DE2000631B2 - Wärmetauscher mit kontinuierlicher Schüttgutförderung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit kontinuierlicher Schüttgutförderung, dessen Förderbett aus einer Anzahl auf Stützbalken befestigter, abwechselnd ortsfester und bewegbarer Rostplatten besteht, die im wesentlichen horizontal jnd einander überlappend angeordnet sind, wobei sich die bewegbaren Rostplatten im wesentlichen in Längsrichtung des Rostes relativ zu den ortsfesten Rostplatten hin- und herbewegen.

Ein Wärmetauscher dieser Art, der insbesondere für das Kühlen von Portland-Zementklinker verwendet wird, ist aus der DE-PS 9 52 785 bekannt.

Bei dieser Vorrichtung sind die für den Durchtritt von Kühlluft mit Löchern versehenen Rostplatten des Förderbettes in Reihen nebeneinanderliegend auf im Abstand parallel zueinander liegenden Stützbalken befestigt, von denen jeder zweite in Förderrichtung des Schüttgutes hin- und herbeweglich ist. Die übrigen Stützbalken sind fest im Maschinenrahmen verankert. Die fest angebrachten Stützbalken sind Teil eines zusammenhängenden Rahmens, der fest am Maschinengestell angebracht ist, während die beweglichen Stützbalken gemeinsam auf einem zweiten beweglichen Rahmen befestigt sind, der in geeigneter Weise in Förderrichtung hin- und herbeweglich gelagert und zum Ausführen einer solchen Bewegung mit einem geeigneten Antrieb versehen ist. Die vorderen Enden der im wesentlichen horizontal oder in Förderrichtung leicht geneigt verlaufenden Rostplatten überdecken jeweils den Abstand bis zum nächsten Stützbalken und überlappen zusätzlich frei die hinteren Enden tier sich in Förderrichtung anschließenden Reihe von Rostplatten. Die Überlappung ist dabei so groß, daß sie auch bei der Hin- und Herbewegung jeder zweiten Reihe von Rostplatten aufrechterhalten.bleibt Bei der bekannten Ausführung sind die Rostplatten mittels Schrauben an ihren jeweiligen Stützbalken befestigt und werden in ihrem vorderen Bereich durch horizontale Arme getragen, die sich von der Vorderseite der Stützbalken aus in den Abstandsraum zwischen zwei Stützbalken hinein erstrecken.

Während des Betriebes wird das auf den Rost aufgegebene Schüttgut infolge der Hin- und Herbewegung der beweglichen Rostabschnitte über den Rost hinwegbewegt der damit ein Förderbett darstellt Die Förderwirkung entsteht auf folgende Weise: Während sich ein bewegter Rostabschnitt nach vorne bewegt, schieben die bewegten Rostplatten mit ihrer die nächste Rostplattenreihe überlappenden Vorderkante das auf dieser nächsten, feststehenden Rostplattenreihe befindliche Schüttgut jeweils um ein Stück in Förderrichtung weiter. Bei der Rückwärtsbewegung der beweglichen Rostplatten bewegen diese sich relativ zu dem auf ihnen befindlichen Schüttgut rückwärts, da dieses gegen die überlappenden Vorderkanten der vorhergehenden Reihe feststehender Rostplatten anläuft und die Rückwärtsbewegung der bewegten Rostplatten nicht mitmachen kann. Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Fortbewegung des Schüttgutes über den gesamten Rost erzeugt. Während sich das Schüttgut so weiterbewegt, wird von unten Kühlluft durch die Perforationen der Rostplatten und durch das heiße Schüttgut hindurchgeblasen.

Die Rostplatten eines solchen Wärmetauschers sind erheblichen physikalischen Beanspruchungen, insbesondere durch hohe Temperaturen ausgesetzt Die dadurch auf die Rostplatten ausgeübte Verschleißwirkung wird noch verstärkt durch die Wärmeschocks, die entstehen, wenn das heiße Schüttgut auf die Oberfläche der Rostplatten aufgegeben wird, sowie durch die gleichzeitig von unten zugeführte Kühlluft, und andererseits auch durch die mechanische Reibung zwischen den Rostplatten und dem Schüttgut während dessen Förderbewegung.

