WO2007107024A1 - Flüssigkeitsgekühlter rost mit verschleissplatten - Google Patents

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WO2007107024A1
WO2007107024A1 PCT/CH2007/000143 CH2007000143W WO2007107024A1 WO 2007107024 A1 WO2007107024 A1 WO 2007107024A1 CH 2007000143 W CH2007000143 W CH 2007000143W WO 2007107024 A1 WO2007107024 A1 WO 2007107024A1
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liquid
grate
cooled
wear
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PCT/CH2007/000143
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Martin Stiefel
Thomas Stiefel
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Doikos Investments Ltd.
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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
    • F23H3/02—Grates with hollow bars internally cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/14—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles
    • G08B13/1427—Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles with transmitter-receiver for distance detection

Definitions

  • liquid-cooled grate plates are made of steel, which is about 10-12mm thick, is folded and then welded together in two half-shells, creating a cavity through which the coolant, such as cooling water, a suitable oil or a specific Components offset coolant can flow.
  • the coolant such as cooling water, a suitable oil or a specific Components offset coolant can flow.
  • Hardox is used for the surface, because it is much harder, ie ordinary steel and therefore more resistant to wear.
  • Hardox is temperature sensitive and softens above about 280 °.
  • Welding is done in a water bath to avoid heat hardness of the Hardox, to continuously heat from remove the weld, because the temperature of Hardox must remain below about 28O 0 C, because only up to this temperature up Hardox remains hard.
  • the grate plate must be straightened because it is inevitably distorted by welding, as welding produces high temperatures in very local areas and large temperature gradients in the plate.
  • the US 6,266,883 also shows a solution in which the grate plate includes a relatively thin support plate as a wear plate, which is preferably fixed to the grate plate along the edges fixed with welds and then forms a highly wear-resistant surface.
  • a material for these wear plates rolled steel is given a special wear-resistant alloy, wherein it is cured by a temperature or is provided with a specially hard surface layer.
  • Such steel was allegedly commercially available, but so far been used for special machinery, but not in connection with grate plates.
  • the wear plates are placed directly on the cooled grate plates. Although these wear plates macroscopically rest on the cooled grate plates, it turns out that the heat transfer from the wear plate to the cooled grate plate is very limited. Accordingly, the liquid cooling of the underlying cooled grate plate is less effective. Because the bottom of the wear plates on the one hand, as well as the tops of the On the other hand microscopically, the plates are microscopically only pointwise or at small elevations on each other and touch only there full, so that only in these places an effective heat transfer takes place, while everywhere else Air gaps have an insulating effect. , ,
  • the object of the present invention is therefore to provide a liquid-cooled grate of grate plates and planks, which are made of non-temperature-sensitive, cheap iron or steel, which, but still bring the required wear resistance by equipped with replaceable wear plates is, and at which at the same time a much improved heat transfer from the Verschleissplatte is achieved on the liquid-cooled grate plate or the plank, so that the cooling effect is hardly limited despite the attached wear plate.
  • a liquid-cooled grate consisting of several permeable by a liquid grate plates and side planks whose surface are each equipped with one or more Verschleissplatten which are thermally conductively connected to the liquid-cooled grate plate or the side plank, said this Characterized in that in order to achieve the heat transfer from the Verschleissplatten to the liquid-cooled grate plates and side planks between the Verschleissplatten and the liquid-cooled grate plates and side planks ever a highly heat-conducting film is clamped and the Verschleissplatten are releasably connected to the liquid-cooled grate - and side planks.
  • Figure 1 A single grate plate of the grate with a wear plate and a heat-conducting intermediate layer in a perspective view, wherein the three parts are shown separated from each other;
  • Figure 2 A single grate plate of the grate with two adjacent wear plates and a heat-conducting; Intermediate layer in a perspective view; ,
  • Figure 3 A single grate plate with Verschleissplatte in a schematic cross section
  • Figure 4 A sectional view across a liquid-cooled grate with two grate webs
  • FIG. 5 The central plank between two grate webs enlarged in a cross section
  • FIG. 6 A lateral guide rail of the grate track enlarged in a cross section.
  • This liquid-cooled grate plate with separate Verschleissplatte to build such a liquid-cooled grate is built in principle exactly the same as a conventional, only that is not necessarily used as a building material tempered steel, but about iron, structural steel, cast or a combination thereof.
  • This liquid-cooled grate plate as shown in Figure 1 thus forms a stream of ble ble body 2 by zürn example is designed as a hollow body, with a supply and discharge pipe for the cooling liquid.
  • This coolant is. usually water, but oils or an oil or water mixed with specific components can also be used as the cooling liquid.
  • the plate is made by, for example, welding two half shells together, including a cavity become.
  • the flow-through body 2 may also consist of a solid material plate, which is interspersed by suitable holes or cavities.
  • the surface must, however, be much harder than an ordinary structural steel.
