EP2372244B1

EP2372244B1 - Vorrichtung zur Wurfbeschickung eines Rostes mit kleinstückeligem Brennstoff

Info

Publication number: EP2372244B1
Application number: EP11450031.7A
Authority: EP
Inventors: Andreas Ing. Wilde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: EP2372244A1; ES2528627T3; AT11833U1; SI2372244T1; HRP20150160T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wurfbeschickung eines Rostes mit kleinstückeligem Brennstoff, umfassend ein antreibbares Schleuderrad, dessen auf einem Gestell gelagertes Gehäuse an eine Brennstoffzuleitung angeschlossen ist und einen tangentialen Brennstoffauswurf aufweist.
Zur Verbrennung kleinstückeliger Brennstoffe, wie Reststoffe aus der Papierproduktion, Klärschlamm, oder Reststoffe aus der Landwirtschaft ist es bekannt ( EP 1 416 224 A1 ), eine liegende Brennkammer vorzusehen, die auf einer Stirnwand ein Schleuderrad aufweist, mit dessen Hilfe der stückelige Brennstoff auf einen Rost abgeworfen wird. Siehe dazu auch Dokument US-A-5 433 573 Mit Hilfe einer geeigneten Primär- und Sekundärluftführung können unter Zumischung rückgeführter, gekühlter Abgase in den Primär- und Sekundärluftstrom gleichmäßige Verbrennungstemperaturen eingehalten und damit entsprechende Voraussetzungen für eine schadstofffreie Verbrennung des Brennstoffs geschaffen werden. Solche Heizkessel setzen allerdings eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der kleinstückeligen Brennstoffe über den Rost voraus, was mit herkömmlichen Wurfbeschickungen nur bedingt möglich ist und vor allem vom jeweils eingesetzten Brennstoff abhängt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderte Art zur Wurfbeschickung eines Rostes so auszugestalten, dass an den jeweils eingesetzten Brennstoff angepasste Bedingungen für eine gleichmäßige Wurfbeschickung des Rostes sichergestellt werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Zufolge dieser Maßnahmen wird es möglich, die Flugbahn des vom Schleuderrad durch den tangentialen Brennstoffauswurf des Gehäuses abfliegenden Hauptstroms des eingesetzten kleinstückeligen Brennstoffs in Abhängigkeit insbesondere von der durchschnittlichen Größe und Masse der Brennstoffteilchen so gegenüber dem Rost auszurichten, dass eine für eine gleichmäßige Verbrennung ausreichend gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs über den Rost gewährleistet werden kann. Bei einer üblichen liegenden Anordnung des Schleuderrads mit einer Ausrichtung des tangentialen Brennstoffauswurfs in Längsrichtung des Rostes bedeutet eine Gehäuseverschwenkung um die in diesem Fall horizontal verlaufende, quer zum Brennstoffauswurf gerichtete Schwenkachse eine Höhenausrichtung der Flugbahn, während eine Gehäuseverschwenkung um die zur Achse des Schleuderrads parallele Schwenkachse eine seitliche Ausrichtung der Flugbahn nach sich zieht. Über die Drehzahl des Schleuderrads lässt sich die durchschnittliche Abfluggeschwindigkeit und damit die Flugweite zusätzlich beeinflussen, sodass eine vorteilhafte Wurfbeschickung des Rostes für unterschiedliche Brennstoffe erreicht wird, wie Pellets jeglicher Art, Klärschlamm, Biertrebern, Getreideschlempe, Spukstoffe, Tiermehle, aber auch Kunststoffe, Papier- und Cellulosestoffe und dergleichen.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn der Rahmen den Brennstoffauswurf des Gehäuses umgreift und eine zur Achse des Schleuderrads parallele Schwenkachse aufweist, sodass über die Rahmenverschwenkung der seitliche Abwurfbereich und über die Verschwenkung des Gehäuses gegenüber dem Rahmen der Abflugwinkel der Höhe nach eingestellt werden kann.
Die Verschwenkung des Gehäuses des Schleuderrads gegenüber dem Rahmen und des Rahmens gegenüber dem das Schleuderrad aufnehmenden Gestells kann auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden. Einfache Handhabungsbedingungen ergeben sich, wenn zur Schwenkverstellung des Gehäuses und des Rahmens zwei zu den Schwenkachsen des Gehäuses und des Rahmens parallele Spindeltriebe vorgesehen werden, über die die Schwenkverstellung der Höhe und der Seite nach jeweils getrennt voneinander vorgenommen werden kann. Besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die Spindelmutter des am Gehäuse angreifenden Spindeltriebs mit der Spindelmutter des anderen, senkrecht zu den Schwenkachsen des Gehäuses und des Rahmens verschiebbar geführten Spindeltriebs verbunden und um eine zu diesem Spindeltrieb koaxiale Achse schwenkbar gelagert ist. Aufgrund der Mitnahme des am Gehäuse angreifenden Spindeltriebs durch die axial verstellbare Spindelmutter des anderen Spindeltriebs braucht dieser Spindeltrieb nicht am Gehäuse selbst angelenkt zu werden, was aufwendigere Maßnahmen zum Längenausgleich erübrigt. Es ist lediglich dafür zu sorgen, dass für den Längenausgleich beim Verschwenken des Gehäuses und des Rahmens der am Gehäuse angreifende Spindeltrieb gegenüber dem Gehäuse um seine Längsachse drehbar gehalten wird und dass der andere Spindeltrieb senkrecht zu den Schwenkachsen des Gehäuses und des Rahmens verschiebbar gegenüber dem Gestell geführt wird. Aufgrund der Drehlagerung des am Gehäuse angreifenden Spindeltriebs um die Achse des anderen Spindeltriebs kann ja der am Gehäuse angreifende Spindeltrieb mit dem Gehäuse verschwenkt werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wurfbeschickung eines Rostes mit kleinstückeligem Brennstoff in einer vereinfachten Seitenansicht,
Fig. 2: diese Vorrichtung in einer zum Teil aufgerissenen Draufsicht und
Fig. 3: eine stirnseitige Ansicht der Vorrichtung von der dem Brennstoffauswurf gegenüberliegenden Seite.

Die dargestellte Vorrichtung zur Wurfbeschickung eines Rostes eines nicht näher dargestellten Brennraums eines Heizkessels mit stückeligem Brennstoff umfasst ein in einem Gehäuse 1 gelagertes Schleuderrad 2, mit dessen Hilfe der Brennstoff, der über eine nicht dargestellte Brennstoffzuleitung dem Gehäuse 1 über einen axialen Anschlussstutzen 3 zugeführt wird, durch einen Brennstoffauswurf 4 des Gehäuses 1 durch eine Öffnung 5 in der stirnseitigen Wand 6 des Brennraums auf den Rost abgeworfen wird. Der hinsichtlich der Drehzahl steuerbare, am Gehäuse 1 angeflanschte Antriebsmotor für das Schleuderrad 2 ist mit 7 bezeichnet.
Um die Wurfbahn des Hauptstroms des vom Schleuderrad 2 abgeschleuderten Brennstoffs in Abhängigkeit von dessen durchschnittlichen Stückgröße und durchschnittlichen Stückgewichts so einstellen zu können, dass eine für eine vorteilhafte Verbrennung ausreichend gleichmäßige Verteilung des auf den Rost abgeworfenen Brennstoffs gewährleistet werden kann, ist das Gehäuse 1 in einem den Brennstoffauswurf 4 umschließenden Rahmen 8 schwenkverstellbar gelagert, der selbst ebenfalls schwenkbar gelagert ist, und zwar im Falle des Ausführungsbeispiels an der stirnseitigen Brennraumwand 6, die Teil eines Gestells 9 ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Schwenkachse 10 für den Rahmen 8 parallel zur Achse des Schleuderrads 2 und die Schwenkachse 11 des Gehäuses 1 gegenüber dem Rahmen 8 senkrecht zur Schwenkachse 10 des Rahmens 8 und quer zum Brennstoffauswurf 4 verlaufen. Aufgrund der dadurch ermöglichten Schwenkverlagerung des Gehäuses 1 kann der Brennstoffauswurf 4 sowohl der Höhe nach als auch der Seite nach eingestellt werden, um die Hauptflugbahn des jeweils eingesetzten Brennstoffs gegenüber dem Rost so auszurichten, dass ein für eine vorteilhafte Verbrennung ausreichend gleichmäßiger Brennstoffabwurf auf den Rost sichergestellt wird.
