichte vertikale Kippbewegung um ihren
Auflagerpunkt ausführen und liegen daher stets auf den
vor ihnen angeordneten Roststäben auf. Ein
Oberflächenverschleiß der Roststäbe wird dadurch
ausgeglichen und eine unerwünschte Spaltbildung mit
unkontrollierter Unterluftzufuhr durch die
Roststabreihen vermieden.
Typischerweise verschleißen die Roststäbe nicht
gleichmäßig auf ihrer gesamten Oberfläche, sondern
bilden entlang der Roststabreihe linienförmige
Vertiefungen. Dadurch wird der primärgeradlinige
Vorschub der beweglichen Roststabträger mit zunehmender
Dauer der Ofenreise in eine zunehmend sinusförmige
Bewegung der Köpfe der Roststäbe umgesetzt. Dieser
Bewegungsablauf der Roststäbe wird erst durch das
Kippen der Roststäbe am Roststabträger ermöglicht.
Diese Art der Befestigung der Roststäbe ermöglicht bei
Ofenstillstand ein leichtes Auswechseln einzelner
Roststäbe.
Die äußeren Roststäbe werden so bemessen, daß sie nach
Auflegen aller Roststäbe auf einen Roststabträger die
verbleibende Lücke zwischen Schleißplatte und äußerstem
Roststab schließen. Damit werden Fertigungstoleranzen
der Roststäbe ausgeglichen.
In Ofenlängsrichtung können unterschiedliche
Temperaturen herrschen, so daß die errechenbare Dehnung
der Roststäbe diesen Temperaturverhältnissen angepaßt
werden muß. Durch Wahl der Lage des Festpunktes kann
die Dehnung zur linken oder rechten Ofenwand bestimmt
werden. Wird der Festpunkt an einem Ende eines
Roststabträgers angeordnet, kann an dieser Ofenseite
ein verschiebliches Seitenschild entfallen. Dies ist
jedoch nicht für sehr breite Öfen zu empfehlen, da dann
nicht sichergestellt ist, daß die Roststabreihen bei
Verschleiß komplett auf die vorhergehenden
Roststabreihen absinken.
An die äußeren Roststäbe wird zur Ofenwand hin ein
kreissegmentartiger Mitnehmer angeschraubt, der in eine
Lücke des Seitenschildes greift und so bei Dehnung der
Roststäbe dieses Seitenschild, das auf dem
Roststabträger mit Spiel gelagert ist, verschieben
kann. Die Form des Mitnehmers stellt ein Verschieben
des Seitenschildes auch bei einer Kippbewegung der
Roststäbe sicher.
Die hintereinander angeordneten Seitenschilde ruhen
jeweils nur auf den feststehenden Roststabträgern. Die
zwischen diesen angeordneten beweglichen Roststabträger
des Schubrostes weisen keinen derartigen Mitnehmer auf,
da sie ihre Hubbewegung zwischen den Seitenschilden
ausführen.
Zur Feuerraumseite sind die Seitenschilde mit Schleißplatten
ausgerüstet, die beispielsweise aus Gußplatten bestehen können.
Aufgrund von Wärmedehnungen und Kontakt mit dem Verbrennungsgut
auf dem Schubrost sowie schleifenden Kontakt mit den äußersten
Roststäben auf den beweglichen Roststabreihen sind diese
Schleißplatten von Zeit zu Zeit auszutauschen. Wie eingangs
erwähnt, reichen die Schleißplatten nur von einem festen
Roststabträger zum nächsten und weisen dort geringes Spiel zu
den benachbarten Schleißplatten auf. Die typische Länge der
Schleißplatten beträgt beispielsweise 600 mm; sie sind daher
aufgrund ihrer Anordnung und Größe leicht auszuwechseln.
Zur seitlichen Abdichtung des Feuerraumes an der Ofenwand kann
zusätzlich eine Spaltleiste, die formschlüssig von der
Dichtungsschiene in seitlicher Richtung gehalten wird und lose
auf der Oberfläche der Deckleiste des Seitenschildes ruht,
angeordnet werden. Dadurch ist sichergestellt, daß das
Seitenschild sich bei Wärmedehnung verschieben kann und
trotzdem ein Luftabschluß erreicht wird.
Anhand einiger schematischer Darstellungen soll die Erfindung
näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt quer durch einen Ofen mit
erfindungsgemäßem Schubrost,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Seitenschildes gemäß
Schnittlinie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Mitnehmer gemäß
Schnittlinie B-B in Fig. 1.
Der Feuerungsraum 15 eines Müllverbrennungsofens ist
durch eine aus einer Stahlblechkonstruktion 1
bestehenden Ofenwand 2 gegen die Umwelt abgeschirmt.
