DE202013004749U1

DE202013004749U1 - Rostelement

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Publication number: DE202013004749U1
Application number: DE202013004749U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2023-05-24

Abstract

Rostelement (2) für einen Rost (1) einer Feststoffverbrennungsanlage, umfassend zumindest einen Tragkörper (20) mit zumindest einer Öffnung (22) zum Durchleiten von primärer Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (22) mit zumindest einem in diese eingefügten, mit zumindest einer Durchgangsöffnung (43, 46, 48) zum Durchleiten von Verbrennungsluft versehenen Element (4, 44, 47) aus Keramikmaterial versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rostelement für einen Rost bzw. Vorschubrost einer Feststoffverbrennungsanlage, umfassend zumindest einen Tragkörper mit zumindest einer Öffnung zum Durchleiten von primärer Verbrennungsluft.
In Feststoffverbrennungsanlagen wie Müll- oder Biomasseverbrennungsanlagen wird der zu verbrennende Brennstoff auf einen Rost bzw. Vorschubrost verbracht, der eine Anzahl von Rostelementen umfasst. Die einzelnen Rostelemente sind dabei als bewegliche und statische Rostelemente in übereinanderliegenden Reihen zum Ausbilden des Vorschubrostes angeordnet. Beispielsweise ist in der CH 567 230 ein Verbrennungsofen insbesondere zum Verbrennen von Müll mit von der Einlaufstelle für das Verbrennungsgut bis zur Ausfallstelle der Verbrennungsrückstände in abgestuften Zonen abfallendem Rost offenbart. Jede Rostzone ist dabei in zur Hauptneigung des Rostes entgegengesetzter Richtung geneigt, so dass zwar der Rost als Ganzes von der Einlaufstelle zur Ausfallstelle hinab angeordnet ist, die einzelnen Zonen jedoch in dieser Richtung ansteigen. Dabei wird erreicht, dass das von einer Zone zur nächsten fallende Brenngut auf dieser Zone nicht Weiterrollen kann, sondern eher etwas zurückfällt, wodurch ein Umschichtungseffekt erreicht wird.
Ferner ist es bekannt, Luftaustrittsöffnungen frontseitig in einzelnen Rostelementen vorzusehen, um eine Luftzufuhr durch den Rost hindurch auf das Brenngut zum Steuern bzw. Regeln der Verbrennung zu ermöglichen. Da das Brenngut auf den Rostelementen liegt, während der Verbrennung hohe Temperaturen entstehen und das Brenngut während der Verbrennung sich in verschiedenste chemische Produkte umwandelt bzw. diese bei der Verbrennung entstehen, werden die Rostelemente chemisch und thermisch stark beansprucht. Dies führt insbesondere dazu, dass die Öffnungen in den Rostelementen, die zum Zuführen von primärer Verbrennungsluft, also für die Regulierung der Verbrennung benötigter Luft, zu dem Brenngut vorgesehen sind, aufbrennen, also sich das die Öffnungen umgebende Material zersetzt und hierdurch die Öffnungsweite der Öffnungen stark zunimmt. Ein gezieltes Zuführen von Luft zum Regeln bzw. Steuern der Verbrennung insbesondere in nur einzelnen Bereichen ist dadurch nicht mehr möglich. Vielmehr gelangt eine undefiniert große Menge an Luft durch die stark vergrößerten Öffnungen in das Brenngut hinein, so dass dessen Verbrennung unkontrolliert bis zur Entstehen eines Schmiedefeuereffekts werden kann. Ferner ist es auch möglich, dass durch die stark vergrößerten Öffnungen in den Rostelementen ein geordneter Weitertransport des Brennguts beeinträchtigt wird und kleinere Brenngutstücke hindurch fallen, was ebenfalls unerwünscht ist. Ferner verstopfen diese Öffnungen durch bei der Verbrennung entstehende anorganische Schlacken, wodurch die Zufuhr der primären Verbrennungsluft unterbunden wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rostelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend fortzubilden, dass das Rostelement kostengünstig ausgebildet und zugleich ein ungewolltes Vergrößern durch insbesondere Oxidation und damit Verzunderung bis zum Aufbrennen der zumindest einen zum Durchleiten von Verbrennungsluft vorgesehenen Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes gezielt vermieden werden kann.
