本发明涉及一种在用于热的松散物料的篦式冷却器中使用的篦板，该篦板具有在篦板安装在篦式冷却器中时交替地由至少一个另外的篦板覆盖的第一工作区域(覆盖区域)，其中，所述覆盖区域具有至少一个凹槽，用于保持松散物料作为自生的磨损保护层，并且该篦板具有在篦板安装在篦式冷却器中时不由另外的篦板覆盖的第二工作区域(未覆盖区域)，其中，所述未覆盖区域具有至少一个凹槽，用于保持松散物料作为自生的磨损保护层，所述凹槽具有至少一个通向篦板下侧面的、用于引入冷却空气的开口。
背景技术：
使用篦式冷却器来冷却热的松散物料、例如经燃烧的矿物材料或从旋转管式炉中排出的水泥熟料。在此，所述热的松散物料在篦式冷却器的冷却路程上被运输并且典型地通过与用横流法引入的冷却空气进行热交换而被冷却。在极端的温度条件以及研磨性的磨损条件下也适合的运输方法基于流行的推动篦式冷却器系统。所述篦式冷却器在此包括逐级地依次相继设置的篦板支架。在此，沿运输方向位置固定的静态篦板支架与可运动的篦板支架交替，该篦板支架在可运动的、受驱动的推动框架上支承地朝向运输方向运动并且又反向于运输方向返回运动。由于所述振荡的运动，松散物料经由各梯级被推动并且通过冷却器被输送。横向于运输方向、也就是说输送方向，在各篦板支架中设置有并列排列的篦板。其上侧的面部分可被称作篦板的工作区域，热的松散物料放置在所述工作区域上或者说在输送过程期间松散物料经由该工作区域运动。交替地，由于可运动的篦板支架的往复运动导致两个逐级连续的篦板(排)部分地叠加或者说重叠。因而，每个篦板的工作区域(除在最上面的第一梯级以外)分成两个工作区域，即第一工作区域以及第二工作区域，该第一工作区域在篦式冷却器的运行中由于可运动的梯级的振荡的输送运动交替地由在其上方的梯级的至少一个篦板覆盖，简称：覆盖区域，该第二区域不由在其上方的梯级的篦板覆盖，即未遮盖区域。
所述篦板尤其是经受两种强烈的、在此也配合作用的磨损作用。一方面，热的松散物料的经常超过1000℃的高温度使篦板材料、通常是钢软化。另一方面，篦板在其上侧面上由于与经常以颗粒形式存在的热的松散物料的相对运动通过研磨性磨损而被损伤。为了保护免遭这样的热-机械过载，篦板因此经常具有凹陷状的或凹槽状的凹部。在之前的申请号为102014008010.2的德国专利申请中提出这样的篦板，其工作区域不仅在覆盖区域中而且在未覆盖区域中具有这样的凹槽。在篦板的例如方形的凹槽中——基于其沿竖直伸展方向存在的下凹、即其高度——保持有一部分松散物料。所述保持的材料一方面用作自生的磨损保护层，因为其防止通过板运输的材料与凹槽底部直接接触。另一方面，所述冷却的层也用作热绝缘，从而篦板至少在凹槽区域中由于较低的温度具有较高的表面硬度以及因此较高的耐磨性。
此外已知的是，冷却空气通过在篦板底部上的开口被吹入到凹槽中。冷却空气然后流过所运输的热的松散物料层并且在冷却空气温度提高的情况下储存热量，所述热量必要时在整个过程的其它位置上又可使用，也就是说可以被收回利用，如这在水泥生产中是这种情况。在物理技术上实现穿流所输送的热的松散物料层以及本身形成的自生的磨损保护层的区域对于冷却过程的效率和均匀性以及篦板以及因此篦式冷却器的使用寿命来说是决定性的。
在所引用的专利申请(申请号102014008010.2)中公开的篦板中，由于其(在整个工作区域上在此很大程度上无区别的)凹槽布置结构/特性以及由于其借助在篦板下侧面上的开口导入冷却空气，实现降低由空气供应和松散物料决定的空气阻力，该空气阻力导致产生冷却空气流的高能量费用(压缩机功率)，此外实现总空气阻力均匀化(其波动必须通过在冷却空气供应器中的调节机构(经调节的压缩机)得以补偿)，以及通过也在覆盖区域中形成自生的磨损保护层实现降低磨损。
仍然保留进一步改进冷却和磨损保护的目标。为此应注意，在覆盖区域中与在未覆盖区域中同类的凹槽构型的情况下，正好在覆盖区域中由于经由凹槽的振荡的往复推动运动不利地导致增加地并且明显地压缩在凹槽中的松散物料层(与在未覆盖区域中的凹槽的压缩相比)。在此，这显著地增大流动阻力或在冷却空气流中强烈的压力损耗，这在其补偿时不仅是昂贵的，而且在整个将空气供应给篦式冷却器或相应的篦板时，在未覆盖的、不太强烈的压缩区域中不利地导致在松散物料床中形成(竖直)温度梯度，所述温度梯度不会导致所输送的松散物料的优化的有效的且均匀的冷却。此外，随着这样必需提高在输送区域中的空气流动速度，不利地增加穿透或形成冷通道的风险。此外，同样不利地，在覆盖区域中的凹槽底部上通过借助将冷却空气输送通过通入篦板下侧面的通常的开口的冷却通常不足以充分降低由于松散物料层的压缩而增强的尤其是由温度决定的磨损。
技术实现要素：
因此，本发明的任务是，提供一种在用于热的松散物料的篦式冷却器中使用的篦板，该篦板克服或至少减少所提到的现有技术中的涉及冷却特性、经济性和磨损的缺点。
按照本发明的任务通过一种具有权利要求1的特征的在用于热的松散物料的篦式冷却器中使用的篦板来解决。其它的有利实施方案在权利要求1的从属权利要求中给出。
因此，按照本发明规定，在覆盖区域中的所述至少一个凹槽的高度小于在未覆盖区域中的所述至少一个凹槽的高度。在此，凹槽(其底部在不典型的情况下不设置成平坦的和水平的)以平均高度为出发点。因此，在篦板上的具有不同高度的多个凹槽中(例如适配于在篦式冷却器的运行中每个典型的料堆几何形状)，覆盖区域的最深的、即以最大高度确定尺寸的凹槽小于未覆盖区域的具有最小高度的凹槽。本领域技术人员首先优化地如下选择在覆盖区域中凹槽的高度，使得一方面在其中形成足够的自生的磨损保护层，所述磨损保护层然而另一方面具有不太大的层厚度，该层厚度将不必要地提高流动阻力或压力降。以此为出发点，在覆盖区域中的凹槽的高度按照本发明设计成较小的、典型明显较小的，然而凹槽并不设计成这样平的，使得不能保留磨损保护层，导致所保留的松散物料层的所述压缩不太显著。因此，相对于使用与在未覆盖区域中同样高的凹槽，有利地降低了在覆盖区域中的流动阻力或压力损耗，从而开头阐述的缺点、尤其是关于不经济地提高空气流入速度、关于在覆盖区域的凹槽中的与温度相关的磨损以及关于在未覆盖区域中冷却缺点(不利的温度梯度、冷通道风险)被减弱。
为了有利的尽可能简单的结构形式，在优选的实施形式中所述凹槽这样设计，使得在覆盖区域中的凹槽具有相同的高度，并且在未覆盖区域中的凹槽具有相同的高度。此外规定，在覆盖区域中的所述至少一个凹槽的高度小于在未覆盖区域中的所述至少一个凹槽的高度的三分之一、优选小于五分之一。在此，关于下限(最小高度)应注意形成自生的磨损保护层的可能性。这与热的松散物料的特性有关，然而已被证明的是，保留用于典型篦式冷却器应用(尤其是在冷却水泥熟料时)的这样的层即使在所提到的高度关系的高度中也可以是无问题的。在一些这样的应用情况下，在覆盖区域中的凹槽的高度典型地不少于未覆盖区域的凹槽高度的5％。此外出乎意料地已被证明，在将所述凹槽高度相对于未覆盖区域的凹槽高度这样减少(到小于三分之一、优选小于五分之一)时确保在覆盖区域中凹槽的良好磨损保护以及在整个区域中有效的均匀的冷却，这可以归因于通过振荡的行程运动覆盖区域被交替地清除热的物料床层。
此外，按照本发明规定，在覆盖区域中的所述至少一个凹槽的底部由多个部段构成，这些部段的上侧面用作松散物料的支承面并且在它们之间构造有用于输送冷却空气的间隙状冷却空气通道。在此，在篦板安装在篦式冷却器中时，冷却空气通道的在各部段的上侧面之间存在的开口分别以相对于竖直线这样的角度定向，使得在松散物料的输送方向与穿过各开口的冷却空气流方向之间分别存在一个锐角。这样形成的松散物料迎流的类型(该迎流除了随后进行的转向以及在松散物料上和松散物料中的涡流之外以矢量分量主要沿输送方向定向)为在凹槽底部上的篦板表面、即部段上侧面相比于准确向上指向的开口附加地提供冷却空气并且以所述方式附加地降低篦板的与温度相关的磨损。
