EP0337383B1

EP0337383B1 - Kühlerrostplatte

Info

Publication number: EP0337383B1
Application number: EP89106396A
Authority: EP
Inventors: Günther Dipl.-Ing. Koeberer; Günter Dipl.-Ing. Knorr; Egbert Dipl.-Ing. Steffen
Original assignee: Claudius Peters AG
Current assignee: Claudius Peters AG
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1993-10-27
Anticipated expiration: 2009-04-11
Also published as: DE8915978U1; DE8915979U1; DE3812425A1; EP0337383A1; DE58905994D1; ES2010975T3; ES2010975A4

Description

Es sind Roste für Brenngutkühler bekannt (DE-C 11 34 329, DE-C 24 32 599, DE-C 33 32 592, EP-A 01 67 658), die aus plattenförmigen Rostelementen aufgebaut sind. Im wesentlichen gleichartige Platten sind zu quer zur Längsrichtung des Rosts verlaufenden Reihen zusammengesetzt, die jeweils das hintere Ende der vor ihr liegenden Reihe von Rostplatten überlappen. Einzelne Plattenreihen können feststehend, andere zur Bildung eines Schubrosts in Rostlängsrichtung hin- und herbeweglich ausgebildet sein. Die plattenförmige Ausbildung bringt es mit sich, daß die Platten sowohl für die eine als auch die andere Anwendung im Prinzip geeignet sind, da die flachen Vorderenden ihrer Unterseite sich durch die Überlappung leicht an die ebenso flachen hinteren Bereiche der Oberseite der folgenden Platten anschließen lassen. Getragen werden die Platten von quer verlaufenden Rostträgern. Auf ihrer Unterseite weisen sie im allgemeinen in ihrem hinteren Bereich Einrichtungen zur Anbringung auf einem Rostträger auf. Zur Kühlung der Platte selbst als auch zur Zufuhr von Kühlgas zu dem auf dem Rost liegenden Gutbett sind die Platten mit Kühlgasdurchtrittsöffnungen versehen, die in der Plattenoberseite münden. Mitunter münden solche Öffnungen auch in der vertikalen Stirnseite der Platten. Wie auch immer sie in der freien Plattenoberfläche angeordnet sein mögen, stets wirken auf die in den Öffnungsmündungen befindlichen Kühlgutteilchen Kräfte aus verschiedenen Richtungen, durch die diese Teilchen in die Öffnungen hineingedrückt werden können.
In vertikaler Richtung rühren diese Kräfte von der Last des Gutbetts her. In horizontaler Richtung stammen sie von der Relativbewegung des Guts gegenüber den Platten.
Um die Wärmebelastung der Rostplatten zu verringern und ihre Standzeit zu vergrößern ist es bekannt (DE-B 20 11 518), in der Oberseite der Rostplatten Mulden vorzusehen, indem sie einen nach oben offenen Kasten bilden, der in Fächer unterteilt ist. Die Kühlluftdurchtrittsöffnungen münden im Boden dieser Fächer. Die Mulden füllen sich mit kaltem Kühlgut, so daß in diesem Bereich Gut über Gut gleitet, wodurch die Größe der Berührungsfläche zwischen dem heißen Gut und der Rostfläche verringert wird. Auch ergibt sich dadurch, daß die Kühlluftöffnungen in dem von Kühlgut eingenommenen Bereich der Mulde münden, eine gute Kühlluftverteilung. Jedoch hat die Anordnung der Kühlluftdurchtrittsöffnungen im Muldenboden den Nachteil, daß Feingut hindurchfallen oder sich in den Öffnungen festsetzen kann.
Dies gilt auch für eine weitere bekannte Rostplatte (US-A 37 53 299, Fig. 3 u. 4), bei welcher die Mulden auf der Oberseite der Rostplatte durch einen Aufsatzteil gebildet sind, der Längsrippen oberhalb der Rostplatte sowie in Abstand vor der Stirnseite der Rostplatte eine Querschiene aufweist. Die meisten Luftdurchtrittsöffnungen befinden sich im horizontalen Teil der Rostplatte und somit im Muldenboden, so daß sie dem Rostdurchfall oder der Verstopfung ausgesetzt sind. In der Stirnseite der Rostplatte sind horizontale Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen. Diese münden nicht in der Mulde, sondern in dem seinerseits mit der Mulde in Verbindung stehenden Spalt zwischen der Rostplattenstirn und der Querschiene des Aufsatzteils. Da die meisten Luftdurchtrittsöffnungen im Muldenboden angeordnet sind und die Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen in der Plattenstirnseite leicht mit dem Kühlbedarf der Plattenstirnseite und der Querschiene erklärbar ist, kann die bekannte Rostplatte nicht die Lehre erteilen, daß die Art und Weise, wie die Luftdurchtrittsöffnungen in der Plattenstirnseite angeordnet sind, der Rostdurchfall und die Verstopfung der Öffnungen verhindert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Platte der letztgenannten Art dahingehend zu verbessern, daß Rostdurchfall und Verstopfung der Kühlgasdurchtrittsöffnungen verhindert werden. Die Lösung liegt in den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Während bei der Anordnung von Kühlluftdurchtrittsöffnungen in herkömmlicher Weise in der freien Oberfläche der Rostplatten eine Abschirmung praktisch nicht möglich ist, weil Kräfte aus unterschiedlichen Richtungen einwirken, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die Anordnung der Kühlluftdurchtrittsöffnungen in der Mulde das darin befindliche Gut von den Horizontalkräften befreit und nur noch die vertikale Kraft von der Last des Kühlgutbetts auf die in der Nähe der Öffnungsmündungen befindlichen Kühlgutteilchen wirkt und daß dies eine wirksame Abschirmung der Kühlluftdurchtrittsöffnungen gegen Rostdurchfall ermöglicht. Die Kräfte verlaufen parallel zu den
Wänden in denen die Öffnungen münden. Daher werden die Teilchen nicht in die Mündungen hineingedrückt. Dasselbe gilt für den Fall, daß die Öffnungsmündungen in bezug auf die betriebliche Vertikalrichtung überdeckt ausgeführt sind, weil der überdeckende Teil bewirkt, daß ein durch die Vertikalkräfte im Bereich der Öffnungsmündung bewegtes Kühlgutteilchen nicht in die Öffnungsmündung hineingedrückt wird.
