EP2487414A1 - Roststab - Google Patents

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EP2487414A1
EP2487414A1 EP11153400A EP11153400A EP2487414A1 EP 2487414 A1 EP2487414 A1 EP 2487414A1 EP 11153400 A EP11153400 A EP 11153400A EP 11153400 A EP11153400 A EP 11153400A EP 2487414 A1 EP2487414 A1 EP 2487414A1
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EP
European Patent Office
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head
grate
grate bar
ribs
bar
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EP11153400A
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English (en)
French (fr)
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EP2487414B1 (de
Inventor
Theodor Koch
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Seko-Patent GmbH
Seko Patent GmbH
Original Assignee
Seko-Patent GmbH
Seko Patent GmbH
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Publication date
Priority to EP11153400.4A priority Critical patent/EP2487414B1/de
Application filed by Seko-Patent GmbH, Seko Patent GmbH filed Critical Seko-Patent GmbH
Priority to RU2013140667/06A priority patent/RU2013140667A/ru
Priority to CN2012800074057A priority patent/CN103354889A/zh
Priority to US13/983,120 priority patent/US20130306050A1/en
Priority to JP2013552145A priority patent/JP2014507621A/ja
Priority to EP12700216.0A priority patent/EP2671026A1/de
Priority to PCT/EP2012/050156 priority patent/WO2012104111A1/de
Publication of EP2487414A1 publication Critical patent/EP2487414A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/04—Grates with hollow bars externally cooled, e.g. with water, steam or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/12—Fire-bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H7/00—Inclined or stepped grates
    • F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
    • F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes

Definitions

  • the present invention relates to a grate bar according to the preamble of claim 1.
  • combustion plants with combustion chambers are conventionally used, in which the fuel is applied, for example, to a mechanically operated grate and burned on it.
  • Combustion plants are generally processed combustion material with high and low calorific value, so that in the grate elements used large heat-related problems can occur.
  • the grate head region of the grate elements may burn due to excessive thermal stress or corrode.
  • An object of the present invention is to provide a grate bar which has a long life.
  • a grate bar for incinerators with a substantially closed, the combustion side facing surface, a rear, designed to rest on a grate support to form the grate support area and a front, rounded between the surface and front edge nose with a bottom formed on the support surface and from the bottom of the grate forming surface protruding cooling fins for air cooling, wherein a head part in the interior at least partially thickened formed head ribs for air cooling in the longitudinal direction and vertical direction below the combustion side facing surface.
  • a further embodiment is that the head ribs have two or more, preferably two, three or four thickenings arranged parallel to one another.
  • a further embodiment according to the invention is that the head ribs are substantially trapezoidal and / or have funnel-shaped and / or angular and / or wedge-shaped thickening. It is conceivable to combine the shapes of the thickened head ribs arbitrarily as eg only angular thickening or in combination with any other shape.
  • a further embodiment according to the invention is that in each case head slots are formed between a side wall and the head ribs. Due to the configuration of the head part with the head ribs or the intervening head slots, the heat or heat produced by the combustion process can be dissipated via a large cooling surface. The combustion air can circulate thanks to the head slots. The thermal wear takes place initially primarily at the head of the grate bar. Once the combustion surface of the head part has been removed by heat-related wear, the part lying behind is available for further wear in the form of the trapezoidal thickenings of the head slots closed by incineration slag. Thanks to the head slots, a circulation of the combustion air and thus a cooling of the hot head part is made possible.
  • the head slots a funnel, which is arranged within the head part and the funnel then opens into a tapered part of the head slot.
  • the head ribs are arranged between a lateral end wall and extension-like head ribs and together form a comb-like structure.
  • Yet another embodiment is that the head ribs are formed thickened approximately in the front third.
  • Yet another embodiment is that at least a portion of the sidewall along the head portion has a recess.
  • the grate bar has a back part which is provided with a longitudinal slot open at least in the back part to the surface and wherein the cooling ribs protrude into the interior of the back part.
  • the grate bar is made of metal.
  • the grate bar is designed as a Wenderoststab, with a nose for the nose and headboard same rear nose and headboard.
  • Wenderoststäbe can be turned at the end of the life of the first head part and thus the other head part can be used again over virtually the same period of operation.
  • two symmetrically arranged with respect to the center of the grate bar bearing surfaces are formed on the underside.
  • a further aspect of the invention relates to a grate for use in a grate firing of incinerators, wherein at least one transverse row with grate bars according to the invention is movably arranged in the grate and, following the first transverse row, a next transverse row with a grate bar is fixedly arranged to a grate bar according to the invention. This ensures that the Burning material can be moved continuously towards the combustion side.
