DE19753981A1 - Flüssigkeitsgekühlte Rostplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rostplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Zum Verbrennen von Feststoffen sind insbesondere in Müllverbrennungsanlagen Öfen mit sogenannten Vorschubro­ sten in Gebrauch, die das zu verbrennende Gut aufnehmen und die ihm eine Vorschubbewegung erteilen. Die Vorschub­ roste werden durch Roststäbe oder -platten gebildet, von denen einige ortsfest gelagert sind und andere gruppen­ weise hin- und hergehend in einer Vorschubrichtung bzw gegen diese bewegt werden.

Der gesamte Rost wird dabei in der Regel durch viele neben- und hintereinander angeordnete Roststäbe oder Platten gebildet. Durch in den Roststäben oder Platten vorgesehene schlitzartige Düsen strömt Verbrennungsluft zu dem auf dem Rost liegenden Verbrennungsgut.

Die Rostplatten oder Stäbe erwärmen sich während des Betriebs durch die auf den Rostplatten liegenden abbren­ nenden Feststoffe beträchtlich. Die durch die Schlitze strömende Verbrennungsluft kann, zumal sie meist vor­ gewärmt wird bzw. aus verbrennungstechnischen Gründen einer Mengenbegrenzung unterliegt, nur einen geringen Kühleffekt bewirken. Die Temperatur ungekühlter Rost­ platten oder Stäbe ist deshalb relativ hoch, was zu einer starken chemischen Korrosion und einem mechanischen Verschleiß der Rostplatten führen kann. Dies ist ver­ ständlicherweise unerwünscht.

Eine starke Erwärmung der Rostplatten hat zur Folge, daß sich diese während des Betriebs ausdehnen. Um dies zu ermöglichen, muß ein gewisses Spiel vorgesehen wer­ den. Dieses kann wiederum dazu führen, daß zwischen den Rostplatten Spalte entstehen, durch die Luft in den Verbrennungsraum einströmt. Dies erfolgt unkontrolliert und ist deshalb abzulehnen. Weiterhin wird der Verbren­ nungsvorgang durch Luftüberschuß negativ beeinflußt. Außerdem können Partikel als sogenannter Rostdurchfall unter den Rostfallen, was ebenfalls unerwünscht ist.

Aus beiden Gründen ist es erforderlich, Rostplatten während des Betriebs zu kühlen bzw. in einem konstanten Temperaturbereich zu halten. Dazu ist bspw. aus der DE 196 13 507 C1 eine Rostplatte bekannt, die sich über die gesamte Breite der Rostbahn erstreckt. Die Rostplatte weist viele sich parallel in Längsrichtung erstreckende Kühlkanäle auf, die an ihren Enden zu Sammelkanälen führen.

Bei dieser Rostplatte kann eine wirksame Kühlung bewirkt werden, ohne das zwischen einzelnen Rostplatten Dehnfugen vorgesehen werden müßten, durch die unerwünsch­ te Luft strömt. Allerdings reicht die Rostplatte über die gesamte Breite des Rostes, wodurch sie relativ groß wird.

Aus der EP 0621449 B1 ist eine Rostplatte mit mean­ derförmigen Kühlkanal bekannt. Dieser führt quer zu der Rostplatte und somit quer zu der Vorschubrichtung durch die Rostplatte. Einzelne Abschnitte des meanderförmigen Kühlmittelkanals sind dabei jeweils in Längsrichtung orientiert.

Infolge der Zuleitung des Kühlwassers an einer Seite der Rostplatte und der Ausleitung des erwärmten Kühl­ wassers an der anderen Seite der Rostplatte, ergibt sich ein Wärmegefälle an der Rostplatte. Das Wärmegefälle kann zu unterschiedlichen Ausdehnungen an beiden Seiten der Rostplatte führen. Solche Differenzdehnungen können zum Verziehen der Rostplatte führen. Dadurch können sich Spalten bilden, die deutlich größer sind, als die Wärme­ dehnung selbst. Um diese möglichst gering zu halten ist ein relativ großer Kühlmitteldurchsatz erforderlich. Außerdem kann nur mit geringen Kühlmittelerwärmungen gearbeitet werden, um den Verzug und/oder Verwerfungen der Rostplatte infolge unterschiedlicher Wärmedehnungen zu vermeiden. Ansonsten könnten sich zwischen benach­ barten Rostplatten Spalte bilden, durch die unkontrol­ liert Luft in den Verbrennungsraum zuströmt und Rost­ durchfall auftritt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rostplatte zu schaffen, die eine geringe Verwerfungs­ neigung hat.

