DE9304121U1 - Vorrichtung zum Behandeln eines Schüttgutbetts mit einem Gas, insbesondere Brenngutkühler - Google Patents
Vorrichtung zum Behandeln eines Schüttgutbetts mit einem Gas, insbesondere BrenngutkühlerInfo
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Description
GLAWE1 DELFS1 MOLL & PARTNER; .:
«UGELASS»* VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT
RICHARD GLAWE, Dr.-Ing. (1952-1985)
KUUS DELFS, Dipl.-Ing., Hamburg
WALTER MOLL, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat, München
ULRICH MENGDEHL, Dipl.-Chem. Dr. rer. nat, Hamburg
HEINRICH NIEBUHR, Dipl.-Phys. Dr. phil. habil., Hamburg
ULRICH GUWE, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat, München
BERNHARD MERKAU, Dipl.-Phys., München
Claudius Peters
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HAMBURG
&rgr; 15488/93 D/fi (#107)
Vorrichtung zum Behandeln eines Schüttgutbetts
mit einem Gas, insbesondere Brenngutkühler
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln eines Schüttguts mit
einem Gas, insbesondere einen Brenngutkühler, die einen Schubrost mit mindestens einem in Förderrichtung hin- und herbewegten Rostelement umfaßt,
dem das Gas von einer stationären Quelle her über eine Rohrleitung zuführbar ist, die innerhalb eines im wesentlichen geschlossenen, überdruckbeaufschlagten
Rostunterraums einen Kompensator zur Aufnahme der Relativbewegung zwischen der stationären Quelle und dem Rostelement umfaßt.
Bei bekannten Kühlern für Zementklinker setzt sich der Schubrost aus
wechselnd feststehenden und in Rostlängsrichtung beweglichen Querreihen von Rostplatten zusammen. Jede Querreihe wird von einem darunter befindlichen
Rostträger gehalten. Bei den feststehenden Reihen von Rostplatten ist dieser gleichfalls feststehend angeordnet. Hingegen sind die Rostträger
der beweglichen Reihen von Rostplatten auf einem Schwingrahmen angeordnet, der sich im wesentlichen in Längsrichtung des Rosts erstreckt und
Umsatzsteuer-Identifika^9i5snui^mer^\*al»ie A8i)ec! Taec Identification Number: DE 118 319 199
Dresdner Bank AG Hamburg 04 Q3Ö 44,8, «Bj;§tZ*2J)0 8C$.0D£ *. Postgiro Hamburg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)
entsprechend der gewünschten Rostplattenbewegung hin- und herbeweglich
gelagert und angetrieben ist.
Es ist bekannt, die Kühlluft den einzelnen Rostplatten gezielt von einer
stationären Kühlluftquelle her zuzuführen. Dabei können die als Hohl kanal
ausgebildeten Rostträger und Schwingrahmen zur Kühl luftzuführung zu den Rostplatten herangezogen werden. Dies setzt jedoch voraus, daß die Rohrleitung
von der stationären Quelle zu dem Rostplattenträger bzw. dem Schwingrahmen eine Einrichtung enthält, die die Relativbewegung ausgleicht.
Im Stand der Technik geschieht dies mittels biegbarer Schlauchabschnitte oder Wellrohrkompensatore, die zwar die Kühlluft sicher und dicht
leiten, aber aufwendig und anfällig für Störungen aufgrund von durch den Rost durchfallenden Klinkermaterials sind.
Die Erfindung sucht die Gaszufuhr zum Rost einfacher und störungsunempfindlicher
zu gestalten.
Erfindungsgemäß gelingt dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1.
Die erfindungsgemäße Lösung bedient sich eines Schiebekompensators, bei
dem Rohrteile teleskopisch ineinander verschiebbar sind. Derartige relativ
zueinander mit Dichtheitsanforderungen bewegte Teile sind in der Regel verschleiß- und störungsanfällig. Auf den ersten Blick erscheint es deshalb
überraschend, daß diese Lösung einfacher und störungsunempfindlicher als Wellrohrkompensatoren sein soll. Der Schlüssel dazu liegt in der
Erkenntnis, daß der Kompensator nicht dicht zu sein braucht, wenn die Leckmenge zur Aufrechterhaltung des im Rostunterraum erwünschten Überdrucks
verwendet wird. Das bedeutet, daß die Dichtheit des Kompensators lediglich insofern erforderlich ist, als die Leckmenge geringer oder nicht
wesentlich größer sein soll der Gasbedarf, der zur Aufrechterhaltung des Überdrucks im Rostunterraum erforderlich ist. Es ist lediglich erforderlich,
den freien Querschnitt zwischen den Kompensatorteilen so zu bemessen,
daß die Leckmenge den genannten Bedingungen genügt.