Die Aufgabe wird für ein Rostelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die zumindest eine Öffnung mit zumindest einem in diese eingefügten, mit zumindest einer Durchgangsöffnung zum Durchleiten von Verbrennungsluft versehenen Element aus Keramikmaterial versehen ist. Die Aufgabe wird für einen Vorschubrost nach Anspruch 12 dadurch gelöst, dass der Rost eine Anzahl von Rostelementen mit zumindest einem Element aus Keramikmaterial umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird ein Rostelement für einen Rost bzw. Vorschubrost einer Feststoffverbrennungsanlage geschaffen, bei dem in die zumindest eine Öffnung im Tragkörper des Rostelements ein mit zumindest einer Durchgangsöffnung zum Durchleiten von Luft bzw. primärer Verbrennungsluft, die dem auf dem Rost liegenden Brenngut zugeleitet werden soll, um die Verbrennung zu regulieren, versehenes Element aus Keramikmaterial eingefügt wird bzw. ist. Das Element aus Keramikmaterial umfasst zumindest eine Durchgangsöffnung und zumindest einen Mantel aus Keramikmaterial. Es sitzt fest und abgedichtet in der zumindest einen Öffnung im Tragkörper des Rostelements. Die Luft wird somit durch das Element aus Keramikmaterial hindurch geleitet. Da das Keramikmaterial um ein Vielfaches resistenter gegen chemisches Zersetzen und mechanischen Abrieb während eines Verbrennungsprozesses von auf dem Rost liegendem Brenngut, insbesondere Müll oder Biomasse, ist, besteht nicht mehr oder kaum noch das Problem eines Aufweitens der zumindest einen durch das Element aus Keramikmaterial hindurchgehenden Durchgangsöffnung. Der Öffnungsdurchmesser der zumindest einen Durchgangsöffnung bleibt somit über die Lebensdauer des Rostelementes im Wesentlichen konstant, so dass während der Lebensdauer der Rostelemente eine im Wesentlichen gleichbleibende Zufuhr von Luft zu dem auf dem Rost bzw. den einzelnen Rostelementen liegenden Brenngut zum Regulieren der Verbrennung sichergestellt werden kann. Da die Luft durch die Durchgangsöffnung in dem Element aus Keramikmaterial hindurch geleitet wird, nicht mehr durch die Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes selbst, sondern das in dieser liegende Element aus Keramikmaterial, kann somit ein Aufweiten durch chemischen oder thermischen Angriff der zumindest einen Öffnung im Tragkörper des Rostelementes sicher vermieden werden. Ferner besteht bei Verwenden von Keramikmaterial vorteilhaft nicht mehr das Problem eines Aufschweißens von Material in diesem Bereich, das bei den Rostelementen des Standes der Technik ansonsten beim Verbrennen von entsprechendem Brenngut auftreten und hierdurch die Öffnungen ungewollt verschließen kann. Bei Verwenden der Elemente aus Keramikmaterial bleibt die Öffnung demgegenüber zumindest weitestgehend offen, da keine Verbindung mit einem Metallwerkstoff des Brennguts bei den bei der Verbrennung auftretenden Temperaturen auftritt.
Vorteilhaft ist dabei das Element aus Keramikmaterial in der Öffnung des Tragkörpers gasdicht befestigt. Hierdurch wird sichergestellt, dass nicht ungewollt Luft zwischen dem Element aus Keramikmaterial und der Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes, in der das Element aus Keramikmaterial sitzt, hindurchtritt und in diesem Bereich das Material der Öffnung dann doch oxieren könnte, was eine Vergrößerung des Innendurchmessers der Öffnung und dementsprechend einen Verlust des Elements aus Keramikmaterial, das bei Aufweiten der Öffnung aus dieser herausfiele, zur Folge hätte. Durch das gasdichte Befestigen bzw. Einfügen des Elements aus Keramikmaterial in die Öffnung in dem Tragkörper des Rostelements kann dies sicher vermieden werden.