Während die Rostplatten selbst aus einem Material gefertigt sind, das an diese Beanspruchungen angepaßt ist, bestehen die Stützbalken, von denen eine höhere mechanische Festigkeit verlangt wird, im allgemeinen aus einem Material, das die unmittelbaren Wärmeschocks weniger gut verträgt. Wegen der starken physikalischen Beanspruchungen kommt es vor, daß die eine oder die andere der Rostplatten auch schon vor einem routinemäßigen Austausch zu Bruch geht. Die abgebrochenen Plattenteile fallen dann entweder durch den Rost hindurch oder werden zusammen mit dem Schüttgut zum Austragsende hin gefördert. Die bekannte Vorrichtung weist nun den Nachteil auf, daß bei Abbruch des den jeweiligen Stützbalken überkragenden Vorderteiles einer Rostplatte der Stützbalken zumindest mit seinem die vorderen Abschnitte der Rostplatten tragenden Armen der Einwirkung des heißen Schüttgutes ausgesetzt wird. Dies führt in den meisten Fällen zu einer thermischen Materialschädigung, weshalb es in einem solchen Fall im allgemeinen nicht ausreichend ist, lediglich die zu Bruch gegangenen Rostplatten zu ersetzen, sondern jeweils der gesamte Stützbalken ausgetauscht werden muß, auf dem eine Rostplatte beschädigt wurde. Dies erfordert im allgemeinen lange Siiüsiandszeiien, da die Austauscher-

beiten nur von der Oberseite des Rostes aus vorgenommen werden können und man vor Beginn der Arbeiten erst abwarten muß, bis die Schüttgutkammer oberhalb des Rostes genügend abgekühlt ist.

Die an den Stützbalken vorgesthenen, die vorderen Abschnitte der Rostplatten tragenden Arme bei der bekannten Vorrichtung behindern ferner den Kühlluftdurchtritt durch den Rost in das Schüttgut hinein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs bezeichneten Art so zu verbessern, daß bei Bruch des Vorderteiles einer Rostplatte der diese tragende Stützbalken nicht der unmittelbaren Einwirkung des heißen Schüttgutes ausgesetzt wird, so daß er nicht gewechselt werden muß, und sich der Austausch allein auf die beschädigten Rostplatten beschränken kann. Dieser Austausch soll ferner von der Kühlluftkammer her von der Unterssite des Rostes aus vorgenommen werden können, um die für ein Begehen der Schüttgutkammer erforderlichen Abkühlzeiten zu vermeiden. Ferner soll die neue Anordnung derart sein, daß die die Stützbalken überkragenden Teile der Rostplatten, die im allgemeinen mit den Perforationen versehen sind, durch die Zwischenräume zwischen den Stützbalken hindurch ungehindert von unten von der Kühlluft angeströmt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rostplatten mit ihrem in bezug auf die Förderrichtung des Wärmetauschers hinteren Teil etwa bis zu ihrer Mitte auf dem zugehörigen Stützbalken aufliegen, während ihr vorderer Teil frei über den Stützbalken hinauskragt und an seiner Unterseite mit mindestens einer Verstärkungsrippe versehen ist, deren hinterer Bereich sich gegen die Vorderseite des Stützbalkens abstützt, und daß der Abstand zwischen den einzelnen Stützbalken so gewählt ist, daß sich die Rostplatten für ihre Montage zwischen den Stützbalken hindurchbewegen lassen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützbalken mit Aussparungen versehen, in die eine am hinteren Ende der Verstärkungsrippe jeder Rostplatte vorgesehene Nase eingreift. Die Rostplatten können auch mit jeweils zwei Verstärkungsrippen versehen sein, die dann jedoch vorteilhafterweise in der Nähe der Seitenkanten der Rostplatten angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Rostplatten, bei denen Biegebeanspruchungen möglichst vermieden werden sollen, wird es möglich, die die Vorderteile der Rostplatten stützenden Arme gemäß der vorbekannten Ausbildung wegzulassen. Hierdurch entfallen einerseits Teile an den Stützbalken, welche bei Bruch der Rostplatten, der in den meisten Fällen in einem Abbruch des vorderen Endes besteht, der unmittelbaren Wärmeeinwirkung durch das heiße Schüttgut ausgesetzt sind und dadurch den Stützbalken unbrauchbar werden lassen können, und zum anderen entsteht ein freier Raum zwischen benachbarten Stützbalken, der so groß gehalten werden kann, daß die Rostplatten nach Lösen ihrer Befestigungsschrauben, die ebenfalls von unten zugänglich sind, von der M) Unterseite des Rostes her ausgetauscht werden können. Der freie Zwischenraum zwischen den Stützbalken gewährleistet im Betrieb weiterhin den ungehinderten Zugang der Kühlluft an diesen Stellen.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemä- b5 Ben Wärmetauschers werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnungen im einzelnen näher ci'iaüici'L

