CH663266A5

CH663266A5 - ROD ROD FOR COMBUSTION OVENS.

Info

Publication number: CH663266A5
Application number: CH3255/84A
Authority: CH
Inventors: Hans Kuenstler
Original assignee: Kuepat Ag
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1987-11-30
Also published as: ES296075U; FI852592L; ES296075Y; FI852592A0; AU4460185A; NO852685L; EP0170803A1; JPS6124912A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Roststab für Verbrennungsöfen, insbesondere von Müllverbrennungsanlagen. The invention relates to a grate bar for incinerators, in particular waste incineration plants.

Der Rost solcher Verbrennungsöfen ist üblicherweise durch quer zur Transportrichtung des Brenngutes sich erstreckende, dachziegelartig übereinander liegende Reihen von Roststäben gebildet; ein solcher Rost ist beispielsweise in der CH-PS 567 230 beschrieben. The grate of such incinerators is usually formed by rows of grate bars that extend transversely to the direction of transport of the material to be fired, like roof tiles; such a grate is described for example in CH-PS 567 230.

Die Roststäbe in Abfallverbrennungsanlagen sind sowohl thermisch als auch mechanisch erheblich höheren Belastungen ausgesetzt als jene in Kohlekraftwerken, da das Brenngut dieser Anlagen ständig in Grösse, Gewicht, Heizwert, Brennverhalten usw. variiert. Die Standzeit von Roststäben, die je nach Brennstoffzusammensetzung in den einzelnen Verbrennungsanlagen sehr unterschiedlich lang sein kann, ist jedoch aus Gründen der Betriebskosten und der jährlichen Verfügbarkeit der Gesamtanlage von grossem Interesse. The grate bars in waste incineration plants are exposed to both thermally and mechanically considerably higher loads than those in coal-fired power plants, since the firing material of these plants constantly varies in size, weight, calorific value, burning behavior, etc. The service life of grate bars, which can vary in length depending on the fuel composition in the individual combustion plants, is of great interest due to the operating costs and the annual availability of the entire plant.

An die Roststäbe in Abfallverbrennungsanlagen werden sehr unterschiedliche Anforderungen gestellt, denen mit verschiedenen Roststabformen, insbesondere jedoch mit wechselnden Roststabmaterialien, zu entsprechen versucht wird. Das Problem besteht darin, dass die Belastungen der Roststäbe verschiedenartig sind. Das Material muss elastisch genug sein, um z.B. den Fall eines im Abfall enthaltenen Betonbrockens oder Motorblockes zwischen den Rostbettstufen auszuhalten. Elastisches Material hat jedoch nicht die Oberflächenhärte, die für eine lange Lebensdauer wünschenswert ist. Die Beanspruchung des Roststabes ist zudem mechanisch und thermisch an Stabkopfteil und Stabträgerteil sehr unterschiedlich. Very different requirements are placed on the grate bars in waste incineration plants, which attempts are being made to comply with different grate bar shapes, but in particular with changing grate bar materials. The problem is that the loads on the grate bars are different. The material must be elastic enough to e.g. the case of a concrete block or engine block contained in the waste between the grate bed steps. However, elastic material does not have the surface hardness that is desirable for a long service life. The load on the grate bar is also very different mechanically and thermally on the bar head part and bar support part.

Die Erfindung bezweckt deshalb einen Roststab der genannten Art zu schaffen, bei welchem wenigstens Trägerteil und Kopfteil den an sie gestellten Anforderungen optimal entsprechen. Zu diesem Zweck ist der erfindungsge-mässe Roststab dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Trägerteil und Kopfteil des Stabes getrennt hergestellte und miteinander verbundene Teile sind. The invention therefore aims to provide a grate bar of the type mentioned, in which at least the carrier part and the head part optimally meet the requirements placed on them. For this purpose, the grate bar according to the invention is characterized in that at least the support part and the head part of the bar are separately manufactured and interconnected parts.

Die Verbindung der Roststabteile kann lösbar und dabei entweder kraftschlüssig oder formschlüssig sein ; aber auch eine feste Schweissverbindung der Stabteile ist denkbar. The connection of the grate bar parts can be releasable and can be either non-positive or positive; but a firm weld connection of the rod parts is also conceivable.