Das zumindest eine Element aus Keramikmaterial kann in das Material des Tragkörpers mit eingegossen werden oder sein. Der Aufwand hierfür ist allerdings vergleichsweise hoch, da die Werkzeuge zum Herstellen der Rostelemente dementsprechend angepasst werden müssten. Als einfacher erweist es sich, das Element aus Keramikmaterial nach dem Fertigen des Tragkörpers des Rostelementes in der jeweiligen Öffnung in dem Tragkörper durch Klebemittel zu befestigen. Hierbei wird vorteilhaft ein geeignetes Klebemittel verwendet, das auch bei hohen Temperaturen eine feste und gasdichte Befestigung des Elements aus Keramikmaterial in der Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes sicherstellt. Grundsätzlich ist auch ein anderweitiges Fügen möglich, mittels dessen das Element aus Keramikmaterial und der Tragkörper im Bereich von dessen zumindest einer Öffnung fest und zugleich gasdicht miteinander verbunden werden können.
Das Element aus Keramikmaterial kann rohrfömig und/oder hülsenförmig ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, das Element aus Keramikmaterial mit einer in der Seitenansicht T-Form zu versehen, wobei ein in die Öffnung des Tragkörpers des Rostelementes einfügbarer Abschnitt und ein Kopfabschnitt vorgesehen sind, wobei der Kopfabschnitt einen größeren Außendurchmesser aufweist als die Öffnung in dem Tragkörper, in die der einfügbare Abschnitt eingefügt wird. Der Kopfabschnitt liegt nach dem Einfügen des in die Öffnung des Tragkörpers einfügbaren Abschnitts des Elements aus Keramikmaterial auf der Außenseite des Tragkörpers, die Öffnung in diesem vollständig überdeckend, auf. Es ist hierdurch ein besonders guter Halt und zugleich eine zusätzliche Abdichtung der Öffnung in dem Tragkörper durch das Element aus Keramikmaterial bzw. dessen Kopfbereich möglich. Eine insbesondere vorgesehene Klebeverbindung zwischen Tragkörper des Rostelements und dem Element aus Keramikmaterial kann durch den Kopfabschnitt vorteilhaft überdeckt und damit eine Abdichtung bzw. ein Schutz derselben nach außen geschaffen werden.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, das Element aus Keramikmaterial in dem Bereich, in den es in die Öffnung in den Tragkörper des Rostelementes eingefügt wird, mit einem konusförmigen Abschnitt zum selbstzentrierenden Eingreifen in die Öffnung des Tragkörpers zu versehen. Vorteilhaft ist auch die Öffnung in dem Tragkörper in diesem Bereich konusförmig ausgebildet, so dass keine weitere Zentrierung des Elements aus Keramikmaterial nach dessen Einfügen in die Öffnung in den Tragkörper des Rostelementes erforderlich ist. Dadurch sitzt das Element aus Keramikmaterial nach dem Einfügen in die Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes ohne weitere Justagemaßnahmen direkt in der gewünschten Position.
Weiter vorteilhaft ist die Durchgangsöffnung durch das Element aus Keramikmaterial konusförmig zum Ausbilden eines Düseneffekt in Richtung weg von dem Rostelement. Hierdurch ist es möglich, Luft in das Brenngut, das auf dem Rostelement aufliegt, beim Einblasen in Richtung des Brennguts zu beschleunigen und in dieses an den gewünschten Stellen lokal begrenzt und/oder gezielt einzubringen.
Das Element aus Keramikmaterial kann als Hülsenelement ausgebildet sein. Durch dieses wird die Luft zum Regulieren der Verbrennung, also Trocknen und Entgasen, Verbrennen und Ausglühen, des auf dem Rost lagernden Brenngutes geleitet. Durch das Vorsehen einer konusförmigen inneren Öffnung ist es dabei wiederum möglich, eine Querschnittsverengung in Richtung des Luftaustritts aus dem Rostelement vorzusehen, also eine Düsenwirkung, um noch gezielter Luft in das Brenngut einbringen zu können.
Es sind somit unterschiedlichste Formgebungen des Elements aus Keramikmaterial möglich und entsprechend auch unterschiedlichste Öffnungsweiten der jeweiligen inneren Durchgangsöffnung durch das Element aus Keramikmaterial.
