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Um eine senkrechte Achse drehbarer Rost Den Gegenstand der Erfindung
bildet ein um eine senkrechte oder zu dieser geneigten Achse drehbarer kraterförmiger
Rost, der aus einer Anzahl von drehbaren Stufen besteht, zwischen welchen unbewegliche
Ringe vorgesehen sind.. Es sind schon Drehroste bekannt, die aus mehreren Stufen
bestehen, auf denen der Brennstoff durch Drehung der einzelnen Stufen um versetzte
Achsen verschoben wird, wobei dieser Brennstoff am äußersten Rande des Rostes aufgegeben
wird. Außerdem sind auch drehbare Roste bekannt, bei denen der Brennstoff am äußeren
Rande aufgegeben und bei denen durch Zusammenwirken mit einem feststehenden Ring
entsprechender Form der Brennstoff. in radialer Richtung über den Rost gefördert
wird. Gegenüber diesen. bekannten Rosten hat der Rost nach der Erfindung den Vorteil,
daß er während des Betriebes eine Änderung der Hubgröße auf den einzelnen Stufen
ermöglicht. Ferner kann auf die bekannten Roste der Brennstoff nur an einer Stelle,
und zwar nur eine Brennstoffart, aufgegeben werden, während die Kühlung der stark
wärmebeanspruchten Rostteile äußerst schwierig ist und auch die Anbringung von Organen
zur Verhinderung des Zusammenbackens der Schlacke, zum Durchschüren des Brennstoffes
und zum Abreißen der anbackenden Schlacken von den Rostgittern technische Schwierigkeiten
bereitete. Außerdem ist es bei diesen Rosten nicht möglich, während des Betriebes
die relative Bewegung der einzelnen Stufen zueinander zu ändern, welche, Maßnahme
wesentliche Vorteile mit sich bringt und unter anderem das Anpassungsvermögen des
Rostes an verschiedene Betriebsbedingungen wesentlich erweitert und die Durchschürung
erleichert.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß der drehbare Rost
aus Stufen besteht, die aus drehbaren und nichtdrehbaren Ringen zusammengesetzt
sind, wobei bei Verwendung mehrerer Stufen aus je einem drehbaren
und
einem nichtdrehbaren Ring einer oder mehrere dieser nichtdrehbaren Ringe während
des Betriebes von Hand oder automatisch zwecks Änderung der Amplitude des Hubes
der betreffenden Stufe verschiebbar ausgebildet sind.
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Inder Mitte der Feuerung ist eine Schlakkenkammer zum gänzlichen Ausbrennen
der Brennstoffreste, welche vom Roste abgeführt werden, mit einer Zerkleinerungsvorrichtung
zum Zerkleinern und Abführen. der Schlacke und mit einem Rohr zur Zuführung der
Zweitluft aus der Feuerungsmitte vorgesehen.
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In den meisten Fällen wird der Brennstoff an einer Stelle am Umfang
der Außenstufe zugebracht; der frische Brennstoff kann aber zusätzlich auch an den
nachfolgenden Stufen zugebracht werden, z. B. bei der Verbrennung einer stark backenden
Kohle oder eines Gemisches verschiedener Brennstoffe mit verschiedener Verbrennungsgeschwindigkeit.
Außerdem kann der Brennstoff auch auf jeder Stufe an verschiedenen Stellen eingebracht
werden, und zwar durch eine Anzahl von Öffnungen, welche in der Drehrichtung als
auch der Höhe nach relativ zueinander verschoben sind. Durch diese Anordnung ist
die Möglichkeit gegeben, einerseits frischen Brennstoff unter die brennende Schicht
unterzuschieben und andererseits verschiedene Brennstoffsorten in Schichten übereinander
zu lagern.
