Rodillo para rejilla de horno de combustión y/o de incineración provisto de un conducto de paso de un fluido de enfriamiento.

Rodillo (1) para rejilla de horno destinado a ser montado en rotación en el interior del hogar del horno alrededor de un eje A,

longitudinal del citado rodillo (1), que comprende:

- un armazón (2) que forma una jaula cilíndrica; y

- una superficie de soporte del combustible montada alrededor del citado armazón (2), formada por al menos un conducto (3) que permite el paso de un fluido de enfriamiento y que forma un enrollamiento (4) alrededor del eje A;

estando provista la citada superficie de medios de paso del gas comburente a través del citado rodillo (1); estando caracterizado el citado rodillo porque el enrollamiento (4) está constituido por una alternancia de elementos huecos de soporte (26) y de elementos desmontables (27) ensamblados por medios de empalme estanco (25) dispuestos en las extremidades de los citados elementos (26, 27), estando los citados elementos huecos de soporte (26) solidarizados al armazón (2) por medios de unión (35a, 35b).

Rodillo para rejilla de horno de combustión y/o de incineración provisto de un conducto de paso de un fluido de enfriamiento.

La invención se refiere a un rodillo para rejilla de horno de combustión y/o de incineración, y especialmente para la incineración de residuos, y a una rejilla equipada con tales rodillos dispuestos en cascada y arrastrados en rotación alrededor de ejes horizontales paralelos con el fin de permitir el avance de los combustibles y/o de los residuos en el interior de un horno.

Otro objeto de la invención concierne a una utilización de una rejilla de este tipo.

Los rodillos para horno de combustión y/o de incineración son bien conocidos en la técnica anterior. Habitualmente, estos están compuestos por un armazón metálico cilíndrico sobre el cual están dispuestas barras curvadas que forman anillos alrededor del citado armazón. Las citadas barras están regularmente repartidas a lo largo del citado armazón y el espacio formado entre las barras permite la alimentación de aire al horno a través de los citados rodillos.

Las barras sobre las cuales reposan los residuos están sometidas a tensiones térmicas muy severas en razón del elevado nivel de las temperaturas que reinan en la zona de combustión y de los importantes desvíos de temperatura entre los calentamientos debidos a la radiación y al contacto de las materias en combustión y al enfriamiento que proviene del soplado de aire comburente. Estas importantes tensiones térmicas provocan dilataciones y contracciones del material constitutivo de las barras que dan lugar a variaciones dimensionales y a desplazamientos entre las barras y haciendo de esta manera posible fenómenos de paso de escoria o de colada de metal entre las barras. Además, el aire que pasa a través de los rodillos no es repartido entonces convenientemente.

La duración de vida de servicio útil de las barras se encuentra así reducida porque éstas deben ser cambiadas regularmente con el fin de evitar los inconvenientes anteriormente mencionados.

Por otra parte, las rejillas equipadas con tales rodillos solo permiten explotar parcialmente el poder calorífico de los residuos. En efecto, con el fin de limitar las tensiones térmicas ejercidas sobre las barras, se impone un límite a la temperatura que reina en el interior del horno de modo que la combustión de ciertos residuos resulta incompleta.

Con el fin de resolver estos problemas, es conocido dotar a los rodillos con un dispositivo de enfriamiento que permita mantener las barras a una temperatura restringida.

Los documentos US 5 042 401, GB 251 849 Y GB 19678 describen tales rodillos.

El documento US 5 042 401 describe un rodillo que tiene barras longitudinales huecas que forman la superficie exterior de soporte de los residuos y que permiten el paso de un fluido de enfriamiento. Las barras son alimentadas en paralelo por medio de un dispositivo de repartición del flujo dispuesto en una extremidad del citado rodillo.

Sin embargo, en este caso, las barras experimentan deformaciones importantes vinculadas a una exposición {{ todo o nada}} en el hogar del horno de incineración. Además, en razón de esta disposición de las barras y de los riesgos de deformación, los riesgos de bloqueo de los rodillos por las zonas de tránsito situadas entre dos rodillos adyacentes, y/o de caídas de escoria a nivel de estas zonas de tránsito son importantes.

