DE102017101226A1 - Device for sealing between windboxes of different pressure in traveling grate systems - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Schüttgut, umfassend eine in Bewegungsrichtung umlaufen könnende Wanderrostkette bestehend aus einem endlosen Wanderrost (1) mit beweglichen Gliedern und einer Vielzahl von Rostwagen (3). Die Rostwagen (3) bestehen jeweils aus einem Rahmen (30) mit Endstücken (33), an denen Laufrädern (31) befestigt sind, und auf Querträgern (32) angeordneten Roststäben (35). Weiterhin weist die Vorrichtung Windkästen (41, 43) auf, die so angeordnet sind, dass aus wenigstens einem Windkasten (41, 43) Gas durch die Rostwagen (3) und deren Roststäbe (35) aus oder in die Windkästen strömt. Es ist wenigstens ein im Betrieb vorgespanntes Profil (50,51) vorgesehen, welches so angeordnet ist, dass ein Bauteil (50) im regulären Betrieb in wenigstens einer Position des Wanderrostes (1) in Kontakt mit zwei Querträgern (32) steht.The present invention relates to a device for the thermal treatment of bulk material, comprising a traveling in the direction of travel traveling grate chain consisting of an endless traveling grate (1) with movable members and a plurality of grate carriage (3). The grate carriages (3) each consist of a frame (30) with end pieces (33) to which impellers (31) are fastened, and grate bars (35) arranged on cross members (32). Furthermore, the device has wind boxes (41, 43) which are arranged such that gas flows from at least one wind box (41, 43) through the grate carriages (3) and their grate bars (35) out of or into the wind boxes. At least one prestressed profile (50, 51) during operation is provided, which is arranged so that a component (50) in regular operation is in contact with two transverse members (32) in at least one position of the traveling grate (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Schüttgut, umfassend eine in Bewegungsrichtung umlaufen könnende Wanderrostkette, bestehend aus einem endlosen Wanderrost mit beweglichen Rostwagen, jeweils bestehend aus einem Rahmen mit Querträgern und Endstücken und auf Querträgern angeordneten Roststäben und wenigstens zwei Windkästen, die so angeordnet sind, dass Gas durch den aus den Roststäben gebildeten Rost aus den oder in die wenigstens zwei Windkästen strömt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Schüttgut in dieser Anlage.The invention relates to a device for the thermal treatment of bulk material, comprising a circulating in the direction of travel traveling grate chain, consisting of an endless traveling grate with movable grate carriage, each consisting of a frame with cross members and end pieces and arranged on cross bars grate bars and at least two wind boxes arranged so are that gas flows through the grate formed from the grate bars from or into the at least two wind boxes. The invention also relates to a process for the thermal treatment of bulk material in this plant.
In Pelletbrenn- oder Sintermaschinen wird das zu behandelnde Schüttgut, beispielsweise Eisenerz, Eisenoxide oder auch Zinkerz, auf Rostwagen aufgebracht. Diese Rostwagen bestehen aus einem mit Rädern ausgestattetem und aus Endstücken und Querträgern bestehenden Rahmen und zwischen den Querträgern angeordneten Roststäben. Eine Vielzahl solcher Rostwagen bildet eine endlose Rostwagenkette, die auch als Wanderrost bezeichnet wird.In pellet burning or sintering machines, the bulk material to be treated, for example iron ore, iron oxides or zinc ore, is applied to grate carriages. These grate carriages consist of a frame equipped with wheels and consisting of end pieces and cross members and arranged between the cross bars grate bars. A variety of such rust truck forms an endless rust truck chain, which is also referred to as a traveling grate.
In
- 1. die Beschickungszone,
- 2. die erste Trocknungszone,
- 3. die zweite Trocknungszone,
- 4. die Vorbrennzone,
- 5. die Brennzone,
- 6. die Nachbrennzone,
- 7. die Kühlzone und
- 8. die Austrittszone.
- 1. the feeding zone,
- 2. the first drying zone,
- 3. the second drying zone,
- 4. the pre-firing zone,
- 5. the burning zone,
- 6. the afterburning zone,
- 7. the cooling zone and
- 8. the exit zone.