  • the solution consists in the fact that the top of the grate plate, where it comes into contact with the kiln, is equipped with at least one separate wear plate 1.
  • material for such a closure plate 1 comes ' any material in question, which is sufficiently hard and mechanically resistant and can be preserved by cooling through the underlying plate at a temperature which does not jeopardize its hardness.
  • Hardox steel is suitable as a building material for the Verschleissplatten. This wear plate 1 is - and this is very crucial - brought into the best possible thermal contact with the body 2 can be flowed through.
  • Such Verschleissplatte 1 for example, 5 to 10 mm thickness is placed on the permeable body 2 and with the same positive and non-positive screwed, riveted, jammed or glued.
  • corresponding holes 4 are provided for this purpose, so that the screw heads are flush with the Verschleissplattenober Design.
  • a suitable heat-conducting material 3 is inserted between the wear plate 1 and the liquid-cooled body 2 and clamped therebetween. This material 3 should compensate for any bumps and lead to a rich and intimate mechanical connection and heat connection of the two plates 1, 2.
  • highly thermally conductive materials prove, for example, so-called highly heat-conductive soft silicone films.
  • soft silicone films Due to the high compressibility of the soft silicone films heat sources and heat sinks that have large bumps and tolerances, thermally optimally connected to each other. Due to the very good conformability of the silicone material, the contact surfaces are increased and the thermal connection is significantly improved. The applied pressure is low, and the very high elasticity provides additional mechanical damping. Because of their thermal properties, such soft silicone films have hitherto been used as ideal thermal solutions for use in electronic components on SMD printed circuit boards. Such soft silicone films can greatly reduce the overall thermal transfer resistance between two materials. Soft silicone films of this kind are available, for example, from Kunze Folien GmbH, Raiffeisenallee 12a, D-82041 Oberhaching (www.heatmanagement.com), where they are listed as highly heat-conductive soft silicone films KU-TDFD.
  • the operating temperature is around 50 ° C. So it's a sufficient one To ensure heat transfer from the Hardox wear plate 1 on the iron plate 2.
  • This is now made possible by clamping a soft silicone film as described between the wear plate and the cooled grate plate, as shown in FIG.
  • the soft silicone film 3 is placed on the grate plate 2 and the Verschleissplatte 1 placed on it.
  • the Verschleissplatte 1 is folded forward and includes when placed on the grate plate 2 Whose whole, the kiln facing top and front.
  • a grate plate is shown with three separate Verschleissplatten, said wear plates are juxtaposed and juxtaposed against each other and form a continuous grate surface except for the joints formed between.
  • a division of the wear plate into several pieces is indicated on larger grate surfaces and facilitates the installation and removal in the grate, in which the individual Verschleissplatten pieces then less difficult.
  • the Verschleissplatte 1 is clamped to the grate plate 2. This can be seen, for example, with reference to FIG. For the clamping are about screw. As shown in the picture, the wear plate has several holes 4 with countersunk mouth. Through the cooled grate plate lead holes with the same flight. These can be realized, for example, by welding bushes 5 in the half-shells which seal the holes 4 in the surface of the half-shells. The half-shells are then welded together and the bushes 5, which engage with their ends in the holes 4 in the half-shell, are welded there sealingly with the surface of the half-shells. The wear plates are then bolted to the cooled grate plate 2 while clamping a soft silicone film 3 having corresponding holes.
  • the attachment of the wear plates can be done as an alternative to screw through rivets, or it will be used, for example, instead of screws as shown in the picture on the left bolts 8 with countersunk heads, which bolts 8 have a transverse slot 9 in the region of its end. It then only needs a wedge 10 by means of a hammer laterally driven into this slot 9. The release can then be done simply by a hammer blow on the opposite side of the wedge 10, which is even faster than a large lock nut to solve.
  • Copper is a soft metal and also very good thermal conductivity. It is suitable in a similar manner for clamping between the water-cooled grate plates and the wear plates clamped therewith and, due to its softness, hugs the contours of the wear plate and the grate plate. All of the above applies equally to the provision of the side planks of a water-cooled grate. These side plates have hitherto also been made of water-cooled hollow bodies.
  • the two grate webs R and L are separated by a central plank 11, which forms a Schürplanke both for the grate R and for the grate L.
  • a central plank 11 which forms a Schürplanke both for the grate R and for the grate L.
  • the grate plates 2, at least every other, are designed to be movable and slide perpendicular to the drawing sheet plane along the central plank 11 and the side planks 12,13 back and forth. Thus, these side planks 12,13 and the central plank 11 are subject to wear.
  • the wear plates 1 are here made of two parts, which are joined together at the top 14 in the middle. From both sides they are secured with countersunk screws 6 on the plank 11, wherein they pinch an inserted heat-conducting film 3 below. In the lower part are the cooled and on its upper side also equipped with Verschleissplatten 1 grate plates 2 on the Verschleissplatten on the central plank 1 1 at.