Ein zweibahniges Schubrost, dessen Oberfläche durch die
Roststäbe 11, 12 auf den feststehenden Roststabträgern
7 und Roststäben 27 auf den beweglichen Roststabträgern
26 (Fig. 2) gebildet wird, liegt auf einer
Unterkonstruktion, bestehend aus Doppel-T-Trägern 20
und festen Roststabträgern 7 sowie den in Fig. 1 nicht
dargestellten beweglichen Roststabträgern auf. Die
dargestellte rechte Bahn des Schubrostes wird
einerseits durch die Ofenwand 2 und andererseits durch
die Mittelstütze 21 begrenzt. Auf den festen
Roststabträgern 7 ist eine Stützleiste 19, die in einem
zylindrischen Zapfen 18 beidseits endet,
festgeschweißt. Auf der Stützleiste 19 ruhen die
Roststäbe 11 und 12, die untereinander durch
Verschraubungen 23 verbunden sind. Auf den Zapfen 18
ruht mit Spiel eine Hülse 6, an der eine Stützwand 4
und Rippe 5 angeschweißt sind. Diese Stützwand 4 dient
als Auflager der Deckleiste 10 und als Widerlager der
Schleißplatte 9 aus Gußeisen, die beide mit der
Stützwand durch Verschraubungen 24 verbunden sind.
Dieses komplette Seitenschild 16 aus den miteinander
verschraubten Teilen 4, 9, 10 ist formschlüssig mit den
Roststäben 11, 12 durch die segmentartigen Mitnehmer 8
(Fig. 3) verbunden, die durch Verschraubungen 22 an
Roststab 12 gehalten werden.
Auf der Stahlblechkonstruktion 1 der Ofenwand 2 ist
eine Halterung 3 angeschweißt, die als Lagerung für die
Dichtungsschiene 13 dient. Der Spalt zwischen der
Dichtungsschiene 13 und der Deckleiste 10 ist durch
eine Spaltleiste 14, die lose in einer Ausnehmung
zwischen der Dichtungsschiene 13 und der Halterung 3
angeordnet ist, geschlossen. Bei seitlicher Ausdehnung
der Roststäbe 11, 12 ergibt sich zwangsläufig eine
Verschiebung des Seitenschildes 16 relativ zur
Spaltleiste 14 und der Dichtungsschiene 13 in der
Ofenwand 2. Ein Roststab 11 ist in der Mitte des
Roststabträgers 7 in horizontaler Richtung durch zwei
Anschläge 28 fixiert.
Zur Ofenmitte hin ist die Dichtungsschiene 17 auf der
Mittelstütze 21 angeordnet. Auch hier wird das
Schubrost seitlich durch ein Seitenschild 16, das
identisch zu dem auf der rechten Ofenseite angeordneten
Seitenschild ausgebildet ist, begrenzt. Alternativ ist
hier keine Spaltleiste zwischen der Dichtungsschiene 17
und der Deckleiste 10 angeordnet.
Fig. 2 zeigt, daß die Schleißplatten 9 jeweils auf den
festen Roststabträgern 7 ruhen und in ihrer Länge auf
den Abstand der festen Roststabträger 7 begrenzt sind.
Der dazwischen liegende bewegliche Roststabträger 26
mit Roststab 27 endet vor den Schleißplatten 9. Die
Stützwand 4 ist doppelt so lang, wie eine Schleißplatte
9; die Stützwände 4 haben ihre Stoßfugen zwischen den
feststehenden Roststabträgern 7.
Fig. 3 zeigt die Befestigung der Mitnehmer 8 durch
Verschraubung 22 an dem Roststab 12; diese Roststäbe 12
und alle weiteren Roststäbe haben eine sich konisch
öffnende Ausnehmung 25 - größer als für einen
Formschluß mit Stützleiste 19 nötig - und sitzen daher
lose auf der Stützleiste 19 des festen Roststabträgers 7,
damit sie nach vorn kippen können. Bei einer
Roststablänge von etwa 500 mm, einer Dicke von
ca. 120 mm und einem Einbauwinkel von etwa 24° ist ein
Verschleiß der Oberfläche des Roststabes (= partielle
Dickenabnahme) von etwa 20 mm im Laufe einer Ofenreise
eingeplant.
Daraus resultiert eine Winkeländerung und ein Kippen
des Roststabes um bis zu 6°.
Claims (4)
1. Schubrost für Verbrennungsofen mit auf abwechselnd
feststehenden und beweglichen Roststabträgern (7, 26), lose
aufliegenden Roststäben (11, 12, 27), einem Schild und
anderen, dem Stand der Technik zuzurechnenden Details,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Roststab auf
jedem Roststabträger einen horizontal wirkenden Festpunkt
(28) hat, die jeweils benachbarten Roststäbe miteinander
verbunden sind und der Schubrost mindestens auf einer Seite
eines Feuerraumes (15) einen Abschluß hat, welcher eine
Dichtungsschiene (13) und ein auf den feststehenden
Roststabträgern (7) lose gelagertes, mittels Mitnehmer (8)
an den äußeren Roststäben (12) verschiebbares Seitenschild
(16) umfaßt.
2. Schubrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Festpunkt (28) etwa in Mitte des Roststabträgers (7, 26)
liegt.
3. Schubrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Seitenschild (16) aus einer den Roststabträger (7) lose
umgreifenden Hülse (6) und damit fest verbundenen Stützwand
(4), Deckleiste (10) und Schleißplatte (9) besteht, die den
Mitnehmer (8) mit Spiel formschlüssig umgreift.
4. Schubrost nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Spalt zwischen der Dichtungsschiene
(13) und dem Seitenschild (16) durch eine lose auf dem
Seitenschild liegende Spaltleiste (14) geschlossen ist.
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