In diesen Zonen werden die Rostwagen mit dem Material beschickt, das Schüttgut wird getrocknet, vorgewärmt, befeuert und anschließend wieder gekühlt. Der Wanderrost wird an den Behandlungsstationen unter der Haube 2 auf einem Obertrum 5 eines Stetigförderers 6 geführt, wobei die Laufrollen 7 der Rostwagen 3 zwischen einer inneren Schienenführung 8 und einer äußeren Schienenführung 9 geführt werden. Der Antrieb des Wanderrostes 4 erfolgt über ein Antriebs- oder Hubrad 10, welches als Zahnrad ausgebildet ist und mit seinen Zahnlücken (Aussparungen 11) an den Laufrollen 7 der Rostwagen 3 angreift.In these zones, the grate trucks are loaded with the material, the bulk material is dried, preheated, fired and then cooled again. The traveling grate is guided at the treatment stations under the
Nach Durchlaufen der Haube 2 erreichen die Rostwagen 3 des Wanderrostes 4 eine Abwurfstation, die einem Senk- oder Abtriebsrad 13 des Stetigförderers 6 zugeordnet ist. An dem Senkrad 13 greifen wie bei dem Hubrad 10 Zahnlücken 14 des Abtriebszahnrades an den Laufrollen 7 der Rostwagen 3 an. Die Rostwagen 3 werden gekippt, so dass ihre Beladung durch die Schwerkraft abgeworfen wird. Da die Rostwagen 3 durch die äußere Schienenführung 9 geführt werden, fallen sie selbst nicht herab, sondern werden in einem Untertrum 15 des Stetigförderers 6 auf dem Kopf stehend zu dem Hubrad 10 zurückgeführt. Unterhalb der Haube 2 sind Windkästen 16 angeordnet, die eine kontrollierte Gasführung erlauben. Die Rostwagen 3 bewegen sich im Bereich des Obertrums 5 zwischen der oberhalb liegenden Haube 2 und den unterhalb liegenden Windkästen 16 hindurch, ohne dass sie mit den Bauteilen der Haube 2 oder der Windkästen 16 kollidieren.After passing through the
Im normalen Betrieb läuft der Wanderrost 4 endlos auf dem Stetigförderer 6 um und transportiert das zu behandelnde Schüttgut durch die Behandlungsstationen unter der Haube 2, bevor es an der Abwurfstation abgeworfen und in hier nicht mehr bezeichneter Weise weiter verarbeitet wird.In normal operation, the traveling
Wie bereits angesprochen, werden in den beiden Trocknungszonen, der Vorbrennzone, der Brennzone, der Nachbrennzone und der Kühlzone das in den Rostwagen enthaltene Schüttgut dadurch thermisch behandelt, dass heißes oder kaltes Gas entweder aus dem Windkasten durch die Schüttung im Rostwagen in die Haube oder aus der Haube durch die Schüttung im Rostwagen in den Windkasten strömt. In der Beschickungszone und der Austrittszone herrscht keine Strömung. Zu einem Wechsel der vektoriell gerichteten Strömung kommt es daher zwischen der Beschickungszone und der ersten Trocknungszone mit nach oben gerichteter Strömung, da hier ein Wechsel zwischen keiner Strömung und einer Strömung aus dem Windkasten durch die Schüttung in die Haube hinein erfolgt. Zu diesem Zweck weist der der ersten Trocknungszone zugeordnete Windkasten einen Überdruck auf. Der zweite Wechsel der Strömungsrichtung liegt zwischen der ersten und zweiten Trocknungszone, da in der zweiten Trocknungszone Gas aus der Haube durch die Schüttung in den Windkasten hineingezogen wird, indem der Windkasten in dieser Zone einen Unterdruck aufweist. Schließlich kommt es zwischen der Nachbrennzone und der Kühlzone zu einem erneuten Strömungsrichtungswechsel, nachdem Vorbrennzone, Brennzone und Nachbrennzone alle weiterhin mit einer aus der Haube in die Windkästen gerichteten Strömung angeströmt wurden, verursacht durch Unterdruck in den jeweiligen Windkästen. Die Kühlung wird wiederum aus dem Windkasten in die Haube hinein angeströmt, verursacht durch Überdruck in den der Kühlung zugeordneten Windkästen. Ein weiterer Strömungsunterschied findet sich zwischen Kühlzone und Austrittszone, da letztere überhaupt nicht durchströmt wird.As already mentioned, in the two drying zones, the pre-combustion zone, the burning zone, the afterburning zone and the cooling zone, the bulk material contained in the grate carriage is thermally treated by hot or cold gas either from the windbox through the bed in the grate carriage into the hood or out the hood flows through the bed in the grate carriage into the windbox. There is no flow in the feed zone and the exit zone. Therefore, there is a change of the vectorially directed flow between the feed zone and the first drying zone with upward flow, since here there is a change between no flow and flow from the wind box through the bed into the hood. For this purpose, the wind box associated with the first drying zone has an overpressure. The second change in the flow direction is between the first and second drying zone, since in the second drying zone gas from the hood is drawn through the bed in the windbox by the windbox has a negative pressure in this zone. Finally, there is a renewed flow direction change between the afterburning zone and the cooling zone after the pre-firing zone, firing zone and afterburning zone have all continued to be flown with a flow directed into the windboxes from the hood, caused by Negative pressure in the respective wind boxes. The cooling is in turn flowed from the windbox into the hood, caused by overpressure in the windboxes associated with the cooling. Another difference in flow is found between the cooling zone and outlet zone, since the latter is not flowed through at all.
Da diese Strömungsrichtungswechsel jeweils durch unterschiedliche Drücke in den zugeordneten Windkästen verursacht werden und diese Windkästen unmittelbar nebeneinander liegen, ist es wichtig, den Übergang zwischen den benachbarten Windkästen abzudichten, um zu vermeiden, dass es hier zu ungewollten Gasströmungen direkt von dem Windkasten mit dem höheren Druck in den Windkasten mit dem niedrigeren Druck kommt. Derartige ungewollte Gasströmungen führen im besten Fall nur zu einer erhöhten Stromaufnahme der angeschlossenen Gebläse, weil ein zusätzlicher Volumenstrom gefördert werden muss. In vielen Fällen führt der ungewollte Gasstrom aber zusätzlich zu einem teilweisen Druckausgleich zwischen den benachbarten Windkästen, so dass der Druck in dem Windkasten mit dem höheren Druck sinkt, wohingegen der Druck in dem Windkasten mit dem niedrigeren Druck ansteigt. Das wiederum hat zur Folge, dass die Geschwindigkeit der Durchströmung der Schüttung auf den Rostwagen abnimmt, mit der Folge, dass die thermische Behandlung in der jeweiligen Zone nicht das gewünschte Maß erreicht. In jeder Form leidet hiermit die Effizienz der thermischen Behandlung. Die Abdichtaufgabe wird erschwert dadurch, dass sich die Rostwagen ungehindert von einer Zone zur nächsten Zone fortbewegen sollen.Since these flow direction changes are each caused by different pressures in the associated windboxes and these windboxes are immediately adjacent to each other, it is important to seal the transition between the adjacent windboxes in order to avoid unwanted gas flows directly from the higher pressure windbox comes in the windbox with the lower pressure. Such unwanted gas flows lead in the best case only to increased power consumption of the connected fan, because an additional volume flow must be promoted. In many cases, however, the unwanted gas flow additionally results in partial pressure equalization between the adjacent windboxes, so that the pressure in the windbox decreases with the higher pressure, whereas the pressure in the windbox increases with the lower pressure. This in turn has the consequence that the velocity of the flow through the bed on the grate carriage decreases, with the result that the thermal treatment in the respective zone does not reach the desired level. In any form hereby suffers the efficiency of the thermal treatment. The sealing task is made more difficult by the fact that the grate carriages are to move unhindered from one zone to the next zone.