  • FIG. 6 shows the one side guide rail 13 from FIG. 4 in an enlarged view.
  • the wear plate 1 is pulled around here in one piece around the plank 13. Below it clamps a thermal pad 3 and it is screwed here with two countersunk screws 6 with the plank 13.
  • the wear plate 1 In the lower of the wear plate 1 are the cooled and on its upper side also equipped with Verschleissplatten 1 grate plates 2 on the Verschleissplatte 1 at.
  • the advantage of this rust-construction with separately applied Verschleissplatte 1 and soft heat conducting foil, for example, a soft silicone foil or a copper sheet for the heat transfer are the following:
  • the individual grate plates or rust levels must not be removed and replaced, but you just replace the Wear plates 1 on the grate plates and on the same lateral limiting planks 11, 12,13, which therefore always remain in the system.
  • the grate plates 2 and planks 11, 12,13 of iron keep up with their operating temperature of 5O 0 C and without mechanical wear for many years, so even decades. If only one wear plate 1 must be replaced on a grate plate, it costs a fraction of a whole conventional hollow grate plate.
  • the replacement of a wear plate 1 is much faster than the replacement of a whole grate plate. If such has to be replaced, the cooling circuit must be interrupted and the plates must be emptied of the coolant. Then the individual grate plates can be lifted out of the grate in a relatively expensive way by means of a lifting device. The replacement panels must be redone in a relatively complex manufacturing process. On the other hand, if one only needs to replace wear plates 1, then the liquid-cooled rust need not even be emptied. All you have to do is loosen the nuts on the underside of the grate plate, and then you can lift the wear plates off the grate and replace them. New countersunk screws are used and the new wear plates are in turn clamped to the grate plates.

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Abstract

Der Rost besteht aus flüssigkeitsgekühlten Rostplatte und flüssigkeitsgekühlten Seitenplanken. Deren Oberflächen sind mit Verschleissplatte (1) ausgerüstet. Diese sind wärmeleitend mit dem flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken verbunden. Die Verschleissplatten (1) besteht aus verschleissfestem Material, welches jedoch gekühlt werden muss. Zwischen den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken und den Verschleissplatten (1) ist vorteilhaft eine Schicht aus einem wärmeleitenden Material in Form einer hochwärmeleitenden Soft-Silkonfolie (3) eingeklemmt, welche für einen guten Wärmeübergang zwischen den Verschleissplatten (1) und den durchströmbaren Rostplatten (2) und Seitenplanken sorgt. Damit wird sichergestellt, dass im Betrieb die Verschleissplatten (1) stets in einem unkritischen Temperaturbereich bleiben, indem sie von der darunterliegenden gekühlten, ca. 50°C warmen Rostplatten (2) und Seitenplanken gekühlt werden.

Description

Flüssiqkeitsqekühlter Rost mit Verschleissplatten
[0001] Bisher verbaute man für einen flüssigkeitsgekühlten Rost für die Kehrichtverbrennung wassergekühlte Rostplatten wie sie zum Beispiel aus EP 0 621 449 hervorgehen, die einander treppenförmig überlappend angeordnet zu einem Rost zusammengebaut werden. Jede Roststufe ist dabei in der Verlaufrichtung des gesamten Rostes vor- und rückwärts verschiebbar, um eine Schür- und Transportbewegung für das auf dem Rost liegende Brenngut zu erzeugen.
[0002] Diese flüssigkeitsgekühlten Rostplatten sind aus Stahl gebaut, welcher ca. 10-12mm stark ist, abgekantet wird und dann in zwei Halbschalen aufeinandergeschweisst wird, sodass ein Hohlraum entsteht, durch den die Kühlflüssigkeit, etwa Kühlwasser, ein geeignetes Öl oder eine mit spezifischen Komponenten versetzte Kühlflüssigkeit fliessen kann. Für die Oberfläche wird zum Beispiel Hardox eingesetzt, weil er wesentlich härter ist also gewöhnlicher Stahl und daher verschleissfester ist. Auf der anderen Seite aber ist Hardox temperaturempfindlich und wird oberhalb von ca. 280° weich. Diese Rostplatten aus Stahl sind in der Herstellung relativ aufwändig und das Zusammenschweissen der beiden Halbschalen ist heikel. Das Schweissen geschieht zur Vermeidung von Härteschwächungen des Hardox in einem Wasserbad, um laufend Wärme von der Schweissstelle abzuführen, weil die Temperatur von Hardox unter ca. 28O0C bleiben muss, denn nur bis auf diese Temperatur hinauf bleibt Hardox hart. Nach dem Schweissen muss die Rostplatte gerichtet werden, weil sie durch das Schweissen unvermeidlich verspannt wird, denn beim Schweissen entstehen in ganz lokalen Bereichen hohe Temperaturen und in der Platte grosse Temperaturgradienten.
