CS273159B2 - Grate roll of cylindrical grate for refuse incinerating plant - Google Patents

Description

Vynález se týká -roštového válce válcového roštu spalovny na odpadky nebo podobného agregátu.

Spalovna odpadků, kde lze například vynález realizovat, sestává z podávacího zařízení s vratně pohyblivým smykadlem, které posouvá odpadky otvorem násypky do ohniště, kde na ně působí intensivní teplo plamene. Za přívodním zařízením je v ohništi upraven šikmý válcový rošt, který sestává z pěti nebo Šestí za sebou uložených roštových válců o průměru asi 1,5 m uložených v rovině skloněné ve směru dopravy pod úhlem asi 30^ přičemž mezi roštovými válci ) js>->u vytvořeny tzv. kapsy.

Nejdůležitějšími konstrukčními znaky roštových válců jsou zpravidla oboustranně uloženy dutý hřídel a válcová nosná konstrukce s radiálními stěnami, které drží axiální nosníky, na kterých jsou za sebou a vedle sebe nasazeny obloukové roštnice z litiny, přičemž mezi sousedními roštovnicemi zůstávají volné štěrbiny. Roštnice tvoří plást roštového válce, tzv. roštový povlak. Roštnice jsou v důsledku otáčení roštového válce vystaveny působení ohně pouze po určitou dobu a mohou se ve vzduchových pásmech znovu ochladit. Mezi roštovými válci jsou upraveny vodicí stěny, které oddělují válce od sebe a spolu s válci tvoří kapsy, kde se odpadky obracejí.

Válcový rošt je uložen v plechové skříni rozdělené na pásma pro každý roštový válec a do jednotlivých pásem se .přivádí ze strany vzduch v regulovaném množství. Z těchto pásem má proudit vzduch roštovým povlakem a vrstvou odpadků do ohniště.

Dřív než odpadky dojsou na válcový rošt, začíná sušení a zapálení snadno hořlavých částí. Při vratném pohybu smykadla spadávají odpadky jako vrstva nebo kusy malé tloušíky do kapsy mezi první vodicí stěnou a prvním roštovým válcem, kde se shromažóují a klesají v kapse tak dlouho dolů, až je zachytí pomalu rotující roštový válec a vynese je zdola z kapsy. Potom přecházejí přes roštový válec do druhé kapsy mezi prvním a druhým válcem. Tento po-’ chod se opakuje od válce k válci a vyvolává intensivní obracení odpadků, které vede brzy ke vzniku základního ohně.

. Rozložení přívodu vzduchu je přizpůsobeno postupu spalování nastavitelnými pásmy spodního větru. V sušicím a zapalovacím pásmu je přívod vzduchu malý a maximální hodnoty dosahuje v pásmu hlavního hoření, potom odeznívá v dohořívací zóně a klesá na minimální hodnotu.

Ukázalo se, že vzrůstající množství plastických hmot, bílých kovů, střešních lepenek, tuků a podobných látek v důsledku jejich hoření uvnitř válců v tzv. koších válců a v propadových trychtýřích roštu tvoří usazeniny, které vedou k vytvoření úsad mezi roštnicemi a k ucpání v trychtýřích. Válcový rošt je však konstruován tak, že množství vzduchu potřebné ke spalování se přivádí košem válce mezi roštnicemi do odpadků ležících na válci. Tento postup spalování, daný konstrukcí válcového roštu, je však ohrožen úsadami a znečištěním v koši válce. Mimoto múze dojít i k tomu, že plastické hmoty, tuky, oleje a podobné látky v koncentrované formě leží na jednom válci a při částečném spálení propadávají neucpanými štěrbinami do vnitřku roštového válce a uvnitř hoří dál. V důsledku toho je nehezpečí, že začne hořet celý válec. Při čištění bylo skutečně zjištěno, že největší část plochy koše válce byla úplně upálena.