  • the grate bar overlaps the surface of a subsequent grate bar in an imbricated manner with its bearing surface.
  • a plurality of grate bars are arranged with their longitudinal sides parallel to one another.
  • FIG. 1 schematically shows a side section CC according to FIG. 7 a grate bar 1 according to the invention for an incinerator.
  • Such grate bars or elements can be arranged side by side lying connected to virtually any width. It is conceivable that the grate bars are first arranged in a first transverse row parallel to each other with their longitudinal sides and following the first transverse row at least one further transverse row follows.
  • the first transverse row may have fixed grate bars and the grate bars of the further transverse row are arranged movably. By moving the grate bars, the combustion material can be continuously transported toward the combustion side.
  • One end 2 of the grate bar 1 is formed nose-like as a support portion 2 to be fixed in a combustion device in a conventional manner in a holder.
  • the front end of the grate bar 1 has a rounded edge, respectively. Nose 3 with a front edge 3 'as a continuation of the overhead combustion surface 4.
  • a surface 4 'below the combustion surface 4 in the interior of the grate bar 1 can form a further combustion surface as soon as the combustion surface 4 has been removed by heat-related corrosion.
  • Supporting area 2 as well as nose 3 are formed such that grate bars 1 overlap scalyly overlapping, that is, in each case the bearing under the nose 3 bearing surfaces 5 are supported on the surfaces or overhead combustion surfaces 4 of the subsequent grate bars 1 resp. rest and thus form the grate surface of the incinerator.
  • the grate bar has a transverse rib 6 and a back part 7.
  • a region 8 between the front edge 3 'of the nose 3 and the transverse rib 6 forms a head part 8.
  • FIG. 2 schematically represents a view according to FIG. 1 represents.
  • FIG. 1 introduced reference numerals correspond to the features of FIG. 1 .
  • FIG. 2 a side wall 9 with recesses 10, 10 ', 10 "and mounting holes 11 for the connection of the individual grate bars shown.
  • FIG. 3 represents a first enlarged section along a line EE according to FIG. 2
  • the overhead combustion surface 4 is formed closed and goes in a lateral end wall 12 via.
  • Head ribs 13, 13 ' are formed along a first portion A1 below the combustion surface 4 or, in other words, are formed as projections projecting below the combustion surface and projecting into the interior of the grate bar 1.
  • the head ribs 13, initially extend in the longitudinal direction of the grate bar 1 and extend in the vertical direction.
  • Head slots 14, 14 ' are formed between the head ribs 13, 13'.
  • the head slots 14, 14 ' thus form grooves between the head ribs 13, 13'.
  • the central head slot 14 ' has a slightly wider funnel 15' as compared to the two funnels 15 of the head slots 14 disposed adjacent each side.
  • the head slots 14, 14 ' are open at the bottom.
  • the head slots 14, 14 ' are arranged between the lateral end wall 12 and the head ribs formed as extensions 8 of the head part 13, 13' and form a comb-like structure in the interior of the head part 8.
  • the funnels 15, 15 ' open into a tapered part 16, 16' of the corresponding head slots 14, 14 '.
  • FIG. 4 is a second enlarged section along a line BB according to FIG. 2 , Cooling ribs 17 of the back part 7 of different expansions protrude into the interior of the grate bar 1. Between the cooling fins 17 spacings 18 are formed. Next, the side wall 9 is shown with the corresponding recess 10 ".
  • FIG. 5 represents a third enlarged section along a line AA FIG. 2
  • the side wall 9 is pierced by the mounting opening 11.
  • the Cooling ribs 17 are shown with the intervening distances 18, which protrude starting from the combustion surface 4 into the interior of the grate bar 1 in.
  • FIG. 6 represents the enlarged head portion 8 of the inventive grate bar according to a section Z.
  • FIG. 7 represents.
  • a second section A2 of the combustion surface 4 is formed without head ribs 13 13 'or without the intervening head slots 14, 14', ie the second section A2 forms an integral partial element of the head part 8.
  • a third section A3 formed with the trapezoidal head ribs 13, 13 'and the intermediate head slots 14, 14'.
  • the head ribs 13, 13 'or head slots 14, 14' extend in the direction of the transverse rib 6 and extend both in the longitudinal and in the vertical direction of the head part 8.
  • the head slots 14 14 formed along an outer side of the head part 8 ' are each formed between the lateral end wall 12 and the corresponding head rib 13.
  • a funnel-shaped inlet 19, 19 ' is formed in the respective head slot 14, 14'.
  • the head slot 14, 14 'in each case has the tapered part 16, 16', which opens into a funnel-shaped outlet 20, 20 '.