[0003] Aus der DE 196 13 507 C1 ist bekannt, an denjenigen Stellen der Rostplattenoberseiten, an denen die kaskadenförmig übereinanderliegenden Rostplatten sich berühren und durch deren Vorschubbewegung Verschleiss auftritt, gesonderte Verschleissplatten vorzusehen. Diese können im Bedarfsfall ausgewechselt werden, sodass der Grundkörper der Rostplatte weiterhin verwendet werden kann. Die Verschleissplatten sind DE 196 13 507 C1 direkt auf die Grundkörper aufgelegt und mit ihnen verschweisst.
[0004] Die US 6 266 883 zeigt ebenfalls eine Lösung, bei welcher die Rostplatte eine relativ dünne Trägerplatte als Verschleissplatte einschliesst, welche vorzugsweise mit der Rostplatte längs deren Ränder mit Schweissnähten fixiert verbunden ist und dann eine hoch verschleissfeste Oberfläche bildet. Als Material für diese Verschleissplatten wird gewalzter Stahl einer speziell verschleissfesten Legierung angegeben, wobei er durch eine Temperierung gehärtet wird oder mit einer speziell harten Oberflächenschicht versehen wird. Derartiger Stahl sei angeblich kommerziell erhältlich, jedoch bisher für den Spezial-Maschinenbau eingesetzt worden, nicht jedoch im Zusammenhang mit Rostplatten.
[0005] Bei diesen hier genannten Lösungen sind die Verschleissplatten direkt auf die gekühlten Rostplatten aufgelegt. Wenngleich diese Verschleissplatten makroskopisch gesehen satt auf den gekühlten Rostplatten aufliegen, so erweist es sich, dass der Wärmeübergang von der Verschleissplatte zur gekühlten Rostplatte sehr eingeschränkt ist. Entsprechend wenig wirksam ist die Flüssigkeitskühlung der darunterliegenden gekühlten Rostplatte. Weil die Unterseite der Verschleissplatten einerseits wie auch die Oberseiten der gekühlten Rostplatten andrerseits mikroskopisch gesehen uneben sind, ergeben sich viele kleine Luftspalte und die Platten liegen mikroskopisch gesehen nur punktweise oder an kleinen Erhöhungen wirklich aufeinander auf und berühren sich nur dort satt, sodass also nur an diesen Stellen ein effektiver Wärmeübergang stattfindet, während überall sonst die Luftspalte isolierend wirken. . .
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen flüssigkeitsgekühlten Rost aus Rostplatten und Planken zu schaffen, die aus nicht temperaturempfindlichem, billigen Eisen bzw. Stahl herzustellbar sind, welche, aber dennoch die geforderte Verschleissfestigkeit bringen, indem sie mit auswechselbaren Verschleissplatten ausgerüstet ist, und bei welcher gleichzeitig ein wesentlich verbesserter Wärmeübergang von der Verschleissplatte auf die flüssigkeitsgekühlte Rostplatte oder die Planke erzielt wird, sodass die Kühlwirkung trotz aufgesetzter Verschleissplatte kaum eingeschränkt wird.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst von einem flüssigkeitsgekühlten Rost, bestehend aus mehreren von einer Flüssigkeit durchströmbaren Rostplatten und Seitenplanken, deren Oberfläche je mit einer oder mehreren Verschleissplatten ausgerüstet sind, welche wärmeleitend mit der flüssigkeitsgekühlten Rostplatte bzw. der Seitenplanke verbunden sind, wobei sich dieser Rost dadurch auszeichnet, dass zur Erzielung des Wärmeüberganges von den Verschleissplatten zu den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten und Seitenplanken zwischen den Verschleissplatten und den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten und Seitenplanken je eine hochwärmeleitende Folie eingeklemmt ist und die Verschleissplatten lösbar mit den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten - und Seitenplanken verbunden sind.
[0008] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung weiter beschrieben und ihre Funktion wird erläutert;
Es zeigt: Figur 1 : Eine einzelne Rostplatte des Rostes mit einer Verschleissplatte und einer wärmeleitenden Zwischenschicht in einer perspektivischen Ansicht, wobei die drei Teile voneinander getrennt dargestellt sind;
Figur 2: Eine einzelne Rostplatte des Rostes mit zwei nebeneinander liegenden Verschleissplatten und einer wärmeleitenden ; Zwischenschicht in einer perspektivischen Ansicht; .
Figur 3: Eine einzelne Rostplatte mit Verschleissplatte in einem schematischen Querschnitt; .
Figur 4: Eine Schnittdarstellung quer durch einen flüssigkeitsgekühlten Rost mit zwei Rostbahnen;
Figur 5: Die zentrale Planke zwischen zwei Rostbahnen vergrössert in einem Querschnitt dargestellt;
Figur 6: Eine seitliche Führungsplanke der Rostbahn vergrössert in einem Querschnitt dargestellt.