Wenn die Längsrichtung des Kompensators parallel zur Bewegungsrichtung der
Rostelemente angeordnet ist, können die beiden Kompensatorteile jeweils
starr einerseits mit den stationären Gaszuführungseinrichtungen und andererseits
starr mit den Teilen verbunden sein, durch die die Rostplatten geführt werden. Dies gewährleistet einen einfachen Aufbau und eine unkomplizierte
Konstruktion, setzt aber voraus, daß zwischen den Kompensatorteilen ein Spiel herrscht, das die mögliche Relativbewegung der Rostelementträger
quer zur Bewegungsrichtung der Rostelemente aufnehmen kann. Dieses Spiel ist in der Regel größer, als es die erwünschte Leckrate
wünschenswert erscheinen läßt, so daß Einrichtungen erforderlich sind, die den freien Querschnitt einengen. Diese werden trotz ihrer prinzipiellen
Undichtigkeit im folgenden der Einfachheit halber als Dichtelemente bezeichnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Dichtelemente sind
diese an dem einen Kompensatorteil quer zur Längsrichtung des Kompensator
schwimmend befestigt, während sie mit dem anderen Kompensatorteil gleitend
zusammenwirken. Dank der schwimmenden Befestigung können sie sich einer Querverlagerung der Kompensatorteile zueinander anpassen. Zweckmäßig
können auch federnde Dichtelemente sein, deren Federweg eine solche Querverlagerung
der Kompensatorteile aufzunehmen vermag. Eine solche federnde Ausführung der Dichtelemente ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn gerade
gestreckte Dichtleisten verwendet werden können, die mit entsprechend ebenen Umfangsflachen des anderen Kompensatorteils zusammenwirken können.
Dieser soll daher im Umfang polygon, insbesondere rechteckig, begrenzt sein.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.
Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II bzw. II-III der Fig. 1 durch
Fig. 1 einen Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II bzw. II-III der Fig. 1 durch
den Kühler,
Fig. 3 eine halbgeschnittene Seitenansicht einer Kompensator-Ausführung
Fig. 3 eine halbgeschnittene Seitenansicht einer Kompensator-Ausführung
und
Fig. 4 eine Teil ansicht einer Kompensatordichtung.
Fig. 4 eine Teil ansicht einer Kompensatordichtung.
Der Schubrost 1 des Kühlers wird von Rostplatten 2, 3 gebildet, von denen
die Rostplatten 2 feststehen und die Rostplatten 3 in Pfeil richtung 4 vor-
und zurückbeweglich sind. Auf einen wesentlichen Teil des Rosts wechseln
Querreihen von feststehenden Rostplatten 2 und beweglichen Rostplatten 3
einander ab. Die Bewegungsrichtung 4 der Rostplatten verläuft parallel zur
Rostlängsrichtung und parallel zu den oberen und unteren Deckflächen der
Platten 2, 3.
Die feststehenden Rostplatten 2 sind auf Rostträgern 5 fest angeordnet,
die ihrerseits in nicht näher gezeichneter Weise im Kühlergestell fest
gelagert sind. Die Rostträger 5 sind hohl ausgebildet und dienen in bekannter Weise zur Zuführung der Kühlluft zu den Platten 2.
Die beweglichen Rostplatten 3 sind fest mit Rostträgern 6 verbunden, die
über Lagerböcke 7 von einem Schwingrahmen 8 getragen sind. Jeder Schwingrahmen 8 besteht aus starr miteinander verbundenen Längsträgern 9, die
über Auflagerflächen 10 auf im Kühlergestell festgelagerten Rollen 11
aufliegen. Die Auflagerflächen 10 verlaufen parallel zu den Rostplatten 2,
3. Die Schwingbewegung des Schwingrahmens 8 unter dem Einfluß nicht dargestellter
Antriebsmittel gibt somit die Bewegung der beweglichen Rostplatten
3 in Pfeil richtung 4 vor.