  • a part 22, 22 'of the head ribs 13, 13' formed substantially as a trapezoidal thickening.
  • FIG. 7 shows a top view of the grate bar 1 according to the invention.
  • the head part 8 with the head slots 14, 14 'and the head ribs 13, 13' and the back part 7 with the cooling ribs 17 and the spacings 18 between them are shown.
  • the temperature in the head part 8 is highest for air-cooled grate bars and the heat-related wear is greatest.
  • the heat can be dissipated.
  • FIG. 8a schematically represents a side section of a further head portion 8 'of a grate bar according to the invention.
  • a first layer 23 for removal by heat corrosion is shown, which is at least partially formed by the combustion surface 4.
  • a second layer 24 and a third layer 25 can be seen.
  • the second layer 24 and the third layer 25 are formed by the thickened head ribs 13, 13 '.
  • a first recess 26 educated.
  • a second recess 27 lies between the second layer 24 and the third layer 25.
  • the second layer 24 follows in the direction of the interior of the further head part 8 'following the first layer 23.
  • the third layer 25 is adjacent to the second layer 24 in the direction of the interior of the other head part 8 'arranged. Following the third layer 25, the central head slot 14 'is shown.
  • These three layers 23, 24, 25 for erosion by heat corrosion allow the grate bar according to the invention to have a longer service life, because the two further layers 24, 25 are still available for further ablation due to heat-related ablation of the first layer 23, ie thermal wear are available.
  • FIG. 8b represents, schematically, a supervision FIG. 8a
  • the three layers 23, 24 and 25 are shown.
  • the second and third layers 24, 25 have angled thickenings 28, 28 ', 29, 29' on the head ribs 13, 13 '.
  • the angular thickenings 28, 28 ', 29, 29' protrude from the corresponding head rib 13, 13 'into the interior of the further head part 8'.
  • the first recess 26 is followed by the first recess 26, followed by the second recess 24 following the first recess 26.
  • the second recess 27 is again arranged on the second layer 24, followed by the third layer 25 following the third layer 25 runs the head slot 14 '.
  • the centrally disposed thickening 28 ', 29' in comparison to the side extending therefrom thickening 28, 29 formed about twice as thick.
  • FIG. 9a schematically shows a side section of a still further head portion 8 "of a grate bar according to the invention. In this case, the three layers 23, 24 and 25 with the recesses 26, 27 are shown.
  • FIG. 9b represents, schematically, a supervision FIG. 9a
  • the second layer 24 has funnel-shaped thickenings 30, 30 'and the third layer 25 has angularly formed thickenings 31, 31'.
  • FIG. 10a schematically represents a side section of a still further head portion 8 '''of a grate bar according to the invention. In this case, three layers 23, 24 and 25 are shown.
  • a fourth layer 32 connects to the third layer 25 toward the interior of the still further head part 8 '". Between the third layer 25 and the fourth layer 32, a further recess 33 is formed.
  • FIG. 10b represents, schematically, a supervision FIG. 10a
  • the second layer 24 has wedge-shaped thickenings 34, 34 'and the third layer 25 has angled thickenings 35, 35'.
  • the fourth layer 32 with likewise angular thickenings 36, 36 'represents. This allows a particularly long life of the grate bar according to the invention.
  • FIGS. 1 to 10b correspond in each case the same technical features of the corresponding figure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Roststab (1) für Verbrennungsanlagen mit einer im Wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (4), einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich (2) und einem vorderen, zwischen Oberfläche (4) und Vorderkante (3') abgerundeten Nasenbereich (3) mit einer auf der Unterseite ausgebildeten Auflagefläche (5) sowie mit von der Unterseite der den Rost bildenden Oberfläche vorstehende Kühlrippen für Luftkühlung, wobei ein Kopfteil (8) im Innern mindestens teilweise verdickt ausgebildete Kopfrippen für Luftkühlung in Längsrichtung und Vertikalrichtung unterhalb der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (4) aufweist. Der Roststab (1) kann auch als Wenderoststab ausgeführt sein.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roststab nach dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
  • Für die Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffe wie Hausmüll, Industriemüll, Holzabfälle, feste oder poröse 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 Rostkopfbereich der Rostelemente können diese aufgrund zu hoher thermischer Belastung verbrennen bzw. korrodieren.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Roststab bereitzustellen, welcher eine lange Lebensdauer aufweist.