在本发明的优选的实施形式中规定，冷却空气通道的在各部段的上侧面之间存在的开口在覆盖区域中这样定向，使得在篦板安装在篦式冷却器中时冷却空气流大致沿松散物料的输送方向被引入。即，冷却空气流在引入时大致平行于部段的表面指向，这不仅降低压缩效应——尽管按照本发明不完全防止(充分自生的磨损保护层被保留)，而且确保更好地冷却部段、即凹槽。相对于精确的输送方向或表面定向的小的(通过表述“大致”同样包括的)偏差在实际中当然由于冷却空气流的物理特性、例如局部转向以及在边缘上小的涡流亦或基于可能不完全平坦的和/或水平的部段表面存在，但不会持续地影响有利的作用。在沿所述方向引入冷却空气流之后实现冷却空气转向到磨损保护层的颗粒上，在推动循环的相应阶段中转向到所输送的松散物料床的颗粒上。
典型地，在功能上有利地在一个篦式冷却器中分别有多个篦板成一排并排地、也就是说横向于输送方向设置，并且在篦板中凹槽本身成排地横向于并且平行于输送方向、即呈网状地或呈栅格状地设置。关于形成在覆盖区域中凹槽底部的部段的布置结构，本发明的一种有利的实施形式规定，在覆盖区域中的所述至少一个凹槽中形成底部的部段关于输送方向依次相继地设置。通过冷却空气通道的在此呈间隙状在彼此邻近的部段之间不中断地在整个凹槽宽度上构造的开口有利于均匀的冷却。在此，直线的并且在此垂直于输送方向构造的部段边界证明为特别有利的。
为了将篦板在其使用时能够与篦式冷却器、例如与其框架结构或其驱动杆可加载地但可松脱地连接，在本发明的有利实施方案中规定，在篦板的在覆盖区域下方的下侧面上设置有连接元件、例如钩装置，用于将篦板固定在篦式冷却器中。出于对称力载荷的原因，这样的钩或相应另一个连接元件优选可设置在下侧面中央、即在篦板的平行于输送方向延伸的竖直的中央平面中。在覆盖区域的下方基于篦式冷却器的工作方式不会再次导致与处于所述板下方的其它板重叠；而是在那里存在可用于上述固定的自由空间。对于稳定的固定来说可被证明有利的是，在覆盖区域的中央区域中未设有凹槽。然而在该情况下确保覆盖区域的所述无凹槽中央区域的足够冷却，例如通过将邻接凹槽的冷却空气流转向至中间区域。
所述部段按照本发明利用其上侧面形成用于在覆盖区域的凹槽中的用作磨损保护层的松散物料的支承面，即所述凹槽的底部。因此，所述上侧面例如基本上构造成平坦的。此外，部段必须可以承受通过所放置的并且在此利用推动压力输送的热的松散物料引起的力载荷并且在彼此之间分别形成按照本发明的冷却空气通道。此外存在特别是与经济相关的条件：可简单地制造部段。如已经证明的，所述要求在本发明的优选的实施方案中满足，其中在覆盖区域中的至少一个凹槽的部段在平行于输送方向的竖直横截面中具有大致双角轮廓。从(在此假设为水平支承的)板的长侧起，横向于输送方向观察，所述部段因此沿输送方向具有双角轮廓，该双角轮廓具有下方的水平的、扁平的例如方形的构件、连接到其(沿输送方向看)端部上的向上延伸的同样例如方形的构件以及在其端部上连接上的、构成部段上侧面的例如水平的、例如方形的第三构件，从而在轮廓中得到风格化的有角“s”的形状。然而，所述形状如表述“大致”应该显示的那样不规定为在各构件之间精确的直内角，而是该形状也可以容易剪切地、优选沿输送方向剪切地存在。此外，在各构件之间的边缘出于制造原因也可以倒圆；同样，容易弯曲的构件也满足所谓的要求。为了能够实现冷却空气按照本发明从各部段之间的冷却空气通道相对于竖直线成角度地流出、在极限情况下甚至直接沿输送方向或平行于部段的上侧面流出，双角度的部段可以优选构造为具有沿运输方向剪切的形状和/或利用其上侧面(沿运输方向下降地)呈阶梯状地设置亦或构造有相应倾斜放置的或倾斜的上侧面。