Bei einem Brennrost für häusliche Anwendungszwecke (FR-B 872319) ist es bekannt, den Brennrost aus im Querschnitt V-förmigen Roststäben wechselnd mit nach oben bzw. nach unten gerichteter Höhlung so zusammenzusetzen, daß zwischen ihnen Verbrennungsluftkanäle verbleiben, die in Strömungsrichtung von oben nach unten gerichtet sind. Dadurch soll erreicht werden, daß die Verbrennungsluft gezielt demjenigen Brennstoff zugeführt wird, der sich ganz unten in der Rosthöhlung befindet. Der Durchschnittsfachmann war nicht veranlaßt, bei diesem Stand der Technik nach Mitteln gegen Rostdurchfall zu suchen, da derselbe Rost vertikale Luft-Durchgangsöffnungen enthält, die Rostdurchfall ohne weiteres gestatten. Auch ist der bekannte Brennrost unbeweglich, so daß die für die Erfindung charakteristische Problematik der wechselnden, den Rostdurchfall begünstigenden Kräfte fehlt.
Letzteres gilt auch für einen industriellen Brennofen (FR-B 10 71 466), bei dem die Bodenplatte des für die Verbrennung von Kohlenstaub bestimmten Brennraums eine Mehrzahl von beispielsweise kuppelartigen Erhöhungen trägt, in denen Luftdüsen in vertikaler oder schwach geneigter Wandfläche münden. Die Verhinderung von Rostdurchfall durch diese Anordnung ist nicht offenbart. Unter den Bedingungen des erfindungsgemäß vorausgesetzten Kühlrosts wäre sie dazu auch nicht geeignet, weil keine Mulden gebildet sind, die das Kühlgut festhalten und daher die Luftöffnungen einer Abschirmung zugänglich machen. Vielmehr sind zwischen den Erhöhungen gassenartig durchgehende Vertiefungen vorhanden, in denen sich das Gut relativ und parallel zur Platte bewegen kann, so daß horizontale Kräfte entstehen, die die Gutteilchen den Luftöffnungen zuführen können.
Zweckmäßigerweise verlaufen die Durchtrittsöffnungen wenigstens im mündungsnahen Bereich in Strömungsrichtung fallend, um zu vermeiden, daß Klinker sich in den Öffnungen festsetzt und in den Luftführungsbereich eindringen kann. Die Überdeckung kann so ausgeführt sein, daß der oberhalb der Öffnungsmündungen befindliche Plattenteil den darunter befindlichen überragt. Dies bringt bei abgeschaltetem Kühlgas oder Reparaturarbeiten eine zusätzliche Sicherheit gegen Klinkerdurchfall, weil der aus dem Klinkerbett einwirkende Druck sich nicht unmittelbar auf die Öffnung fortsetzen kann.
Um ferner zu vermeiden, daß die durch die Schub-Relativbewegung zum Klinker hervorgerufenen Kräfte Klinkerteile in die Öffnungen hineindrücken, werden die Öffnungsmündungen zweckmäßigerweise in den Seitenwänden der Mulden angeordnet, die etwa parallel zur Richtung der Relativbewegung, also in der Längsrichtung der Platte verlaufen, wobei sie zweckmäßigerweise schlitzförmig sind. Das Kühlgas wird diesen Öffnungen dann durch in Förderrichtung verlaufende, hohle Rippen zugeführt. Auch wenn diese nicht den Schutz einer darüber liegenden Klinkerschicht genießen, sind sie durch die innen vorbeistreichende Kühlluft gut gekühlt.
In denjenigen Bereichen des Rosts, in denen die Platten jeweils mit einem luftführenden Rostträger verbunden sind, liegen sie auf einer Oberplatte des Rostträgers auf, die ihre Luftzuführungsseite vollständig abdeckt. Dank der dichten Verbindung zwischen den Rostplatten und dieser Oberplatte des Rostträgers können einzelne Abschnitte des Kühlrosts gesondert von anderen belüftet werden. Außerdem kann dadurch sichergestellt werden, daß alle Platten gleichmäßig mit Kühlluft versorgt werden und somit Klinkerbettzonen vermieden werden, in denen die Kühlluft das Klinkerbett wegen geringeren Widerstandes bevorzugt durchströmt, während andere Bereiche und die dort befindlichen Platten zu wenig gekühlt werden. Die unterseitige Abdeckung der Rostplatte durch die Oberplatte des Rostträgers engt die zu den weiter vorne in der Platte angeordneten Öffnungen führenden Strömungsquerschnitte ein. Damit dennoch alle Öffnungen gleichmäßig durchströmt werden, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß die von der unterseitigen Kühlgaszuführung weiter entfernten Öffnungen der Rostplatte, also die weiter vorne liegenden, einen größeren Durchtrittsquerschnitt aufweisen, als die weiter hinten und näher der Kühlgaszuführung liegenden.
Während die Platten im stationären Bereich einfach durch Verschraubung mit der Rostträger-Oberplatte verbunden werden können, werden sie zur Verwendung im Rostbereich mit nach unten offener Bauweise zweckmäßigerweise so befestigt, wie dies aus der DE-PS 24 32 599 bekannt ist. Es werden dann alle Rostplatten, die im mittleren oder Endbereich der Kühlzone teils beweglich, teils unbeweglich über einer Luftkammer angeordnet sind, gemeinsam mit Kühlluft beaufschlagt.
Im Schubrostbereich, in welchem die Rostplatten einander teilweise und relativ zueinander beweglich überlappen, muß Sicherheit dafür gegeben sein, daß während der Schubbewegung kein Klinker unter die jeweils überlappende Platte geblasen werden kann. Deshalb werden die die Kühlgasöffnungen enthaltenden Mulden zweckmäßigerweise nur im nicht überlappten Plattenteil angeordnet.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird nicht nur die Platte geschont, sondern tritt die Kühlluft aus der Mulde auch infolge der Siebwirkung des Klinkers besonders gleichmäßig verteilt in den oberen, heißen Bereich des Klinkerbetts ein.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Rostanordnung im Bereich zweier Rostplatten auf stationären Rostträgern,
Fig. 2: eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einem beweglichen Rostträger,
Fig. 3: einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1 gemäß Linie III-III und
Fig. 4: die Seitenansicht einer Variante derselben Rostplatte.