  • Die erfindungsgemässe Aufgabe wird mittels eines Roststabs gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
  • Vorgeschlagen wird ein Roststab für Verbrennungsanlagen mit einer im Wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche, einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich und einer vorderen, zwischen Oberfläche und Vorderkante abgerundeten Nase mit einer auf der Unterseite ausgebildeten Auflagefläche sowie mit von der Unterseite der den Rost bildenden Oberfläche vorstehende Kühlrippen für Luftkühlung, wobei ein Kopfteil im Innern mindestens teilweise verdickt ausgebildete Kopfrippen für Luftkühlung in Längsrichtung und Vertikalrichtung unterhalb der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die Lebensdauer des erfindungsgemässen Roststabes erheblich verlängert wird, da nach hitzebedingter Abtragung der Nase, beispielsweise u.a. infolge Chlorkorrosion, die Kopfrippen zwar durch Vebrennungsschlacke verschlossen werden, aber die Verdickungen der Kopfrippen ein weiteres Hindernis für die hitzebedingte Abtragung bilden und gleichzeitig eine Kühlung des Kopfteils durch die Kopfrippen ermöglicht wird.
  • Eine weitere Ausführungsform ist, dass die Kopfrippen zwei oder mehr, vorzugsweise zwei, drei oder vier parallel zueinander angeordnete Verdickungen aufweisen. Dadurch kann die Lebensdauer des Roststabes noch weiter verlängert werden, da nach Abtragung der äussersten Verbrennungsfläche noch mindestens eine weitere Fläche zur hitzebedingten Abtragung verfügbar ist.
  • Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform ist, dass die Kopfrippen im Wesentlichen trapezförmige und/oder trichterförmige und/oder eckige und/oder keilförmige Verdickungen aufweisen. Es ist denkbar, die Formen der verdickt ausgebildeten Kopfrippen beliebig als z.B. nur eckige Verdickung oder in Kombination mit einer beliebig anderen Form zu kombinieren.
  • Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform ist, dass zwischen einer Seitenwand und den Kopfrippen jeweils Kopfschlitze ausgebildet sind. Durch die Ausgestaltung des Kopfteils mit den Kopfrippen bzw. den dazwischenliegenden Kopfschlitzen kann die durch den Verbrennungsprozess entstehende Wärme bzw. Hitze über eine grosse Kühlfläche abgeleitet werden. Die Verbrennungsluft kann dank den Kopfschlitzen zirkulieren. Der thermische Verschleiss findet dabei zunächst vorwiegend am Kopfteil des Roststabes statt. Ist erst einmal die Verbrennungsfläche des Kopfteils durch hitzebedingten Verschleiss abgetragen, so steht der dahinterliegende Teil in Form von den durch Verbrennungsschlacke verschlossenen trapezförmigen Verdickungen der Kopfschlitze zum weiteren Verschleiss zur Verfügung. Dank der Kopfschlitze wird eine Zirkulation der Verbrennungsluft und damit eine Kühlung des heissen Kopfteils ermöglicht.
  • Eine noch weitere Ausführungsform ist, dass die Kopfschlitze einen Trichter, welcher innerhalb des Kopfteils angeordnet ist und der Trichter im Anschluss in einen verjüngt ausgebildeten Teil des Kopfschlitzes mündet. Dabei sind die Kopfrippen zwischen einer seitlichen Stirnwand und fortsatzähnlichen Kopfrippen angeordnet und bilden zusammen eine kammähnliche Struktur.
  • Eine noch weitere Ausführungsform ist, dass die Kopfrippen etwa im vorderen Drittel verdickt ausgebildet sind.
  • Eine noch weitere Ausführungsform ist, dass mindestens ein Teil der Seitenwand entlang des Kopfteils eine Vertiefung aufweist.
  • Eine noch weitere Ausführungsform ist, dass der Roststab ein Rückenteil aufweist, welches mit einem mindestens einem im Rückenteil zur Oberfläche hin offenen Längsschlitz versehen ist und wobei die Kühlrippen in das Innere des Rückenteils ragen.