Ist das Element aus Keramikmaterial in der Seitenansicht T-förmig ausgebildet, weist also einen in die Öffnung des Tragkörpers und/oder des Hülsenelements einfügbaren Abschnitt und einen auf der Außenseite des Tragkörpers im Bereich der Öffnung, diese überdeckend, angeordneten oder anordbaren Kopfabschnitt auf, kann der Kopfabschnitt außenseitig in Richtung weg von dem Tragkörper abgerundet und/oder mit zumindest einer Fase versehen sein. Es kann ferner eine wulst- und/oder ringförmige Umrandung der Öffnung bzw. der Einfügestelle des Elements aus Keramikmaterial in dem Trägerkörper des Rostelements vorgesehen werden. Die wulst- oder ringförmige Überhöhung oder Umrandung kann beispielsweise aus einem Gussmaterial, wie der Tragkörper, oder aus Keramikmaterial, wie das Element aus Keramikmaterial, bestehen. Hierdurch ist es möglich, Luft von der Frontseite des Tragkörpers wegzuführen bzw. fernzuhalten und hierdurch die Lebensdauer der Roststäbe deutlich zu erhöhen. Ein Angriff von Luft an der Frontseite des Tragkörpers des Roststabs hätte ansonsten eine Beschädigung des Tragkörpers und in der Folge ggfs. auch eine Vergrößerung der Öffnung in diesem, durch die dann wiederum direkt die Luft zum Anfachen der Verbrennung des Brennguts hindurchträte, zur Folge. Es kann ferner auch ein Abscheren durch an dem Element aus Keramikmaterial angreifende, auf dem Rostelement liegende und/oder über dieses hinweg sich bewegende Gegenstände des Brennguts erschwert bzw. verhindert werden. Es ist somit ebenfalls möglich, zu verhindern, dass das in die Öffnung in dem Tragkörper des Rostelementes eingefügte Element aus Keramikmaterial ungewollt durch ein Angreifen von Brenngut, das über den Rost hinweg rutscht, aus der Öffnung in dem Tragkörper heraus gerissen wird.
Das Vorsehen von in die Öffnungen im Tragkörper des Rostelements eingefügten Elementen aus Keramikmaterial erweist sich gegenüber dem Vorsehen beispielsweise lediglich des Bereichs des Rostelementes, das die Öffnungen umfasst, aus Keramikmaterial als vorteilhaft, da ein Umrüsten bestehender Werkzeuge zur Herstellung der Rostelemente nicht oder kaum erforderlich ist, was bei dem Vorsehen eines Teils des Rostelementes aus Keramikmaterial der Fall wäre. Ferner ist das Einfügen von Elementen aus Keramikmaterial in die Öffnungen des Tragkörpers auch kostengünstiger in der Herstellung und ermöglicht es, in Abhängigkeit der jeweiligen Verbrennungsanlage die eingefügten Elemente aus Keramikmaterial zu variieren, insbesondere im Hinblick auf die Öffnungsweite der Durchgangsöffnungen und hier insbesondere einen vollständigen Verschluss einzelner solcher Elemente aus Keramikmaterial im Bereich von deren Durchgangsöffnungen vorzusehen, sofern dies stellenweise zum Verhindern eines Luftdurchtritts für sinnvoll erachtet wird.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
1 eine Seitenansicht eines mehrere Rostelemente umfassenden Vorschubrostes einer Verbrennungsanlage,
2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rostelementes,
3 eine Detailschnittansicht des Rostelementes gemäß 2 im Bereich der Linie A-A, mit in einer Öffnung im Tragkörper des Rostelementes eingefügtem erfindungsgemäßen Element aus Keramikmaterial,
4 eine Seitenansicht des Elementes aus Keramikmaterial gemäß 3,
5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rostelementes mit erfindungsgemäßen Elementen aus Keramikmaterial,
6 eine Detailschnittansicht des Rostelementes gemäß 5 im Bereich der Linie B-B und
7 eine Detailansicht eines Elements aus Keramikmaterial in Form eines Hülsenelements mit konischer innerer Durchgangsöffnung.
1 zeigt eine Seitenansicht bzw. teilweise Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Vorschubrostes 1 für eine Feststoffverbrennungsanlage, wobei der Rost eine Anzahl von Rostelementen 2 umfasst. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind in der Seitenansicht lediglich acht gestuft sich aufeinander abstützende Rostelemente gezeigt, die in einer Reihe angeordnet sind. Die einzelnen Rostelemente 2 stützen sich jeweils aufeinander ab, wie 1 entnommen werden kann, und bilden dadurch für Brenngut 3, das auf die Rostelemente 2 aufgebracht wird, eine gestufte Oberfläche, um das Brenngut auf dem Rost so lange aufzulagern, wie dies für die Verbrennung gewünscht wird.