Die Rostträger 6, die Lagerböcke 7, die Längsholme 9 des Schwingrahmens 8
und deren Querverbindungen 13 sind hohl, geschlossen und strömungsführend miteinander verbunden, so daß sie als Rohrleitungen zur Führung des Gases
zu den Rostplatten dienen können. An die Querverbinder 13 ist starr ein Luftkanal 14 angeschlossen. Diesem steht in Längsrichtung des Rosts ein
stationärer Luftkanal 15 gegenüber, der von einem nicht gezeigten Gebläse gespeist wird. Zwischen beiden ist der Kompensator 16 angeordnet, der aus
zwei teleskopisch ineinandergreifenden Rohrstutzen besteht, von denen der Rohrstutzen 17 den Rohrstutzen 18 umfaßt. Zwischen beiden befindet sich
allseits ein Abstand 19, der etwaige Lageveränderungen des Schwingrahmens 18 Rechnung tragen soll, die sich infolge der starren Verbindung auf den
Stutzen 17 übertragen. Die Längsrichtung des Kompensator 16 ist, wie
durch Pfeil angedeutet, parallel zur Bewegungsrichtung 12 des Schwingrahmens bzw. zur Bewegungsrichtung 4 der Rostplatten.
Der Rostunterraum 20 ist allseits umschlossen ausgeführt, was in Fig. 1
lediglich schematisch durch die Linien 21 und 22 angedeutet ist. In dem
Rostunterraum 20 wünscht man einen Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck, der dem Rostdurchfall entgegenwirken und den Eintritt von
Falschluft verhüten soll. Dieser Überdruck wird durch Luftzufuhr aufrechterhalten.
Erfindungsgemäß leistet man sich bei dem Kompensator 16 Undichtigkeit,
deren Leckgas zur Aufrechterhaltung des Überdrucks in den Rostunterraum genutzt wird.
Damit die Leckmenge nicht oder nicht wesentlich größer ist als für die
Aufrechterhaltung des Überdrucks im Rostunterraum erforderlich, sind
Dichtungsmittel vorgesehen. Gemäß Fig. 3, deren obere Hälfte einen Längsschnitt und deren untere Hälfte eine Seitenansicht des !Compensators darstellt,
sind diese als Federleisten 25 ausgebildet, die einerseits bei 26 am Rand des Stutzens 17 befestigt sind und andererseits federnd an der
Oberseite des Stutzens 18 anliegen. Die Auflagestelle kann auf einer oder beiden Seiten mit einem gleitfreundlichen und ggf. verschleißnrindernden
Material belegt sein.
Die Federleiste 25 ist mit einem beträchlichen Federweg ausgestattet, der
es ihr ermöglicht, seitlichen Relativbewegungen der Stutzen 17, 18, die
sich maximal über den doppelten Abstand 19 erstrecken können, zu folgen. Da die in Fig. 3 dargestellten Dichtleisten 25 nur bei gerade gestreckter
Ausführung die erforderliche Nachgiebigkeit bieten, ist vorgesehen, daß
der Umfang der Stutzen 17, 18 polygonal ausgebildet ist, so daß mit den einzelnen, ebenen Umfangsflachen des Stutzens 18 gerade Dichtleisten 25
jeweils zusammenwirken können. So ist in dem dargestellten Beispiel der Querschnitt der Stutzen 17, 18 etwa quadratisch und ist der Rand des
Stutzens 17 entsprechend mit vier Dichtleisten 25 ausgerüstet. An den Ecken sind diese unverbunden, so daß sich zwischen ihren Seitenrändern 28,
29 ein mehr oder weniger großer Spalt 30 ergibt, durch den Kühlluft entweichen kann. Die Spalten 30 werden so bemessen, daß dies im Hinblick auf
den im Raum 20 erwünschten Überdruck tolerabel ist.
