MX2012014020A - Placa de rejilla. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una placa de rejilla para el transporte y la refrigeración de materias muy calientes que salen de un horno, placa que incluye cavidades de forma rectangular, siendo la mayor dimensión perpendicular a la dirección de avance de la materia, siendo la sección de estas cavidades triangular con un fondo en forma de aleta que se termina con una extremidad hacia arriba con una pendiente inversa, estando la pendiente (a) de las cavidades entre 10 y 450, preferentemente entre 20 y 300 con relación a la horizontal, y formando la pendiente inversa (ß) de la extremidad hacia arriba un ángulo igual o hasta 6° menos que el ángulo de la pendiente de las cavidades; el flujo de materia por gravedad a través de las ranuras de inyección de aire se interrumpe; se evita el contacto de la materia con el chasis y el mecanismo del equipo.

Description

PLACA DE REJILLA Objeto de la invención La presente invención se refiere a un elemento constitutivo de un refrigerador de rejilla y más particularmente a una placa de rejilla destinada a transportar y a enfriar eficaz y económicamente una materia a granel que sale de un horno a una temperatura elevada.

ESTADO DE LA TÉCNICA El refrigerador de rejilla es un equipo bien conocido, por ejemplo, para la refrigeración del clinker de cemento después de la cocción. Las funciones principales de este equipo cubren la refrigeración, la recuperación calorífica y el transporte del clinker. El refrigerador consta generalmente de una cama de rejillas superpuestas que forma un ángulo con relación a la horizontal.

El documento EP0120227 (Orren) explica los fundamentos de la tecnología de refrigeración a través de un sistema de rejillas oscilantes que hacen avanzar la materia. Pero este documento no prevé ningún sistema para combatir el desgaste excesivo de las placas y no divulga ningún detalle de construcción que permita asegurar una refrigeración eficaz de las placas para limitar su desgaste. La concepción divulgada en este documento únicamente prevé un cierto número de orificios que deben permitir la inyección del aire.

El documento US4600380 (von Wedel) describe una placa de rejilla en forma de cajón perforado con ranuras muy finas a través de las cuales se inyecta el aire de refrigeración. Este documento propone inyectar aire según un ángulo preciso y prevé perfilar ranuras de manera curva, de forma que la materia a enfriar no se pueda escurrir a través de las ranuras hasta eventualmente taparlas en caso de una interrupción imprevista de la inyección del aire de refrigeración. El orificio de estas ranuras se estrecha sobre toda la longitud de la ranura, lo que provoca una pérdida de carga importante. Además, no se prevé ninguna bolsa de retención y la materia caliente está en contacto directo con toda la superficie del cajón, lo que generalmente conlleva un desgaste prematuro.

El documento US5282741 (Massaro) divulga una placa de rejilla que comprende bolsas en la parte sometida al flujo de materia a enfriar. Las bolsas de fondo plano también contienen ranuras laterales para realizar una inyección de aire, pero la orientación de las bolsas es paralela al flujo de la materia, lo que no permite influir eficazmente en el caudal.

El documento US5575642 (Willis) propone una placa de rejilla provista de varios de bolsas cuyos fondos son planos, inyectándose el aire de refrigeración a través de las caras laterales de las bolsas. Como es necesario prever canalones para llevar el aire hasta los orificios de inyección, la superficie sometida a contacto con la materia caliente a enfriar sigue siendo importante.

El documento EP1060356 (Pirard) divulga una placa de rejilla que incluye bolsas de una forma particular con un fondo inclinado y canales de pasaje de aire de refrigeración en una configuración particular. Estas bolsas no tienen una sección triangular y presentan un reborde a nivel de la conexión con la superficie de la rejilla. La placa de rejilla divulgada en este documento ya no presenta ninguna extremidad hacia arriba con una pendiente inversa a la de la bolsa.

El documento DE 195 37 904 A1 divulga una placa de rejilla sin bolsas. La presencia de bolsas es, sin embargo, necesaria para la refrigeración de la rejilla porque la materia atrapada en las bolsas, y ya enfriada, protege la rejilla contra el recalentamiento. Los ángulos precisados en este documento se refieren a los canales de inyección de gas de refrigeración en la superficie de la rejilla. Esos ángulos no guardan relación con ninguna extremidad hacia arriba con pendiente inversa.