所述实施形式的另一种有利实施方案在于，覆盖区域的所述至少一个凹槽的部段至少在其上侧面上分别具有至少一个沿输送方向并且在此倾斜地朝向覆盖区域的横向延伸部的中心延伸的肋状加强件(aufpanzerung)。因此，由在各双角度部段之间的冷却通道沿着输送方向或大致沿着输送方向输出的冷却空气部分地通过加强件被转向到篦板上侧面上的覆盖区域的中心，其中，板上侧的中心通过其沿输送方向延伸的中轴线给定。通过以阶段方式在此给定的料堆几何形状，在中间的板区域中可存在提高的冷却需求。然而尤其是如上已经所述的，覆盖区域的中间区域在典型的实施形式中是无凹槽的，以便能够实现将板利用其下侧面固定在篦式冷却器上。因此，所述中间区域不具有自身的冷却，这通过冷却空气转向到加强件上得以补偿。加强件、典型地给定为堆焊部在此由特别耐磨的材料制成，因为该加强件基于其暴露的位置经受高研磨性的并且与温度相关的磨损作用。
另一种有利的实施形式通过如下方式给出，覆盖区域的所述至少一个凹槽的部段分别具有至少一个导气肋，所述导气肋始于篦板的底部区域并且在相应的部段上延伸地将冷却空气一直引导到部段的上侧面上。由此冷却空气被附加地引导到双角部段的上侧面的区域中，所述区域由于所形成的自生的磨损保护层以及因此存在的、尤其是向上的冷却空气转向，否则仅获得必要时不充分的冷却。导气肋的倾斜向内延伸的布置结构得出在先说明的实施形式中通过加强件给定的优点：通过将来自各部段之间的间隙状冷却空气通道中的冷却空气流部分地换向，增强覆盖区域的中间区域的冷却。
在本发明的有利实施方案中规定，在未覆盖区域中的凹槽中这样设置有至少一个通到篦板的下侧面的、用于引入冷却空气的开口，使得在篦板安装在篦式冷却器中时开口方向相对于竖直线成角度。如果用于供给冷却空气的开口例如给定作为圆柱形通道，则所述管的纵轴线不是竖直地定位，而是与竖直方向形成锐角。类似的情况是与此有偏差但符合目的地成形的开口，只要在此至少开口的朝向凹槽底部的口部区域可以近似为圆柱体，从而与竖直线的偏差涉及其轴线。朝向竖直线投影减少的开口口部以及斜角的开口走向引起，较容易地并且在运行开始之后更快将热的松散物料的较大颗粒、例如较大水泥熟料附着在冷却空气供给通道中并且因此有利地形成用于飘落的松散物料的屏障，从而减少漏料。
在同种类型地在篦式冷却器中使用篦板时，松散物料通过推力借助按照输送边缘类型的运动的篦板沿输送方向的端侧被输送。因此，所述篦板在其处于前方的端侧上具有推动边缘。在不运动的篦板中，所述篦板满足在运动的篦板排交替的运动周期期间松散物料相对于输送方向可能运动的情况下配合面的作用。在本发明的优选的实施方案中，篦板在经济上有利地具有可更换的推动边缘，因为该推动边缘经受特别强烈的磨损。由于推动边缘在垂直于输送方向的竖直方向上延伸，距沿输送方向下一个篦板的间隙的尺寸被调节。
附图说明
借助以下附图进一步阐释本发明。其中：
图1示出按本发明的篦板的透视图；
图2a示出具有所绘制的剖切面的篦板的俯视图；
图2b示出图2a中的篦板沿所述剖切面的横截面；
图3a示出具有另一个剖切面的篦板的俯视图；
图3b示出图3a中的篦板沿所述另一个剖切面的、尤其是通过部段的剖面的横截面；
图4示出两个彼此相叠地工作的篦板的透视图；以及
图5示出具有加强件的两个彼此相叠地设置的篦板部件的示意性剖面。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的篦板1，其上侧面由第一工作区域(覆盖区域2)和第二工作区域(未覆盖区域3)组成。当所述篦板1安装在篦式冷却器中时，热的松散物料(未示出)从处于篦板上方的篦板阶梯落到覆盖区域2上并且从那里通过位于其上方的篦板1的振荡的来回运动被推到未覆盖区域3中。在图4中(以及在图5中)示出两个这种呈阶梯状设置的篦板1的相互关系。在此，在依次相继的梯级上，可运动地支承的篦板排与静态固定的篦板1排交替。例如在示图中上部的篦板1可以被假定为可运动地并且实施振荡的推动运动，而下部的篦板1是位置固定的。通过这种方式，从上部的篦板1掉落到下部的篦板1的覆盖区域2中的松散物料(未绘出)通过上部的篦板1的推动边缘4被推入到下部的篦板1的未覆盖区域3中并且在下一个推动循环中通过随后到来的松散物料从下部的篦板1经由其推动边缘4被输送。在所有的示图中，输送方向因此(除去透视性转动之外)从左向右指向。因此，相应上部的篦板1的推动边缘4在最大的进给位置中正好与位于其下方的篦板1的整个覆盖区域2重叠，但不到达未覆盖区域3。