[0009] Diese flüssigkeitsgekühlte Rostplatte mit gesonderter Verschleissplatte zum Aufbau eines solchen flüssigkeitsgekühlten Rostes wird im Prinzip genau gleich gebaut wie eine herkömmliche, bloss dass als Baumaterial nicht notwendigerweise vergüteter Stahl eingesetzt wird, sondern etwa Eisen, Baustahl, Guss oder eine Kombination davon. Diese flüssigkeitsgekühlte Rostplatte wie in Figur 1 gezeigt bildet also einen durch ström baren Körper 2, indem er zürn Beispiel als Hohlkörper ausgeführt ist, mit einem Zufuhr- und Abfuhrstutzen für die Kühlflüssigkeit. Diese Kühlflüssigkeit ist. meistens Wasser, jedoch können auch Öle oder ein mit spezifischen Komponenten versetztes Öl oder Wasser als Kühlflüssigkeit eingesetzt werden. Die Platte wird hergestellt, indem zum Beispiel zwei Halbschalen unter Einschluss eines Hohlraumes aufeinander geschweisst werden. Ein solches Verschweissen braucht aber nicht in einem Wasserbad durchgeführt zu werden, weil die verwendeten Stähle ohne weiteres höhere Temperaturen aushalten. Auch ein Verziehen ist aufgrund der materialspezifischen Eigenschaften solcher Stähle viel weniger zu befürchten. Der durchströmbare Körper 2 kann auch aus einer Vollmaterialplatte bestehen, die von geeigneten Bohrungen oder Hohlräumen durchsetzt ist.
[0010] Um einer solchen Platte die geforderte Verschleissfestigkeit zu geben, muss die Oberfläche jedoch wesentlich härter sein als es ein gewöhnlicher Baustahl ist. Die Lösung besteht nun darin, dass die Oberseite der Rostplatte, dort wo diese mit Brenngut in Berührung kommt, mit mindestens einer gesonderten Verschleissplatte 1 ausgerüstet ist. Als Material für eine solche Verschliessplatte 1 kommt' jedes Material in Frage, das hinreichend hart und mechanisch widerstandsfähig ist und mittels Kühlung durch die darunterliegende Platte auf einer Temperatur haltbar ist, welche seine Härte nicht gefährdet. Insbesondere eignet sich zum Beispiel Hardox-Stahl als Baumaterial für die Verschleissplatten. Diese Verschleissplatte 1 wird - und das ist sehr entscheidend - in einen möglichst guten Wärmekontakt mit dem durchströmbaren Körper 2 gebracht. Eine solche Verschleissplatte 1 von zum Beispiel 5 bis 10mm Stärke wird auf den durchströmbaren Körper 2 aufgelegt und mit demselben form- und kraftschlüssig verschraubt, vernietet, verklemmt oder verklebt. In der Verschleissplatte sind hierzu entsprechende Löcher 4 vorgesehen, sodass die Schraubenköpfe bündig zur Verschleissplattenoberfläche verlaufen. Zur Sicherstellung einer guten Wärmeleitung von der Platte 1 auf die flüssigkeitsgekühlte Stahlkonstruktion 2 wird ein geeignetes Wärmeleitendes Material 3 zwischen die Verschleissplatte 1 und den flüssigkeitsgekühlten Körper 2 eingelegt und dazwischen eingeklemmt werden. Dieses Material 3 soll alle Unebenheiten ausgleichen und zu einer satten und innigen mechanischen Verbindung und Wärmeverbindung der beiden Platten 1 ,2 führen. Als solche hervorragend wärmeleitende Materialien erweisen sich zum Beispiel sogenannte hochwärmeleitende Soft-Silikonfolien. Das sind weiche, durch die Füllung mit wärmeleitenden Keramiken hochwärmeleitfähige Silikonfolien von ausserordentlicher Elastizität. Sie erweisen sich als besonders geeignet, um Wärme infolge unterschiedlicher Toleranzen und Unebenheiten von zwei Verbindungsstücken über eine größere Strecke an ein Gehäuse oder einen Kühlkörper abzuführen. Dabei kommen alle Vorteile von Silikon als Basismaterial zum Tragen, nämlich die hohe Temperaturbeständigkeit, die chemische Beständigkeit sowie die hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit, wenngleich diese letztere Eigenschaft bei der vorliegenden Applikation nicht im Vordergrund steht.