  • Eine noch weitere Ausführungsform ist, dass der Roststab aus Metall ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Roststab als Wenderoststab ausgebildet, mit einer zur vorderen Nase und Kopfteil gleich aufgebauten hinteren Nase und Kopfteil. Derartige Wenderoststäbe können beim Ende der Lebensdauer des ersten Kopfteiles gewendet werden und damit das andere Kopfteil nochmals über praktisch dieselbe Betriebsdauer eingesetzt werden. Hierfür sind an der Unterseite zwei symmetrisch in Bezug auf die Mitte des Roststabes angeordnete Auflageflächen ausgebildet.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Rost für den Einsatz in einer Rostfeuerung von Verbrennungsanlagen, wobei mindestens eine Querreihe mit erfindungsgemässen Roststäben beweglich im Rost angeordnet ist und im Anschluss an die erste Querreihe eine nächste Querreihe mit einem Roststab einem erfindungsgemässen Roststab fest angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass das Verbrennungsgut kontinuierlich in Richtung zur Verbrennungsseite hin bewegt werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform überlappt der Roststab mit seiner Auflagefläche die Oberfläche eines nachfolgenden Roststabs schuppenartig versetzt.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Roststäbe mit ihren Längsseiten parallel zueinander angeordnet.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    schematisch, ein Seitenschnitt eines erfindungsgemässen Roststabes;
    Fig. 2
    schematisch, eine Ansicht gemäss Figur 1;
    Fig. 3
    ein erster vergrösserter Schnitt entlang einer Linie E-E gemäss Figur 2;
    Fig. 4
    ein zweiter vergrösserter Schnitt entlang einer Linie B-B gemäss Figur 2;
    Fig. 5
    ein dritter vergrösserter Schnitt entlang einer Linie A-A gemäss Figur 2,
    Fig. 6
    ein vergrössertes Kopfteil eines erfindungsgemässen Roststabes nach Figur 7; Fig. 7 schematisch, eine Aufsicht eines erfindungsgemässen Roststabes;
    Fig.8a
    schematisch, ein Seitenschnitt eines weiteren Kopfteils eines erfindungsgemässen Roststabes;
    Fig. 8b
    schematisch, eine Aufsicht nach Figur 8a;
    Fig. 9a
    schematisch, ein Seitenschnitt eines noch weiteren Kopfteils eines erfindungsgemässen Roststabes;
    Fig. 9b
    schematisch, eine Aufsicht nach Figur 9a; und
    Fig. 10a
    schematisch, ein Seitenschnitt eines noch weiteren Kopfteils eines erfindungsgemässen Roststabes; und
    Fig. 10b
    schematisch, eine Aufsicht nach Figur 10a.
  • Figur 1 zeigt schematisch einen Seitenschnitt C-C gemäss Figur 7 eines erfindungsgemässen Roststabes 1 für eine Verbrennungsanlage. Derartige Roststäbe bzw. Elemente können nebeneinander liegend zu praktisch beliebiger Breite verbunden angeordnet werden. Dabei ist denkbar, dass die Roststäbe zunächst in einer ersten Querreihe parallel mit ihren Längsseiten zueinander angeordnet werden und im Anschluss an die erste Querreihe mindestens eine weitere Querreihe folgt. Dabei kann die erste Querreihe fest angeordnete Roststäbe aufweisen und die Roststäbe der weiteren Querreihe sind dabei beweglich angeordnet. Durch Bewegen der Roststäbe kann das Verbrennungsmaterial in Richtung zur Verbrennungsseite kontinuierlich hin transportiert werden. Es ist denkbar, entweder jeweils abwechselnd eine Querreihe fest anzuordnen und die im Anschluss folgende beweglich anzuordnen und die nächste Querreihe wieder fest usw. anzuordnen. Es sind aber auch andere Anordnungen von festen und beweglichen Querreihen denkbar, z.B. eine Querreihe beweglich, im Anschluss wieder zwei fest angeordnete Querreihen, darauf wieder eine bewegliche Querreihe. Ein Ende 2 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 mit einer Vorderkante 3' als Fortsetzung der obenliegenden Verbrennungsfläche 4 auf. Eine Fläche 4' unterhalb der Verbrennungsfläche 4 im Innern des Roststabes 1 kann eine weitere Verbrennungsfläche bilden, sobald die Verbrennungsfläche 4 durch hitzebedingte Korrosion abgetragen ist. 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 5 auf die Oberflächen oder obenliegenden Verbrennungsflächen 4 der nachfolgenden Roststäbe 1 abstützen resp. aufliegen und damit die Rostoberfläche der Verbrennungsanlage bilden. Weiter weist der Roststab eine Querrippe 6 und ein Rückenteil 7 auf. Ein Bereich 8 zwischen der Vorderkante 3' der Nase 3 und der Querrippe 6 bildet ein Kopfteil 8.
  • Figur 2 stellt schematisch eine Ansicht gemäss Figur 1 dar.
  • Die bereits zu Figur 1 eingeführten Bezugszeichen entsprechen den Merkmalen von Figur 1. Weiter ist in Figur 2 eine Seitenwand 9 mit Vertiefungen 10, 10', 10" sowie Montageöffnungen 11 für die Verbindung der einzelnen Roststäbe dargestellt.