Diese Aufgabe wird mit einer Rostplatte nach An­ spruch 1 mit einem sich an der thermischen Belastung der Rostplatte orientierenden Kühlsystem gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Rostplatte ist ein Kühl­ mittelkanal vorgesehen, der einen zentralen Kühlmittel­ anschluss aufweist, während die Anschlüsse beim Stand der Technik meist seitlich angeordnet sind. Durch die zen­ trale Anordnung des Kühlmittelanschlusses wird das Kühl­ mittel der Rostplatte und dem Kühlmittelkanal zentral zu bzw. abgeführt. Von hier ausgehend führt der Kühlmittel­ kanal zu periphären Rostplattenbereichen, wo das Kühl­ mittel ab bzw. zugeführt wird.

Durch die Aufheizung des Kühlmittels entlang des Kühlmittelkanals entsteht ein Wärmegefälle entlang des Kühlmittelkanals. Wird die Rostplatte in Betrieb von oben her aufgeheizt, ergibt sich somit ein Wärmegefälle von dem zentralen Anschluß zu den periphären Randbereichen der Rostplatte, oder umgekehrt. In jedem Fall ist die Wärmeverteilung mehr oder weniger symmetrisch. Je nach Kühlmittelflussrichtung kann die Rostplatte im Mittel­ bereich oder am Rand stärker gekühlt werden. Jedenfalls aber ist die Temperaturverteilung bezüglich einer Längs­ mittelebene im Wesentlichen symmetrisch. Damit wird das Dehnungsverhalten und damit auch die Wärmespannungsver­ teilung der Rostplatte durch Schwerpunktkühlung wesent­ lich verbessert. Es können Verwerfungen und somit die Ausbildung von freien Querschnitten zwischen benachbarten Roststäben oder -platten oder ein Verklemmen von bewegten Rostplatten vermieden werden. Dadurch kann Rostdurchfall, d. h. das Durchfallen von Feststoffen zwischen einzelnen Rostplatten oder Stäben vermindert werden. Außerdem können die erforderlichen Kühlwassermengen reduziert und die Temperaturdifferenzen insgesamt erhöht werden, was eine höhere Aufheizung des Kühlwassers und somit eine nochmalige Verminderung der erforderlichen Menge bedingt.

Durch zentrale Kühlmittel zu- oder abführung kann es gelingen, größere Bereiche der Rostplatte kühl zu halten, wodurch, auch wenn die Randbereiche aufgeheizt werden, insgesamt eine relativ geringe Wärmeausdehnung erreicht wird. Außerdem können Differenzdehnungen eliminiert, die Wärmeausdehnungen der Rostplatte bei minimierter Kühlme­ diummenge vergleichmäßigt und Wärmespannungen im Gußwerk­ stoff reduziert werden.

Die Rostplatte ist insbesondere für Vorschubroste vorgesehen. Dazu ist sie an einem Ende mit einem Ver­ bindungsmittel versehen, mit dem sie mit einem Rostplat­ tenträger verbindbar ist. Dieser ist bspw. ein Rundstab oder ein sonstiger Träger. An ihrem gegenüberliegenden Ende weist die Rostplatte dann ein Lagermittel, bspw. in Form eines Fußes auf, mit dem sie auf einem geeigneten Widerlager verschiebbar abstützbar ist. Das Widerlager kann bspw. eine in Vorschubrichtung benachbarte Rost­ platte sein.

Soweit der Kühlmittelanschluß mittig zwischen beiden Flanken der Rostplatte angeordnet ist, kann er bedarfsweise näher an dem Lagermittel oder näher zu dem Verbindungsmittel hin angeordnet sein. In beiden Fällen wird ein mehr oder weniger gleichmäßiges Wärmegefälle zu beiden Flanken hin erreicht. Es ist deshalb nicht unbe­ dingt erforderlich, daß der Kühlmittelanschluß mittig zwischen den beiden Enden der Rostplatte angeordnet ist. Entscheidend ist, daß er an einer Stelle vorgesehen ist, die auf einer gedachten, mittig zwischen den Flanken, liegenden und die Enden der Rostplatte miteinander ver­ bindenden Linie liegt. Vorzugsweise ist der Kühlmittel­ anschluß etwas zu dem vorderen Ende der Rostplatte hin versetzt, so daß das Abstandsverhältnis zu den Enden eins zu zwei beträgt. Durch die derart mittige Zu- oder Abströmung des Kühlmittels ist die thermische Symmetrie hinreichend genau gewahrt und eine etwas erhöhte Kühlung im vorderen Bereich ermöglicht.