Zur Einstellung der jeweiligen Schwenklagen des Gehäuses 1 und damit des Brennstoffauswurfs 4 sind zwei zu den Schwenkachsen 10 und 11 parallele Spindeltriebe 12 und 13 vorgesehen. Diese gleich aufgebauten Spindeltriebe 12, 13 weisen jeweils in einem Hüllrohr gelagerte Spindeln 14, 15 auf, die gegenüber dem Hüllrohr drehfest aber axial verschiebbar geführte Spindelmuttern 16, 17 durchsetzen. Der für die Einstellung des Abwurfwinkels der Höhe nach dienende Spindeltrieb 12 ist mit seiner Spindelmutter 16 mit der Spindelmutter 17 des anderen Spindeltriebs 13 verbunden, sodass bei einer Betätigung des Spindeltriebs 13 über ein hiefür vorgesehenen Handrad 18 der Spindeltrieb 12 in Richtung des Spindeltriebs 13 mitgenommen wird. Da der Spindeltrieb 12 an einem Auslegerarm 19 des Gehäuses 1 angreift, und zwar über eine Hülse 20, die eine Drehung des Auslegerarms 19 um die Achse des Spindeltriebs 12 zulässt, wird mit der Betätigung des Spindeltriebs 13 das Gehäuse 1 um die Schwenkachse 10 des Rahmens 8 verschwenkt. Der hiefür notwendige Längenausgleich wird durch eine Verschiebeführung 21 des Spindeltriebs 13 sichergestellt, die aus in gestellfesten Gleitbuchsen 22 geführten Führungsstangen 23 gebildet wird, die endseitige Aufnahmelager 24 für den Spindeltrieb 13 tragen. Mit der Verschwenkung des Gehäuses 1 um die Schwenkachse 10 des Rahmens 8 geht somit eine Parallelverschiebung des Spindeltriebs 13 senkrecht zu den beiden Schwenkachsen 10 und 11 einher, um den notwendigen Längenausgleich zu schaffen.
Wird der Spindeltrieb 12 über ein Handrad 25 betätigt, so wird das Gehäuse 1 um die horizontale Schwenkachse 11 gegenüber dem Rahmen 8 verschwenkt, wobei der Spindeltrieb 12 mitgeschwenkt wird. Dies ist möglich, weil der Spindeltrieb 13 innerhalb der Aufnahmelager 24 der Verschiebeführung 21 um seine Achse drehbar gelagert ist. Der wiederum notwendige Längenausgleich ergibt sich über die Verschiebeführung 21, sodass der Brennstoffauswurf 4 je für sich über die Spindeltriebe 12 und 13 der Höhe und der Seite nach entsprechend den jeweiligen Abwurfbedingungen eingestellt werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Wurfbeschickung eines Rostes mit kleinstückeligem Brennstoff, umfassend ein antreibbares Schleuderrad (2), dessen auf einem Gestell (9) gelagertes Gehäuse (1) über einen axialen Anschlussstutzen (3) an eine Brennstoffzuleitung angeschlossen ist und einen tangentialen Brennstoffauswurf (4) aufweist, bei der das Gehäuse (1) des bezüglich seiner Drehzahl einstellbaren Schleuderrads (2) in einem Rahmen (8) und der Rahmen (8) gegenüber dem Gestell (9) um zueinander senkrechte Schwenkachsen (10, 11) schwenkverstellbar gelagert sind, von denen eine parallel zur Achse des Schleuderrads (2) und die andere quer zum Brennstoffauswurf (4) verlaufen wodurch eine gleichmässige Verteilung des Brennstoffs über den Rast sichergestellt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (8) den Brennstoffauswurf (4) des Gehäuses (1) umgreift und eine zur Achse des Schleuderrads (2) parallele Schwenkachse (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schwenkverstellung des Gehäuses (1) und des Rahmens (8) zwei zu den Schwenkachsen (10, 11) des Gehäuses (1) und des Rahmens (8) jeweils parallele Spindeltriebe (12, 13) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (16) des am Gehäuse (1) angreifenden Spindeltriebs (12) mit der Spindelmutter (17) des anderen, senkrecht zu den Schwenkachsen (10, 11) des Gehäuses (1) und des Rahmens (8) verschiebbar geführten Spindeltriebs (13) verbunden und um eine zu diesem Spindeltrieb (13) koaxiale Achse schwenkbar gelagert ist.