Üblicherweise wird daher mit Dichtklappen gearbeitet, die sich zwischen den beiden Windkästen mit unterschiedlichen Drücken befinden und die mittels eines Hebel- und Gewichtsystems an die Unterseite der passierenden Rostwagen angepresst werden. In ihrer Ausdehnung sind solche Dichtklappen so ausgestaltet, dass sie beim Anliegen an den Rostwagen sowohl hinsichtlich ihrer Länge als auch hinsichtlich ihrer Breite die beiden Windkästen voneinander abdichten. Problematisch an solchen Dichtklappen sind vor allem zwei Aspekte. Zum einen müssen in Störfällen die Rostwagen auch entgegen der üblichen Bewegungsrichtung bewegt werden. Dabei kann die Kante eines Rostwagens auf die Kante der Dichtklappe treffen und sich mit dieser so verkeilen, dass die Dichtklappe und/oder der Rostwagen dauerhaften Schaden nehmen. Zum anderen haben die Rostwagen die Eigenschaft, sich während des Betriebes plastisch zu verformen. Dies bedeutet, dass sich die Querträger aufgrund der Gewichtsbelastung mit der Schüttung des Schüttgutes in Verbindung mit den erhöhten Temperaturen dieser Querträger in Richtung der Windkästen U-förmig verbiegen. Bei einer solchen Verbiegung liegt nur noch der tiefste Punkt der durch den Querträger aufgezeigten Kurve auf der Dichtklappe auf, wohingegen im restlichen Bereich des Rostrahmens kein Kontakt mehr mit der Dichtklappe besteht und somit auch keine Abdichtung mehr vorhanden ist. Zudem ist es üblich, die Querträger der Rostwagen nach einer gewissen Betriebszeit umzudrehen, so dass die Querträger dann bogenförmig über der Dichtklappe verlaufen und ebenfalls keine Dichtwirkung mehr vorhanden ist.Usually, therefore, working with sealing flaps, which are located between the two wind boxes with different pressures and which are pressed by means of a lever and weight system to the underside of the passing grate carriages. In their extent such sealing flaps are designed so that they seal the two wind boxes from each other when applied to the grate carriage both in terms of their length and in terms of their width. The problem with such sealing flaps are, above all, two aspects. On the one hand, in the case of incidents, the grate carriages must also be moved counter to the usual direction of movement. In this case, the edge of a grate carriage can hit the edge of the sealing flap and wedge with it so that the sealing flap and / or the grate carriage take permanent damage. On the other hand, the grate trucks have the property to plastically deform during operation. This means that the cross member bend due to the weight load with the bulk of the bulk material in conjunction with the elevated temperatures of the cross member in the direction of the wind boxes U-shaped. With such a deflection, only the lowest point of the curve indicated by the cross member rests on the sealing flap, whereas in the remaining region of the grate frame, there is no longer any contact with the sealing flap and thus there is no longer a seal. In addition, it is customary to turn over the cross member of the grate carriage after a certain period of operation, so that the cross member then extend arcuately over the sealing flap and also no sealing effect is present.
Weiterhin ist bei einer Konstellation, in der der zuerst passierte Windkasten Überdruck und der nachgeschaltete Windkasten Unterdruck aufweist, zu beachten, dass diese Druckverhältnisse dazu führen können, dass die beweglich gelagerte Dichtklappe am Hebel trotz des Gewichtes nicht mehr vollständig schließt.Furthermore, it should be noted in a constellation in which the first passed windbox overpressure and the downstream windbox negative pressure, that these pressure conditions can cause the movably mounted sealing flap on the lever, despite the weight no longer completely closes.
All dies führt dazu, dass keine zuverlässige Dichtleistung geboten ist und vielmehr bei Bewegung entgegengesetzt der im Betrieb üblichen Bewegungsrichtung gravierende Schäden in der Rostwagenkette und an den Dichtklappen auftreten können.All this leads to the fact that no reliable sealing performance is required and, on the contrary, serious damage can occur in the grate carriage chain and on the sealing flaps when the movement is opposite to the direction of movement that is normal during operation.