Roštnice známých roštoých- válců sestávají z poměrně úzké, v bokoryse obloukovité stojiny a příčného ramene a má dvě postranní plochy, koncovou čelní a patní plochu a horní plochu přivrácenou k ohništi a dolní plochu přivrácenou do vnitřku válce. U horní plochy jsou na každé postranní ploše v pravidelných vzájemných vzdálenostech zubovité výstupky, vyčnívající rovnoběžně se směrem osy roštového válce, přičemž každý výstupek jedné postranní stěny leží diagonálně k výstupku druhé postranní plochy a výstupky jedné roštnice zapadají do mezer mezi výstupky bezprostředně vedlejší roštnice, přičemž mezera mezi sousedními roštnicemi,

CS 273 159 82 určená pro přívod vzduchu, je asi 5 mm. Čelní a patní plocha roštnice má takový tvar, že se roštnice dají nasadit v obvodovém směru za sebou na nosníky a jsou na nich nepohyblivě uloženy. Bez ohledu na to, že tvar známých roštnic je poměrně složitý, má tu nevýhodu, že mezery mezi sousedními roštnicemi nemohou být dostatečně úzké. šířka těchto mezer zase přispívá k tomu, že poměrně tekuté, ještě neshořelé části odpadků mohou stékat do vnitřku válce, z čehož potom vyplývají uvedené nedostatky.

Vynález odstraňuje tyto nevýhody a jeho předmětem je roštový válec válcového roštu spalovny na odpadku a podobně, s dutým hřídelem a válcovou nosnou konstrukcí s nosníky, na kterých spočívají roštnice ve tvaru kruhového oblouku s vnějšími plochami, obrácenými k ohništi a tvořícími plášl válce, přičemž každá roštnice má v průřezu tvar písmene T se stojinou a příčným ramenem, a mezi příčnými rameny dvou sousedních roštnic je štěrbina pro přívod vzduchu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že příčné rameno každé roštnice má rovinné boční plochy, které probíhají od vnější, k ohništi přivrácené plochy šikmo směrem ke stojině a ohraničující vzduchové štěrbiny tryskového průřezu, které mají na konci přivráceném k ohništi šířku nejvýše 2 mm. Přitom se vzduchová štěrbina mezi sousedními roštnicemi zužuje směrem k ohništi, a s výhodou navazuje přímo na klenutou mezeru pro přívod vzduchu, omezenou stojinami roštnic. Postranní plochy stojiny každé roštnice přecházejí ve své horní třetině obloukem k vnitřní hraně příčného ramene, a stojina roštnice se směrem k příčnému ramenu stejnoměrně rozšiřuje.

Konstrukce roštového válce zabraňuje ucpání štěrbin mezi roštnicemi, zajišíuje volný průchod primárního vzduchu do ohniště a znemožňuje vnikání částečně spálených a roztavených odpadků do vnitřku válce. ·· ~

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příkladem provedení, znázorněným na připojeném výkrese, kde značí obr. 1 schematicky spalovnu na odpadky, obr. 2 schematicky část roštového válce, obr. 3 bokorys roštnice, obr. 4 řez vedený rovinou A-B na obr. 3, obr. 5 schémab ticky soustavu vedle sebe ležících roštnic a obr. 6 pohled na roštový válec se stěračem.

- Spalovna podle obr. 1 je opatřena násypkou £, kterou se neznázorněné odpadky posouvají ná válcový rošt 2 skloněný ve směru dopravy. Válcový rošt 2 sestává z několika otočných roštových válců £ uložených ve směru dopravy vedle sebe, přičemž mezi sousedními roštovými válci 3 se tvoří kapsy £. Válcový rošt 2 je uložen v plechové skříni 5_, rozdělené pro každý roštový válec Do těchto jednotlivých pásem se přivádí ze strany regulovatelná množství vzduchu. Protože všechny ostatní části spalovny nemají souvislost s vynálezem a jsou známé, nebudou podrobně popisovány. Každý roštový válec 2 js uložen ze stran svým dutým hřídelem & v plechové skříni 2· Mezi ložisky je umístěna válcová nosná konstrukce roštového válce 2> která sestává v podstafě z radiálních opěrných stěn 2, uložených na dutém hřídeli £ s mezerami za sebou. Na opěrných stěnách 2 spočívají axiální nosníky £ roštnic 11. Mezi opěrnými stěnami £ vznikají tzv. koše £, ve kterých jsou podle vynálezu uloženy vodici plechy 10 vzduchu, nastavené šikmo vzhledem k podélné ose roštového válce 2· Na nosníkách £ leží roštnice 11. Čáry 12 a šipky 13 na obr. 2 naznačují dráhu, po které má proudit vzduch z plechové skříně £ roštovým válcem 2 do ohniště 14. Ostatní části roštového válce 2 jsou pro vynález nerozhodující a nebudou proto popisovány.