Ein zweiter Kühlmittelanschluß kann an beliebiger anderer Stelle der Rostplatte angeordnet sein. Dabei kann der von dem zentralen Anschluß zu dem davon beabstande­ ten zweiten Kühlmittelanschluß führende Kühlmittelkanal als Einzelkanal ausgebildet oder auf mehrere Teilkanäle aufgeteilt sein.

Die Kühlmittelkanalführung kann unterschiedlich sein. Bspw. kann der Kanal durch einen Hohlraum gebildet sein, der an der Peripherie der Platte mehrere Kühlmit­ telanschlüsse zum Abführen von Kühlmittel aufweist. Kühl­ mittel wird durch den zentralen Kühlmittelanschluß zugeführt. Außerdem ist es möglich, den Kühlmittelkanal spiralförmig (rund) oder als eckige Spirale auszuführen. Bedarfsweise kann der Kühlmittelkanal auch sternförmig ausgebildet sein. Es erstrecken sich dann Teilkanäle radial von dem mittigen Kühlmittelanschluß weg. Diese können an dem Rand der Rostplatte einzeln oder in Gruppen zu weiteren Kühlmittelanschlüssen geführt sein.

In allen Fällen kann der Wärmeverlauf auf der Ober­ fläche der Rostplatte durch eine geeignete Gestaltung der Querschnitte des Kühlmittelkanals erreicht werden. Bspw. kann es bei strahlenförmiger Anordnung der Teilkanäle zweckmäßig sein, die Teilkanäle im Zentralbereich zu verengen, um die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels hier zu erhöhen. Dadurch wird ein großer Zentralbereich der Rostplatte relativ kühl gehalten, was Wärmedehnungen minimiert. Bei spiralförmiger Ausbildung des Kühlmittel­ kanals ergibt sich eine ähnliche Wärmeverteilung. Ein großer Teil der Gesamtlänge des Kühlmittelkanals entfällt auf den Randbereich der Rostplatte, wohingegen sich ein entsprechend großer Bereich des Kühlmittelkanals auf mehrere innere Windungen aufteilt, die insgesamt eine große Fläche einnehmen.

Die erfindungsgemäße Rostplatte kann zusätzlich zu dem mit dem zentralen Anschluß verbundenen Kühlmittel­ kanal mit einem weiteren Kühlmittelkanal versehen sein, der beispiels- und vorzugsweise in der Nähe des als Fuß ausgebildeten Lagermittels angeordnet ist. Dieser weitere Kühlmittelkanal kann dazu dienen, hier auftretende beson­ ders große thermische Belastungen zu reduzieren. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in diesem Bereich Luftspalte zur Zuführung von Verbrennungsluft ausgebildet sind. Durch die zuströmende Verbrennungsluft entstehen gerade hier hohe thermisch Belastungen. Durch die zuströ­ mende Frischluft und die damit verbundene Verbrennung erfolgt ein korrosiver Angriff auf das Metall der heißen Rostplatte, der durch Kühlung gemildert wird.

Die Rostplatte kann sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet sein. Die Ausführung der Rostplatte als einteiligter Gußkörper gestattet eine besonders kosten­ günstige Herstellung. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, den Kühlmittelkanal durch Ein- und Umgießen von entsprechenden Rohrleitungen beim Her­ stellen der Rostplatte im Gußverfahren auszubilden. Damit können relativ komplizierte Kühlkanalgeometrien kosten­ günstig ohne Formkerne hergestellt werden.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschrei­ bung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen aus mehreren Rostplatten zusammenge­ setzten Vorschubrost, der in dem Innenraum eines Ofens angeordnet ist, in vereinfachter schematisierter und perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Rostplatte des Vorschubrosts nach Fig. 1, in perspektivischer, schematisierter Darstellung,

Fig. 3 die Rostplatte nach Fig. 2, mit besonderer Veranschaulichung von in der Rostplatte ausgebildeten Kühlmittelkanälen, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 die Rostplatte nach den Fig. 2 und 3, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 5 die Rostplatte nach Fig. 4, geschnitten entlang der Linie V-V,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter perspektivi­ scher Darstellung, und

Fig. 7 eine weitere abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter und perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 den Vorschubrost nach Fig. 1 mit schemati­ scher Veranschaulichung der Kühlmittelkanäle der Rost­ platten, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 9 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit Einzelversorgung aller Kühlmittelkanäle, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10a eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Kühl­ mittelzufuhr an der Rostplattenmitte, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10b eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Kühl­ mittelzufuhr zu einem stirnseitigen Kühlmittelkanal, in schematisierter Darstellung,

Fig. 11 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit gruppenweise hintereinandergeschalteten Front- und Rücken-Kühlmittel­ kanälen, in schematisierter Darstellung, und

Fig. 12 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit plattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Hinter­ einanderschaltung der Kühlmittelkanäle ausgewählter Rostplatten, in schematisierter Darstellung.

Beschreibung

In Fig. 1 ist ein Vorschubrost 1 im Ausschnitt veranschaulicht, der in einer Brennkammer 2 eines le­ diglich schematisch veranschaulichten Müllverbrennungs­ ofens angeordnet ist. Der Vorschubrost 1 wird durch viele einzelne Rostplatten 3 gebildet, von denen jeweils mehre­ re quer zu einer Ofenlängsrichtung 4 nebeneinander an­ geordnet sind. Diese Rostplatten 3 bilden eine Rostplat­ tengruppe 4, wobei der Vorschubrost 3 durch mehrere solcher hintereinander angeordneten Rostplattengruppen 5, 6, 7 sowie weitere in Fig. 1 nicht veranschaulichte Rostplattengruppen gebildet ist.

Die Rostplatten 3, der Rostplattengruppe 5 sind an ihrem, bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4, stromaufwär­ tigen Ende 8 mit einer nach unten offenen Querausnehmung 9 versehen, die bspw. aus Fig. 5 hervorgeht und an beiden seiten der Rostplatte 3 maulartige Auflageflächen aufweist. Mit den Mäulern der Querausnehmung 9 liegt die Rostplatte 3 auf einem bspw. als runde Stange 11 ausge­ bildeten Rostplattenträgerelement, das sich über die gesamte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt. An ihrem gegenüberliegenden Ende 12 ist die Rostplatte 3 mit einem Aufstandsfuß 14 versehen, der ein Lagermittel für die Rostplatte 3 bildet. Mit dem Aufstandsfuß 14 liegt die Rostplatte 3, wie aus Fig. 1 hervorgeht, auf der nächst­ folgenden Rostplatte 3a der Rostplattengruppe 6. Die Rostplatte 3a bildet somit ein Widerlager für die Rost­ platte 3. Die Rostplatte 3a, die wie alle Rostplatten mit der stellvertretend beschriebenen Rostplatte 3 überein­ stimmt, ist mit ihrer Querausnehmung 9 auf einer Stange 15 gelagert, die sich parallel zu der Stange 11 quer über die gesamte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt.

Weitere Stangen 16 sind über die gesamte Länge des Vorschubrosts 1 verteilt, quer angeordnet. Jede zweite Stange ist dabei orstfest montiert. Dazwischen angeord­ nete Stangen sind mit einer Antriebsvorrichtung verbun­ den, die der betreffenden Stange eine hin und hergehende ozillierende Bewegung in Richtung der Ofenlängsrichtung 4 erteilen. Diese Bewegung ist in Fig. 1 für die Rost­ plattengruppe 3 durch Pfeile 17, 18 veranschaulicht. Somit ergibt sich ein insgesamt treppenförmiger Vorschub­ rost 1, dessen Rostplattengruppen 5, 6, 7 nach Art einer Treppe übereinanderliegend angeordnet sind, wobei jede zweite Rostplattengruppe (6) vor und zurück schwingt, um dem Verbrennungsgut eine Vorschubbewegung in Ofenlängs­ richtung 4 zu erteilen. Fig. 8 veranschaulicht den Vor­ schubrost 1 in Draufsicht.