Es ist daher auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung für die Windkästen in einer Anlage zur thermischen Behandlung von Schüttgütern bereitzustellen, die zum einen auch bei Druckunterschieden zwischen den beiden Windkästen und zum anderen auch bei Verformungen der Rostwagenquerträger ein Abdichten sicherstellt. Weiterhin sollte diese Dichtung so beschaffen sein, dass auch eine Bewegung der Rostwagenkette entgegen der üblichen Bewegungsrichtung möglich ist, ohne dass es zu Schäden in der Rostwagenkette oder an anderen Bauteilen kommt.It is therefore an object of the present invention to provide a seal assembly for the windboxes in a plant for the thermal treatment of bulk materials, which ensures a seal even when pressure differences between the two wind boxes and on the other also in deformations of the grate carrier crossbars. Furthermore, this seal should be such that a movement of the grid carriage chain against the usual direction of movement is possible without causing damage in the rust truck chain or other components.
Diese Aufgabe wird mit einer Anlage mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a system having the feature of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine in Bewegungsrichtung umlaufen könnende Wanderrostkette, welche aus einem endlosen Wanderrost mit beweglichen Gliedern besteht. Weiterhin beinhaltet sie die Rostwagen, welche jeweils aus einem Rahmen mit Rädern und auf Querträgern angeordneten Roststäben bestehen. Weiterhin beinhaltet die Anlage wenigstens zwei in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnete Windkästen, die so angeordnet sind, dass Gas durch die Rostwagen aus oder in wenigstens einen der Windkästen strömen kann.The device according to the invention comprises a moving in the direction of travel traveling rust chain, which consists of an endless traveling grate with movable members. Furthermore, it includes the grate carriages, each consisting of a frame with wheels and arranged on cross beams grate bars. Furthermore, the system includes at least two windboxes arranged one behind the other in the direction of movement, which are arranged so that gas can flow through the grate carriages out of or into at least one of the windboxes.
Erfindungsgemäß ist ein Bauteil, in der Regel ein Profil, es kann sich aber auch um eine Platte handeln, vorgesehen, welches so angeordnet ist, dass es im regulären Betrieb in wenigstens einer Position des Wanderrostes vorgespannt wird, wobei es hierzu in Kontakt mit zwei Querträgern steht. Das Profil kann somit zum Beispiel als Blattfeder verstanden werden, welches den Kontakt herstellt. Hier ist das Profil gleichzeitig das vorgespannte Bauteil als auch das abdichtende Bauteil. Gleichermaßen können diese Aufgaben auch verteilt sein, so das ein Profil das vorgespannte Bauteil ist, während die Abdichtung über ein zweites, abdichtendes Bauteil wie beispielsweise eine Platte erfolgt.According to the invention, a component, as a rule a profile, but it can also be a plate provided, which is arranged so that it is biased in regular operation in at least one position of the traveling grate, for this purpose in contact with two cross members stands. The profile can thus, for example, as a leaf spring be understood, which establishes the contact. Here the profile is at the same time the prestressed component as well as the sealing component. Likewise, these tasks may also be distributed so that one profile is the prestressed component while the seal is made via a second sealing member such as a plate.
Kontakt im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Bauteil direkt den Rostwagen, bevorzugt den oder die Querträger des Rostwagens, berührt. Dieser Kontakt zwischen dem Profil und dem Rostwagen führt dazu, dass der unerwünschte Gasstrom von dem Windkasten mit dem höheren Druck zu dem Windkasten mit dem niedrigeren Druck deutlich reduziert wird.Contact within the meaning of the invention means that the component directly touches the grate carriage, preferably the one or more cross member of the grate carriage. This contact between the tread and the grate trolley results in the undesirable gas flow from the higher pressure windbox being significantly reduced to the lower pressure windbox.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auch bei Verformung des Rostwagens, wie sie angesichts der hohen Temperaturen und mechanischen Belastungen im Betrieb unvermeidlich sind, sich das Profil aufgrund seiner Vorspannung selbst nachjustiert und somit die abdichtende Wirkung erhalten bleibt. Zudem ist eine Beweglichkeit der Dichtplatte gegeben, so dass die Gefahr von Verkeilungen mit dem Rostwagen bei einer Bewegung entgegen der üblichen Bewegungsrichtung des Wanderrostes stark vermindert ist.The embodiment of the invention has the advantage that even with deformation of the grate, as they are unavoidable in view of the high temperatures and mechanical loads during operation, the profile itself readjusted due to its bias and thus preserves the sealing effect. In addition, a mobility of the sealing plate is given, so that the risk of wedging with the grate carriage is greatly reduced in a movement contrary to the usual direction of movement of the traveling grate.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Profil im Kontakt mit einem unverformten Rostwagen-Querträger mit einer maximalen Biegespannung vorgespannt ist, die zwischen 50 und 70% der Streckgrenze des für das Profil verwendeten Werkstoffes beträgt. Dies erlaubt einen ausreichend großen Bereich von elastischen Verformungen des Profils, um auch bei unterschiedlich verformten Rostwagen-Querträgern eine ausreichende Dichtwirkung sicherzustellen und dabei eine plastische Verformung des Profils zuverlässig zu vermeiden. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn die Geometrie des Profils so gewählt wird, dass die maximale Biegespannung im Profil bei maximal nach unten durchgebogenem Rostwagen-Querträger zwischen 60 und 80% der Streckgrenze und bei maximal nach oben durchgebogenen Rostwagen-Querträger zwischen 40 und 60% der Streckgrenze beträgt.It is particularly preferred if the profile is prestressed in contact with an undeformed grate carriage cross member having a maximum bending stress which is between 50 and 70% of the yield strength of the material used for the profile. This allows a sufficiently large range of elastic deformations of the profile to ensure a sufficient sealing effect even with differently shaped grate carriage cross members while reliably avoid plastic deformation of the profile. To be particularly favorable, it has been found that the geometry of the profile is chosen so that the maximum bending stress in the profile at maximum downwardly bent grate carriage cross member between 60 and 80% of the yield strength and at maximum upwardly bowed grate cross member between 40 and 60% of the yield strength.