Eine andere Dichtungsausführung zeigt Fig. 4. Bei dieser ist der Rand des
Stutzens 17 mit einem umlaufenden Flansch 31 versehen, an welchem ein umlaufender Rahmen 32 so angeordnet ist, daß er sich parallel zur Flanschebene
allseits verschieben kann, wobei die mögliche Verschiebestrecke mindestens der möglichen Querrelativbewegung der Stutzen 17, 18 zueinander
entspricht. In dem dargestellten Beispiel wird die Querbeweglichkeit
dadurch gewährleistet, daß die Bolzen 33, mit denen der Rahmen 32 an dem Flansch 31 befestigt ist, durch entsprechend große Bohrungen 34 im Flansch
31 geführt sind. An dem Rahmen 32 ist eine umlaufende Dichtlippe 35 befestigt, die federnd ausgebildet sein kann, aber bei hinreichender Anpassung
an den Stutzen 18 nicht nachgiebig sein muß, da sie dank der Beweglichkeit des Rahmens 32 den Relativbewegungen des Stutzens 18 folgen kann. Das
Dichtorgan braucht daher auch nicht lippenförmig ausgebildet zu sein. Im
einfachsten Falle würde es genügen, wenn der Rahmen 32 bis auf ein geringes Spiel an die Oberfläche des Stutzens 18 herangeführt wäre. Bei Verwendung
der Dichtung gemäß Fig. 4 können die Stutzen 17 und 18 beliebige Querschnittsgestalt aufweisen. Auch in diesem Fall können die aufeinander
gleitenden Flächen mit gleit- und verschleißgünstigem Material 36 belegt sein.
Zur Steigerung des Kühlerwirkungsgrads ist es erwünscht, die Kühlluft
bereichsweise unterschiedlich einstellen zu können. Dies hängt mit der
unterschiedlichen Rostbelegung und der bereichsweise unterschiedlichen
Korngröße des Brennguts zusammen. Auch wünscht man möglichst viel Kühlluft im heißen Anfangsbereich des Kühlers durchzusetzen. Die erfindungsgemäße
Anordnung bietet für die Einstellung der Luftversorgung beste Voraussetzungen, da die Luftzufuhrleitungen bereichsweise unterschiedlichen Feldern
von Rostplatten zugeordnet werden können.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Längsholm 9 des Schwingrahmens durch eine Wand
41 in unterschiedliche luftführende Abschnitte unterteilt, die auch über Leitungen 14, 14' gesondert mit Kühlluft beaufschlagt sind. In diesen
Leitungen 14, 14' befinden sich - wie in Fig. 2 erkennbar - Stellorgane
42, die es gestatten, die Kühlluftzufuhr zu dem Rostplattenfeld, dessen
Breite bei 43 und dessen Länge bei 44 angedeutet ist, einzustellen. Ferner befinden sich in den Lagerböcken 7 Stellorgane 45 und sind die von ihnen
gespeisten Rostträger 6 durch eine Trennwand 46 (siehe Fig.2, links)
unterteilt, so daß es auch möglich ist, die Kühl luftzufuhr zu Abschnitten 47 einer einzelnen Rostplattenreihe unterschiedlich einzustellen. Die
Einstellbarkeit der Luftzufuhr zu möglichst kleinen Rostfeldern ist besonders
im heißen Rostbereich wichtig, während man sich am Ende des Rosts mit großflächigerer Einstellbarkeit begnügen kann.
i:
Wie man in Fig. 2 erkennt, können mehrere Schwingrahmen, im dargestellten
Beispiel 2, nebeneinander angeordnet werden, wodurch die Zahl der Felder,
die jeweils gesondert mit Kühlluft beaufschlagt werden können, entsprechend vermehrfacht wird. Auch in Längsrichtung können mehrere Schwingrahmen
angeordnet sein. Jedoch..&Lgr;·».*-.es im allgemeinen vorzuziehen, in Längsrichtung
einen einheitlich,. Schwingrahmen zu verwenden, der in sich in
unterschiedliche Luftführungsabschnitte unterteilt wird. Es kann auch jedem Längsholm ein Kompensator zugeordnet werden, so wie andererseits ein
Kompensator mehrere Längsholme nebeneinander versorgen kann.
In vielen Fällen wird es möglich sein, die Leckrate der Kompensatoren von
vornherein so zu bemessen, daß der gewünschte Überdruck im Rostunterraum ohne weitere Luftzufuhr oder Regelung aufrechterhalten wird. Kommt es auf
eine genaue Druckhaltung an, so kann man die Leckmenge etwas größer bemessen als die erforderlich ist, und den Überschuß durch ein Überdruckventil
abführen. Oder man kann die Leckmenge geringer als erforderlich halten und den Differenzbetrag gesondert zuführen.