  • Figur 3 stellt einen ersten vergrösserten Schnitt entlang einer Linie E-E gemäss Figur 2 dar. Die obenliegende Verbrennungsfläche 4 ist geschlossen ausgebildet und geht in eine seitliche Stirnwand 12 über. Kopfrippen 13, 13' sind entlang eines ersten Abschnitts A1 unterhalb der Verbrennungsfläche 4 ausgebildet oder anders ausgedrückt als unterhalb der Vebrennungsfläche ausgebildete ins Innere des Roststabes 1 hineinragende Fortsätze ausgebildet. Die Kopfrippen 13, verlaufen dabei zunächst in Längsrichtung des Roststabes 1 und erstrecken sich in Vertikalrichtung. Zwischen den Kopfrippen 13, 13' sind Kopfschlitze 14, 14' ausgebildet. Die Kopfschlitze 14, 14' bilden dabei Nuten zwischen den Kopfrippen 13, 13'. Der mittige Kopfschlitz 14' weist einen etwas breiter ausgebildeten Trichter 15' im Vergleich zu den zwei an jeder Seite benachbart angeordneten Trichter 15 der Kopfschlitze 14 auf. Die Kopfschlitze 14, 14' sind unten offen ausgebildet. Die Kopfschlitze 14, 14' sind zwischen der seitlichen Stirnwand 12 und den als Fortsätze des Kopfteils 8 ausgebildeten Kopfrippen 13, 13' angeordnet und bilden im Innern des Kopfteils 8 eine kammähnliche Struktur. Die Trichter 15, 15' münden in einen verjüngt ausgebildeten Teil 16, 16' der entsprechenden Kopfschlitze 14, 14'.
  • Figur 4 ist ein zweiter vergrösserter Schnitt entlang einer Linie B-B gemäss Figur 2. Kühlrippen 17 des Rückenteils 7 von verschiedenen Ausdehnungen ragen dabei ins Innere des Roststabes 1 hinein. Zwischen den Kühlrippen 17 sind Abstände 18 ausgebildet. Weiter ist die Seitenwand 9 mit der entsprechenden Vertiefung 10" dargestellt.
  • Figur 5 stellt einen dritten vergrösserten Schnitt entlang einer Linie A-A gemäss Figur 2 dar. Die Seitenwand 9 ist von der Montageöffnung 11 durchbrochen. Weiter sind die Kühlrippen 17 mit den dazwischen liegenden Abständen 18 dargestellt, welche ausgehend von der Verbrennungsfläche 4 ins Innere des Roststabes 1 hinein ragen.
  • Figur 6 stellt das vergrösserte Kopfteil 8 des erfindungsgemässen Roststabes gemäss eines Ausschnitts Z Figur 7 dar.
    Ein zweiter Abschnitt A2 der Verbrennungsfläche 4 ist ohne Kopfrippen 13 13' bzw. ohne die dazwischenliegenden Köpfschlitze 14, 14' ausgebildet, d.h. der zweite Abschnitt A2 bildet ein ganzstückiges Teilelement des Kopfteils 8. Im Anschluss an den zweiten Abschnitt A2 ist ein dritter Abschnitt A3 mit den trapezförmigen Kopfrippen 13, 13' und den dazwischenliegenden Kopfschlitzen 14, 14' ausgebildet. Die Kopfrippen 13, 13' bzw. Kopfschlitze 14, 14' erstrecken sich dabei in Richtung zur Querrippe 6 hin und verlaufen dabei sowohl in Längs- als auch in Vertikalrichtung des Kopfteils 8. Die entlang zu einer Aussenseite des Kopfteils 8 hin ausgebildeten Kopfschlitze 14 14' sind jeweils zwischen der seitlichen Stirnwand 12 und der entsprechenden Kopfrippe 13 ausgebildet. Im Anschluss an den zweiten Abschnitt A2 ist jeweils ein trichterförmiger Eingang 19, 19' im entsprechenden Kopfschlitz 14, 14' ausgebildet. Der Kopfschlitz 14, 14' weist jeweils den verjüngten Teil 16, 16' auf, welcher in einen trichterförmigen Ausgang 20, 20' mündet. Der Ausgang 20, 20' führt dabei in einen im Vergleich zum verjüngt ausgebildeten Teil 16, 16' breiteren Kopfschlitzteil 21, 21' über. Dadurch ist ein Teil 22, 22' der Kopfrippen 13, 13' im Wesentlichen als trapezförmige Verdickung ausgebildet.