Der Aufbau einer einzelnen Rostplatte 3 ergibt sich insbesondere aus Fig. 2 bis 5. Die Rostplatte 3 ist als Gußkörper ausgebildet. Der Gußkörper definiert einen Rostkörper 21, dessen Oberseite 22 eine im Wesentlichen flache rechteckige Auflagefläche für das zu verbrennende Gut aufweist. An seinem hinteren Ende 8 und an seinem vorderen Ende 12 ist der Rostkörper 21 etwas abgerundet. Zwischen dem abgerundeten Bereich an dem Ende 12 und dem Aufstandsfuß 14 ist eine Quernut 24 ausgebildet, in der Luftschlitze 25 für den Zutritt von Verbrennungsluft münden. Diese Luftschlitze 25 sind insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich. Die Luftschlitze 25 verbinden die Brenn­ kammer 2 mit dem unter dem Vorschubrost 1 ausgebildeten Bereich, der mit vorgewärmter Verbrennungsluft beauf­ schlagt ist. Die Luftschlitze 25 bilden dabei die einzige Verbindung zwischen dem Bereich unterhalb des Rostes und der Brennkammer 2. Benachbarte Rostplatten 3 schließen im Wesentlichen dicht aneinander an.

Die Rostplatten 3 unterliegen im Betrieb einer starken thermischen Beanspruchung. Um zu verhindern, daß die Rostplatten 3 während des Betriebs durch das auf den Rostplatten lagernde abbrennende Verbrennungsgut zu stark erhitzt werden, ist jede Rostplatte 3 mit einem Kühl­ mittelkanal 31 versehen. Dieser Kühlmittelkanal 31 dient der Kühlung der Oberseite der Rostplatte 3 und steht im thermischen Kontakt mit dieser. Der Kühlmittelkanal 31 ist wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, mit einem ersten mittigen Kühlmittelanschluß 32 versehen, der an der Unterseite des Rostkörpers 21 ausgebildet ist. An den Kühlmittelanschluß 32 ist eine nicht weiter veranschau­ lichte Leitung angeschlossen, die Kühlmittel heran- oder wegführt. Die Leitung ist flexibel oder mit entsprechen­ den Gelenken versehen, falls es sich bei der Rostplatte 3 um eine bewegte Platte handelt.

Der Kühlmittelanschluß 32 ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 des Rostkörpers 21 angeordnet. Der Kühlmittelanschluß 32 ist dabei auf einer gedachten Linie 33 in einer Position angeordnet, die näher bei dem Ende 12 als bei dem Ende 8 liegt.

Ausgehend von dem Kühlmittelanschluß 32 führt der Kühlmittelkanal 31 in mehreren Windungen zu einem zwei­ ten, bei der Flanke 33 liegenden Kühlmittelanschluß 36. Der Kühlmittelkanal 31 umrundet dabei den Kühlmittel­ anschluß 32 mit gleichbleibendem Richtungssinn. Er ist somit unabhängig von den tatsächlichen Längen-Breiten­ verhältniss des Rostkörpers 21 als Spirale, insbesondere als Rechteckspirale ausgebildet. Deren Windungen liegen in einer gemeinsamen Ebene und sind somit jeweils gleich­ weit von der Oberseite 22 entfernt.

Zur Vergleichmäßigung der Temperatur des Rostkörpers 21 an seiner Oberseite 22, können die Windungen auch in unterschiedlichen Abständen zu der Oberseite 22 angeord­ net sein. Bspw. ist es möglich, den als Zulauf genutzten Kühlmittelanschluß 32 oder 36 bzw. die sich an diesen anschließenden Windungen etwas weiter von der Oberseite 22 entfernt zu verlegen. Die Windungen liegen dann nicht in einer gemeinsamen Ebene sondern bspw. auf dem Mantel eines flachen Kegels.

Wie insbesondere Fig. 4 veranschaulicht, können die einzelnen Abschnitte 31' des Kühlmittelkanals 31 gewellt ausgebildet sein, um den Wärmeübergang noch zu verbes­ sern. Dabei können sowohl lediglich einzelne Abschnitt 31' als auch der gesamte Kühlmittelkanal 31 gewellt seien.

Der Kühlmittelkanal 31 kann durch einen Formkern beim Gießen des Rostkörpers 21 in diesem ausgebildet werden. Eine besonders kostengünstige und sichere Her­ stellung ergibt sich jedoch, wenn der Kühlmittelkanal 31 zunächst als Rohrleitung ausgebildet wird, die in der Form des zu gießenden Rostkörpers 21 angeordnet und nachfolgend von dem flüssigen Material des Rostkörpers 21 umgossen wird. Der Rostkörper 21 wird dabei vorzugsweise als Stahlgußteil ausgebildet. Für die Rohrleitung kann herkömmliches Rohrleitungsmaterial (Stahl oder andere Metalle) verwendet werden. Es ergibt sich eine innige und gut wärmeleitfähige Verbindung zwischen der Rohrleitung und dem Rostkörper 21 mit gutem Wärmeübergang.

An dem Ende 12 des Rostkörpers 21 treten relativ hohe Temperaturen auf. Dies ist insbesondere im Bereich der Quernut 24 der Fall. Um eine Überhitzung zu vermei­ den, ist ein weiterer Kühlmittelkanal 41 quer angeordnet, der zwei eigene Kühlmittelanschlüsse 42, 43 aufweist. Der Kühlmittelkanal 41 dient ausschliesslich der schwerpunkt­ mäßigen Kühlung des Endbereichs des Rostkörpers 21 und kann entsprechend separat und gezielt mit Kühlwasser versorgt werden.

Soll die Rostplatte 3 insgesamt auf höherer Tempera­ tur betrieben werden, wird das Kühlwasser zunächst durch den Kühlmittelkanal 41 geleitet. Soll die Rostplatte 3 auf niedrigerer Temperatur arbeiten, wird zunächst der Kanal 31 mit zufließendem Kühlwasser durchströmt. Die Kühlwasserzuführung ist dabei vorzugsweise der Kühlmit­ telanschluß 32. Dabei ergeben sich viele Möglichkeiten der Zusammenschaltung der Kühlmittelkanäle 31, 41 an jeder Rostplatte 3 und zwischen den Rostplatten 3.

Die einzelnen Rostplatten 3 des Vorschubrosts 1 können separat an Kühlmittelversorgungsquellen ange­ schlossen sein, wie in bspw. Fig. 9 veranschaulicht ist. Eine Vorlaufleitung 44 ist über entsprechende Verbin­ dungsleitungen an die als Eingänge dienenden Anschlüsse 32, 42 der Kühlmittelkanäle 31, 41 angeschlossen. Von den Anschlüssen 36, 43 wird erwärmtes Kühlwasser rostplatten­ weise zu einer Rücklaufleitung 45 abgeführt. Dadurch wird eine sehr wirksame Kühlung der Rostplatten 3 erreicht. Dieses Konzept der Kühlung kann insbesondere in sehr heißen Bereichen des Vorschubrosts 1 Anwendung finden.

Werden ungleiche Plattentemperaturen toleriert, können die Rostplatten nach verschiedenen Konzepten auch nacheinander von dem gleichen Kühlmittel durchflossen werden, d.h in Reihe geschaltet sein. Dies ist bspw. in Fig. 11 veranschaulicht. Diese Lösung eignet sich ins­ besondere für thermisch weniger belastete Rostbereiche.

Entsprechend können die Kühlmittelkanäle 31, 41 auch rostplattenweise in Reihe geschaltet sein. Dies veran­ schaulichen die Fig. 10a und 10b. Die Kühlmittelzufuhr kann von der Vorlaufleitung her zunächst an dem Anschluß 32 erfolgen (Fig. 10a), wenn die Oberseite 22 schwer­ punktmäßig gekühlt werden soll. Soll der Stirnbereich schwerpunktmäßig gekühlt werden, erfolgt die Kühlmittel­ zuführung zu dem Anschluß 42 (Fig. 10b). Bedarfsweise kann die Kühlmittelzuführung auch an dem Anschluß 36 erfolgen. Dies ist in den Figuren nicht weiter veran­ schaulicht, entspricht aber Fig. 10b mit vertauschter Vorlauf- und Rücklaufleitung.

In Fig. 12 ist eine Verschaltungsvariante der Kühl­ mittelkanäle 31, 41 veranschaulicht, bei der die Kühl­ mittelkanäle 31, 41 für jede Rostplatte 3 jeweils in Reihe geschaltet sind. Außerdem sind jeweils mehrere Rostplatten in Reihe geschaltet. Die Reihenfolge der Durchströmung der Rostplatten 3 ist ausgehend von der Rostmitte nach den Seiten hin festgelegt. Zunächst werden die stärker belasteten mittleren Rostplatten und danach die randständigen Rostplatten 3 durchflossen.

Durch die entsprechende Wahl und/oder Kombination der Kühlungsvarianten ist eine gute Anpassung an unter­ schiedliche Gegenheiten bei unterschiedlichen Einsatz­ fällen oder in unterschiedlichen Rostbereichen möglich. Alle in den Fig. 9 bis 12 veranschaulichten Kühlva­ rianten können auch unter Vertauschung von Vorlaufleitung 44 und Rücklaufleitung 45 eingesetzt werden, wenn es die thermische Belastung entsprechend erfordert.