[0011] Durch die hohe Komprimierbarkeit der Soft-Silikonfolien werden Wärmequellen und Wärmesenken, die große Unebenheiten und Toleranzen aufweisen, thermisch optimal aneinander angebunden. Durch die sehr gute Formanpassungsfähigkeit des Silikonmaterials werden die Kontaktflächen vergrößert und die thermische Anbindung wird wesentlich verbessert. Der aufzubringende Druck ist dabei gering, und die sehr hohe Elastizität erbringt zusätzlich eine mechanische Dämpfung. Wegen ihrer thermischen Eigenschaften sind solche Soft-Silikonfolien bisher als ideale thermische Lösungen für den Einsatz in elektronischen Bauelementen auf SMD Leiterplatten im Einsatz. Solche Soft- Silikonfolien können den thermischen Gesamtübergangswiderstand zwischen zwei Materialien sehr stark reduzieren. Derartige Soft-Silikonfolien sind zum Beispiel erhältlich bei Kunze Folien GmbH , Raiffeisenallee 12a, D-82041 Oberhaching (www.heatmanagement.com) und werden dort als hochwärmeleitende Soft-Silikonfolien KU-TDFD geführt. Sie sind in verschiedenen Stärken verfügbar: 0.5mm, 1mm, 2mm und 3mm. Die thermische Leitfähigkeit dieses Folienmaterials beträgt 2.5 W/mK und die Folien sind in einem Temperaturbereich von -60°C bis +18O0C einsetzbar. Daher ist ein Einsatz zwischen den Verschleissplatten und dem gekühlten Rostplattenkörper eines Kehrichtverbrennungsrostes möglich, denn die gekühlten Rostplatten bleiben stets auf einer Temperatur von weniger als 500C.
[0012] Wichtig ist für den Einsatz der harten Verschleissplatten 1 nämlich, dass ihre thermische Belastbarkeit nicht überschritten wird, was mittels Kühlung durch die flüssigkeitsgekühlte hohle Eisenplatte 2 erzielt werden kann, deren Betriebstemperatur um die 50°C liegt. Es ist also ein hinreichender Wärmeübergang von der Hardox-Verschleissplatte 1 auf die Eisenplatte 2 sicherzustellen. Dieses wird nun durch das Einklemmen einer Soft-Silikonfolie wie beschrieben zwischen der Verschleissplatte und der gekühlten Rostplatte ermöglicht, wie das in Figur 1 gezeigt ist. Die Soft-Silikonfolie 3 wird auf die Rostplatte 2 aufgelegt und die Verschleissplatte 1 darauf gelegt. Die Verschleissplatte 1 ist vorne abgekantet und umfasst beim Auflegen auf die Rostplatte 2 deren ganze, dem Brenngut zugewandte Ober- und Frontseite.
[0013] In Figur 2 ist eine Rostplatte mit drei gesonderten Verschleissplatten gezeigt, wobei diese Verschleissplatten nebeneinander und aneinander satt anliegend angeordnet sind und bis auf die zwischenliegend gebildeten Fugen eine durchgehende Rostoberfläche bilden. Eine Unterteilung der Verschleissplatte in mehrere Stücke ist bei grosseren Rostoberflächen angezeigt und erleichtert den Ein- und Ausbau in den Rost, in dem die einzelnen Verschleissplatten-Stücke dann weniger schwer ausfallen.
[0014] Die Verschleissplatte 1 wird mit der Rostplatte 2 verspannt. Dieses ist zum Beispiel anhand von Figur 3 ersichtlich. Für die Verspannung eignen sich etwa Schraubverbindungen. Wie hier im Bild gezeigt weist die Verschleissplatte mehrere Löcher 4 mit Senkkopf-Mündung auf. Durch die gekühle Rostplatte führen Löcher mit gleicher Flucht. Diese können zum Beispiel realisiert sein, indem Büchsen 5 in die Halbschalen eingeschweisst werden, welche die Löcher 4 in der Oberfläche der Halbschalen dichtend umfassen. Die Halbschalen werden dann zusammengeschweisst und die Büchsen 5, welche mit ihren Enden in die Löcher 4 in der Halbschale eingreifen, werden dort dichtend mit der Oberfläche der Halbschalen verschweisst. Die Verschleissplatten werden sodann unter Einklemmens einer Soft-Silikonfolie 3, die entsprechende Löcher aufweist, mit der gekühlten Rostplatte 2 verschraubt. Es werden wie im Bild rechts gezeigt Senkkopfschrauben 6 von oben durch die Verschleissplatte 1 , durch die Soft- Silikonfolie 2 und durch die Büchsen 5 in den Rostplatten 2 gesteckt und auf der Unterseite der Rostplatte 2 mit einer Kontermutter 7 verspannt. Damit wird die Verschleissplatte 1 an mehreren Stellen fest nach unten auf die Rostplatte 2 gespannt und klemmt die Soft-Silikonfolie satt und formschlüssig ein, sodass ein optimaler Wärmeübergang gewährleistet ist. Versuche zeigten, dass der Wärmeübergang durch den Einsatz einer Soft-Silikonfolie bis zu fünf Mal besser ist also ohne Einlegen einer solchen Soft-Silikonfolie. Die Befestigung der Verschleissplatten kann als Alternative zu Schraubverbindungen auch mittels Nieten erfolgen, oder es werden zum Beispiel anstelle von Schrauben wie im Bild links gezeigt Bolzen 8 mit Senkköpfen verwendet, welche Bolzen 8 im Bereich ihres Endes einen Querschlitz 9 aufweisen. Es braucht dann bloss ein Keil 10 mittels eines Hammers seitlich in diesen Schlitz 9 hineingetrieben zu werden. Das Lösen kann dann einfach durch einen Hammerschlag auf die Gegenseite des Keils 10 erfolgen, was noch rascher vonstatten geht als eine grosse Kontermutter zu lösen.