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In Abb. i a und i b ist ein senkrechter Schnitt und der Grundriß der
Feuerung für den Fall veranschaulicht, daß sich der Brennstoff durch den Druck der
Ringe vom Außenrande zum Innenrande der Stufe hin bewegt. In Abb. 2 ist schematisch
ein lotrechter Schnitt durch die' Feuerung veranschaulicht, in welchem Falle die
zwangsläufige Bewegung des Brennstoffes vom Innenrande der Stufe zum Außenrande
vor sich geht. Abb. 3 veranschaulicht eine Einzelheit der Lagerung des Ringes auf
der Konsole, die Abb. 4 und 5 lotrechte Schnitte durch die Stufe. Abb. 6 und 7 a
veranschaulichen eine Einrichtung zum Verhindern des Anbackens der Schlacke auf
der Rostoberfläche und zum Zerkleinern des zusammengebackenen Brennstoffes im Schnitt
und Abb. 7 b im Grundriß.
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Die in Abb. i a und i b veranschaulichte Feuerung bestellt aus drei
Stufen i', i" und i"'. Der Brennstoff wird auf jede Stufe durch Schneckenfördern
2 , a" und 2... zugebracht. über der Stufe i' ist ein Ring 4 von geeigneter Form
mit einem Zahn 4" gelagert. Dieser Zahn liegt in der Drehrichtung vor der Öffnung
,zum Einbringen des Brennstoffes.
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Die Stufen i, welche aus einzelnen gußeisernen Roststäben mit feuerfester,
körniger Füllung bestehen, sind auf Ringen 5', 5", 5"# gelagert. Die Ringe 5 sind
auf mehreren (drei oder mehr) Rollen 6', 6", 6"' gelagert, welche in eine Drehbewegung
versetzt werden. Die Ringe 5 und mit ihnen auch die Stufen i werden durch eine durch
das Gewicht der Ringe 5, der Stufen i und des auf den Stufen liegenden Brennstoffes
hervorgerufene Reibungskraft mitgenommen und in eine Drehbewegung versetzt. Die
Drehung kann auch durch eine Zahnradübersetzung hervorgerufen werden. Die Wellen
T, 7", 7"' mit den aufgefeilten Rollen 6 (oder Zahnrädern) werden in beliebiger,
bekannter Weise angetrieben, wobei die Umdrehungszahl der einzelnen Wellen und dadurch
auch die Umdrehungszahl der entsprechenden Stufen voneinander unabhängig geändert
werden kann.
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Zwischen den Stufen - sind auf Konsolen g', g", Ringe 8', 8" gelagert.
Hinter der letzten Stufe ist eine auf der Konsole i i aufgehängte Schlackenkammer
io angeordnet.
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Die Konsolen g', g", i i sind an Säulen 12', 12", 12"' befestigt.
Auf denselben Säulen sind die Lager der Rollen 6 angeordnet, so daß das ganze Gerüst
auf diesen Säulen aufruht.
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Die Ringe 8 tragen Vorsprünge 8ä und 8"'. In einer bestimmten Entfernung
vom Boden der Schlackenkammer io ist ein Rost 13 mit zwei Öffnungen 15. angeordnet.
über den üffnungen 15 sind Vorsprünge 16 angeordnet, welche an beiden Seiten dachartig
abgeschrägt sind. Die Luft wird unter den Rost 13 durch Öffnungen 14 in der Mauerung
der Schlackenkammer i o zugeführt.
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über dem Rost 13 bewegt sich ein von den Zahnrädern 18, ig angetriebenes
Balkenkreuz. Durch die Mitte des Kreuzes führt ein Rohr 2o zur Zuleitung der Zweitluft,
welches mit Austrittsöffnungen 21 versehen ist.
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Der Ring 4 über der oberen Stufe besteht aus zwei Ringhälften. Der
Vorsprung 4" befreit einen Teil der Oberfläche der Stufe i' vom Brennstoff,
auf welchen Teil die Förderv orrichtung 2' frischen Brennstoff zubringt. Im Laufe
der ersten Halbumdrehung wird der Brennstoff auf der Stufe nicht verschoben, demgegenüber
aber wird der Brennstoff während der zweiten Umdrehungshälfte durch den Druck des
Vorsprunges 4" auf die nachfolgende Stufe heruntergeworfen.
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Infolge der relativen Verschiebung der Drehachse der Stufe i und der
Achse des Ringes 8 wird die freie Breite der Stufe unter dem Ringe 8 geändert. Bei
der angegebenen Drehrichtung wird der Brennstoff von der Stufe i' auf die Stufe
i" beim Vergrößern der freien Breite der Stufe i" vom Minimum zum Maximum heruntergeworfen.
Beim Abnehmen der freien Breite der Stufe i" vom
Maximum zum `Minimum
tritt ein Herabwerfendes Brennstoffes von der Stufe i" auf die Stufe i"` ein. Das
gleiche gilt auch für die nachfolgenden Stufen.
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Der Brennstoff wird also von der Stufe za auf die Stufe ya=i stets
in der Zeit heruntergeworfen, wenn die freie Breite der Stufe n- i .zunimmt. Der
Unterschied der maximälen und minirealen freien Breite der Stufe, d. i. aisG die
Amplitude des Hubes auf der Stufe, ist- gleich- der -doppelten Entfernung der Drehachse
von-der.-Achse des entsprechenden Ringes.
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Durch Verschiebung des Ringes 8 wird auf der gegebenen Stufe in gewünschten
Grenzen die Hubamplitude geändert. Die Verschiebung der Ringe-8 wird bei -Zweckmäßiger
Lagerung auf den Ik-,onsölen g -ohne Schwierigkeit---durchgeführt da- sich die Ringe
8 nicht drehen und fast -gänzlich vom Drucke der Nachbarstufen entlastet sind.
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Die Ringvorsprünge 8" die Anzahl und die Form dieser kann beliebig
gewählt werden. Diese haben die Aufgabe, eine Verschiebung des Brennstoffes nicht
nur-in radialer Richtung, sondern auch in tangentialer Richtung zu bewirken und
nebenbei einbesseres Durchmischen des Brennstoffes, ein Zerkleinern der zusammengebackenen
Stücke und die Sicherung einer gleichmäßigen Höhe der Brennstoffschicht auf der
Stufe zu gewährleisten. Diese Vorsprünge -sind auswechselbar, und durch die Auswechslung
bei -Einstellung des Feuerungsbetriebes ` kann eine @ andere Form des Ringes er-zielt@werden.
Außerdem können diese Vorsprünge verschiebbar durchgeführt werden, wobei sie auch
während des Betriebes der Feuerung verschoben werden können.
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Die von der inneren Stufe in die Schlackenkammer heruntergeworfene
Schlacke brennt infolge der Zufuhr von Luft von unten guf aus. Die Schlacke wird
von dem Balkenkreuz mitgenommen und wird durch dieses am Rande des Vorsprunges 16
zermalmt und in die Öffnung 15 heruntergeworfen.
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Durch die Öffnungen 21 in der Röhre 2o wird in die Feuerung Zweitluft,
Dampf oder gasförmiger Brennstoff zugeführt.
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Die Größe der Öffnungen 21, und die Strömungsrichtung aus diesen Öffnungen
können geändert werden. Durch den Strom der Zweitluft oder des Dampfes von der Mitte
zum Umfange hin, welcher in schräger Richtung zum Gesamtstrom der Gase verläuft,
werden die Rauchgase innig durchmischt, was zum schnelleren Trocknen und Entzünden
des frischen Brennstoffes beiträgt-.
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Bei der schematisch in Abb. 2 veranschaulichten Feuerung geht die
Hauptbewegung des Brennstoffes vom Umfange zur Mitte durch die- Schwerkraft, des
Brennstoffes vor sich. Durch den Druck der Ringe, deren Achsen nicht konzentrisch
mit den Drehachsen der entsprechenden Stufen sind, wird eine Bewegung des Brennstoffes
vom Innenrande der Stufe zum Außenrande gegen die Richtung der Hauptbewegung des
Brennstoffes hervorgerufen, so daß eine Gesamtbewegung des Brennstoffes in Form
von Schleifen entsteht.
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Sonst- stimmt diese zweite Bauart des Feuerungsrostes mit der in Abb.
i a und i b veranschaulichten Ausführung überein. Wenn der Ring 8 auf der Konsole
mittels Rollen 40 gelagert ist, wie in Abb. 3 veranschaulicht ist, kann -der Ring
verschoben werden, wenn die Achsen der Rollen 4o miteinander parallel sind.
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In Abh. 4 ist eine abgeänderte Bauart mit ,vvassergekühlten Ringen
veranschaulicht.
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Der Rost der Stufen besteht aus drei Teilen z", ib, i, Der mittlere
Teil i" ist durch eine Rippe 25 mit dem Tragring 5 fest verbunden. Die Randteile
1b und i, sind gelenkig an den Mittelteii ia angehängt. Der Teil ib wird an die
obere Oberfläche des Ringes nur durch einen Teil des Eigengewichtes und durch das
Gewicht des auf dem entsprechender- Teil des' Rostes aufruhenden Brennstoffes angepreßt.
Der Teil @i, wird an den unteren Teil des Ringes dadurch angepreßt, daß sein Schwerpunkt
so außerhalb des Gelenkes liegt, daß er ein Drehmoment hervorruft. Der Reibungswiderstand
wird deshalb sehr gering sein.
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Der Ring 8 wird mit Hilfe von Rohren gekühlt, durch welche Wasser
hindurchfließt. Diese Rohre können an den Kessel angeschlossen sein. Im Bedarfsfalle
wird ein Schürglied 23 -zum Zwecke einer Zerkleinerung der Schlacke auf dem Roste
und zum Verhindern der Möglichkeit eines Festbrennens dei-Schlacke verwendet. Dieses
Schürglied kann ebenfalls durch Wasser gekühlt werden. Beim Drehen der Stufe wird
der Brennstoff über das Schürglied hinübergedrängt, so daß die Schlacke am Roste
nicht festbrennen kann; gleichzeitig wird die Schlacke zerkleinert. Das Schürglied
23- ist in einem bestimmten Winkel zur Radialrichtung angeordnet, und zwar so, daß
der Brennstoff vori der Stufe nicht heruntergeworfen wird, sondern daß er sich im
Gegenteil am Außenrande der Stufe anhäuft. Das Schürglied 23 kann sich entweder
über die ganze Breite der Stufe erstrecken, oder es kann nur über -einem Teil der
Stufe beim Innenrande gelagert sein (s. 23, z3', Abb. ib). Den gleichen Zweck kann
das Messer 24 (Abb.4) erfüllen, welches sich periodisch oder je nach Bedarf durch
eine Öffnung im Ringe hindurchschiebt.
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In Abb. 5 ist eine Abänderung der Bauart
mit Luftkühlung
des Ringes und des Rostes veranschaulicht, welch letzterer nur aus zwei Teilen i.
und ib besteht.
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Der Teil ib ist gelenkig in den Teil i" eingehängt, und dies in gleicher
Weise wie im vorbehandelten Falle. Der Ring ist mit einem Kratzer 26 versehen, welcher
sich durch das Eigengewicht an die Oberfläche des Rostes anpreßt und ein Hindurchfallen
der feineren Bestandteile durch die Fuge zwischen dem Ring 8 und dem Roste i" verhindert.
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Eine scharfe Kühlung des Ringes wird durch eine sehr schnelle Strömung
der Luft um die Innenoberfläche der Ringe herum erzielt. Der Raum unter dem Roste
ist zu diesem Zwecke vom übrigen Raume durch eine Zwischenwand 27 abgeteilt, welche
mit einer Reihe von Offnungen 28: versehen ist; die der Stufe zugebrachte Luft strömt
durch diese Öffnungen.
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Bei großen Belastungen ist es nicht vorteilhaft, durch die Öffnungen
28 die ganze, für die gegebene Stufe notwendige Luftmenge zuzuführen, da ein großer
Druckverlust und ein ungleichmäßiges Strömen der Luft durch den Rost eintritt. In
diesem Falle werden in der Zwischenwand 27 eine Reihe von Öffnungen angeordnet,
welche durch Klappen 29 verschlossen sind. Die Gelenkseinhängung der Klappe 29 ist
gegenüber dem Mittelpunkte der Klappe verschoben. Dem Öffnen der Klappe wirkt somit
das Moment (b-a) # r # q
entgegen, wobei q das spezifische Gewicht
des Klappentellers ist. Der Druckunterschied auf beiden Seiten der Klappe 29 bewirkt
ein Moment (b-a) # r # h, wobei h den Unterschied der Drücke
auf beiden Seiten der Klappe bezeichnet. Dieses Moment wirkt in der Richtung des
öffnens der Klappe. Sobald die durch die Öffnung 28 strömende Luftmenge einen bestimmten
Wert überschritten hat, bei welchem der Unterschied der Drücke auf beiden Seiten
den Wert lt = q erreicht, beginnt sich die Klappe bei weiterer Vergrößerung
der zugeführten Luftmenge zu öffnen. Bei geringer Belastung wird somit die ganze
Menge der zugeführten Luft durch die Öffnung 28 hindurchströmen, bei großer Belastung
wird aber ein Teil der Luft durch die zweite Reihe der Öffnungen hindurchgehen,
so daß der Unterschied der zu beiden Seiten der Zwischenwand 27 herrschenden Drücke
niemals den Wert h = q überschreitet.