Objetivos de la invención La placa de rejilla, según la presente invención, intenta superar los inconvenientes de las placas de rejilla del estado de la técnica. La invención apunta más particularmente a una placa de rejilla de una concepción particularmente eficaz que permite una velocidad de avance regular de la cama de materia asociada a una refrigeración eficaz gracias a una inyección de aire de refrigeración que actúa en el sistema que soporta la cama de materia, permitiendo así dominar el desgaste inevitable de esos soportes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención divulga una placa de rejilla para el transporte y la refrigeración de materias muy calientes que salen de un horno, placa que incluye cavidades de forma rectangular, siendo la mayor dimensión perpendicular a la dirección de avance de la materia, siendo la sección de esas cavidades triangular con un fondo con forma de aleta que termina en una extremidad hacia arriba con una pendiente inversa, estando la pendiente de las cavidades comprendida entre 10 y 45°, preferentemente entre 20 y 30° con relación á la horizontal y formando la pendiente inversa (ß) de la extremidad hacia arriba un ángulo igual o inferior a 6o del ángulo (a) de la pendiente de las cavidades.

Según algunos modos de realización particulares, éste reúne al menos una o una combinación adecuada de las siguientes características: - el fondo de cada cavidad presenta una o varias ranuras de inyección de aire de refrigeración que desembocan en la parte más baja de cada una de las cavidades, estando estas ranuras orientadas de manera a inyectar el aire paralelamente al fondo de las cavidades, estando realizadas dichas ranuras a través de un sobreespesor de materia dispuesta sobre la superficie inferior de los elementos constitutivos de la placa de rejilla de manera de estrechar localmente el espacio situado entre dos aletas sucesivas; - la extremidad hacia arriba de la aleta tiene una longitud de al menos 20 mm; - la placa de rejilla también comprende sobre la cara frontal una o varias ranuras de inyección de aire; - las ranuras de la cara frontal de la placa de rejilla tienen la misma longitud que las ranuras que desembocan en el fondo de las cavidades; - las ranuras de la cara frontal de la placa de rejilla están , dispuestas a una distancia comprendida entre 5 y 40 milímetros del plano de la cara superior de la placa de rejilla.

La presente invención también divulga un refrigerador de rejilla que incluye una placa de rejilla según cualquiera de las características precedentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 representa una vista tridimensional de la placa de rejilla según la invención.

La figura 2 representa un montaje de placas de rejilla de una cadena de transporte.

La figura 3 representa una vista seccional de la placa de rejilla según la invención.

La figura 4 representa detalladamente una vista seccional de la placa de rejilla según la invención con los ángulos alfa y beta.

La figura 5 representa una vista seccional de varias placas de rejilla dispuestas sobre una cadena de transporte de un refrigerador de rejilla.

Leyendas 1. Placa de rejilla. 2. Cavidad. 3. Aleta. 4. Extremidad hacia arriba. 5. Ranuras de inyección de aire de refrigeración en la cavidad. 6. Ranuras de inyección de aire de refrigeración sobre la cara frontal de la placa de rejilla.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un elemento constitutivo de un sistema de refrigeración destinado a refrigerar eficaz y económicamente una materia a granel que se encuentra inicialmente a una temperatura elevada, generalmente superior a 1000 °C. El referido sistema de refrigeración prevé hacer avanzar una cama de materia muy caliente a una velocidad regular sobre placas de rejilla aireadas a través de la insuflación de aire frío destinado a enfriar esta materia.

Los parámetros que deben ser rigurosamente controlados son los siguientes: - la velocidad del avance de la cama de materia a enfriar; - la eficacia de la refrigeración; - la regularidad de la inyección del aire de refrigeración; - la refrigeración del sistema que soporta la cama de materia; - el control del desgaste de elementos; - la mejor protección del chasis y del mecanismo del sistema contra las posibles agresiones provenientes de la materia a enfriar.

La concepción estudiada y el diseño de estos elementos de soporte denominados placas de rejilla son de vital importancia.

En la presente invención, se propone dominar de manera particularmente eficaz el avance de la materia a enfriar a través del uso de varias bolsas o cavidades (2) cuyo fondo en forma de aleta (3) está inclinado según una pendiente ascendiente en el sentido del avance de la materia a enfriar, siendo la sección de la cavidad (2) globalmente un triángulo, lo que significa que cada cavidad (2) presenta una intersección según una línea recta con el plano de la rejilla y, por tanto, una transición suave en el sentido del avance de la materia. No hay ningún reborde, ningún nervio, ningún pasador o ningún otro obstáculo tendiente a ralentizar el avance de la materia. Este diseño permite un avance eficaz y regular de la materia a enfriar.

La elección del número de cavidades y del ángulo de pendiente del fondo de las bolsas está condicionada por el caudal deseado.

El aire de refrigeración se inyecta a través del espacio comprendido entre dos aletas sucesivas en el fondo de las cavidades, estrechándose este espacio localmente justo antes de desembocar en el fondo de cada cavidad gracias a un sobre-espesor de materia concentrada exclusivamente sobre la cara inferior de la aleta superior y de manera que el aire sea inyectado por una o varias ranuras. Esta reducción de sección está realizada sobre una porción muy limitada del pasaje, de manera que se reduzca la pérdida de carga. Al desembocar en la cavidad, el pasaje se asemeja a una ranura de 2 a 10 milímetros de amplitud y de 20 a 280 milímetros de longitud.