Roštnice 11 podle vynálezu má v průřezu v podstatě tvar písmene T a sestává ze stojiny 16 a příčného ramene 15. Roštnice 11 má vnější plochu 17 přivrácenou k ohništi 14, vnitřní plochu 18 přivrácenou do vnitřku válce 2» postranní plochy 19. 20, koncovou plochu 21 a koncovou patní plochu 22; příčné rameno 15 má rovinné boční plochy 23. 24. Vytvoření čelní plochy 21 a patní plochy 22 je známé a pro vynález nepodstatné, takže nebude popisováno.

Podstatné je, že boční plochy £2, 24 příčného ramene 15 jsou rovinné a v příčném řezu jsou zešikmené od vnější hrany 26 obrácené k ohništi 14 k vnitřní hraně 26 směrem ke stojině 16. Když jsou roštnice 11 uloženy na nosníkách £ vedle sebe, vznikají tím mezi dvěma

3CS 273 159 B2 sousedními roštnicemi 11 štěrbiny 25 tryskového průřezu, které se směrem k ohništi 14 klínovitě zužují.

Protože vnější hrany 26 příčných ramen 15 tvoří v půdorysném pohledu přímky, mohou sousední roštnice 11 ležet velice těsně vedle sebe. V roštovém válci £ má štěrbina 25 mezi vnějšími hranami 26 sousedních roštnic 11 šířku nejvýše 2 mm, s výhodou 1 mm nebo i menší. Přitom může být výhodné, když jednotlivé roštové válce £ mají mezi roštnicemi 11 štěrbiny 25 různé šířky, a to v závislosti na poloze v zóně spalování. Nejmenší šířku štěrbin 25 má mít ten roštový válec £, který leží v hlavním spalovacím pásmu, protože tam je struska zpravidla nejtekutější, takže je největší nebezpečí, že steče do vnitřku válce £. Další roštové válce £ s větší šířkou štěrbiny 25 jsou z výrobního hlediska jednodušší, protože se dají vyrobit s většími tolerancemi.

Obzvláště výhodné je provedení, kdy postranní plochy 19, 20 stojiny 16 přecházejí v horní třetině obloukem 2B k vnitřní hraně 27 příčného ramene 15, takže mezi sousedními roštnicemi 11 vzniká klenutá mezera 29 pro přívod vzduchu. Výhodné je také,· když se stojina 16 stejnoměrně rozšiřuje směrem nahoru, přičemž rozšíření může sahat popřípadě bez oblouku 28 až k vnitřní hraně 27 příčného ramene 15. Tyto znaky podporují tryskový účinek štěrbin 25.

Při popsaném tvaru roštnic 11 roštového válce může primární vzduch spolehlivě proudit štěrbinami 25, které mají šířku 2 mm nebo užší. Současně se tím zabrání prokapávání bílých kovů a platických roztavených hmot a podobných látek do vnitřního prostoru roštového válce £. Štěrbina 25 na způsob trysky zvyšuje totiž rychlost proudícího vzduchu, zejména ve spojení s klenutou mezerou 29 mezi sousedními roštnicemi 11, takže je postaráno o to, že štěrbiny 25 zůstávají během provozu volné pro přívod primárního vzduchu, který je jednou z nejdůležitějších fyzikálních složek spalování. Vynález zajišťuje stějnoměrné a vyvážené rozložení spalovacího vzduchu po celé ploše jednotlivých roštových válců £. Proti protékání roztavených látek působí zejména štěrbiny 25 se šířkou menší nebo rovnou 1 mm, a to v důsledku povrchového napětí roztavených lehkých kovů. V roštu se vytvoří určitá rychlost proudění vzduchu, která zabraňuje ucpání roštu tekutou struskou a vnikání strusky do vnitřku roštového válce £. Rychlost proudění vzduchu závisí značně na poměru šířky štěrbiny 25 ke vzdálenosti mezi stojinami 16 sousedních roštnic 11. Účelně je podle vynálezu poměr šířky štěrbin 25 ke vzdálenosti stojin 16 rovný 1:25 až 1:50.

Tvar roštnic 11 podle vynálezu dovoluje větší plošný tlak na roštový válec £, takže je minimální nebezpečí zlomení roštnice 11. Poškozené roštnice 11 blokují, jak známo, celý roštový válec £ a způsobují nucené zastavení celé spalovny, což vede kě značným hospodářským škodám. S výhodou leží šířka příčných ramen 15 mezi 40 až 48 mm a šířka stojin 16 je asi 18 mm, přičemž na 1 m délky roštového válce £ je upraveno dvacet až dvacetpět štěrbin 25.