Dank der mehrteiligen Herstellung der Roststäbe können diese Teile aus verschiedenen, der auftretenden Belastung angepassten Materialien bestehen; dadurch ist es möglich, die Standzeit der unterschiedlich belasteten Teile etwa gleich zu halten. Es ist aber auch möglich, den meist grösserem Ver-schleiss ausgesetzten Kopfteil bei lösbarer Verbindung der Teile bei Bedarf auszuwechseln, ohne dass auch der Trägerteil und/oder ein ebenfalls separater Fussteil ausgewechselt werden muss, wodurch die Betriebskosten des Verbrennungsofens erheblich reduziert werden können. Thanks to the multi-part production of the grate bars, these parts can consist of different materials adapted to the load that occurs; this makes it possible to keep the service life of the differently loaded parts approximately the same. However, it is also possible to replace the head part, which is usually exposed to greater wear, if the parts are releasably connected, without the carrier part and / or a separate foot part also having to be replaced, as a result of which the operating costs of the incinerator can be considerably reduced.

Anhand der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung im folgenden beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt: The invention is explained below, for example, with reference to the accompanying drawing. The drawing shows:

Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt eine Rostpartie mit sich dachziegelartig überlappenden, abwechselnd stationären und beweglichen Roststäben, in Rückzugstellung der letzteren, Fig. 2 einen Längsschnitt analog Fig. 1, die beweglichen Roststäbe in Vorschubstellung zeigend, 1 is a vertical longitudinal section of a grate section with roof tiles overlapping, alternatingly stationary and movable grate bars, in the retracted position of the latter, FIG. 2 shows a longitudinal section analogous to FIG. 1, showing the movable grate bars in the feed position,

Fig. 3 in Seitenansicht die Frontpartie eines ersten Stabbeispiels, 3 is a side view of the front part of a first rod example,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie a-a in Fig. 3, 4 shows a section along line a-a in FIG. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie b-b in Fig. 3, 5 shows a section along line b-b in FIG. 3,

Fig. 6 in Seitenansicht die Frontpartie eines zweiten Stabbeispiels, 6 is a side view of the front part of a second rod example,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie c-c in Fig. 6, 7 shows a section along the line c-c in Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie d-d in Fig. 6, 8 shows a section along the line d-d in FIG. 6,

Fig. 9 in Seitenansicht die Frontpartie eines dritten Stabbeispiels, 9 is a side view of the front part of a third rod example,

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie e-e in Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie f-f in Fig. 9, 10 shows a section along the line e-e in FIG. 9, FIG. 11 shows a section along the line f-f in FIG. 9,

Fig. 12 in Seitenansicht die Frontpartie eines vierten Stabbeispiels, 12 is a side view of the front part of a fourth rod example,

Fig. 13 einen Schnitt nach Linie g-g in Fig. 12, und Fig. 14 eine Ansicht des Beispiels nach Fig. 12 von unten. Fig. 13 is a section along line g-g in Fig. 12, and Fig. 14 is a view of the example of Fig. 12 from below.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Rostpartie besteht aus abwechselnd aufeinanderfolgenden Reihen von stationären und beweglichen Roststäben la bzw. Ib. Der Trägerteil 2a der unter sich gleich ausgebildeten Roststäbe laund lb jeder Stabreihe sitzt auf einer Querstange 3, wobei die beweglichen Roststäbe 1 b ihre Vorschub- bzw. Rückzugbewegung über die mit nicht gezeigten Mitteln der Roststabneigung entsprechend vor- und zurückbewegbare Querstange 3 erhalten. Trägerteil 2a und Kopfteil 2b eines jeden Stabes la, lb sind getrennt hergestellte, jedoch fest miteinander verbundene Elemente. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, liegt die Trennlinie der Rückenpartien von Trägerteil laund Kopfteil 2b an der Stelle der grösstmöglichen Überlappung zweier aufeinanderfolgender Stäbe la, lb. Aus diesem Rostaufbau ergibt sich, dass der Trägerteil 2a der Roststäbe besonders abrieb- und schlagfest sein sollte, während am Kopfteil 2b, der frontseitig mit Luftaustrittsöffnungen versehen ist, und wo deshalb die Hauptverbrennungszone liegt, die thermische und chemisch/physikalische Beanspruchung am grössten ist. Diesen unterschiedlichen Beanspruchungen kann nun dadurch Rechnung getragen werden, dass die beiden Rosts The grate section shown in Figs. 1 and 2 consists of alternating successive rows of stationary and movable grate bars la and Ib. The support part 2a of the grate bars la and lb of each row of bars, which are of identical design, is seated on a cross bar 3, the movable grate bars 1 b receiving their advancing or retracting movement by means of the cross bar 3 which can be moved back and forth by means of the grate bar inclination, which are not shown. Support part 2a and head part 2b of each rod la, lb are separately manufactured, but firmly connected elements. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the dividing line of the back parts of the support part la and head part 2b lies at the location of the greatest possible overlap of two successive bars la, lb. From this grate structure it follows that the support part 2a of the grate bars should be particularly abrasion and impact resistant, while the thermal and chemical / physical stress is greatest on the head part 2b, which is provided with air outlet openings on the front and where the main combustion zone is therefore located. These different loads can now be taken into account by the two grates