[0015] Anstelle von Silikonfolien oder Soft-Silikonfolien können auch Kupferbleche eingesetzt werden. Kupfer ist ein weiches Metall und ausserdem sehr gut wärmeleitfähig. Es eignet sich in ähnlicher Weise zum Einklemmen zwischen den wassergekühlten Rostplatten und den damit verspannten Verschleissplatten und schmiegt sich dabei aufgrund seiner Weichheit an die Konturen von Verschleissplatte und Rostplatte an. All das oben Beschriebene gilt in gleicher Weise für das Ausstatten der Seitenplanken eines wassergekühlten Rostes. Diese Seitenplatten sind bisher auch aus wassergekühlten Hohlkörpern gefertigt.
[0016] Die Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung quer durch einen flüssigkeitsgekühlten Rost mit zwei Rostbahnen R (= rechts) und L (= links). Die beiden Rostbahnen R und L sind von einer Zentralplanke 11 getrennt, welche sowohl für die Rostbahn R wie auch für die Rostbahn L eine Schürplanke bildet. An den äusseren Rändern des Rostes sind Seitenplanken 12,13 vorhanden. Die Rostplatten 2, wenigstens jede zweite, sind beweglich ausgeführt und gleiten dabei senkrecht zur Zeichnungsblattebene längs der Zentralplanke 11 und den Seitenplanken 12,13 hin und her. Somit sind diese Seitenplanken 12,13 und auch die zentrale Planke 11 einem Verschleiss unterworfen. Durch den Einsatz von Verschleissplatte an deren Oberfläche, wobei diese Verschleissplatten unter Einklemmens einer weichen Wärmeleitfolie mit den Planken 11 ,12,13 verspannt werden, gelingt es, das Verschleissproblem elegant zu lösen, ohne die gewünschte Wärmeabfuhr wesentlich zu verschlechtern. Zum Revidieren eines solchermassen mit Verschleissplatten ausgerüsteten Rostes brauchen bloss noch dieselben ersetzt zu werden, was rascher geht und kostengünstiger ausfällt, also die gesamten Rostplatten 2 und Planken 11 ,12,13 zu ersetzen. Somit ist der flüssigkeitsgekühlte Rost überall dort, wo er mit Brenngut in Berührung kommt, und auch überall dort, wo er aufgrund von Gleitreibung einem Verschleiss unterworfen ist, mit auswechselbaren Verschleissplatten bestückt. Gleichzeitig aber ist die Kühlwirkung infolge der Flüssigkeitskühlung kaum beeinträchtigt, sodass all deren Vorteile nach wie vor zum Tragen kommen.
[0017] Die Figur 5 zeigt die zentrale Führungsplanke 1 1 aus Figur 4 in einer vergrösserten Darstellung. Die Verschleissplatten 1 sind hier aus zwei Teilen hergestellt, die oben in der Mitte beim Punkt 14 zusammengefügt sind. Von beiden Seiten sind sie mit Senkkopfschrauben 6 an der Planke 11 gesichert, wobei sie unter sich eine eingelegte Wärmeleitfolie 3 einklemmen. Im unteren Bereich liegen die gekühlten und auf ihrer Oberseite ebenfalls mit Verschleissplatten 1 ausgerüsteten Rostplatten 2 an den Verschleissplatten an der zentralen Planke 1 1 an.
