DE3343026A1

DE3343026A1 - Ausbildung des feuerraumgewoelbes, insbesondere fuer einen stufenrost

Info

Publication number: DE3343026A1
Application number: DE19833343026
Authority: DE
Inventors: Balduin Dr. 8035 Gauting Pauli
Original assignee: WAERMETECHNIK DR PAULI GmbH
Current assignee: WAERMETECHNIK DR PAULI GmbH
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-06-05

Description

Bekanntlich ist das Feuerraumgewölbe besonderen Wärme-
belastungen sowie hohen Rauchgasgeschwindigkeiten ausgesetzt.
Infolge der hohen Temperaturen, der enormen Temperaturschwankungen und des unmittelbar Vorbeistreichens bzw.
Auftreffens der zum Teil noch brennenden Gase ist die Kante am Eintritt in den Feuerraum, insbesondere bei Rostfeuerungen verschleißanfällig.
Es wäre günstig, gerade im Bereich der hohen Beanspruchungen, insbesondere durch die hohen Verbrennungstemperaturen, ein widerstandsfähiges Element anzuordnen, das, falls möglich, gleichzeitig die Gewölbesteine selbst schützen sollte. Ein solches Element in der nachbeschriebenen Weise ist bisher unbekannt.
Erreicht wird solch ein kombinierter Schutz dadurch, daß bei einem Feuerraumgewölbe, insbesondere für Rostsysteme, ein im Umströmungsbereich mit den höchsten Rauchgasgeschwindigkeiten angeordneter luftgekühlter Gewölbeschutzbalken vorgesehen ist.
Besonders ungewöhnlich ist es, wenn dem Gewölbeschutzbalken eine zweite Funktion gegeben wird, die darin besteht, die Sekundärluft zuzuführen.
Günstig ist es, wenn auf der Vorderseite des Gewölbeschutzbalkens Luftaustrittslöcher vor diese gehängte Wärmeschutzsegmente vorgesehen sind.
Hierbei können die Wärmeschutzsegmente über einen nach unten sich vergrößernden Spalt für den Luftaustritt verfügen.
Der Gewölbeschutzbalken kann auch als Sekundärluftverteiler ausgebildet sein. Die Aufgabe wird besonders überzeugend erfüllt, wenn der Gewölbeschutzbalken unabhängig vom tragenden Gewölbe ist. Eine Verbindung zum Gewölbeschutzbalken ist nicht vorhanden. Dieser kann sich sowohl nach der Seite als nach oben frei ausdehnen.
Vorzugsweise besteht er aus Sicromal. Besonders vorteilhaft und kraftsparend ist es, wenn die Sekundärluftzuführung insbesondere durch den Unterdruck im Feuerraum erfolgt.
Durch die Maßnahme nach der Erfindung werden die Gewölbesteine des Feuerraums in hervorragender neuartiger Weise geschützt, und zwar sowohl gegen hohe Verbrennungstemperaturen, gegen hohe Geschwindigkeiten bzw. Ablagerungen. Auf diese Weise ist die Vorderkante des Feuerraumgewölbes künftig gegen starke Temperaturschwankungen und hohe Verbrennungstemperaturen geschützt, wobei der Balken gleichzeitig als Sekundärluftverteiler wirkt. Die auf der Vorderseite des Sekundärluftbalkens vorgesehenen Luftaustrittslöcher und zusätzliche Schutzsegmente von 10 bis 15 cm Breite sind vorgesehen, um die Vorderseite des Balkens gegen zu starke Wärmeeinstrahlung zu schützen. Die Segmente selbst verfügen über einen nach unten hin sich vergrößernten Spalt für den Luftaustritt der Sekundärluft und die Sekundärluft dient zunächst als Kühlluft für den Gewölbeschutzbalken und anschließend als Kühlluft für die Segmente. Somit wird die Sekundärluft vor Eintritt in den Feuerraum entsprechend aufgewärmt, mit der Kühlung dieses Sicromal-Balkens wird somit gleichzeitig eine Luftvorwärmung der Sekundärluft erreicht.
Die Vorderkante des Gewölbes wird durch die Maßnahme nach der Erfindung nunmehr durch einen luftgekühlten Sicromal-Balken mit den Schutzsegmenten ausgeführt anstatt mit hochwertigem Stein- bzw. Stampfmassenmaterial versehen.
Der Verschleiß sinkt erheblich.
Der Balken ist gegen Temperaturwechselbeanspruchungen wesentlich widerstandsfähiger als Stein- und Massematerial, welches an dieser exponierten Stelle einem entsprechenden Verschleiß ausgesetzt ist.
Der Gewölbeschutzbalken übernimmt gleichzeitig die Funktion eines Sekundärluftbalkens. Durch geeignete Anordnung des Luftaustritts werden auch die Schutzsegmente gekühlt; die Sekundärluft gezielt und vorgewärmt in den Feuerraum eingeleitet.
Das über dem Gewölbeschutzbalken liegende Gewölbe nimmt die gesamte darüberliegende Last auf und ist freitragend.
Die Ausdehnung des Balkens in der obenbeschriebenen Weise ist möglich.