En funcionamiento, por diversas razones, la alimentación en aire de refrigeración puede verse bruscamente interrumpida de manera accidental. En ese momento, hay que evitar que la materia a enfriar que se encuentra sobre la rejilla y que llena las cavidades no tienda a escurrirse por gravedad a través de las ranuras de inyección de aire, lo que provocaría que se llene la parte inferior de la rejilla y comprometería la reactivación de la inyección de aire, al entrar en contacto con el chasis y el mecanismo del equipo, lo que los afectaría dañándolos. Con este propósito, la extremidad inferior de cada aleta que conforma el fondo de la cavidad está inclinada de manera de tal que forma con la horizontal un ángulo ß igual o inferior a 6o máximo con relación al a del fondo de la cavidad, pero con una pendiente inversa, es decir descendente en el sentido del avance de la materia a enfriar. Esta porción con la pendiente inversa debe tener una longitud mínima suficiente para interrumpir eficazmente el flujo de materia a través del pasaje de inyección de aire. Esta longitud es generalmente superior a 15 mm, preferentemente superior a 20 mm.

Con el objetivo de limitar la velocidad de desgaste de las rejillas, además de enfriar la materia, también hay que enfriar las propias rejillas cuando están en funcionamiento. Con este fin, se prevé inyectar aire en el fondo de las cavidades de la rejilla, respetando un caudal y una velocidad suficientes, pero también según un flujo cuya dirección es paralela al fondo de las cavidades, de forma tal que la pared constitutiva del fondo de la cavidad sea eficazmente barrida por el aire y enfriada.

La duración de la vida de la placa de rejilla está determinada por el hecho de que, más allá de un cierto desgaste que se traduce en una disminución del espesor de los elementos y de las paredes constitutivos de la rejilla sometida a los fenómenos de oxidación y de abrasión debidos al pasaje de la materia a enfriar, la rejilla deja de cumplir correctamente con su función y debe ser desmontada, lo que obliga a una detención completa de la instalación, lo que resulta extremadamente penalizador porque supone dejar que la instalación completa se enfríe lo suficiente como para permitir una intervención. Para alcanzar este objetivo, se debe combatir el fenómeno de la abrasión limitando estrictamente las superficies de la placa de rejilla que se exponen directamente a la materia caliente y combatir el fenómeno de oxidación haciendo que estas superficies sean eficazmente enfriadas de varios modos.

Claims (7)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Una placa de rejilla (1) para el transporte y la refrigeración de materias muy calientes que salen de un horno, dicha placa incluye cavidades (2) de forma rectangular, cuya mayor dimensión es perpendicular a la dirección de avance de la materia, siendo la sección de esas cavidades (2) triangular con un fondo en forma de aleta (3) terminado por una extremidad hacia arriba (4) con una pendiente inversa, estando la pendiente (a) de las cavidades (2) comprendida entre 10 y 45°, preferentemente entre 20 y 30° con relación a la horizontal, y teniendo la pendiente inversa (ß) de la extremidad hacia arriba un ángulo igual o hasta 6o menos que el ángulo (a) de la pendiente de las cavidades (2).

2. La placa de rejilla (1) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque presenta en el fondo de cada cavidad (2) una o varias ranuras de inyección de aire de refrigeración (5) que desembocan en la parte más baja de cada una de las cavidades, estando estas ranuras orientadas de manera de inyectar el aire paralelamente al fondo de las cavidades, construyéndose estas ranuras (5) por medio de un sobreespesor de materia dispuesta sobre la superficie inferior de los elementos constitutivos de la placa de rejilla de manera de estrechar localmente el espacio situado entre dos aletas (3) sucesivas.

3. La placa de rejilla (1) de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada además porque la extremidad hacia arriba (4) de la aleta (3) tiene una longitud de al menos 20 mm.

4. La placa de rejilla (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la placa de rejilla también comprende sobre la cara frontal una o varias ranuras de inyección de aire (6).

5. La placa de rejilla (1) de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque las ranuras de la cara frontal de la placa de rejilla tienen la misma longitud que las ranuras que desembocan en el fondo de las cavidades (2).

6. La placa de rejilla 1 de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque las ranuras de la cara frontal de la placa de rejilla están dispuestas a una distancia comprendida entre 5 y 40 milímetros del plano de la cara superior de la placa de rejilla (1).

7. Un refrigerador de rejilla que incluye una placa de rejilla de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes.