КОЛОСНИКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК F23H13/00 

Настоящее изобретение касается колосникового элемента для колосников типа, представленного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, которые служат, например, для размещения твердых веществ при их сгорании, охлаждении или термообработке другим способом. Щели, остающиеся между пластинчатыми телами, служат для вывода газа, в частности воздуха, который снизу вверх просачивается через уложенный на колосники материал. Газ может выполнять различные задачи, например охлаждение колосников, обработку холодом или теплом уложенного на колосники материала, подачу этого материала и т.д.

Такие колосники подвержены сильному износу. Это относится, в частности, к их использованию при охлаждении цементных клинкеров, которые при большом весе имеют также большую поверхностную шероховатость.

Из ЕР 0167658 В1 уже известен колосниковый элемент типа, представленного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Этот колосниковый элемент состоит из двух базовых деталей, каждая из которых включает в себя боковую перемычку, а также несколько пластинчатых тел, за одно целое соединенных с ней на расстоянии, вдвое превышающем расстояния между пластинчатыми телами. Заделка колосникового элемента осуществляется посредством соединения друг с другом двух боковых перемычек таким образом, что пластинчатые тела одной боковой перемычки входят между пластинчатыми телами другой боковой перемычки и устанавливаются в выполненных в них приемных отверстиях. Для того чтобы соединить составленный из двух базовых деталей колосниковый элемент, базовые детали дополнительно соединяются друг с другом, например, с нижней стороны колосникового элемента при помощи винтов.

Недостаток известной конструкции заключается в том, что при износе отдельного пластинчатого тела и/или боковой перемычки, превосходящем допустимую меру, надо заменять весь колосниковый элемент или, по крайней мере, всю базовую деталь, причем в последнем случае осуществляется требуемая затрат расстыковка соединения, связывающего детали, а после замены базовой детали снова производится соединение. При этом в общем случае замене подвергаются и еще употребимые, неизношенные части колосникового элемента, что приводит к дополнительным материальным затратам. С другой стороны, процесс монтажа или демонтажа требует много времени, что приводит к длительным простоям всей установки. Эта проблема усложняется еще и тем, что несколько колосниковых элементов соединяются в колосник, а этот колосник, в свою очередь, крепится к колосниковой балке, вследствие чего необходимость, например, замены одного пластинчатого тела приводит к тому, что надо заменить и связанную с ним боковую перемычку и разъединять ее соединение с перемычками соседних колосниковых элементов, а также с колосниковой балкой, а после замены надо все соединения восстановить.

Задачей настоящего изобретения является создание колосникового элемента типа, представленного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, в котором возможна замена отдельных изношенных частей при незначительных монтажных затратах и экономии материала.

Согласно изобретению, эта задача решается признаками указанными в пункте 1 формулы изобретения.

Основная идея настоящего изобретения заключается в том, что в отличие от прежних конструкций колосниковый элемент разделяется на раму, соединяющую друг с другом обе боковых перемычки, и на несколько пластинчатых тел, соединяемых с этой рамой. Этим прежде всего учитывается то обстоятельство, что в первую очередь повышенному износу подвергаются пластинчатые тела, которые в первую очередь и должны заменяться. Предлагаемая конструкция позволит заменить отдельные пластинчатые тела с минимальными затратами на монтаж без замены одновременно еще исправной боковой перемычки. Конструктивно разъединить пластинчатые тела с боковыми перемычкам и очень просто, что иллюстрируется несколькими примерами
Еще одно преимущество достигается за счет того, что обе боковые перемычки колосникового элемента не соединяются больше между собой винтами и должны связываться друг с другом другим способом.

Таким образом, предпринятое согласно настоящему изобретению разделение колосникового элемента наделяет различными функциями боковые перемычки. С одной стороны, эти перемычки преимущественно служат монтажными элементами для пластинчатых тел, и эти пластинчатые тела, с другой стороны, преимущественно образуют колосниковую поверхность и, следовательно, подлежат известному износу. Это разделение позволяет также, например, изготавливать раму, с одной стороны, и пластинчатые тела, с другой стороны, из различных материалов, оптимально подогнанных к их функциям.