Die Rostelemente 2 sind teilweise beweglich und teilweise nicht beweglich ausgebildet und angeordnet. Sie weisen jeweils einen Tragkörper 20 auf, der in der in 1 gezeigten Ausführungsvariante einteilig ist und insbesondere aus einem Metallguss- bzw. Stahlgussmaterial besteht. Der Tragkörper 20 eines jeden Rostelementes 2 umfasst einen Kopfbereich 21, der nicht nur dem Auflagern des Brenngutes dient, sondern ferner jeweils mit Öffnungen 22 versehen ist, durch die Luft bzw. Verbrennungsluft zum Steuern oder Regeln der Verbrennung des Brenngutes in dieses eingeblasen werden kann. Diese Öffnungen sind in 1 gestrichelt angedeutet und erstrecken sich im Material des Kopfbereichs 21 des Tragkörpers 20 eines jeweiligen Rostelementes 2. Die Öffnungen 22 treten jeweils frontseitig, also in der Frontfläche 23, des jeweiligen Kopfbereiches 21 der Rostelemente 2 aus. Bei der Verbrennung des Brenngutes 3 wird bislang durch die Öffnungen 22 selbst Luft in dieses eingeblasen. Als Ergebnis der Verbrennung des Brennguts wird das Rostelement 2 besonders im Kopfbereich 21 sehr stark erhitzt und damit durch den Sauerstoff der hindurchgeführten Verbrennungsluft stark oxidiert, wobei sich Substanzen bilden, die das Material der Rostelemente 2 angreifen und insbesondere zu einem Aufweiten der Öffnungen 22 in den jeweiligen Frontseiten 23 der Tragkörper 20 der Rostelemente 2 führen können. Um dies zu vermeiden, sind vorliegend erfindungsgemäß in die Öffnungen 22 Elemente 4 aus Keramikmaterial eingefügt. Dies ist den Figuren, insbesondere den jeweiligen Detailansichten der Elemente 4 aus Keramikmaterial zu entnehmen. Die Elemente 4 aus Keramikmaterial können dabei sehr unterschiedlich ausgebildet sein, umfassen jedoch in allen Ausführungsformen zumindest eine Durchgangsöffnung, durch die die Luft in das Brenngut 3 eingebracht wird.
In 2 ist ein Rostelement 2 in der Draufsicht gezeigt. Hierbei erstrecken sich zwei T-förmige Elemente 4 aus Keramikmaterial mit einem Kopfabschnitt 41 außenseitig aufliegend auf der Frontseite 23 des Kopfbereichs 21 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 und einem eingreifenden Abschnitt 40, in die frontseitige Wandung 27 des Tragkörpers 20 eingreifend. Die Detailschnittansicht in 3 zeigt weiter, dass das Element 4 aus Keramikmaterial in der Seitenansicht T-förmig ist und den eingreifenden Abschnitt 40 und den Kopfabschnitt 41 umfasst. Der eingreifende Abschnitt 40 greift in die Öffnung 22 des Kopfbereichs 21 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 ein und der Kopfabschnitt 41 liegt auf der Frontseite 23 des Kopfbereichs 21 des Rostelements 2 auf. Bei der Vorwärtsbewegung des Rostelements 2 in Fördereinrichtung des Vorschubrosts 1 wird die durch das Element 4 aus Keramikmaterial hindurchtretende Verbrennungsluft üblicherweise umgelenkt und strömt in direktem Kontakt mit der metallischen Oberfläche des Rostelements nach oben (bzgl. der Verbrennungsanlage), wodurch eine starke oxidationsbedingte Abzehrung des frontseitigen Rostelements auftritt. Durch Vorsehen des Kopfabschnitts 41 des Elements 4 aus Keramikmaterial wird die austretende Verbrennungsluft von der metallischen Oberfläche des Rostelements 2 ferngehalten und damit gegenüber bekannten Rostelementen die Abzehrung stark vermindert.