Gemäß Fig. 1 sind auf stationären Trägern 1, die als Luftführungskanäle ausgebildet sind, Oberplatten 2 fest angeordnet, auf denen Rostplatten 3 befestigt sind. Die Oberplatten 2 weisen zwecks besseren Anschlusses an die Ränder der Rostplatten umlaufende Vertiefungen 4 auf und sind mit den Rostplatten verschraubt.
Die Rostplatten 3 überlappen sich im Bereich 5 und sind dort mit einer Dichtung 6 versehen. Im freiliegenden Bereich enthalten sie Mulden 7, die durch Querrippen 8 und Längsrippen 9 gebildet sind. In ihnen wird kaltes Kühlgut festgehalten, das eine Schutzabdeckung gegenüber dem darüber befindlichen, heißen Kühlgut bildet.
In den Seitenwänden 10 der Mulden 7 befinden sich Kühlgasdurchtrittsöffnungen 11, die in Strömungsrichtung ein wenig fallend verlaufen, um den Durchtritt von Kühlluft ins Innere der Platte zum Gaszuführungsbereich zu erschweren. Sie sind in Längsrichtung des Rosts oder in Bewegungsrichtung des Guts schlitzförmig ausgeführt. Der oberhalb der Schlitze 11 befindliche Teil 12 der Rippen 9 ragt über die Mündungen der Schlitze 11 weiter in die Mulde 7 vor als der darunter befindliche Teil 13, so daß die Mündung der Durchtrittsöffnungen 11 überdeckt ist.
Unter den Rippen 9 sind Luftführungskanäle 14 vorgesehen. Ferner bilden die Muldenböden 16 einen gewissen Abstand zur Oberplatte 2 der Rostträger, so daß dazwischen ein luftführender Zwischenraum 15 gebildet ist. Zum Ausgleich der Strömungswiderstände in den Luftführungsbereichen 14, 16 ist der Schlitz 11' in der vordersten Mulde (ganz rechts in Fig. 1) weiter ausgebildet als der Schlitz 11'' in der mittleren Mulde und dieser wiederum weiter als der Schlitz 11''' in der hintersten Mulde, die dem luftführenden Rostträger 1 am nächsten ist.
Während Fig. 1 eine unbewegliche Rostplattenanordnung zeigt, veranschaulicht Fig. 2 eine entsprechende Anordnung in einem Schubrost. In bekannter Weise wechseln mit feststehenden, luftführenden Rostträgern 1 bewegliche Rostträger 1', die im Sinne des Pfeils in Längsrichtung des Rosts hin- und hergehend angetrieben sind. Dabei nimmt die Vorderkante der zugehörigen Rostplatte 3 die strichpunktiert bei 3' und 3'' angedeuteten Extremstellungen ein. Damit in keinem Betriebszustand eine Mulde der rechts in der Zeichnung dargestellten Platte unter die linke Platte gelangt und dabei Kühlgut unter die linke Platte geblasen werden kann, sind die Mulden 7 auf denjenigen Bereich beschränkt, der sich stets außerhalb des Überlappungsbereichs befindet. Im übrigen gleicht die Rostplattenanordnung der Fig. 2 der unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 3 erläuterten.
Ohne Iuftführende Rostträger 1 und ohne deren Oberplatte 2 können Rostplatten der in Fig. 1 oder 2 gezeigten Art auch in demjenigen Rostbereich verwendet werden, in welchem die Kühlgaszuführung nicht individuell für jede Rostplattenreihe durch luftführende Rostträger 1 erfolgt. Die Rostplatten können dann ohne die Rostträger-Oberplatten 2 in geeigneter Weise befestigt werden. Dazu bedient man sich vorteilhafterweise der in Fig. 4 veranschaulichten, an sich bekannten Befestigungselemente, zu deren näheren Erläuterung auf den Stand der Technik (DE-PS 24 32 599) verwiesen werden kann.