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn das Profil im entspannten bzw. nicht-vorgespannten Zustand, also ohne Kontakt zu wenigstens einem Rostwagen, eine horizontale oder bogenförmige Platte ist, welche in wenigstens einer Position des Wanderrostes in direktem Kontakt mit den zwei Rostwagen steht. Im einfachsten Fall ist damit das Profil als Federblatt, bspw. als Parabelfeder, Wellenfeder, Elliptikfeder (Dreiviertelelliptikfeder, Halbelliptikfeder, Viertelelliptikfeder), ausgebildet. Die Dimensionierung ist dergestalt, dass das Profil selbst in wenigstens einer Position des Wanderrostes während des Betriebs in direktem Kontakt mit zwei Rostwagen steht und es somit zu einer Abdichtung kommt. Durch die Vorspannung des Profils und dessen gleichzeitige Wirkung als Dichtelement können weitere Schnittstellen, die aufgrund der hohen thermischen Belastung zusätzliche Schwachstellen im System darstellen, vermieden werden.Furthermore, it has proven to be advantageous if the profile in the relaxed or non-prestressed state, that is without contact with at least one grate carriage, a horizontal or arcuate plate which is in direct contact with the two grate carriages in at least one position of the traveling grate , In the simplest case, so that the profile as a spring leaf, for example. As a parabolic spring, wave spring, elliptical (three-quarter elliptic, Halbelliptikfeder, Viertelelliptikfeder) is formed. The dimensioning is such that the profile is in direct contact with two grate carriages even in at least one position of the traveling grate during operation, thus resulting in a seal. Due to the bias of the profile and its simultaneous action as a sealing element further interfaces, which represent additional weak points in the system due to the high thermal load can be avoided.
Im Fall einer bogenförmigen Ausbildung des Profils im entspannten Zustand erstreckt sich die Rundung in Bewegungsrichtung des Wanderrostes. Die konkave Form ergibt sich dadurch, dass es entweder um einen Mittelteil gerundet ist oder durch eine vorherige Vorspannung diese Form dauerhaft angenommen hat. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass ein Verhaken der Rostwagen beim Passieren des Profils ohne vorherigen Kontakt der Rostwagen zu der Platte weniger leicht austritt als bei einer im entspannten Zustand horizontal verlaufenden Platte.In the case of an arcuate design of the profile in the relaxed state, the rounding extends in the direction of movement of the traveling grate. The concave shape results from the fact that it is either rounded to a central part or has permanently adopted this form by a prior bias. This design has the advantage that a snagging of the grate carriage when passing the profile without prior contact of the grate carriage to the plate emerges less easily than in a relaxed state horizontally extending plate.
Als andere Alternative ist eine Ausbildung des Profils mit einem sich im entspannten Zustand bevorzugt horizontal erstreckenden Mittelteil möglich, welches vorzugsweise parallel zur Bewegungsrichtung des Wanderrostes verläuft, und an dem bei wenigstens ein in Bewegungsrichtung abzweigender Bereich vorgesehen ist. Dieser Bereich weist einen Winkel zwischen 1 und 179 ° auf.As another alternative, it is possible to form the profile with a center part which preferably extends horizontally in the relaxed state, which preferably extends parallel to the direction of movement of the traveling grate and on which at least one region branching in the direction of movement is provided. This area has an angle between 1 and 179 °.
Besonders günstig ist in dieser Variante eine im entspannten Zustand trapezförmige Form bezogen auf einen Querschnitt parallel zur Bewegungsrichtung des Wanderrostes. Die trapezförmige Form hat den Vorteil, dass durch die Parallelanordnung des Mittelteils auch bei einer Bewegung entgegen der Bewegungsrichtung des Wanderrostes die Dichtplatte nicht verschoben wird, da durch den abgeschrägten Bereich auf den beiden, sich gegenüberliegenden Seiten die Rostwagen unter gleichen Bedingungen in beide Richtungen verfahren werden können, nämlich in die übliche Bewegungsrichtung und in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung. Die Winkel der beiden, sich gegenüberliegenden Bereich können gleich oder unterschiedlich sein, liegen aber jedenfalls zwischen 1 und 179 °Particularly favorable in this variant is a trapezoidal shape in the relaxed state based on a cross section parallel to the direction of movement of the traveling grate. The trapezoidal shape has the advantage that the sealing plate is not displaced by the parallel arrangement of the central part even with a movement against the direction of movement of the traveling grate, as the grate carriages are moved under the same conditions in both directions by the bevelled area on the two, opposite sides can, namely in the usual direction of movement and in the opposite direction of movement. The angles of the two, opposing area may be the same or different, but are in any case between 1 and 179 °
In einer trapezförmigen Ausgestaltung weist das vorgespannte Profil und/oder die Dichtplatte eine horizontale Grundfläche und eine davon in einem Winkel α in Bewegungsrichtung des Wanderrostes abzweigende wenigstens eine Seitenfläche, bevorzugt zwei sich gegenüberliegende Seitenflächen auf. Der Winkel α zwischen Seitenfläche und Grundfläche liegt günstiger Weise zwischen 130 und 170°. Dadurch wird sichergestellt, dass es zu keiner Verhakung während der Bewegung des Wanderrostes kommt. Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung von zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen, deren Winkel α gleich oder unterschiedlich sein können, in jedem Fall aber im Bereich von 130 bis 170° liegen, da so auch bei einer Bewegung entgegen der üblichen Bewegungsrichtung ein Verhaken der Rostwagen mit der Dichtplatte verhindert werden kann.In a trapezoidal configuration, the prestressed profile and / or the sealing plate has a horizontal base surface and one of them branching off at an angle α in the direction of movement of the traveling grate, at least one side surface, preferably two opposing side surfaces. The angle α between the side surface and the base surface is favorably between 130 and 170 °. This ensures that there is no entanglement during movement of the traveling grate. Particularly preferred is a design of two opposing side surfaces whose angle α may be the same or different, but in any case in the range of 130 to 170 °, as well as a movement against the usual direction of movement snagging the grate carriage can be prevented with the sealing plate.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich das im entspannten Zustand trapezförmige Profil im vorgespannten Zustand während des Betriebs des Wanderrosts konkav verformt.It is particularly advantageous if the profile which is trapezoidal in the relaxed state deforms concavely in the pretensioned state during operation of the traveling grate.
