EP2362144A1

EP2362144A1 - Roststab

Info

Publication number: EP2362144A1
Application number: EP10154136A
Authority: EP
Inventors: Dieter Koch
Original assignee: Seko-Patent GmbH; Seko Patent GmbH
Current assignee: Seko-Patent GmbH; Seko Patent GmbH
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-08-31

Abstract

Ein Roststab (1) für Verbrennungsanlagen weist eine im Wesentlichen geschlossene, der Verbrennungsseite zugewandte Oberfläche auf sowie einen hinteren, zur Auflage auf einen Roststab zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich (2) und einen vorderen, zwischen Oberfläche (5) und Vorderkante abgerundeten Nasenbereich (3) mit auf der Unterseite ausgebildeter Auflagefläche (4) sowie von der Unterseite der den Rost bildenden Oberfläche vorstehende Kühlrippen (11) für Luftkühlung. In der Oberfläche (5) ist mindestens ein längsverlaufender, sich mindestens entlang eines Teils der Oberfläche erstreckender Schlitz (7) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roststab nach dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
Für die Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffe wie Hausmüll, Industriemüll, Holzabfälle, feste, poröse und flüssige Brennstoffe, sowie Brennstoffe mit hoher und niedriger Zündwilligkeit, kommen herkömmlicherweise Verbrennungsanlagen mit Feuerräumen zur Anwendung, in welchen der Brennstoff beispielsweise auf einen mechanisch betätigten Rost aufgebracht und darauf verbrannt wird.
Bei Verbrennungsanlagen wird in der Regel Verbrennungsgut mit hohem und tiefem Heizwert verarbeitet, so dass bei den eingesetzten Rostelementen grosse hitzebedingte Probleme auftreten können. Insbesondere im Bereich der Rostspitzen können durch die entstehenden hohen Temperaturen bei bekannten Rostanordnungen Spannungsrisse entstehen.
Massnahmen zum Verhindern von entstehenden Rissen sind einerseits das Vorsehen einer Kühlung, sowohl Luft oder Flüssigkeitskühlung, wie auch das Anordnen von Längsschlitzen im Bereich des Rostkopfes.
Insbesondere bei Luftkühlung beispielsweise mit vom Roststab nach unten vorstehenden Längskühlrippen bleibt ein gewisses Risiko von Spannungsrissen in der Rostoberfläche.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, an einem Verbrennungsrost infolge unterschiedlicher Temperaturen auftretende Spannungsrisse möglichst zu verhindern.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird mittels einem Roststab gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 gelöst.
Vorgeschlagen wird ein Roststab für Verbrennungsanlagen mit einer im Wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche, einem hinteren, zur Auflage auf einem Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Trägerbereichs und einem vorderen, zwischen Oberfläche und Oberkante abgerundeten Nasenbereich mit auf der Unterseite ausgebildeten Auflagebereich, sowie mit von der Unterseite des Rostes vorstehende Kühlrippen für Luftkühlung. Vorgeschlagen wird, dass in der Rostoberfläche mindestens ein längsverlaufender, sich mindestens entlang eines Teils der Oberfläche erstreckender Schlitz vorgesehen ist.
Gemäss einer Ausführungsvariante ist der Schlitz im Wesentlichen mittig längsverlaufend in der Oberfläche des Rostes angeordnet.
Der im Wesentlichen mittig längsverlaufende Schlitz kann mindestens der Hälfte der Länge des Rostelementes entsprechen. Auch eine längere Längsausdehnung beispielsweise entsprechend ¾ der Länge des Rostelementes ist möglich.
Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante ist es möglich zwei oder mehrere Längsschlitze vorzusehen, beispielsweise verlaufend im Bereich der beiden seitlichen Längskanten des Rostelementes.
Der vorgeschlagene Längsschlitz kann in seinem Querschnitt derart ausgebildet sein, dass er im oberen, gegen die Oberfläche des Rostelementes gerichteten Teil durch parallele Seitenwandungen gebildet wird, zur Bildung eines im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Schlitzes, währenddem die untere Öffnung, gerichtet gegen den Bereich der Kühlrippen des Rostelementes, der Schlitz zur Öffnung hin schräg nach aussen verlaufende Wandungen aufweist bzw. konisch auseinander verlaufende Längswandungen.
Das oder die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Rostelemente können selbstverständlich im Kopf- bzw. Nasenbereich zusätzliche schlitzartige Öffnungen aufweisen, wie aus dem Stand der Technik bekannt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, erfindungsgemäss vorgeschlagene Längsschlitze in Rostelementen vorzusehen, welche anstelle einer Luftkühlung eine Flüssigkeitskühlung aufweisen, mit entsprechend dafür vorgesehenen Kühlrohrregister.
Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Rostelementes sind in abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Roststab in Aufsicht,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C aus dem Rostelement von Figur 1,
Fig. 3 einen weiteren Längsschnitt entlang der Linie D-D aus dem Rostelement gemäss Figur 1,
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B aus dem Rostelement von Figur 1,
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie A-A des Roststabes aus Figur 1,
Fig. 6 vergrössert den Querschnitt eines erfindungsgemässen Längsschlitzes eines Roststabes, und
Fig. 7 in Aufsicht eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Roststabes.

Figur 1 zeigt in Aufsicht einen erfindungsgemässen Roststab 1 für eine Verbrennungsanlage. Derartige Roststäbe bzw. Elemente können nebeneinanderliegend zu praktisch beliebiger Breite verbunden angeordnet werden, um einen beweglichen Roststab für den Einsatz in einer Verbrennungsanlage zu bilden. Das hintere, in Figur 1 linke Ende des Roststabes 1 ist als Tragbereich 2 nasenartig ausgebildet, um in einer Verbrennungsanlage in an sich bekannter Weise in einer Halterung befestigt zu werden. Das vordere Ende des Roststabes 1 weist eine abgerundete Kante resp. Nase 3 als Fortsetzung der obenliegenden Verbrennungsfläche 5 auf. Tragbereich 2 wie auch Nase 3 sind derart ausgebildet, dass Roststäbe 1 sich schuppenartig versetzt überlappen, das heisst, sich jeweils die unter der Nase 3 befindlichen Auflageflächen 4 auf die Oberflächen 5 der nachfolgenden Roststäbe 1 abstützen resp. aufliegen und damit die Rostoberfläche der Verbrennungsanlage bilden.
In der Darstellung gemäss Figur 1 eines erfindungsgemässen Roststabes ist die Oberfläche insofern durchsichtig dargestellt, sodass die darunter angeordneten nach unten vorstehenden Kühlrippen 11 erkennbar sind. Ebenfalls erkennbar sind Querrippen 12 zur Verstärkung des Roststabes und zur Auflage auf einer darunter angeordneten Tragkonstruktion (nicht dargestellt) zum Halten bzw. gegebenenfalls Bewegen der einzelnen Roststäbe bzw. -elemente.
Damit die Verbrennungsluft durch die derart gebildete Rostoberfläche vom Raum unterhalb des Rostes in der Verbrennungsanlage in den Brennraum über dem Verbrennungsrohr gelangen kann, sind in der Seitenwand 13 der einzelnen Roststäbe 1 vorteilhaft Siken resp. Aussparungen 1' und 1" ausgebildet, welche zwischen nebeneinanderliegend angeordneten Roststäben 1 jeweils einen Durchgangsspalt für die Verbrennungsluft bilden. Diese Aussparungen 1' und 1" sind vorteilhaft zumindest im vorderen Roststabbereich von der Nase 3 ausgehend nach hinten verlaufend angeordnet, für verschiedene Einsatzzwecke in der Länge zwischen ca. 15% bis 80% der Gesamtlänge des Roststabes.
In Figur 1 ist nun der Verlauf des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Längsschlitzes 7 dargestellt, welcher mittig zwischen zwei Kühlrippen verlaufend ausgebildet ist. Dieser Längsschlitz 7 ist deutlich erkennbar im Längsschnitt gemäss Figur 2, welcher dem Schnitt entlang Linie C-C aus Figur 1 entspricht. Dieser Längsschlitz 7 entspricht in etwa ca. 60% der Gesamtlänge des Roststabes 1, allerdings handelt es sich hierbei selbstverständlich nur um ein Beispiel und andere Längen des Schlitzes sind möglich. So kann die Länge beispielsweise 50, 60, 80 oder gar 90% betragen, andere Werte sind ebenfalls möglich. Figur 3 zeigt in analoger Art und Weise einen Längsschnitt entlang der Linie D-D aus Figur 1, in welchem die Oberfläche des Roststabe 1 deutlich erkennbar ist.
In den Figur 4 und 5 sind Querschnitte durch den Roststab 1 aus Figur 1 dargestellt, und zwar entlang der Linien B-B sowie A-A. Dabei ist nebst der Ausbildung des mittigen Längsschnittes 7 erkennbar, dass die unten vorstehenden Kühlrippen 11 unterschiedliche Ausdehnungen nach unten aufweisen können. Währenddem gemäss Figur 4 zwei stärker vorstehende und zwei Kühlrippen mit geringer Breite vorgesehen sind, weisen die Kühlrippen im Bereich des Schnittes A-A in Figur 5 gleiche Ausdehnungen nach unten auf.
In Figur 4 sind ebenfalls die seitlichen Aussparungen 1' in den Seitenwandungen 13 des Roststabes 1 erkennbar, währenddem im Bereich des Schnittes A-A keine Aussparungen vorgesehen sind. Figur 6 zeigt im Querschnitt und in Vergrösserung Längsschlitz 7, welcher im oberen Bereich 8, der Oberfläche 5 des Roststabes 1 zugewandt parallel verlaufende Längswandungen aufweist, währenddem im unteren Bereich 10, den Kühlrippen zugewandt die Wandungen konisch nach aussen verlaufend ausgebildet sind. Das heisst im unteren Bereich weist der Längsschlitz 7 eine trichterartige Öffnung auf.
Der Längsschlitz 7 verhindert nun Spannungsrisse in der Rostoberfläche 5, indem sich die Rostoberfläche gegen den Schlitz hin bei erhöhten Temperaturen ausdehnen kann. Die trichterförmige Ausbildung des Schlitzes nach unten führt zudem dazu, dass kühlende Luft von unten gegen die Oberfläche 5 des Roststabes 1 geführt wird, um eine gewisse Entspannung in der Rostoberfläche zu ermöglichen.
In Figur 7 schliesslich wird eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Roststabes 1 dargestellt, indem hier je im Bereich der Seitenflächen bzw. Längskanten des Roststabes 1 Längsschlitze 17 ausgebildet sind. Dadurch wird eine Entspannung der Rostoberfläche 5 gegen die Seitenkanten hin ermöglicht. Selbstverständlich handelt es sich bei der Ausführungsvariante gemäss Figur 7 um ein Beispiel und es ist durchaus möglich, auch weitere Längsschlitze vorzusehen, wie beispielsweise zusätzlich im mittigen Bereich wie dargestellt in Figur 1. Auch asymmetrische Anordnung der Längsschlitze in der Rostoberfläche ist möglich, etc.
Ein weiterer Vorteil in der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Rostelemente bzw. einer Rostanordnung einer Verbrennungsanlage liegt darin, dass als Material für die einzelnen Rostelemente beispielsweise Stahl eingesetzt werden kann, bei unterschiedlicher Materialstärke. Durch das Ausbilden der Längsschlitze können selbst bei unterschiedlichen Materialstärken Spannungsrisse verhindert werden, indem auch bei stark unterschiedlich auftretenden Temperaturen infolge der Schlitze eine Materialentspannung möglich ist.
Bei den in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich selbstverständlich nur um Ausführungsvarianten, welche in x-beliebiger Art und Weise abgeändert, modifiziert oder durch weitere Elemente ergänzt werden können. Obwohl die dargestellten Rostelemente eine Luftkühlung aufweisen, ist das Anordnen von Längsschlitzen auch bei Roststäben mit Flüssigkeitskühlung bzw. dem Verwenden eines Kühlrohrregisters möglich.

Claims

Roststab (1) für Verbrennungsanlagen mit einer im Wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (5), einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich (2) und einem vorderen, zwischen Oberfläche (5) und Vorderkante abgerundeten Nasenbereich (3) mit auf der Unterseite ausgebildeten Auflagefläche (4) sowie mit von der Unterseite der den Rost bildenden Oberfläche vorstehende Kühlrippen (11) für Luftkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche (5) mindestens ein längsverlaufender sich mindestens entlang eines Teils der Oberfläche erstreckender Schlitz (7) vorgesehen ist.
Roststab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (7) im Wesentlichen mittig längs verlaufend im Roststab angeordnet ist.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Längsschlitz (7) mindestens der Hälfte der Länge des Roststabes (1) entspricht.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mindestens einen Längsschlitzes (7) im Bereich der oberen Öffnung (8), der Oberfläche (5) zugewandt im Wesentlichen parallel verlaufende Seitenflächen aufweist zur Bildung eines geradlinigen Schlitzes und im Bereich der unteren Öffnung (10) den Kühlrippen, zugewandt konisch nach aussen verlaufende Seitenwandungen aufweist zur Bildung einer trichterartigen Öffnung.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Längsschlitze vorgesehen sind, mindestens einer davon im Bereich der Oberfläche gegen eine Längsseitenkante des Roststabes hin zugewandt.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Längsschlitze je einer im Bereich der Oberfläche, je gegen eine seitliche Längskante des Roststabes zugewandt ausgebildet ist.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet, dass im Bereich der Nase (3) zwischen zwei benachbarten Kühlrippen parallel zur Seitenwand des Roststabes (1) verlaufende weitere Schlitze ausgebildet sind.
Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nach unten vorstehenden Kühlrippen (11) unterschiedliche Breite bzw. Ausdehnung nach unten aufweisen.