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenteilansicht eines Wärmetauschers mit kontinuierlicher Schüttgutförderung;

Fig.2 einen Schnitt durch eine Rostanordnung in herkömmlicher Ausführung;

F i g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer erfindungsgemäßen Rostanordnung, wobei in gestrichelten Linien die Möglichkeit des Austauschen der Rostplatten angedeutet ist;

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht von unten auf eine Rostplatte gemäß Schnittlinie 4-4 in F i g. 3;

Fig.5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig.6 eine Ansicht von unten auf eine andere .Ausführungsform einer Rostplatte;

Fi g. 7 und 8 Schnittansichten entlang den Linien 7-7 bzw. 8-8 in F i g. 6;

F i g. 9 eine Draufsicht entsprechend der Linie 9-9 in F i g. 2, welche die Stützrahmen gemäß dem Stand der Technik zeigt;

Fig. 10 und 11 Draufsichten entsprechend den Linien 10-10 bzw. 11 -11 in F i g. 3 und 8, welche die Stützbalken gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 12 und 13 Schnittansichten entlang den Linien 12-12 bzw. 13-13 in den Fig. 10 und 11, welche die Befestigungsstellen der Rostplatten an den Stützbalken veranschaulichen;

Fig. 14 eine Ansicht von unten auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rostplatte;

Fig. 15 eine Schnittansicht der Rostplatte nach Fig. 14; und

F i g. 16 eine Schnittansicht des Rostes gemäß F i g. 11 in Sperreingriff mit einem Abstützrahmen.

In den Zeichnungen veranschaulicht F i g. 1 einen üblichen Wärmetauscher 10, in welchem ein heißes Schüttgut 1 von einem Beschickungsschacht 2 in Richtung des Pfeiles f\ zum (nicht veranschaulichten) Abgabeende hin über einen Rost aus bewegbaren Rostabschnitten 3 und feststehenden Rostabschnitten 4 gefördert wird. Die Kühlluft strömt aus einer Luftkammer 5 in Richtung des Pfeiles /4 durch die Rostabschnitte 3 und 4.

F i g. 2 veranschaulicht einen bekannten Rost mit Rostplatten 6, welche um einen Weg »a« z. B. in Richtung der Pfeile h und /3 relativ zu den angrenzenden, feststehenden Rostplatten 7 und T hin- und herbewegbar sind. An dem zusätzlich in F i g. 9 gezeigten Stützbalken 8 ist die Rostplatte 6 mittels einer Schraube 9 befestigt. Der geneigte Teil der Rostplatte 6 endet in einer Vorderkante 11, welche den horizontalen Teil 12 einer angrenzenden, ähnlichen Rostplatte 7 überlappt. Ein mit dem Stützbalken 8 verbundener Arm 13 dient dazu, die Rostplatte abzustützen. Die Rostplatte selbst liegt mittels einer zentralen Rippe 14 an dem Stützbalken 8 an.

Die Rostplatten sind mit Perforationen 15 versehen, damit die in Richtung des Pfeiles U strömende Luft durch den Rost strömen kann, um Wärme aus dem Schüttgut auf dem Förderbett abzuführen.

Der Verschleiß des Rostes durch den engen Kontakt mit dem bewegten Schüttgut bei hohen Temperaturen, ■vie ζ. Β. durch heiße Schlacke oder Klinker, erfordert ständigen Ersatz der Rostplatten. Es ist ersichtlich, daß ihre Entfernung nach Demontage bei der bekannten Anordnung nur durch die obere Kammer 16 des Wärmetauschers 10 möglich ist, was gewisse Komplikationen mit sich bringt. Des weiteren hält der Arm 13 am

:it der

Rostplattenabstützung beiträgt, einen Teil des Kühlluftstromes U zurück, wodurch die Leistungsfähigkeit der Einrichtung vermindert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach F i g. 3 ist eine Rostplatte 17 auf einem Stützbalken 18 befestigt, _s welcher keine Arme 13 wie bei der bekannten Anordnung nach F i g. 2 aufweist. Daher können, wie in gestrichelten Linien bei 17' gezeigt ist, die Rostplatten nach Lösen von der Schraube 19 frei nach unten hin durch den Raum »E« entfernt werden, welcher zwischen _!0 dem Stützbalken 18 und dem nächsten Stützbalken 18' liegt und frei zugänglich ist.