Der insoweit beschriebene Vorschubrost 1 arbeitet wie folgt:
In Betrieb liegt zu verbrennender Feststoff, bspw. Müll auf dem Vorschubrost 1 auf. Jede zweite Rostplatten­ gruppe 6 führt eine hin- und hergehende Bewegung (Pfeile 17, 18) aus. Durch die Luftschlitze 25 strömt Verbren­ nungluft in die Brennkammer 2. Die Kühlmittelkanäle 31, 41 sind von Kühlwasser durchströmt. Dabei ist bei dem Kühlwasserkanal 41 eine Querdurchströmung bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4 vorhanden. Der Kühlmittelkanal 31 realisiert eine umlaufende Durchströmung, wobei das Kühlwasser ausgehend von dem Kühlmittelanschluß 32 über mehrere Windungen hinweg radial nach außen transportiert wird, bis es an dem Kühlmittelanschluß 36 ankommt und abgeführt wird. Während die Fließgeschwindigkeit in Umfangsrichtung relativ hoch ist, ist die Radialkomponen­ te der Fließbewegung geringer. Durch die relativ große Umfangsgeschwindigkeit auf der etwa spiralförmigen von dem Kühlmittelkanal 31 festgelegten Bahn ergibt sich eine gute Vergleichmäßigung der Temperatur. Unabhängig von der Radialrichtung werden in gleichen Entfernungen zu dem Kühlmittelanschluß 32 nahezu gleiche Temperaturen er­ reicht. Damit sind die Temperaturen an beiden Flanken 33, 34 gleich groß. Es ergibt sich kein Wärmegefälle von der einen Seite des Rostkörpers 21 zur anderen.

In den Fig. 6 und 7 sind alternative Ausführungs­ formen der Rostplatte 3 veranschaulicht. Bei der Rost­ platte 3 nach Fig. 6 ist der Kühlmittelkanal 31 ausge­ hend von dem zentralen Kühlmittelanschluß 32 in Teilka­ näle 31a, 31b. . . 31n aufgeteilt. Diese erstrecken sich ausgehend von dem Kühlmittelanschluß 32 zunächst stern­ förmig von diesem weg. Die Teilkanäle 31a bis 31g schwen­ ken dann zu einem quer angeordneten Sammelkanal 51, der bei dem Ende 12 der Rostplatte 3 angeordnet und mit einem Kühlmittelanschluß 36a versehen ist. Die Teilkanäle 31h bis 31n führen im Bogen zu einem Sammelkanal 52, der zu einem Kühlmittelanschluß 36b führt.

Im Übrigen stimmt die Rostplatte 3 nach Fig. 6 mit der vorstehend beschriebenen Rostplatte 3 überein, so daß deren Beschreibung entsprechend gilt.

Eine zentrale Kühlmittel zu- oder abführung weist ebenfalls die in Fig. 4 veranschaulichte Rostplatte 3 auf. Von dem ersten Kühlmittelanschluß 32 ausgehend, verzweigt sich der Kühlmittelkanal 31 auf mehrere strah­ lenförmig von dem Kühlmittelanschluß 32 wegstrebende Teilkanäle 31a bis 31n. Diese sind an ihrem randseitigen Ende mit einem umlaufenden angeordneten Sammelkanal 53 verbunden, der ein oder mehrere Kühlmittelanschlüsse 36 aufweist. Die Teilkanäle 31a bis 31n können in einer einzigen Ebene oder auf dem Mantel eines flachen Kegels angeordnet sein. Außerdem können ihre Querschnitte ent­ lang ihrer jeweiligen Länge variieren.

Eine wasserkühlbare Rostplatte 3, die insbesondere für Müllverbrennungsöfen zum Einsatz kommt, weist wenig­ stens einen Kühlmittelkanal 31 auf. Dieser dient der Kühlung der Oberseite 22 der Rostplatte 3. Der Kühlmit­ telkanal 31 weist einen Kühlmittelanschluß 32 auf, der in einem mittleren Bereich der Rostplatte 3 angeordnet ist. Dabei ist wesentlich, daß der Kühlmittelanschluß 32 etwa mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 der Rost­ platte 3 angeordnet ist, wobei er zu einem Ende 8, 12 der Rostplatte 3 hin versetzt angeordnet sein kann.