  • Figur 7 stellt eine Aufsicht des erfindungsgemässen Roststabes 1 dar. Es sind das Kopfteil 8 mit den Kopfschlitzen 14, 14' und den Kopfrippen 13, 13' sowie das Rückenteil 7 mit den Kühlrippen 17 und den dazwischenliegenden Abständen 18 dargestellt. Dabei liegen die Kopfschlitze 14, 14' und die Abstände 18 in Längsrichtung des Roststabes 1 hintereinander und sind miteinander verbunden. Beim Verbrennungsprozess ist die Temperatur im Kopfteil 8 bei luftgekühlten Roststäben am höchsten sowie der hitzebedingte Verschleiss am grössten.
    Durch Bereitstellung einer grossen Kühloberfläche der kammähnlichen Struktur der Kopfrippen 13, 13' und Zirkulation der Verbrennungsluft in den Kopfschlitzen 14, 14' kann die Wärme abgeleitet werden. Ist der zweite Abschnitt A2 (siehe Figur 6) durch thermischen Verschleiss abgetragen, so steht der im Anschluss folgende dritte Abschnitt A3 (siehe Figur 6) mit den Kopfrippen 14, 14' für weiteren thermischen Verschleiss zur Verfügung. Solange, bis die trapezförmigen Verdickungen 22, 22' der Kopfrippen 14, 14' ebenfalls hitzebedingt abgetragen sind.
  • Figur 8a stellt schematisch ein Seitenschnitt eines weiteren Kopfteils 8' eines erfindungsgemässen Roststabes dar. Dabei ist eine erste Schicht 23 zur Abtragung durch Hitzekorrosion dargestellt, welche mindestens teilweise durch die Verbrennungsfläche 4 gebildet wird. Weiter sind in Figur 8a eine zweite Schicht 24 und eine dritte Schicht 25 ersichtlich. Die zweite Schicht 24 und die dritte Schicht 25 sind durch die verdickt ausgebildeten Kopfrippen 13, 13' ausgebildet. Zwischen der ersten Schicht 23 und der zweiten Schicht 24 ist eine erste Vertiefung 26 ausgebildet. Eine zweite Vertiefung 27 liegt zwischen der zweiten Schicht 24 und der dritten Schicht 25. Die zweite Schicht 24 folgt in Richtung zum Innern des weiteren Kopfteils 8' im Anschluss an die erste Schicht 23. Die dritte Schicht 25 ist im Anschluss an die zweite Schicht 24 in Richtung zum Innern des weiteren Kopfteils 8' angeordnet. Im Anschluss an die dritte Schicht 25 ist der mittige Kopfschlitz 14' dargestellt. Durch diese drei Schichten 23, 24, 25 zur Abtragung durch Hitzekorrosion wird ermöglicht, dass der erfindungsgemässe Roststab eine längere Lebensdauer aufweist, indem infolge hitzebedingter Abtragung der ersten Schicht 23, noch die zwei weiteren Schichten 24, 25 zur weiteren Abtragung Verfügung stehen, d.h. zum thermischen Verschleiss zur Verfügung stehen.
  • Figur 8b stellt, schematisch, eine Aufsicht nach Figur 8a dar. Dabei sind die drei Schichten 23, 24 und 25 dargestellt. Die zweite und die dritte Schicht 24, 25 weisen dabei eckige Verdickungen 28, 28', 29, 29' an den Kopfrippen 13, 13' auf. Die eckigen Verdickungen 28, 28', 29, 29' ragen dabei aus der entsprechenden Kopfrippe 13, 13' ins Innere des weiteren Kopfteils 8' hervor. Auf die erste Schicht 23 folgt die erste Vertiefung 26, im Anschluss an die erste Vertiefung 26 die zweite Schicht 24. An die zweite Schicht 24 wiederum ist die zweite Vertiefung 27 angeordnet, danach folgt die die dritte Schicht 25. Im Anschluss an die dritte Schicht 25 verläuft der Kopfschlitz 14'. Dabei ist die mittig angeordnete Verdickung 28', 29' im Vergleich zu den davon seitlich verlaufenden Verdickungen 28, 29 etwa doppelt so dick ausgebildet.
  • Zwischen den eckigen Verdickungen 28, 28', 29, 29' liegt jeweils der entsprechende Kopfschlitz 14, 14'.
  • Figur 9a stellt schematisch ein Seitenschnitt eines noch weiteren Kopfteils 8" eines erfindungsgemässen Roststabes dar. Dabei sind die drei Schichten 23, 24 und 25 mit den Vertiefungen 26, 27 dargestellt.
  • Figur 9b stellt, schematisch, eine Aufsicht nach Figur 9a dar. Im Unterschied zu Figur 8a weist die zweite Schicht 24 trichterförmig ausgebildete Verdickungen 30, 30' und die dritte Schicht 25 weist eckig ausgebildete Verdickungen 31, 31' auf.