Günstig ist weiterhin, wenn wenigstens zwei Profile übereinander angeordnet sind und durch einen Herzbolzen und/oder eine Federklemme zusammengehalten werden. Dadurch kann die dauerhafte Elastizität der Vorrichtung erhöht werden.It is also advantageous if at least two profiles are arranged one above the other and are held together by a heart pin and / or a spring clip. As a result, the permanent elasticity of the device can be increased.
In diesem Zusammenhang hat es sich als überaus vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen wenigstens zwei Profilen eine Schmierung und/oder Kunststoff, beispielsweise in Form eine Folie oder Kunststoffplatten, vorgesehen sind. So kann Abrieb zwischen den beiden Profilen, und dadurch ein erhöhter Materialverschleiß, vermieden bzw. reduziert werden.In this context, it has proven to be extremely advantageous if between at least two profiles lubrication and / or plastic, for example in the form of a film or plastic plates, are provided. Thus, abrasion between the two profiles, and thereby increased material wear, avoided or reduced.
Als günstig hat es sich weiterhin herausgestellt, wenn das wenigstens eine Profil durch wenigstens ein weiteres L- oder C-förmiges elastisches Profil oder auch durch zwei weitere C-förmige elastische Profile vorgespannt wird. Dazu sind diese weiteren Profile gegenüber der Wanderrostkette angeordnet und drücken das erste Profil von unten bevorzugt orthogonal zur Bewegungsrichtung der Wanderrostkette gegen die Rostwagen. Die beschriebenen weiteren Profile sind besonders einfache und daher wartungsarme Bauteile.As low, it has further been found, if the at least one profile is biased by at least one further L- or C-shaped elastic profile or by two more C-shaped elastic profiles. For this purpose, these other profiles are arranged opposite the traveling grate chain and press the first profile from below, preferably orthogonal to the direction of movement of the traveling grate chain against the grate carriages. The other profiles described are particularly simple and therefore low-maintenance components.
Günstig ist zudem, wenn die Stärke des ersten Profils hin zu den beiden sich gegenüberliegenden und in Bewegungsrichtung des Wanderrostes angeordneten Seiten abnimmt. Dadurch wird das Profil an der Stelle der erhöhten Materialbelastung durch die Vorspannung verstärkt.It is also beneficial if the strength of the first profile decreases towards the two opposite sides arranged in the direction of movement of the traveling grate. As a result, the profile is reinforced at the point of increased material stress by the bias.
Bevorzugt erfolgt die Dimensionierung des vorgespannten Profils selbst bzw. der Dichtplatte derart, dass im regulären Betrieb des Wanderrostes immer zwei Rostwagen-Querträger in Kontakt mit der Dichtplatte stehen. Dazu wird die Ausdehnung des in Kontakt stehenden Teils, also des vorgespannten Profils selbst oder einer aufgebrachten Platte, in x-Richtung so gewählt, dass sie wenigstens dem größten in der gesamten Wanderrostkette vorkommenden Abstand zwischen einem und dem übernächsten Querträger entspricht.The dimensioning of the prestressed profile itself or of the sealing plate preferably takes place in such a way that in the regular operation of the traveling grate there are always two grate carriage cross members in contact with the sealing plate. For this purpose, the extent of the contacting part, ie the prestressed profile itself or an applied plate, in the x-direction is chosen so that it corresponds to at least the largest occurring in the entire traveling grid chain distance between one and the next but one cross member.
Erfindungsgemäß ist an den wenigen Stellen, an denen eine Druckdifferenz zwischen zwei benachbarten Windkästen besteht, jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet und so ausgebildet, dass während des Betriebs immer Kontakt zwischen wenigstens zwei Querträgern und dem vorgespannten Profil bzw. einer zwischen dem vorgespannten Profil und dem Rostwagen befindlichen Platte besteht.According to the invention, a device according to the invention is arranged at each of the few points where there is a pressure difference between two adjacent windboxes and designed so that during operation always contact between at least two cross members and the prestressed profile or between the prestressed profile and the grate carriage there is a plate.
In der Praxis ist dies zwischen der Beschickungszone und der ersten Trocknungszone, zwischen der ersten und der zweiten Trocknungszone, zwischen der Nachbrennzone und der Kühlzone und zwischen der Kühlzone und der Austrittszone.In practice, this is between the feed zone and the first drying zone, between the first and second drying zones, between the afterburner zone and the cooling zone and between the cooling zone and the exit zone.