篦板1在未覆盖区域3中具有凹槽5，这些凹槽优选如在示出的实施例中成行地并且横向于输送方向设置。在篦式冷却器的运行中松散物料被保留在所述凹槽中，松散物料在未覆盖区域3中形成用于凹槽5的自生的磨损保护层(未绘出)。与该层接触地，松散物料床经由篦板1被运输。在未遮盖区域3的凹槽5的底部中设置有开口6，这些开口通向篦板1的下侧面并且冷却空气通过这些开口被吹入到磨损保护层中以及位于其上方的输送的物料床层中。在未覆盖区域3中，凹槽5具有对于形成磨损保护层正好足够的高度7，如其在图2b中以及在图3b中标绘的那样。在覆盖区域2中也设置有凹槽5(参见图1)，这些凹槽具有这样的高度8(参见图3b和图5)，使得这些凹槽也在运行中保留有自生的磨损保护层(未绘出)。
按照本发明，在覆盖区域2中的凹槽5的底部分别由多个部段9的上侧面构成。这些上侧用作用于由保留的松散物料制成的磨损保护层的支承面。在绘出的实施例中凹槽5的依次相继设置的各部段9之间构造有用于输送冷却空气的间隙状冷却空气通道10。此外，按照本发明，在覆盖区域2中的凹槽5的高度8明显小于(小于三分之一、优选小于五分之一)在未覆盖区域3中的凹槽5的高度7，如尤其是也在图3b中可见的那样。结合按照本发明的特征——根据该特征冷却空气更多地沿输送方向代替垂直向上、在极限情况下甚至沿输送方向从冷却空气通道10中吹出并且被吹入到松散物料中——在整体上防止了在覆盖区域2中的磨损保护层的特别高的压缩并且实现在两个工作区域2和3中的松散物料、例如来自旋转管式炉的水泥熟料的有效且均匀的冷却，因为整体上不需要补偿不利地高的压力损耗。然而同时，如已证明的，即使在覆盖区域2中的凹槽5中也确保足够的磨损保护。
在图2b中示出篦板1的沿图2a的剖切线a-a所产生的横截面图。为了能够将篦板1力锁合地、但也可松脱地固定在篦式冷却器中，在篦板1的下侧面的中间区域中在覆盖区域2下方设置钩11作为连接元件。出于稳定性原因，在钩11的上方未设有凹槽，而是设有足够厚度的材料面。
在图3b中沿在图3a中标绘的剖切线b-b产生的横截面图尤其是示出具有双角轮廓的部段9的优选的实施例。通过沿输送方向简单地剪切出双直角的双角轮廓，有利于主要沿输送方向将冷却空气从冷却空气通道10中、也就是说从在各上侧面之间通过其给定的开口中吹出，所述开口通过分别在右侧相邻的倾斜侧部段9以一定的角度偏离竖直线。部段9的上侧面的倾置并且因此冷却空气通道10的上部开口口部以附加的角度相对于竖直线的给定的附加定向能对此起进一步促进的作用。
在按照本发明的篦板1的尤其是在图1和图4中的实施形式中，双角部段设有附加的导气肋12，该导气肋将冷却空气远地引导到相应的部段9的上侧面上并且因此还改进冷却效果和磨损保护。附加的导气肋12通过所示出的斜置将来自各部段9之间的冷却空气通道10的冷却空气朝向覆盖区域2的中央引导，在那里篦板1在所述实施例中由于在下方安装的固定部件11不具有凹槽5并且因此也不具有冷却或热绝缘的磨损保护层。
冷却空气绕行至覆盖区域的中央的效果在各实施形式中也利用相应倾斜设置的肋状加强件13实现，例如通过如在图5中示出的堆焊部13得到。此外，在图5中不仅示出经受特别的载荷的推动边缘4的一种有利的可更换性(在两个篦板1中上部的篦板中)。更确切地说也可看到，通过推动边缘4的尺寸确定距下一个篦板的间隙的大小。
附图标记列表
1篦板
2覆盖区域
3未覆盖区域
4推动边缘
5凹槽
6开口
7高度(在未覆盖区域中的凹槽)
8高度(在覆盖区域中的凹槽)
9部段
10冷却空气通道
11钩
12导气肋
13加强件