Claims (26)

1. Rostplatte (3) mit Kühlungeinrichtung, insbeson­ dere für Vorschubroste (1), bei denen mehrere Rostplatten nebeneinander und hintereinander vorzugsweise einander teilweise überlappend angeordnet sind,
mit einem Rostkörper (21), der an seiner Oberseite eine Auflagefläche (22) für zu verbrennende Feststoffe aufweist, die thermisch mit einem Kühlmittelkanal (31) verbunden ist, der wenigstens einen ersten Kühlmittel­ anschluß (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kühlmittelanschluß (32) des Rostkör­ pers (21) mittig zwischen seinen Flanken (33, 34) an­ geordnet ist.

2. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rostkörper (21) mit einem Verbindungsmittel (9) für einen Rostplattenträger (11) versehen ist.

3. Rostplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verbindungsmittel (9) eine Ausnehmung ist, die der Rostkörper (21) an seiner Unterseite aufweist und die zur Aufnahme des Rostplattenträgers (11) eingerichtet ist wobei sie vorzugsweise an einem Ende (8) der Rost­ platte (3) angeordnet ist und sich zwischen den Flanken (33, 34) des Rostkörpers (21) erstreckt.

4. Rostplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sie an ihrem von dem Verbindungsmittel (9) abliegenden Ende (12) ein Lagermittel (14) aufweist, mit dem die Rostplatte (3) auf einem Widerlager abstützbar ist.

5. Rostplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der mittig zwischen den Flanken (33, 34) an­ geordnete erste Anschluß (32) des Kühlmittelkanals (31) ungleich weit von den Enden (8, 12) entfernt angeordnet ist.

6. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) ausgehend von dem mittig zwischen den Flanken (33, 34) angeordneten ersten Kühlmittelanschluß (32) zu einem zweiten Kühlmittelan­ schluß (36) geführt ist, der von dem ersten Kühlmittel­ anschluß (32) beabstandet ist.

7. Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Kühlmittelanschluß (36) in der Nähe einer Flanke (33, 34) angeordnet ist.

8. Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Kühlmittelanschluß (36) bei einem Ende (8) des Rostkörpers angeordnet ist.

9. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) in dem Rostkörper (21) im wesentlichen in einer einzigen Ebene verlaufend an­ geordnet ist.

10. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) von seinem ersten Anschluß (32) ausgehend in wenigstens einer Windung umlaufend angeordnet ist.

11. Rostplatte nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kühlmittelkanal (31) mehrere Windungen mit gleichbleibendem Umlaufsinn aufweist.

12. Rostplatte nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Windung wenigstens einen gerade oder gewellt ausgebildeten Abschnitt aufweist.

13. Rostplatte nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Windung im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.

14. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) wenigstens zwei an­ fangs- und endseitig untereinander verbundene Teilkanäle (31a, 31b) aufweist.

15. Rostplatte nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilkanäle (31a, 31b) ausgehend von dem ersten Kühlmittelanschluß (32) radial angeordnet sind.

16. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) über seine Länge einen konstanten Querschnitt aufweist.

17. Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) einen Querschnitt aufweist, der sich zwischen den Kühlmittelanschlüssen verändert.

18. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt in der Nähe des zur Kühlmittel­ zuführung zu nutzenden ersten oder zweiten Kühlmittel­ anschlusses (32, 36) weiter ist als an dem jeweils ande­ ren Kühlmittelanschluß (36, 32).

19. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie einen weiteren Kühlmittelkanal (41) auf­ weist.

20. Rostplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der weitere Kühlmittelkanal (41) in der Nähe des Lagermittels (14) angeordnet ist und sich vorzugs­ weise zwischen den Flanken (33, 34) erstreckt.

21. Rostplatte nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weiter Kühlmittelkanal (41) und der Kühlmittelkanal (31) miteinander in Reihen- oder Par­ allelschaltung verbunden sind, wobei die Kühlmittelkanäle (31, 41) benachbarter Rostplatten untereinander vorzugs­ weise verbunden sind.

22. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie als Gußteil ausgebildet ist.

23. Rostplatte nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kühlmittelkanal (31) durch eine in den Rostkörper (21) eingegossene Rohrleitung gebildet ist.

24. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kühlmittelkanal (31) durch einen in die Rostplatte (21) eingegossenen Hohlraum gebildet ist.

25. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rostkörper (21) einstückig ausgebildet ist.

26. Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rostkörper (21) mehrteilig aufgebaut ist.