Zwischen der ersten und zweiten Trocknungszone kommt es überdies zu einem Wechsel der Strömungsrichtung, was dahingehend zu verstehen ist, dass in der ersten Trocknungszone Gas aus dem Windkasten durch den Rostwagen in Richtung der Haube strömt, während in der zweiten Trocknungszone das Gas aus der Haube durch den Rostwagen in den Windkasten strömt. Üblicherweise beträgt der Druckunterschied zwischen den benachbarten Windkästen etwa 100 mbar. Die gleiche Situation findet sich auch zwischen Nachbrennzone und Kühlzone, da in der Nachbrennzone Gas von der Haube ausgehend durch den Rostwagen in den Windkasten strömt, während in der Kühlzone kalte Luft ausgehend von dem Windkasten durch den Rostwagen in die Haube strömt. Auch zwischen dem letzten Windkasten der Nachbrennzone und dem ersten Windkasten der Kühlzone ist ein Druckunterschied in der Größenordnung von 100 mbar üblich. Diese Wechsel der Strömungsrichtung erfordern die maximale Druckdifferenz zwischen den jeweils benachbarten Windkästen, weshalb hier insbesondere darauf zu achten ist, dass immer zwei Rostwagen-Querträger im direkten oder indirekten Kontakt mit dem vorgespannten Profil stehen, so dass auch diese großen Druckunterschiede nicht dazu führen, dass sich das Dichtelement teilweise öffnet. Sinnvoll ist es, an denjenigen Stellen, wo benachbarte Windkästen denselben Druck haben, keine Dichtplatte vorzusehen und so eine bessere Durchgasung der Pelletschüttung auf den Rostwagen zu erreichen.In addition, between the first and second drying zone there is a change in the flow direction, which is to be understood in that in the first drying zone gas flows from the windbox through the grate carriage in the direction of the hood, while in the second drying zone, the gas from the hood the grate carriage flows into the windbox. Usually, the pressure difference between the adjacent windboxes is about 100 mbar. The same situation also exists between the afterburning zone and the cooling zone, since in the afterburning zone gas flows from the hood through the grate carriage into the windbox, while in the cooling zone cold air flows from the windbox through the grate carriage into the hood. Also between the last windbox of the afterburning zone and the first windbox of the cooling zone, a pressure difference in the order of 100 mbar is common. These changes in the direction of flow require the maximum pressure difference between the adjacent wind boxes, which is why it is particularly important to ensure that there are always two grate cross members in direct or indirect contact with the prestressed profile, so that these large pressure differences do not cause the sealing element partially opens. It makes sense to provide at those points where adjacent windboxes have the same pressure, no sealing plate and thus to achieve better Durchgasung the pellet bed on the grate carriage.
Die Montage des Profils soll vorzugsweise durch einen Flansch oder eine Schraubverbindung montiert sein, so dass bei Abnutzung der Dichtplatte diese verhältnismäßig einfach getauscht werden kann.The assembly of the profile should preferably be mounted by a flange or a screw, so that when worn the sealing plate, this can be relatively easily replaced.
Bevorzugt ist das Profil zwischen den wenigstens zwei Windkästen aus einem metallischen Material gebildet. Steht das Profil in direktem Kontakt mit dem Rostwagen, das heißt das Profil berührt im Betrieb den Rostwagen, hat es sich als günstig herausgestellt, wenn das metallische Material eine mittlere Stärke zwischen 1 und 50 mm aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Abdichtung trotz der hohen Temperaturen von 500 bis 800 C° über eine sehr lange Zeit stabil bleibt.Preferably, the profile between the at least two wind boxes is formed of a metallic material. If the profile is in direct contact with the grate carriage, ie the profile touches the grate carriage in operation, it has been found to be favorable if the metallic material has an average thickness of between 1 and 50 mm. This ensures that the seal remains stable for a very long time, despite the high temperatures of 500 to 800 ° C.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn das Profil aus Stahl gefertigt ist. Als besonders günstig hat sich Federstahl erwiesen. Dadurch ist eine hohe Standzeit bei den herrschenden Prozessbedingungen sichergestellt. Zudem kann das Profil mit üblichen Methoden vorgespannt werden. Furthermore, it has proven to be favorable if the profile is made of steel. Spring steel has proved to be particularly favorable. This ensures a long service life under the prevailing process conditions. In addition, the profile can be preloaded using conventional methods.
Zudem ist es günstig, die Dichtplatte aus einem weicheren Material herzustellen als die Rostwagen-Querträger, so dass Verschleiß bevorzugt auf der Seite der Dichtplatte auftritt. Es ist nämlich kostengünstiger, die Dichtplatten auszutauschen, denn die Anzahl der Querträger ist viel größer als die Anzahl der Dichtplatten.In addition, it is favorable to manufacture the sealing plate of a softer material than the grate carriage cross members, so that wear preferably occurs on the side of the sealing plate. It is more cost effective to replace the sealing plates, because the number of cross members is much larger than the number of sealing plates.
Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Profil absenkbar ist, wodurch eine Kollision mit den Rostwagen bei einer Bewegung entgegen der üblichen Bewegungsrichtung verhindert werden kann. Auch das Einsetzen der Rostwagen während der Montage wird so erleichtert. Bevorzugt wird die Dichtplatte nach der Bewegung entgegen der üblichen Bewegungsrichtung bzw. nach dem Aufsetzen der Rostwagen sehr langsam angehoben, während der Rostwagen sich in der üblichen Richtung bewegt. Absenkbar im Sinne der Erfindung kann allerdings auch bedeuten, dass das weitere Profil abgesenkt wird bzw. die weiteren Profile abgesenkt werden und so die Vorspannung des ersten Profils aufgehoben wird.An embodiment of the invention provides that the profile can be lowered, whereby a collision with the grate carriage can be prevented in a movement against the usual direction of movement. Also, the insertion of the grate carriage during assembly is facilitated. Preferably, the sealing plate is lifted very slowly after the movement contrary to the usual direction of movement or after placing the grate carriage, while the grate carriage moves in the usual direction. However, can be lowered within the meaning of the invention can also mean that the further profile is lowered or the other profiles are lowered and so the bias of the first profile is canceled.
Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Schüttgut mit den Merkmalen des Anspruchs 16.Finally, the invention also includes a method for the thermal treatment of bulk material with the features of
Eine Wanderrostkette läuft dabei in Bewegungsrichtung um, wobei die Wanderrostkette eine Vielzahl von Rostwagen enthält, die jeweils aus zwei Endstücken mit Rädern und auf mindestens zwei Querträgern angeordneten Roststäben bestehen. Überdies weist die Wanderrostkette wenigstens zwei Windkästen auf, die so hintereinander angeordnet sind, dass in wenigstens einem Windkasten Gas nach unten oder nach oben durch die Rostwagen strömt. Der unterschiedliche Druck zwischen den zwei benachbarten Windkästen wird dadurch abgedichtet, dass die Rostwagen über ein vorgespanntes Profil geführt werden. Dieses vorgespannte Profil steht direkt oder indirekt an wenigstens einer Position des Wanderrostes im normalen Betrieb in Kontakt mit den beiden Rostwagen.A traveling grate chain runs in the direction of movement, wherein the traveling grate chain contains a plurality of grate carriages, each consisting of two end pieces with wheels and arranged on at least two cross bars grate bars. Moreover, the traveling grate chain at least two wind boxes, which are arranged one behind the other, that flows in at least one wind box gas down or up through the grate carriage. The differential pressure between the two adjacent wind boxes is sealed by guiding the grate carriages over a prestressed profile. This prestressed profile is in direct or indirect contact with the two grate carriages in at least one position of the traveling grate during normal operation.
Weiter Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.Next features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their back references.
Es zeigen:
-
1 den Aufbau eines Wanderrostes, -
2 die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abdichtung als Ausschnitt einer Wanderrostkette im Bereich von zwei Windkästen, -
3 die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abdichtung aus der Perspektive der Bewegungsrichtung der Wanderrostkette, und -
4a-f verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 the construction of a traveling grate, -
2 the inventive design of the seal as a section of a traveling rust chain in the range of two wind boxes, -
3 the inventive design of the seal from the perspective of the direction of movement of the traveling rust chain, and -
4a-f different variants of the device according to the invention.
Die
Die drei Rostwagen 31, 32 und 33 passieren den Windkasten
Bei der Bewegung der Rostwagen in der üblichen Bewegungsrichtung passieren sie das Profil
Bei dem Profil
Gleichermaßen ist es auch möglich, dass das Profil
Bevorzugt erfolgt die Befestigung derart, dass das Profil
Beim Passieren des Profils
Das Profil
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- PelletbrennmaschinePellet burning machine
- 22
- HaubeHood
- 33
- Rostwagengrate carriage
- 44
- Wanderrost, RostwagenketteHiking grate, rust truck chain
- 55
- Obertrumobertrum
- 66
- StetigfördererContinuous conveyors
- 77
- Laufrolle des RostwagensRoller of the grate
- 88th
- innere Schienenführunginner rail guide
- 99
- äußere Schienenführungouter rail guide
- 1010
- Hub- oder AntriebsradLifting or driving wheel
- 1111
- Zahnlückegap
- 1313
- Senk- oder AbtriebsradLowering or driven wheel
- 1414
- Zahnlückegap
- 1515
- Untertrumstrand
- 3030
- RostwagenrahmenGrate carriage frame
- 3131
- Laufrollecaster
- 3232
- Querträgercrossbeam
- 3333
- Endstücktail
- 3434
- SeitenwandSide wall
- 3535
- Roststabgrate bar
- 4141
- erster Windkastenfirst windbox
- 4343
- zweiter Windkastensecond windbox
- 5050
- vorgespanntes Profilprestressed profile
- 50G 50 g
- ebene Oberfläche des Profilslevel surface of the profile
- 501 S, 502 S 50 1 S , 50 2 S
- Seitenflächen des ProfilsSide surfaces of the profile
- 5151
- weiteres Profilfurther profile
- 511 51 1
- C-förmiges ProfilC-shaped profile
- 512 51 2
- übereinander angeordnete C-förmige Profilesuperimposed C-shaped profiles
- 513 51 3
- L-förmiges ProfilL-shaped profile
- 5252
- Längswand des WindkastensLongitudinal wall of the windbox
- 5353
- Stützesupport
- 5555
- Platteplate
- 5656
- Laufschienerunner
- 5757
- LaufschienenträgerRunning rail support
- αα
- Winkel der ProfilseitenflächeAngle of the profile side surface
Claims (16)
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- 2018-01-23 WO PCT/EP2018/051563 patent/WO2018134434A1/en active Application Filing
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