Die Luftzuführung zum Gewölbeschutzbalken erfolgt über ein Gebläse bzw. durch den Sog, der hervorgerufen wird durch den Unterdruck im Feuerraum und die hohe Rauchgasgeschwindigkeit an der Vorderkante des Gewölbes. Die Wandtemperatur des Gewölbeschutzbalkens wird an einer bzw. mehreren Stellen gemessen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese verdeutlichen in Fig. 1 das Problem; Fig. 2 ein Lösungsdetail; Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorderkante des Gewölbes und Fig. 4 einen Schnitt zur Verdeutlichung der Luftführung.
Die Erfindung ist anhand eines Stufenschwenkrostes bildlich erläutert, ohne daß sie darauf beschränkt wäre.
Ein nicht näher erläuterter Stufenschwenkrost 10 ist in einem Feuerraum 12 untergebracht. Die Bewegung der heißen Verbrennungsgase vom Ausbrennrost ist bei 14 verdeutlicht, die Rauchgase mit hoher Rauchgasgeschwindigkeit,die von oberen Stufen des Stufenrostes kommen, umströmen bei 16 die Vorderkante 18 des Gewölbes 20 bzw. 22. 24 ist die an sich bekannte Ofenmauerung.
Das Prinzip der Erfindung läßt Fig. 2 deutlich erkennen.
Zwischen zwei versetzt angeordneten Gewölbesteinen 26 bzw. 28 ist ein Gewölbeschutzbalken 30 vorgesehen, aus dem die (mittlerweile) vorgewärmte Kühlluft 32 zwischen noch zu beschreibenden Segmenten 34 austritt. Die Kühlluft wird zu beiden Seiten des Gewölbeschutzbalkens, wie bei 36 und 38 in Fig. 4 zu sehen, zugeführt. Die Luftführung im Gewölbeschutzbalken ist bei 40 angedeutet, wobei im Bereich des Pfeilkopfes ein Durchtritt nach aussen erfolgt. Weitere Einzelheiten sind in Fig. 3 angegeben; vor den Gewölbeschutzbalken sind die Segmente 34 gehängt, und zwar über Stege mit Verschweißungen 42.
Die Luft tritt also stellenweise durch den Gewölbeschutzbalken hindurch und streicht dann (in Richtung auf den Raum)oberhalb des Stufenschwenkrostes 10 aus und dient als Sekundärluft zur Verbrennung der bisher noch nicht verbrannten Bestandteile in den .erbrennungsgasen, insbesondere 16, aber auch 14. Die Strömungswege sind in den linken beiden Segmenten in .ig. 3 angegeben.
Aus der Luftaustrittsbohrung 44 verteilt sich die Luft hinter den Segmenten 42, und zwar in Richtung längs der beiden langen Kanten des Segments und tritt zwischen den Segmenten nach außen, nachdem sie sich vorher erwärmt hat bzw. den Gewölbeschutzbalken sowie die Segmente gekühlt hat. Das Prinzip der Luatführung ist in Fig. 4 verdeutlicht. Zugeführt wird die ühl- und Sekundärluft über die Kanäle 36 und 38 vom nicht dargestellten Gebläse aus, durchströmt den Gewölbeschutzbalken 30 und tritt unterhalb der Gewölbesteine 26; 28 zwischen den nicht gesondert gezeichneten Segmenten in den steuerraum aus.
Eine Dichtmasse 48 schafft eine gute Sperre gegen das eigentliche Gewölbe. Wie gesagt: der Gewölbeschutzbalken an sich ist ein geschlossenes Element, aus dem die einzelnen Luftaustrittsbohrungen 44 in den Raum zwischen Gewölbeschutzbalken und aufgeschweißten Segmenten 34 führen. Die Verteilung erfolgt zwischen die Spalte der Segmente.
In völlig neuartiger und überraschender Weise konnte das lange bestehende Problem des Schutzes der Gewölbesteine gelöst werden.

Claims

Gewölbeschutzbalken Ausbildung des Feuerraumgewölbes, insbesondere für einen Stufenrost Patentansprüche Ausbildung des Feuerraumgewölbes, insbesondere für innen Stufenrost, vorzugsweise Stufenschwenkrost, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen im Umströmungsbereich (18) mit den höchsten Rauchgasgeschwindigkeiten angeordneten luftgekühlten Gewölbeschutzbalken (30.
2. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewölbeschutzbalken (30) die Sekundärluft zuführt.
3. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite des Gewölbeschutzbalkens (30) Luftaustrittslöcher (44) und vor diese gehängte Wärmeschutzsegmente (34) aufweist.
4. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzsegmente (34) zwischen sich über einen nach unten sich vergrößernden Spalt (50) für den Luftaustritt verfügen.
5. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewölbeschutzbalken (30) als Sekundärluftverteiler ausgebildet ist.
6. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewölbeschutzbalken (30) unabhängig vom tragenden Gewölbe (26; 28 ...) ist.
7. Ausbildung des Feuerraumgewölbes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftzuführung der Sog im Feuerraum ist.