Ferner kann der Kopfabschnitt 41 bzw. insbesondere dessen gerundete umlaufende äußere Kante auch vermeiden, dass an dem Kopfabschnitt 41 angreifendes Brenngut, das dort über die Frontseite 23 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 hinweg gleitet, das Element 4 aus Keramikmaterial mitnimmt oder den Kopfabschnitt 41 von diesem abschert. Anstelle einer Rundung 42 können auch ein oder mehrere Fasen vorgesehen werden. Wie 3 weiter zu entnehmen ist, ist der in die Öffnung 22 eingreifende Abschnitt 40 des Elementes 4 aus Keramikmaterial außenseitig konisch ausgebildet, also als konusförmiger Abschnitt. Dementsprechend ist auch die Öffnung 22 bzw. ein die Öffnung umfassender Abschnitt 24 des Tragkörpers 20 konisch ausgebildet. Hierbei ist im Inneren des Tragkörpers der geringere Durchmesser d₁ und im äußeren Bereich, also im Bereich der Frontseite 23 des Kopfbereichs 21 des Tragkörpers 20, der größere Durchmesser d₂ zu finden. Der eingreifende Abschnitt 40 des Elementes 4 aus Keramikmaterial erstreckt sich dabei nur über einen Teilabschnitt 25 der Länge l des die Öffnung 22 umfassenden Abschnitts 24 des Tragkörpers 20. Dies ist ebenfalls 3 zu entnehmen. Grundsätzlich könnte er sich jedoch auch über die gesamte Länge des Abschnitts 24 erstrecken.
Das Elemente 4 aus Keramikmaterial weist eine innere Durchgangsöffnung 43 auf, die, wie 3 ebenfalls zu entnehmen ist, konusförmig ausgebildet ist, um eine Düsenwirkung zu erzielen. Hierbei ist der größere Durchmesser d₃ in Richtung des Inneren des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 angeordnet und der kleinere Durchmesser d₄ an der Luftaustrittsstelle, also im Kopfabschnitt 41 des Elementes 4 aus Keramikmaterial. Die Konusform der inneren Durchgangsöffnung 42 öffnet sich entgegengesetzt somit zu der Konusform der Öffnung 22 in dem Abschnitt 24 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 bzw. zu der äußeren Konusform des eingreifenden Abschnitts 40. Dies lässt sich insbesondere auch der Detailseitenansicht des Elementes 4 aus Keramikmaterial in 4 entnehmen. Durch das Vorsehen der Konusform insbesondere des eingreifenden Abschnitts 40 und dementsprechend der Öffnung 22 in dem Abschnitt 24 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 ist eine Selbstzentrierung des Elementes 4 aus Keramikmaterial in der Öffnung 22 beim Einfügen in diese möglich. Eine weitere Justage ist daher nicht erforderlich. Ferner können Scherkräfte, die gegebenenfalls durch Angriff von Brenngut am Kopfabschnitt 41 auftreten, besser aufgenommen werden, so dass ein versehentliches Herausreißen des Elementes 4 aus Keramikmaterial durch daran angreifendes Brenngut bzw. Teile von diesem verhindert werden kann. Ferner lässt sich eine noch bessere Abdichtung des Elementes 4 aus Keramikmaterial in der Öffnung 22 des Abschnitts 24 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 vorsehen als dies bei Ausbilden einer reinen Zylinderform möglich ist, da der Kopfabschnitt 41 die Öffnung 22 vollständig überdeckt. Zum Verbinden bzw. abdichtenden Verbinden des Elementes 4 aus Keramikmaterial und des Abschnitts 24, also des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2, kann ein verbindendes Klebemittel vorgesehen werden, das einen sicheren Halt des Elementes 4 aus Keramikmaterial in der Öffnung 22 des Abschnitts 24 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 auch bei hohen Verbrennungstemperaturen ermöglicht. Je nach Ausbilden der aneinanderliegenden Oberflächen des Elementes 4 aus Keramikmaterial und des Abschnitts 24 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 könnte es ggf. sogar möglich sein, diese als Reibpartner auszubilden, die gegebenenfalls sogar ohne Zwischenfügen eines Klebemittels eine dichte Verbindung vorsehen, allein aufgrund der Konusform und der erhöhten Oberflächenrauhheit sowohl des Elementes 4 als auch der Wandung der Öffnung 22 im Abschnitt 24.
Anstelle des Vorsehens eines konusförmigen eingreifenden Abschnitts 40 kann dieser auch zylindrisch ausgebildet werden, wie in den 5 und 6 angedeutet. Bei dieser Ausführungsform ist lediglich das Element 4 aus Keramikmaterial als ein zylindrisches rohrförmiges Element 44 ausgebildet, das in die Öffnung 22 im Kopfbereich 21 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 eingefügt ist. Wie den beiden Figuren zu entnehmen ist, ragt das zylindrische rohrförmige Element 44 durch die Öffnung 22 des Kopfbereichs 21 des Tragkörpers 20 hindurch und erstreckt sich auch über die Frontseite 23 des Rostelementes 2 hinaus. Um auch hier ein Abscheren bzw. Herausreißen des Elementes 4 aus der Öffnung 22 zu vermeiden bzw. Luft von der Frontseite 23 des Rostelements 2 wegzuführen, ist in dem Abschnitt 45, der über den Kopfbereich 21 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 hinaussteht, außenseitig eine wulstartige Umrandung 28 eines in die Öffnung 22 im Tragkörper 20 eingefügten Zwischenelements 122 oder in der Umgebung der Öffnung 22 selbst ausgebildet. In der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsvariante stützt sich das hülsenförmige auf einer nach innen in eine innere Durchgangsöffnung 123 hinein ragenden Abstützfläche 124 des Zwischenelements ab. Das Element 4 ist also vollständig in dem Zwischenelement 122 aufgenommen. Dies kann auch bei dem Ausbilden des Tragkörpers 20 im Bereich der Öffnung 22 in der Form des Zwischenelements der Fall sein. Das Zwischenelement 122 kann aus demselben Material wie der Tragkörper 20 bestehen und/oder aus Keramikmaterial. Ist der Tragkörper 20 im Bereich der Öffnung 22 nur in der Form des Zwischenelements ausgebildet, jedoch kein separates Zwischenelement hier vorgesehen, besteht dieser Bereich des Tragkörpers vorteilhaft aus dem Material des Tragkörpers, insbesondere aus Stahlguss.
Das Element 4 aus Keramikmaterial, das in den 5 und 6 zylindrisch rohrförmig ausgebildet ist, weist eine zylindrische innere Durchgangsöffnung 46 auf. Anstelle einer solchen zylindrischen Durchgangsöffnung 46 könnte auch eine konisch zulaufende Durchgangsöffnung vorgesehen werden, wie die konische Durchgangsöffnung 43 bei der Ausführungsform des Elements 4 gemäß 2, 3 und 4, um eine noch bessere Düsenwirkung beim Zuführen von Luft in das Brenngut 3 zu ermöglichen. Eine solche Ausführungsvariante ist in 7 gezeigt.
Dieses weist außenseitig eine zylindrische Formgebung auf und ist mit einer konisch zulaufenden Durchgangsöffnung 48 versehen. Hierdurch ergibt sich wiederum eine Düsenwirkung beim Durchleiten von Luft zum Einleiten von dieser in das Brenngut 3. Die Luft kann somit zielgerichtet und beschleunigt in das Brenngut eingeblasen werden.
Auf der Innenseite der frontseitigen Wandung 27 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 kann anstelle des Zwischenelements 122 ein die Öffnung 22 in der Wandung 27 umgrenzendes zylindrisches Ansatzstück angefügt sein, in das das Hülsenelement 47 oder 44 zum Teil aufgenommen wird Das Ansatzstück kann an die frontseitige Wandung 27 angegossen werden. Ferner ist es möglich, die Wandung direkt mit einem solchen Ansatzstück zu versehen oder dieses dort beispielsweise durch Schweißen oder Löten anzubringen.
Anstelle der außenseitigen Zylinderform des Hülsenelementes 47 oder 44 kann dieses ebenfalls konisch zulaufend ausgebildet werden, um ein Selbstzentrieren beim Einfügen des Hülsenelementes 47 bzw. 44 in die Öffnung 22 in der fronseitigen Wandung 27 des Tragkörpers 20 des Rostelementes 2 zu ermöglichen. Das Hülsenelement 47 bzw. 44 besteht aus einem Keramikmaterial und durch dessen innere Durchgangsöffnung 46 bzw. 48 wird Luft zum Regulieren der Verbrennung des Brenngutes 3 hindurch geleitet.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von Rostelementen, die zumindest eine Öffnung in ihrem Tragkörper aufweisen, durch die Luft in das Brenngut, das auf den Rostelementen aufliegt, hindurchgeleitet werden kann, können auch noch zahlreiche weitere Varianten vorgesehen werden, auch Kombinationen der vorstehend genannten, gezeigten und beschriebenen Ausführungsvarianten, bei denen jeweils ein Element aus Keramikmaterial in diese Öffnungen eingefügt ist und selbst zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist zum Durchleiten von Luft in das Brenngut.