В предпочтительном исполнении изобретения предусматривается, что боковые перемычки имеют продольный профиль, простирающийся в продольном направлении перемычки и служащий в качестве направляющей, и что пластинчатые тела на своих боковых окончаниях имеют соответствующие контрпрофили, взаимодействующие с направляющими профилями боковых перемычек. Такое исполнение обеспечивает особенно простой монтаж пластинчатых тел, осуществляемых посредством простого нанизывания друг за другом этих тел в направляющие профили перемычек.

Профили продольного направления могут быть выполнены в виде пазов, а контрпрофили соответственно в виде упругих утолщений, или наоборот, что представлено при помощи различных вариантов исполнения.

В предпочтительном исполнении изобретения боковые перемычки образованы взаимно параллельными боковыми щетками, расположенными перпендикулярно в плоскости рамы, причем боковые щеки, по крайней мере, с одной из торцевых сторон рамы соединяются друг с другом торцевой стенкой, высота которой меньше боковых щек; направляющие продольные профили на обращенных друг к другу внутренних поверхностях боковых щек располагаются над этой торцевой стенкой, вследствие чего они могут выходить у первой торцевой стороны рамы на конечных краях боковых щек. Такая конструкция позволяет нанизывать пластинчатые тела прямолинейно между боковыми щеками, начиная с первого торца рамы, благодаря чему весь колосниковый элемент представляет собой компактный, гладкий снаружи конструктивный узел, который самым простым образом может газонепроницаемо состыковываться с другими колосниковыми элементами в единый колосник.

При этом первый торец рамы, по существу, является передним торцем в направлении подачи, который соответствует области колосникового элемента, подверженной наибольшему износу, так что соответственно подлежащие замене пластинчатые тела также являются доступными в первую очередь.

Для того чтобы зафиксировать положение пластинчатых тел в продольном направлении боковых щек и, соответственно, относительно соседних пластинчатых тел, согласно изобретению, предусмотрено, что пластинчатые тела имеют дистанцирующие выступы, предназначенные для прижатия к соседнему пластинчатому телу; они позволяют нанизывать пластинчатые тела до упора друг в друга в продольных направляющих профилях, при этом эти дистанцирующие выступы определяют газовыводные щели, оставшиеся между пластинчатыми телами.

Еще одно существенное улучшение в смысле описанного выше разделения задач рамы, с одной стороны, и пластинчатых тел, с другой стороны, достигается тем, что пластинчатые тела по своим боковым концам имеют соответствующие продольные фланцы, рассчитанные для перекрытия верхних кромок соответствующих боковых щек. При нанизывании пластинчатых тел в направляющие профили продольные фланцы укладывают на верхние кромки соответствующих боковых щек и накрывают их сверху. Этим достигается эффективная защита боковых щек от износа под действием находящегося на колосниках материала, благодаря чему смена рамы в общем не нужна.

При исполнении пластинчатых тел таким образом, что они имеют соответственно главный участок, образующий поверхность колосников, и части, подхватывающие соседние пластинчатые тела, предусмотрено, что для ввода в направляющие продольные профили выполнены определенные конфигурации, а также для перекрытия боковых щек определенных продольные фланцы, но только на концевых боковых частях главного участка.

Для того чтобы зафиксировать пластинчатые тела относительно рамы, в качестве особенно простого решения предусмотрены оконечные пластинчатые тела, которые оснащены средствами арретирования их в раме. Такой оконечный пластинчатый элемент вводится в продольные направляющие профили в качестве последнего пластинчатого тела и связывается с рамой любым пригодным способом, благодаря чему фиксируется другие пластинчатые тела. Закрепление оконечного пластинчатого тела может осуществляться, например, посредством сварки, привинчиванием, стопорением или друг им известным способом.

Предпочтительной областью применения предлагаемого колосникового элемента является так называемая ступенчатая колосниковая решетка. В этом случае рама в своей концевой области, отнесенной к первому торцу рамы, имеет донную стенку, а в концевой области, удаленной от первого торца рамы, кровельную стенку, при этом каждый колосниковый элемент донной стенкой налегает на кровельную стенку колосникового элемента, следующего за ним в направлении подачи уложенного материала. Таким образом, передние торцы рам всех колосниковых элементов и в смонтированном состоянии всегда остаются доступными, благодаря чему возможна замена отдельных пластинчатых тел без демонтажа соответствующей рамы.

Другие тонкости, преимущества и признаки вытекают из пунктов формулы изобретения, последующего описания и чертежей, на которые делаются ссылки с целью вскрытия всех не описанных в тексте подробностей.

На чертеже представлены примеры исполнения изобретения, которые ниже рассматриваются более подробно. Представлены:
Фиг. 1 вид сбоку на колосниковый элемент, установленный на колосниковую балку, т на второй колосниковый элемент, взаимодействующий с первым по типу ступенчатой колосниковой решетки;
фиг. 2 разрез по линии А-А колосникового элемента, изображенного на фиг. 1;
фиг. 3 перспективное изображение рамы колосникового элемента, изображенного на фиг. 1;
фиг. 4 перспективное изображение пластинчатого тела;
фиг. 5 перспективное изображение оконечного пластинчатого тела;
фиг. 6 детализация двух соседних колосниковых элементов, представленная в разрезе.

При последующем описании примеров делается ссылка на EP 0167658 BI, о чем упоминалось в вводной части описания. В этой публикации на фиг. 8 представлены подробности основополагающей конструкции колосниковой решетки при помощи колосниковых элементов. Несколько связанных друг с другом колосниковых элементов, расположенных рядом в направлении подачи укладываемого материала, образуют колосниковый ряд; несколько колосниковых рядов, установленных друг за другом в направлении подачи материала, образуют колосниковую решетку. При этом размещение друг за другом в направлении подачи колосниковые элементы могут располагаться ступенчато, как это показано на представленной фиг. 1.

Колосниковый элемент 8, образованный из преимущественно монолитной рамы 2 и множества установленных друг за другом в направлении подачи, обозначенном стрелкой 4, пластинчатых тел 6, устанавливаются на колосниковой балке 10. Колосниковая балка 10 не показанным образом присоединена к трубопроводу для подачи газа. Как хорошо видно, в частности, из фиг. 3, рама 2 имеет две боковые щеки 12, 14 образованные как боковые стенки, расположенные перпендикулярно главной плоскости рамы. Боковые щеки 12, 14 с передней в направлении подачи стороны 15 рамы соединены друг с другом торцевой стенкой 16, которая имеет высоту меньше, чем у боковых щек 12, 14, благодаря чему боковые щеки 12, 14 возвышаются над верхней кромкой торцевой стенки 16.

Как следует на фиг. 2 и 3, на обращенных друг к другу внутренних поверхностях боковых щек 12, 14 выполнены продольные пазы 18, 20, которые служат продольными направляющими профилями для восприятия тел 6. Эти продольные пазы располагаются над торцевой стенкой 16 и в области переднего торца рамы переходят в концевые кромки торцевой стенки, благодаря чему они становятся доступными с этой стороны.

На фиг. 4 представлено пластинчатое тело 6. По существу, оно состоит из главного участка 22, образующего поверхность колосника, и примыкающего к нему заплечика 24, который служит для поддержания соседнего колосникового элемента, что показано на фиг. 1. На боковых окончаниях главного участка 22 выполнены упругие выступы 26 и, соответственно, 28, форма которых соответствует продольным пазам 18, 20. Пластинчатые тела 6 друг за другом вводятся с переднего торца 15 рамы в продольные пазы 18, 20.