Intervaly k čištění předepsané pro roštový válec podle vynálezu jsou asi 4 000 h.

Roštový válec se totiž samočinně čistí primárním přiváděným vzduchem. Až dosud nezbytná doba čištění přibližně 250 h pro každý roštový válec může odpadnout.

Jak ukazuje zejména obr. 6, jsou mezi vždycky dvěma sousedními roštovými válci £ v kapsách £ uloženy Stěrače 30 s ocelovými štětinami 31. které jsou upevněny vedle sebe ve svěrné liště 32. Délka stěračů 30 odpovídá délce roštového válce £. Vzdálenost štětin 31 je s výhodou 10 až 15 mm a průměr 20 až 25 mm. Vzdálenost volných konců ocelových štětin 31 od povrchu roštového válce £ je přibližně 10 až 15 mm. Výhoda kartáčového stěrače 30 proti dosavadním stěračům sestávajícím z plechů spočívá zejména ve vyšší pružnosti, protože prakticky nemůže dojít k sevření cizích těles v mezeře mezi roštovým válcem £ a stěračem £0.

Tím se prakticky úplně zabrání poškození roštnic 11 a pohonu roštového válce £. Mimoto způsobuje vyšší propustnost štětin 31 i lepší provzdušnění úzkého prostoru mezi roštovými válci 3.

X

CS 273 159 B2

Vynález tedy jde ve srovnání se stavem techniky naprosto opačnou cestou. Až dosud se totiž vyžadovaly mezi roštnicemi 11 co největší mezery, aby jimi mohl proudit vzduch v dostatečném množství. Naproti tomu podle vynálezu jsou štěrbiny 25 zúžené, přičemž tvar roštnic 11 zajišťuje, že primární vzduch je štěrbinami 25 protlačován vysokou rychlostí, takže z odpadků nemohou vnikat štěrbinami 25 žádné látky do vnitřku roštového válce £ a nemohou ucpat štěrbiny 25.

Claims (10)

1. Roštový válec válcového roštu spalovny na odpadky s dutým hřídelem a válcovou nosnou konstrukcí s nosníky, na kterých spočívají roštnice ve tvaru kruhového oblouku s vnějšími plochami, obrácenými k ohništi a tvořícími plášť válce, přičemž každá roštnice má v průřezu tvar písmene T se stojinou a příčným ramenem, a mezi příčnými rameny dvou sousedních roštnic je štěrbina pro přívod vzduchu, vyznačující se tím, že příčné rameno (15) každé roštnice (11) má rovinné boční plochy (23, 24), které probíhají od vnější, k ohništi (14) přivrácené plochý (17) šikmo směrem ke stojině (16) a ohraničující vzduchové štěrbiny (25) tryskového průřezu, které mají na konci přivráceném k ohništi (14) šířku nejvýše 2 mm.

2. Roštový válec podle bodu 1, vyznačující se tím, že vzduchová štěrbina (25) mezi sousedními roštnicemi (11) se zužuje směrem k ohništi (14).

3. Roštový válec podle b odu 1, vyznačující se tím, že pod roštnicemi (11) jsou v nosné konstrukci umístěny šikmo k podélné ose roštového válce (3) vodici plechy (10) vzduchu.

4. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že vzduchová štěrbina (25) navazuje na klenutou mezeru (29) pro přívod vzduchu, omezenou stojinami (16) roštnic (11).

5. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že poměr šířky vzduchové štěrbiny (25) ke vzdálenosti stojin (16) sousedních roštnic (11) je 1:25 až 1:50.

6. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že na délku i m roštového válce (3) je upraveno dvacet až dvacet pět vzduchových štěrbin (25).

7. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že je opatřen stěračem (30) z jednotlivých ocelových štětin (31), jejichž konce leží s mezerou nad povrchem roštového válce (3). '

8. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že postranní plochy (19,

20) stojiny (16) každé roštnice (11) přecházejí ve své horní třetině obloukem (28) k vnitř ní hraně (27) příčného ramene (15).

9. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že stojina (16) roštnice (11) se směrem k příčnému ramenu (15) stejnoměrně rozšiřuje.

10. Roštový válec podle jednoho z bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že šířka příčného ramene (15) je 40 až 48 mm a šířka stojiny (16) 18 mm.