[0018] Die Figur 6 zeigt die eine seitliche Führungsplanke 13 aus Figur 4 in einer vergrösserten Darstellung. Die Verschleissplatte 1 ist hier in einem Stück um die Planke 13 herumgezogen. Unter sich klemmt sie eine Wärmeleitfolie 3 ein und sie ist hier mit zwei Senkkopfschrauben 6 mit der Planke 13 verschraubt. Im unteren der Verschleissplatte 1 liegen die gekühlten und auf ihrer Oberseite ebenfalls mit Verschleissplatten 1 ausgerüsteten Rostplatten 2 an der Verschleissplatte 1 an. [0017] Der Vorteil dieser Rost-Könstruktion mit separat aufgesetzten Verschleissplatte 1 und weicher Wärmeleitfolie, zum Beispiel einer Soft- Silikonfolie oder eines Kupferblechs für den Wärmeübergang sind Folgende: Für den Unterhalt müssen die einzelnen Rostplatten bzw. Roststufen nicht mehr ausgebaut und ersetzt werden, sondern man ersetzt bloss noch die Verschleissplatten 1 auf den Rostplatten und an den dieselben seitliche begrenzenden Planken 11 ,12,13, die also stets in der Anlage bleiben. Die Rostplatten 2 und Planken 11 ,12,13 aus Eisen halten mit ihrer Betriebstemperatur von 5O0C und ohne mechanischen Verschleiss viele Jahre, ja gar Jahrzehnte. Wenn an einer Rostplatte nur jeweils eine Verschleissplatte 1 ersetzt werden muss, so kostet diese einen Bruchteil einer ganzen herkömmlichen hohlen Rostplatte. Ausserdem geht das Auswechseln einer Verschleissplatte 1 sehr viel rascher vonstatten als der Ersatz einer ganzen Rostplatte. Wenn eine solche ersetzt werden muss, so muss der Kühlkreislauf unterbrochen werden und die Platten müssen von der Kühlflüssigkeit entleert werden. Dann können die einzelnen Rostplatten mit einer Hebevorrichtung verhältnismüssig aufwändig aus dem Rost herausgehoben werden. Die Ersatzplatten müssen in einem relativ aufwändigen Herstellungsverfahren neu angefertigt werden. Braucht man hingegen bloss Verschleissplatten 1 zu ersetzen, so braucht der flüssigkeitsgekühlte Rost nicht einmal entleert zu werden. Es müssen bloss die Muttern auf der Rostplattenunterseite gelöst werden und hernach können die Verschleissplatten vom Rost abgehoben und ausgewechselt werden. Neue Senkkopfschrauben werden eingesetzt und die neuen Verschleissplatten werden wiederum mit den Rostplatten verspannt. Das Gleiche gilt für die seitlichen flüssigkeitsgekühlten Planken des Rostes. Das Ersetzen der Verschliessplatten 1 geht daher um ein Vielfaches rascher vonstatten als der Ersatz von ganzen Roststufen, und das Anfertigen neuer flüssigkeitsgekühlter Rostplatten wie bisher praktiziert entfällt ganz. Ausserdem ist die Wärmeverteilung dank dieser eingelegten Wärmeleitfolie stark verbessert. Die Wärme wird daher überall gleichmässig vom der Rostoberfläche, das heisst von den Verschleissplatten abgeführt und diese sind über ihre ganze Fläche weitgehend gleich heiss. Die Vorteile dieser hier vorgestellten Konstruktion sind daher sehr offensichtlich.

Claims

Patentansprüche
1. Flüssigkeitsgekühlter Rost, bestehend aus mehreren von einer Flüssigkeit durchströmbaren Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13), deren Oberfläche je mit einer oder mehreren Verschleissplatten (1) ausgerüstet sind, welche wärmeleitend mit der flüssigkeitsgekühlten Rostplatte (2) bzw. der Seitenplanke (11 ,12,13) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung des Wärmeüberganges von den Verschleissplatten (1 ) zu den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) zwischen den Verschleissplatten (1) und den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) je eine hochwärmeleitende Folie eingeklemmt ist und die Verschleissplatten (1 ) lösbar mit den flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) verbunden sind.
2. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hochwärmeleitende Folie (3) aus überwiegend Silikon besteht.
3. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hochwärmeleitende Folie eine Soft-Silikonfolie (3) ist.
4. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hochwärmeleitende Folie ein Kupferblech ist.
5. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Oberflächen mit Verschleissplatten (1 ) aus Hardox ausgerüstet sind, welche durch Einklemmen einer hochwärmeleitenden Folie (3) wärmeleitend mit den darunterliegenden flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) verbunden sind.
6. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Oberfläche, das heisst die Oberflächen der Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) mit Verschleissplatten (1 ) ausgerüstet sind, indem dieselben mittels Schraubverbindungen (6,7) mit den Rostplatten (2) bzw. Seitenplanken (11 ,12,13) verbunden sind.
7. Flüssigkeitsgekühlter Rost, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Oberfläche, das heisst die Oberflächen der Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) mit Verschleissplatten (1 ) ausgerüstet sind, indem dieselben mittels Nieten mit den Rostplatten (2) bzw. Seitenplanken (11 ,12,13) verbunden sind.
8. Flüssigkeitsgekühlter Rost nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Oberfläche, das heisst die Oberflächen der Rostplatten (2) und Seitenplanken (11 ,12,13) mit Verschleissplatten (1 ) ausgerüstet sind, indem dieselben mittels Klemm-Verbindungen (8-10) mit den Rostplatten (2) bzw. Seitenplanken (11 ,12,13) verbunden sind.
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