На передних по направлению вдвигания кромках главного участка 22 выполнены два дистанцирующих выступа 30, 32, которые прижимаются к задним кромкам вставленного перед этим пластинчатого тела 6. Эти дистанцирующие выступы определяют сохраняющийся между пластинчатыми телами 6 газовыводной зазор 34 (см. фиг. 1). Дистанцирующие выступы можно простейшим образом посредством шлифования уменьшить или, соответственно, посредством наваривания увеличить, благодаря чему ширину зазора можно менять.

Для того, чтобы зафиксировать пластинчатые тела 6 в раме, последним вставляются пластинчатое тело 36, которое отличается от обычного пластинчатого тела 6 тем, что главный участок 38 на его задней относительно направления вставки конец имеет выступающий вниз оконечный фланец 40, который, по существу, достает до верхней кромки торцевой стенки 16. На оконечный фланец 40, с одной стороны, и на торцевой стенке 16, с другой стороны, выполнены средства для арретирования оконечного пластинчатого тела 36 на раме 2. В представленном примере исполнения, по крайней мере, одна из двух взаимодействующих кромок оконечного пластинчатого тела 40 или, соответственно, торцевой стенки 16 имеет фаску, которая простейшим образом обеспечивает выполнение соединенного сварного шва 42.

На фиг. 6 представлена детализация другого примера исполнения продольной направляющей для пластинчатых тел в раме. На фиг. 6 показаны две прилегающие друг к другу боковые стенки 44 и, соответственно, 46 двух колосниковых элементов, расположенных рядом друг с другом в колосниковом ряду. Боковые щеки 44, 46 в своей верхней части имеют служащие в качестве продольных направляющих профилей утолщения 48, 50 в виде ребер, а контрпрофили в пластинчатых телах 52 и, соответственно, 54 выполнены в виде пазов 56 и, соответственно, 58, соответствующих утолщениям в виде ребер.

Как, кроме того, можно видеть на фиг. 6, пластинчатого тела 52 и, соответственно, 54 на своих боковых окончаниях имеют продольные фланцы 56 и, соответственно, 58, рассчитанные на перекрытия верхних кромок соответствующих боковых щек 44 и 46. Эти фланцы предотвращают контакт между боковыми щеками 44, 46 и уложенным на колосники материалом, благодаря чему износ распространяется лишь на пластинчатые тела, которые очень просто можно заменять.

Как можно видеть из фиг. 1 и 3, рама 2 в своей концевой области, относящейся к первой торцевой части 15 рамы, имеет донную стенку 60, которая снизу перекрывает область, выступающую за колосниковую балку 10. Насаженная на колосниковую балку 10 часть рамы открыта снизу, так что газ из колосниковой балки проходит колосниковый элемент 8 и может протекать к газовыводным щелям 34. В зоне, выступающей за колосниковую балку 10, донная стенка 60 газонепроницаемо запирает раму 2.

В своей концевой области, удаленной от первой торцевой части 15 рамы, рама 2 закрыта кровельной стенкой 62. К конечной кромке кровельной стенки, обращенной к передней торцевой части рамы, прилегает первое пластинчатое тело. В своей области, обращенной к первой торцевой части рамы, кровельная стенка спрофилирована преимущественно аналогично главному участку 22 пластинчатого тела, благодаря чему между кровельной стенкой и заплечиком 24 первого пластинчатого тела также образуется газовыводная щель.

На фиг. 1 и 2 показана заштрихованная область под номером 64, которая характеризует обычную картину износа колосникового элемента. Отсюда следует, что в основном изнашиваются области, расположенные спереди по направлению транспортировки укладываемого груза. Когда износ достигает допустимых пределов, при использовании варианта исполнения, описанного с привлечением фиг. 1-5, прорезается сварной шов 42, фиксирующий оконечное пластинчатое тело 36, благодаря чему передние пластинчатые тела можно удалить и заменить на новые. Износ верхних кромок боковых перемычек 12, 14 компенсируется, например, посредством наплавной сварки. При этом упрощенной замене пластинчатых тел служит то, что подлежащие наибольшему износу пластинчатые тела располагаются в области передней торцевой стенки 15, благодаря чему они могут заменяться без демонтажа неизношенных пластинчатых тел.