Bezugszeichenliste

1: Vorschubrost
2: Rostelement
3: Brenngut
4: Element aus Keramikmaterial
20: Tragkörper
21: Kopfbereich
22: Öffnung
23: Frontseite
24: Öffnung 22 umfassender Abschnitt
25: Teilabschnitt
26: Oberseite
27: frontseitige Wandung
28: wulstartige Umrandung
40: eingreifender Abschnitt
41: Kopfabschnitt
42: Rundung
43: konische Durchgangsöffnung
44: zylindrisches rohrförmiges Element
45: Abschnitt
46: zylindrische Durchgangsöffnung
47: Hülsenelement
48: konische Durchgangsöffnung
122: Zwischenelement
123: innere Durchgangsöffnung
124: Abstützfläche
d₁: kleinerer Durchmesser
d₂: größerer Durchmesser
d₃: größerer Durchmesser
d₄: kleinerer Durchmesser
l: Länge von 24

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 567230 [0002]

Claims

Rostelement (2) für einen Rost (1) einer Feststoffverbrennungsanlage, umfassend zumindest einen Tragkörper (20) mit zumindest einer Öffnung (22) zum Durchleiten von primärer Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (22) mit zumindest einem in diese eingefügten, mit zumindest einer Durchgangsöffnung (43, 46, 48) zum Durchleiten von Verbrennungsluft versehenen Element (4, 44, 47) aus Keramikmaterial versehen ist.
Rostelement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4, 44, 47) in der Öffnung (22) gasdicht befestigt ist.
Rostelement (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4, 44, 47) in der Öffnung (22) durch Klebemittel befestigt ist.
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (44, 47) rohrförmig und/oder hülsenförmig ist.
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) einen konusförmigen Abschnitt (40) zum selbstzentrierenden Eingreifen in die Öffnung (22) des Tragkörpers (20) aufweist.
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (43, 48) durch das Element (4, 47) aus Keramikmaterial konusförmig ist zum Ausbilden eines Düseneffekts in Richtung weg von dem Rostelement (2).
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) in dem Tragkörper (20) konusförmig ausgebildet ist zum selbstzentrierenden Einfügen des konusförmigen Abschnitts (40) des Elements (4) in diese.
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) aus Keramikmaterial in der Seitenansicht T-förmig ausgebildet ist mit einem in die Öffnung (22) des Tragkörpers (20) einfügbaren Abschnitt (40) und einem auf der Außenseite (23) des Tragkörpers (20) im Bereich der Öffnung (22), diese überdeckend angeordneten oder anordbaren Kopfabschnitt (41).
Rostelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine wulst- und/oder ringförmige Umrandung (28) der Öffnung (22) in dem Tragkörper (20) vorgesehen ist, die das hülsenförmige Element (47) auf der Frontseite (23) des Tragkörpers (20) umgibt, um austretende Luft von der Frontseite (23) des Tragkörpers (20) fernzuhalten.
Rostelement (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (41) und/oder die wulstartige und/oder ringförmige Umrandung (28) außenseitig in Richtung weg von dem Tragkörper (20) abgerundet und/oder mit zumindest einer Fase versehen ist.
Rostelement (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Element (4, 44, 47) aus Keramikmaterial in das Material des Tragkörpers mit eingegossen ist oder wird.
Vorschubrost (1) für eine Feststoffverbrennungsanlage, insbesondere Müll- oder Biomasseverbrennungsanlage, umfassend eine Anzahl von Rostelementen (2) mit zumindest einem Element (4) aus Keramikmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Element (4, 44, 47) aus Keramikmaterial, umfassend zumindest eine Durchgangsöffnung (43, 46, 48) und zumindest einen Mantel aus Keramikmaterial.
Element (4, 44, 47) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Element T-förmig und/oder in Form zumindest eines Rohres und/oder hülsenförmig ausgebildet ist.
Element (4, 44, 47) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung eine konisch zulaufende innere Durchgangsöffnung (43, 48) ist.
Element (4) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) T-förmig ist mit einem eingreifenden Abschnitt (40) und einem Kopfabschnitt (41), wobei der eingreifende Abschnitt (40) außenseitig konisch zulaufend ausgebildet ist.