Um sowohl für die feststehenden als auch die bewegten Rostplatten trotz fehlender Arme 13 eine zufriedenstellende Abstüvzung auf dem Stützbalken sicherzustellen, sind die Rostplatten 17 mit Verstärkungsrippen 20 versehen, welche den Rostplatten den robusten Charakter von starren, nicht verformbaren Trägern verleihen. Die Verstärkungsrippe 20 ist mit einem nach unten ragenden Fortsatz 21 versehen, welcher fest gegen den Stützbalken 18 anliegt und dazu dient, eine starre Anordnung in Verbindung mit der Schraubenverbindung 19 sicherzustellen. Der Ansatz 21 begrenzt auch die Schwenkbewegung der Rostplatte nach unten und verhindert, daß ihre Vorderkante zu dicht an die angrenzenden, überlappten Rostplatten herankommt.

Die Fig.4, 5, 10 und 12 zeigen eine bessere Ansicht der Anordnung der Perforationen 15', welche zum Durchlaß des kalten Luftstronies U vorgesehen sind, sowie der Stützbalken. Die seitlichen Laschen 22, welche nahe den Außenseiten der Rostplatte 17 vorgesehen sind und als Widerlager für die Köpfe der Schrauben 19 dienen, erstrecken sich nicht in den Bereich der mit den Perforationen 15' versehenen Oberflächen der Rostplatten und behindern daher nicht den Zutritt der Kühlluft zu dem sich über den Rost bewegenden Schüttgut.

Die F i g. 7 und 8 zeigen eine Alternativausführung einer Rostplatte, welche für bereits bestehende Vorrichtungen verwendet werden kann. Die Rostplatte 23 ist mittels einer zentralen Verstärkungsrippe 25 an ihrem Stützbalken befestigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist, ist die Rostplatte 24 mit einer Befestigungsrippe 26 versehen, welche auch hier axial an der Rückseite der Rostpiatte angeordnet ist. Der Stützbaiken für diese Rostplatten ist in den F i g. 11 und 13 veranschaulicht.

Fig. 16 zeigt, wie die Rostplatte 24 nach Fig. 14 und 15 mittels einer hakenförmigen Nase 28, welche am Ende der Verstärkungsrippe 31 vorgesehen ist, in eine entsprechende Aussparung 29 im Stützbalken eingreift.

Die seitliche, hakenförmige Nase 29 tritt in die Aussparung 29 ein, die seitlich in einer Wand 30 des Stützbalkens 18 vorgesehen ist. Die Rostplatte 24 wird auf diese Weise während des Betriebes der beweglichen Stützbalken 18 mittels einer durch die Befestigungsrippe 26 geführten Schraube und durch die ineinandergreifende Nasenanordnung 28/29 fest an ihrem Stützbalken gehalten.

Die Rostplatten 17 und 23 gemäß Fig.3 bzw. 6—8 besitzen ebenfalls eine ähnliche hakenförmige Nase 28'. welche in entsprechende Aussparungen 40 und 50 der Stützbalken (F i g. 10 und 11) verriegelnd greift.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher mit kontinuierlicher Schüttgutförderung, dessen Förderbett aus einer Anzahl auf Stützbalken befestigter, abwechselnd ortsfester und bewegbarer Rostplatten besteht, die im wesentlichen horizontal und einander überlappend angeordnet sind, wobei sich die bewegbaren Rostplatten im wesentlichen in Längsrichtung des Rostes relativ zu den ortsfesten Rostplatten hin- und herbewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostplatten (17) mit ihrem in bezug auf die Förderrichtung des Wärmetauschers hinteren Teil etwa bis zu ihrer Mitte auf dem zugehörigen Stützbalken (18) aufliegen, während ihr vorderer Teil frei über den Stützbalken (18) hinauskragt and an seiner Unterseite mit mindestens einer Verstärkungsrippe (20) versehen ist, deren hinterer Bereich (21) sich gegen die Vorderseite des Stützbalkens (18) abstützt, und daß der Abstand zwischen den einzelnen Stützbaiken (18) so gewählt ist, daß sich die Rostplatten (17) für ihre Montage zwischen den Stützbalken (18) hindurchbewegen lassen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbalken (30) mit Aussparungen (29) versehen sind, in die eine am hinteren Ende der Verstärkungsrippe (20) jeder Rostplatte (24) vorgesehene Nase (28) eingreift

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jede Rostplatte mit zwei Verstärkungsrippen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippen (20) an den beiden Außenseiten der Rostplatte (17) angeordnet sind.