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Die Einrichtung zum Losbrechen und Zerkleinern der Schlacke, welche
in Abb. 6 veranschaulicht ist, wirkt folgendermaßen: der Teil 30 ist in einem
im Rost vorgesehenen Neste gelagert und wird durch eine Stange betätigt, die in
einem im ganzen mit dem Roste durchgeführten Lager geführt wird. Beim Drehen der
Stufe läuft die Rolle 33 auf einem zweckmäßig angeordneten Vorsprung auf und hebt
den Teil 30. Nach dem Durchgang des 'Vorsprunges durch die Rolle 33 sinkt der Teil
3o durch die Wirkung des Gewichtes wieder zurück in seine Ruhelage. Die Wirkung
des Eigengewichtes kann noch durch entsprechende Federn oder durch ein Auftreffen
der Rolle 33 auf einen weiteren Vorsprung, welcher das Zurücksinken des Teiles
30 in sein Lager verursacht, verstärkt werden.
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Die Einrichtung zum Losbrechen und Zerkleinern der Schlacke, welche
in Abb. 7 a und 71) veranschaulicht ist, wirkt folgendermaßen: der zylindrische
Teil 34 endet in einer Gabel 35, welche mit zwei Rollen 36 und 37 versehen ist.
Beim Drehen der Stufe stößt die Rolle 36 auf einen zweckmäßig angeordneten Vorsprung
38 an und verdreht den Teil 34 um einen bestimmten Winkel. Durch das Verdrehen des
Teiles 34 wird die Schlacke vom Roste losgerissen und zerkleinert. Wenn der Teil
34, wie in der Abbildung veranschaulicht ist, im schrägen Teil des Rostes angeordnet
ist, schiebt sich der Teil 34 bei der Drehung um 90° mit einer Hälfte seines Umfanges
aus der Rostoberfläche heraus, was ein noch stärkeres Zerkleinern der Schlacke verursacht.
Beim Weiterdrehen der Stufe stößt die Rolle 37 an einen weiteren Vorsprung 39 an,
wodurch der Teil 34 in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt wird. Die Lage des
Vorsprunges 38, auf welchen die Rolle 33 des Teiles 3o aufläuft, kann von Hand aus
der automatisch in an sich bekannter Weise geändert werden, wodurch der Drehwinkel
des Teiles 34 oder die Höhe des angehobenen Teiles 30 gesteuert werden kann.
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Die Feuerung mit unbeweglichen Ringen nach der Erfindung vereinfacht
beträchtlich die Hubänderung der einzelnen Stufen während des Betriebes, sichert
eine verläßliche Kühlung der Stirnflächen, erleichtert die Durchführung einiger
Einrichtungen zum Zerkleinern der Schlacke, ermöglicht das Zubringen .des Brennstoffes
auf eine Reihe von Stufen oder bei einer Stufe an mehreren Stellen, wodurch die
Aufgabe eines gleichzeitigen Verbbrennens mehrerer Brennstoffsorten mit abweichender
Verbrennungsgeschwindigkeit, die Aufgabe des Aufeinanderschichtens verschiedener
Brennstoffsorten und des Zuführens von frischem Brennstoff unter die brennende Schichte
ihre Lösung findet.
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Außerdem ermöglicht die Feuerung nach der Erfindung die Bewegung des
Brennstoffes in Schleifenforrn.