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

stabteile aus entsprechend unterschiedlichem Material hergestellt und/oder derart lösbar miteinander verbunden sind, dass der einer grösseren Abnützung unterworfene Roststabteil, meistens ist es der Kopfteil, ausgewechselt werden kann, ohne dass gleich der ganze Roststab ersetzt werden muss. Rod parts made of correspondingly different material and / or are releasably connected to one another in such a way that the grate rod part that is subject to greater wear, usually the head part, can be replaced without the entire grate rod having to be replaced immediately.

Verschiedene lösbare Verbindungsarten der beiden Roststabteile sind im folgenden beschrieben. Different detachable connection types of the two grate bar parts are described below.

Bei dem in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Beispiel ist die Stirnseite des vom Fuss 5 mittig nach oben ragenden Steges 6 des Trägerteils 2a mit Konusbohrungen 7a versehen, in welche entsprechend konische Zapfen 7b an der Innenseite des Rük-kens 8 des Kopfteils 2b festsitzend eingepresst sind. Dieser Rücken 8 besitzt ferner nach hinten ragende Flansche 9, welche den Steg 6 des Trägerteils 2a übergreifen. Der Rücken 8 des Kopfteils 2b stösst mit einer hinteren, schrägen Stoss-fläche 10a gegen eine entsprechend schräge vordere Stoss-fläche 10b des Rückens 11 des Trägerteils 2a. Die Stoss-flächen 10a, 10b könnten aber auch rechtwinklig zum Stabrücken 11,8 oder nach der andern Seite hin schräg verlaufen. Bei Bedarf lassen sich die beiden Stabteile 2a, 2b ohne weiteres trennen. In the example shown in FIGS. 3 to 5, the end face of the web 6 of the support part 2a projecting upwardly from the center of the foot 5 is provided with conical bores 7a, into which correspondingly conical pins 7b are stuck on the inside of the back 8 of the head part 2b are pressed in. This back 8 also has rearwardly projecting flanges 9 which overlap the web 6 of the carrier part 2a. The back 8 of the head part 2b abuts with a rear, oblique butt surface 10a against a correspondingly oblique front butt surface 10b of the back 11 of the carrier part 2a. However, the abutting surfaces 10a, 10b could also run obliquely to the bar back 11, 8 or to the other side. If necessary, the two rod parts 2a, 2b can be separated easily.

Bei dem in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Beispiel sind die beiden Stabteile 2a, 2b mittels eines die Flansche 9 und den Steg6 durchsetzenden Gewindebolzens 17 miteinander lösbar verbunden. Es wäre aber auch möglich, einen gewindelosen, nur mittels eines Sicherungsstiftes am Axialverschieben gehinderten Bolzen zu verwenden. Auch eine Nietverbindung ist natürlich möglich. Da auch bei diesem Beispiel die Stossfläche 10a des Rückens 8 die Stossfläche 10b des Rückens 11 untergreift, ist ein Verschwenken des nur durch den Bolzen 17 am Stabteil 2a fixierten Stabteils 2b verunmöglicht, während ein seitliches Verschieben des Stabteils 2b nicht nur durch die Bolzenfixierung (Mutter oder Stift), sondern zur Hauptsache durch den Eingriff des Steges 6 zwischen die Flansche 9 verunmöglicht ist. Es versteht sich, dass anstelle eines Mittelsteges 6 am Stabteil 2b auch zwei im Abstand voneinander angeordnete Stege vorgesehen sein könnten, zwischen welchen (anstelle der Flansche 9) ein entsprechender Mittelflansch am Stabteil 2a liegt. In the example shown in FIGS. 6 to 8, the two rod parts 2a, 2b are detachably connected to one another by means of a threaded bolt 17 passing through the flanges 9 and the web 6. However, it would also be possible to use a threadless bolt which is only prevented from moving axially by means of a locking pin. A riveted connection is of course also possible. Since the abutting surface 10a of the back 8 also engages under the abutting surface 10b of the back 11 in this example, pivoting of the rod part 2b, which is only fixed to the rod part 2a by the bolt 17, is impossible, while lateral displacement of the rod part 2b is not only by the bolt fixation (nut or pin), but mainly because of the engagement of the web 6 between the flanges 9 is impossible. It goes without saying that instead of a central web 6 on the rod part 2b, two webs arranged at a distance from one another could also be provided, between which (instead of the flanges 9) there is a corresponding central flange on the rod part 2a.