  • Figur 10a stellt schematisch ein Seitenschnitt eines noch weiteren Kopfteils 8''' eines erfindungsgemässen Roststabes dar. Dabei sind drei Schichten 23, 24 und 25 dargestellt.
  • Zusätzlich schliesst an die dritte Schicht 25 zum Inneren des noch weiteren Kopfteils 8''' hin eine vierte Schicht 32 an. Zwischen der dritten Schicht 25 und der vierten Schicht 32 ist eine weitere Vertiefung 33 ausgebildet.
  • Figur 10b stellt, schematisch, eine Aufsicht nach Figur 10a dar. Im Unterschied zu den Figuren 8a und 9a weist die zweite Schicht 24 keilförmig ausgebildete Verdickungen 34, 34' und die dritte Schicht 25 weist eckig ausgebildete Verdickungen 35, 35' auf. Weiter ist im Anschluss an die dritte Schicht 25 die vierte Schicht 32 mit ebenfalls eckigen Verdickungen 36, 36' darstellt. Dadurch wird eine besonders lange Lebensdauer des erfindungsgemässen Roststabes ermöglicht.
  • Es ist denkbar, dass die unter den voran stehenden Figuren beschriebenen Verdickungen der Kopfrippen 13, 13' beliebig miteinander kombinierbar sind.
  • Merkmale mit gleichen Bezugszeichen in den Figuren 1 bis 10b entsprechen jeweils gleichen technischen Merkmalen der entsprechenden Figur.

Claims (13)

  1. Roststab (1) für Verbrennungsanlagen mit einer im Wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (4), einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich (2) und einem vorderen, zwischen Oberfläche (4) und Vorderkante (3') abgerundete Nase (3) mit einer auf der Unterseite ausgebildeten Auflagefläche (5) sowie mit von der Unterseite der den Rost bildenden Oberfläche vorstehende Kühlrippen (17) für Luftkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfteil (8) im Innern mindestens teilweise verdickt ausgebildete Kopfrippen (13; 13') für Luftkühlung in Längsrichtung und Vertikalrichtung unterhalb der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (4) aufweist.
  2. Roststab (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfrippen (13; 13') zwei oder mehr, vorzugsweise zwei, drei oder vier parallel zueinander angeordnete Verdickungen (22,22'; 28,28'; 29,29'; 30,30'; 31,31'; 34,34'; 35, 35'; 36,36) aufweisen.
  3. Roststab (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfrippen (13; 13') im Wesentlichen trapezförmige (22, 22') und/oder trichterförmige (30; 30') und/oder eckige (28,28'; 29, 29'; 31,31'; 34,34'; 36,36') und/oder keilförmige Verdickungen (35, 35') aufweisen.
  4. Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Seitenwand (9) und den Kopfrippen (14; 14') jeweils Kopfschlitze (14; 14') ausgebildet sind.
  5. Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfschlitze (14; 14') einen Trichter (15; 15'), welcher innerhalb des Kopfteils (8) angeordnet ist und der Trichter (15; 15') im Anschluss in einen verjüngt ausgebildeten Teil (16; 16') des Kopfschlitzes (14; 14') mündet und wobei die Kopfschlitze (14; 14') zwischen einer seitlichen Stirnwand (12) und den fortsatzähnlichen Kopfrippen (13; 13') angeordnet sind und zusammen eine kammähnliche Struktur bilden.
  6. Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfrippen (13; 13') etwa im vorderen Drittel verdickt ausgebildet sind.
  7. Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Seitenwand (9) entlang des Kopfteils (8) eine Vertiefung (10; 10'; 10") aufweist.
  8. Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Roststab (1) ein Rückenteil (7) aufweist, welches mit mindestens einem im Rückenteil (7) zur Oberfläche (4) hin offenen Längsschlitz versehen ist und wobei die Kühlrippen (17) in das Innere des Rückenteils (7) ragen.
  9. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Roststab (1) aus Metall ist.
  10. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er als Wenderoststab ausgebildet ist, mit einer zur vorderen Nase (3) und Kopfteil (8) gleich aufgebauten hinteren Nase und Kopfteil.
  11. Rost für den Einsatz in einer Rostfeuerung von Verbrennungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Querreihe mit einem Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 beweglich im Rost angeordnet ist und im Anschluss an die erste Querreihe eine nächste Querreihe mit einem Roststab (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 fest angeordnet ist.
  12. Rost nach Anspruch 11, wobei der Roststab (1) mit seiner Auflagefläche (5) die Oberfläche (4) eines nachfolgenden Roststabs (1) schuppenartig versetzt überlappt.
  13. Rost nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Roststäbe (1) mit ihren Längsseiten parallel zueinander angeordnet sind.
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