Claims

Rostplatte zur Verwendung in dem Rost eines Brenngutkühlers, deren Oberseite zur Aufnahme eines über die Platte hinwegbewegten Kühlgutbetts bestimmt ist und Kühlgasdurchtrittsöffnungen (11) innerhalb wenigstens einer zum Aufnehmen und Festhalten von Kühlgut ausgebildeten Mulde (7) aufweist, die innerhalb des von Kühlgut eingenommenen Bereichs der Mulde münden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen (11) in im Betriebszustand im wesentlichen vertikalen Seitenflächen (10) der Mulde (7) münden und/oder ihre Öffnungsmündungen in bezug auf die betriebliche Vertikalrichtung überdeckt ausgeführt sind.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Öffnungsmündungen befindliche Plattenteil (9) über den darunter befindlichen ragt.
Rostplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß darin mehrere Mulden (7) vorgesehen sind.
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgasdurchtrittsöffnungen (11) wenigstens in ihrem mündungsnahen Bereich in Strömungsrichtung fallend verlaufen.
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsmündungen in in Längsrichtung der Platte verlaufenden Seitenflächen (10) der Mulde (7) angeordnet sind.
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsmündungen wenigstens teilweise schlitzförmig mit im wesentlichen in Längsrichtung der Platte verlaufender Richtung sind.
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung der Platte verlaufende, hohle Rippen (9) zur Kühlgasführung zu den Öffnungen (11) vorgesehen sind.
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß weiter vorne liegende Öffnungen (11'), einen größeren Durchtrittsquerschnitt aufweisen, als weiter hinten liegende Öffnungen (11'', 11''').
Rostplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde(n) vor dem zum Anschluß an eine überlappende Rostplatte ausgebildeten Teil (5) der Plattenoberseite angeordnet ist (sind).