Beim Beispiel nach den Fig. 9 bis 11 sind zur lösbaren Verbindung der beiden Stabteile 2a, 2b am Steg 5 des Stabteils 2a zwei zu den Stossflächen 10a, 10b parallele Rippen 6a vorgesehen, die in entsprechende Nuten 9a der Flansche 9 des Stabteils 2b eingreifen. Damit ist ohne zusätzliches Befestigungselement eine formschlüssige Verbindung der beiden Stabteile geschaffen, die nur durch zum Nut- bzw. Rippenverlauf paralleles Abheben des Stabteils 2b vom Stabteil 2a gelöst werden kann. Selbstverständlich wäre auch hier eine zusätzliche Sicherung durch einen Querbolzen oder Stift möglich. Es versteht sich, dass die Rippen auch an den Flanschen 9 und die Nuten am Steg 6 vorgesehen sein könnten. In the example according to FIGS. 9 to 11, two ribs 6a parallel to the abutting surfaces 10a, 10b are provided for the releasable connection of the two rod parts 2a, 2b on the web 5 of the rod part 2a, which engage in corresponding grooves 9a of the flanges 9 of the rod part 2b. This creates a positive connection of the two rod parts without additional fastening element, which can only be released by lifting the rod part 2b parallel to the groove or rib course from the rod part 2a. Of course, additional securing with a cross bolt or pin would also be possible here. It goes without saying that the ribs could also be provided on the flanges 9 and the grooves on the web 6.

Bei den im vorangehenden beschriebenen Beispielen sind In the examples described above are

663 266 663 266

am die Stossfläche 10a aufweisenden Rückenende des Stabteils 2b zwei mit den Flanschen 9 fluchtende Endflansche 12 vorgesehen, welche den Steg 6 des Stabteils 2a übergreifen. Solche Endflansche 12 sind auch beim Beispiel nach den Fig. 12 bis 14 vorgesehen, während hier die Flansche 9 fehlen. Ein die Endflansche 12 und den Steg 6 durchsetzender Splint 27 verbindet die beiden Stabteile 2a, 2b, wobei ein am untern Ende des Rückens 8 des Stabteils 2b vorgesehener Haken 8a in eine entsprechende, sich in den Steg 6 hineinerstreckende Ausnehmung 5a im Fuss 5 des Stabteils 2a eingreift. Der Stabteil 2b lässt sich nach Entfernen des Splints 27 ausser Eingriff mit dem Stabteil 2a schwenken. On the back end of the rod part 2b having the abutting surface 10a, two end flanges 12 are provided which are aligned with the flanges 9 and overlap the web 6 of the rod part 2a. Such end flanges 12 are also provided in the example according to FIGS. 12 to 14, while the flanges 9 are missing here. A split pin 27 passing through the end flanges 12 and the web 6 connects the two rod parts 2a, 2b, with a hook 8a provided at the lower end of the back 8 of the rod part 2b in a corresponding recess 5a in the base 5 of the rod part which extends into the web 6 2a engages. The rod part 2b can be pivoted out of engagement with the rod part 2a after removal of the split pin 27.

Bei allen vorangehend beschriebenen Beispielen sind die beiden Stabteile 2a, 2b durch Kraft- oder Formschluss lösbar miteinander verbunden. Montage und, z.B. zum Ersetzen des einen oder andern Stabteils notwendige, Demontage der Stabteile sind damit in einfacher Weise möglich. Es versteht sich aber, dass, z.B. an Stelle einer Bolzen- oder Splintverbindung, die Stabteile auch durch eine z.B. zwischen Flanschen 9 und Steg 6 angebrachte Schweissnaht miteinander verbunden sein können. Im Bedarfsfall lässt sich auch eine solche Schweissverbindung wieder lösen. Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die beiden Stabteile auch bleibend miteinander verbunden sein könnten ; dies ist allerdings nur dann zweckmässig, wenn durch geeignete Materialwahl die beiden Stabteile trotz unterschiedlicher Belastung gleiche Lebensdauer besitzen. In all of the examples described above, the two rod parts 2a, 2b are detachably connected to one another by a force or form fit. Assembly and, e.g. disassembly of the rod parts necessary to replace one or the other rod part is thus possible in a simple manner. However, it is understood that, e.g. Instead of a bolt or split pin connection, the rod parts can also be replaced by e.g. weld seam attached between flanges 9 and web 6 can be connected to one another. If necessary, such a welded joint can also be released again. For the sake of completeness, it should be mentioned that the two rod parts could also be permanently connected to one another; However, this is only useful if the two rod parts have the same service life despite different loads due to a suitable choice of material.