Die Erfindung ist nicht an eine weitgehende Annäherung der Leckmenge an
die zur Aufrechterhaltung des Überdrucks erforderliche Menge gebunden.
Entscheidend ist vielmehr die Erkenntnis, daß überhaupt Leckverluste unter Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten zugelassen werden können. Die im Anspruch
genannte Abstimmung der Leckrate des Kompensators auf den Gasbedarf
zur Aufrechterhaltung des Überdrucks im Rostunterraum besagt daher lediglich, daß die Leckmenge kleiner oder nicht wesentlich größer sein soll als
die zur Aufrechterhaltung des Überdrucks erforderliche Gasmenge.
Claims (1)
- Schutzansprüche1. Vorrichtung zum Behandeln eines Schüttgutbetts mit einem Gas, insbesondere Brenngutkühler, die einen Schubrost (1) mit mindestens einem in Förderrichtung hin- und herbewegten Rostelement (3) umfaßt, dem das Gas von einer stationären Quelle (15) her über eine Rohrleitung (6,7,8,13,17,18) zuführbar ist, die innerhalb eines im wesentlichen geschlossenen, überdruckbeaufschlagten Rostunterraums (20) einen Kompensator (16) zur Aufnahme der Relativbewegung zwischen der stationären Quelle und dem Rostelement umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator (16) von teleskopisch ineinander verschiebbaren Teilen (17,18) gebildet ist, deren Leckrate auf den Gasbedarf zur Aufrechterhai tung des Überdrucks in dem Rostunterraum abgestimmt ist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator (16) parallel zur Bewegungsrichtung (4) des Rostelements angeordnet ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckmenge des Kompensator (16) geringer als der Gasbedarf zur Aufrechterhai tung des Überdrucks im Rostunterraum (20) ist und eine zusätzliche Gaszuführung vorgesehen ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckmenge des Kompensator (16) größer als der Gasbedarf zur Aufrechterhaltung des Überdrucks im Rostunterraum (20) ist und eine Überdruckablaßeinrichtung vorgesehen ist.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl beweglicher Rostelemente (3) auf einem in Bewegungsrichtung geführten Träger (8) angeordnet ist und der bewegliche Teil (17) des Kompensators (16) von diesem Träger gehalten ist.Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägereinen in Rostlängsrichtung verlaufenden, gasführenden Schwingrahmen (8) umfaßt.Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schwingrahmen (8) quer zur Rostlängsrichtung verlaufende, gasführende Rostträger (6) angeordnet sind, deren Verbindung (7) mit dem Schwingrahmen (8) gasführend ausgebildet ist.8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingrahmen (8) mehrere voneinander getrennte und jeweils über einen Kompensator (16) mit der Quelle (15) verbundene Gasführungsräume umfaßt, die unterschiedlichen Rostelementfeldern (43,44) zugeordnet sind.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, unterschiedlichen Rostelementfeldern (43) zugeordnete Schwingrahmen nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr zu Schwingrahmen bzw. Gasführungsabschnitten eines Schwingrahmens, die verschiedenen Rostelementfeldern zugeordnet sind, unterschiedlich einstellbar ist.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr von einem Schwingrahmen zu einem Rostträger einstellbar ist.12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwingrahmen (8) und dem Rostträger (6) ein gasführender Lagerbock (7) angeordnet ist.13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (7) ein Verstellorgan (45) enthält.14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den teleskopisch ineinander greifenden Rohrteilen (17,18)&Igr;&Oacgr;des Kompensator (16) ein die mögliche relative Lageveränderung des Schwingrahmens (8) zu den stationären Teilen (15) quer zur Bewegungsrichtung mindestens entsprechendes Spiel (19) zwischen einander aufweisen.15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator (16) mit Dichtelementen (32,35) ausgerüstet ist, die an einem Kompensatorteil (17) quer zur Längsrichtung des Kompensators schwimmend angebracht sind und mit dem anderen Kompensatorteil (18) gleitend zusammenwirken.16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator mit federnden Dichtelementen (25) ausgerüstet ist.17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang zumindest eines Kompensatorteils (18) polygon, insbesondere rechtekkig, begrenzt ist und gesonderte, gerade Dichtschienen (25) mit jeder Polygonseite zusammenwirken.
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