В варианте исполнения, описанном со ссылкой на фиг. 6, достаточно замены пластинчатых тел 52, 54, так как боковые щеки 44, 46 не могут подвергаться износу.

На фиг. 1 схематично показано устройство другого колосникового элемента 70, расположенного в направлении транспортировки 4 перед колосниковым элементом 2, который установлен со смещением вниз. При этом верхний колосниковый элемент 8 перекрывает нижний колосниковый элемент 70 не более чем на зону кровельной стенки 62, чтобы не сокращать эффективную колосниковую поверхность. Можно видеть также, что передние торцы всех колосниковых элементов всегда остаются доступными благодаря ступенчатому устройству, так что возможна замена сильно изношенных пластинчатых тел 6 без демонтажа колосниковых элементов. Сверху можно проводить и другие обусловленные износом ремонтные работы, например, плавную сварку боковых щек 12, 14 без демонтажа колосниковых элементов.

Использование: для колосникового элемента колосников. Сущность изобретения: элемент содержит две расположенные на расстоянии друг от друга боковые щеки, а также несколько пластинчатых тел, расположенных между этими боковыми щетками друг за другом в их продольном направлении, между которыми остаются газовыводные зазоры. Боковые щеки образованы двумя взаимно противоположными полками жесткой рамы, а пластинчатые тела выполнены в виде отдельных деталей, разъемно соединяемых с боковыми щетками. Пластинчатые тела преимущественно нанизываются одно за другим в продольные направляющие, выполненные в раме, и при помощи дистанцирующих выступов удерживаются на расстоянии, необходимой для образования газовыводного зазора. 11 з.п.ф., 6 ил.

1. Колосниковый элемент для колосников, содержащий две расположенные друг от друга на заданном расстоянии боковые щеки и размещенные между ними пластины, установленные последовательно друг за другом с образованием газовыводных щелей, отличающийся тем, что боковые щеки расположены с образованием противоположных полок рамы, а пластины выполнены в виде отдельных съемных секций. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что на боковых щеках и торцах пластин выполнены продольные профили, контактирующие друг с другом. 3. Элемент по п. 2, отличающийся тем, что профили на боковых щеках выполнены в виде пазов, а профили на торцах пластин в виде ребер. 4. Элемент по п. 2, отличающийся тем, что профили на боковых щеках выполнены в виде ребер, а профили на торцах пластин в виде пазов, охватывающих эти ребра. 5. Элемент по пп. 2 4, отличающийся тем, что боковые щеки установлены параллельно друг другу и перпендикулярно плоскости рамы и соединены по крайней мере на одном ее торце поперечной стенкой, высота которой меньше высоты боковых щек, причем продольные профили расположены над указанной стенкой и выполнены по всей длине обращенных друг к другу поверхностей боковых щек до выходной кромки торца рамы. 6. Элемент по пп. 1 5, отличающийся тем, что пластины снабжены передними и/или задними дистанционирующими выступами, прилегающими к смежным пластинам с образованием указанных газовыводных щелей. 7. Элемент по пп. 1 6, отличающийся тем, что пластины по бокам имеют продольные фланцы, перекрывающие верхние кромки смежных боковых щек. 8. Элемент по пп. 1 7, отличающийся тем, что пластины выполнены в виде рабочих участков с заплечиками, поддерживающими смежные пластины, а профили выполнены по бокам этих участков. 9. Элемент по п. 8, отличающийся тем, что продольные фланцы выполнены по бокам рабочих участков. 10. Элемент по пп. 1 9, отличающийся тем, что оконечная пластина установлена с возможностью ее крепления на раме. 11. Элемент по пп. 1 10, отличающийся тем, что участок рамы в зоне одного ее торца перекрыт снизу днищем. 12. Элемент по пп. 1 11, отличающийся тем, что участок рамы со стороны другого торца имеет кровельную стенку, край которой, обращенный в сторону противоположного торца, выполнен с продольным профилем, аналогичным профилю рабочих участоков.