Wie erwähnt, liegt der Hauptzweck der Zweiteiligkeit des Roststabes darin, dass die unterschiedlichen Belastungen ausgesetzten Stabteile entweder aus den diesen Belastungen am besten widerstehenden Materialien herstellbar und/oder dass der jeweils grösserem Verschleiss ausgesetzte Stabteil unter Weiterverwendung des andern Stabteils ersetzt werden kann. Wenn die beiden Stabteile lösbar miteinander verbunden sind, hat es sich als zweckmässig erwiesen, diese Verbindung relativ lose zu gestalten, um so den thermisch unterschiedlich belasteten Stabteilen ungehinderte Wärmedehnungen zu ermöglichen. As mentioned, the main purpose of the two-part grate rod is that the different parts of the rod exposed to stress can either be produced from the materials that best withstand these loads and / or that the rod part that is exposed to greater wear can be replaced while the other rod part is used. If the two rod parts are detachably connected to one another, it has proven to be expedient to make this connection relatively loose, so as to enable the thermally differently loaded rod parts to be subjected to unimpeded thermal expansion.

Im vorangehenden wurden stets zweiteilige Roststäbe beschrieben; es ist aber auch möglich, den Stab dreiteilig auszubilden, indem z.B. die den Fuss 5 aufweisende Partie des Trägerteils 2a ebenfalls als separat hergestellter und mit dem Restträgerteil fest oder lösbar verbundener Stabteil auszubilden ist. In the foregoing two-part grate bars have always been described; but it is also possible to form the rod in three parts, e.g. the part of the carrier part 2a which has the foot 5 is also to be designed as a rod part which is produced separately and is fixedly or releasably connected to the remaining carrier part.

Die erfindungsgemässe Mehrteiligkeit des Roststabes gestattet es wie gesagt, die einzelnen Teile aus dem jeweils zweckmässigsten Material herzustellen. Als solche Materialien sind z.B. Sintermaterial, Edelstahl (Guss oder Blech), Keramik- und Korundmaterial, Reinmetalle (z.B. Titan), kohiefaserverstärkte Kunststoffe, oberflächenbeschichtete Metalle oder Kunststoffe etc. verwendbar. The multi-part design of the grate bar according to the invention allows the individual parts to be made from the most appropriate material. As such materials e.g. Sintered material, stainless steel (cast or sheet metal), ceramic and corundum material, pure metals (e.g. titanium), carbon fiber reinforced plastics, surface-coated metals or plastics etc. can be used.

3 3rd

5 5

1« 1"

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

663266

1. Grate bar for incinerators, in particular waste incineration plants, characterized in that at least the support part (2a) and head part (2b) of the bar are separately manufactured and interconnected parts.

2. Grate bar according to claim 1, characterized in that the grate bar parts (2a, 2b) are detachably connected to one another.

2nd

PATENT CLAIM E

3. grate bar according to claim l or 2, characterized in that the grate bar parts (2a, 2b) consist of different materials.

4. grate bar according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is in two parts, on a back (11) and foot (5) provided web (6) of the carrier part (2a) this web overlapping flanges (9; 12 ) are releasably attached to the back (8) of the head part aligned with the back (11) of the carrier part (2a).

5. Grate bar according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bar parts (2a, 2b) are releasably connected to one another by transverse bolts (17), rivets or split pins (17).

6. Grate bar according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bar parts (2a, 2b) are releasably connected to one another by means of grooves (9a) on one bar part and ribs (6a) engaging in them on the other bar part.

7. Grate bar according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mutually aligned backs (11, 8) of a support part (2a) and a head part (2b) have transverse butting surfaces (10a, 10b) which are inclined to the back plane.

8. grate bar according to claim 1, characterized in that the bar parts (2a, 2b) consist of different material and fixed, e.g. are welded together.