El documento GB 251 849 describe un rodillo compuesto por un tubo central cilíndrico por cuyo interior circula un fluido de enfriamiento y alrededor del cual están dispuestas barras curvadas que forman anillos alrededor del citado tubo central. Sin embargo, el circuito de enfriamiento solamente permite enfriar de modo mediocre la superficie de las barras realmente en contacto con los productos que hay que incinerar y las tensiones térmicas aplicadas a las barras resultan solo débilmente disminuidas.

El documento GB 19678 describe un rodillo para rejilla de horno destinado a ser montado en rotación en el interior del hogar alrededor de un eje longitudinal del citado rodillo, que comprende un armazón 1 que forma una jaula cilíndrica, una superficie de soporte del combustible montada alrededor del citado armazón 1, estando provista la citada superficie de medios de paso del gas comburente a través del citado rodillo (entre los elementos 2) , estando formada la superficie de soporte por una pluralidad de conductos 2 que permiten el paso de un fluido de enfriamiento (agua) y que forman un enrollamiento alrededor del eje.

La invención pretende poner remedio a estos problemas, proponiendo un rodillo para rejilla de horno que resista más a las condiciones de temperatura que reinan en el interior del horno a fin de limitar las operaciones de mantenimiento y permitir la incineración de los residuos a temperaturas elevadas a fin de obtener una combustión completa de los residuos.

A tal efecto, y de acuerdo con un primer aspecto, la invención propone un rodillo para rejilla de horno destinado a ser montado en rotación alrededor de un eje A, longitudinal del citado rodillo, que comprende:

un armazón que forma una jaula cilíndrica; y

- una superficie de soporte del combustible montada alrededor del citado armazón, estando provista la citada superficie de medios de paso del gas comburente a través del citado rodillo.

El rodillo se caracteriza porque la superficie de soporte está formada por al menos un conducto que permite el paso de un fluido de enfriamiento y que forma un enrollamiento alrededor del eje A.

La forma particular del conducto de paso del fluido de enfriamiento permite asegurar el enfriamiento uniforme de la superficie de soporte de los combustibles. Por consiguiente, la superficie de soporte solamente es sometida a ligeras dilataciones y/o a contracciones durante la rotación del rodillo y sus exposiciones sucesivas al hogar de combustión yen la zona de soplado del aire comburente. Se limitan, así, las variaciones dimensionales de los medios de paso del gas comburente.

Además, la baja carga térmica del material del enrollamiento permite aumentar la capacidad de carga mecánica y la resistencia al desgaste por corrosión.

Por otra parte, siendo mantenida la superficie de soporte del combustible a temperaturas relativamente bajas, el producto que hay que quemar puede ser alimentado de gas comburente de una manera óptima de modo que se obtenga un espectro de temperatura máximo en el interior de la cámara de combustión. Así, la combustión de los residuos es casi integral y se explota lo mejor posible el poder calorífico de los residuos. Además, se limita la formación de óxidos de nitrógeno (NOx) .

Finalmente, los fenómenos de coladas de material fundido a través de los medios de paso del gas comburente son mucho más improbables, lo que asegura de modo duradero un buen paso y una buena repartición del gas comburente a través del rodillo.

Ventajosamente, el enrollamiento es sensiblemente helicoidal. Así, la forma del enrollamiento permite asegurar la purga completa de aire natural en el conducto.

Ventajosamente, los medios de paso del gas comburente están constituidos por un espacio intercalar dispuesto entre las espiras del enrollamiento.

Ventajosamente, el enrollamiento comprende una pluralidad de elementos huecos ensamblados por medios de empalme estanco dispuestos en cada extremidad de los citados elementos.

El montaje del enrollamiento es así relativamente simple.

En un modo de realización de la invención, el enrollamiento está constituido por una alternancia de elementos huecos de soporte y de elementos huecos desmontables, estando solidarizados los citados elementos huecos de soporte al armazón por medios de unión. El acceso al interior del rodillo para operaciones de mantenimiento y el cambio de los elementos son así operaciones simples.

Ventajosamente, los medios de empalme comprenden:

una primera canaleta formada en cada extremidad de los elementos de soporte;

una segunda canaleta formada en cada extremidad de los elementos desmontables;

estando las citadas canaletas provistas de aberturas coincidentes que permiten el paso del fluido de enfriamiento entre los elementos de soporte y los elementos desmontables y solidarizadas por medios de fijación.

Así, el empalme entre los elementos es simple y permite el paso... [Seguir leyendo]

1. Rodillo (1) para rejilla de horno destinado a ser montado en rotación en el interior del hogar del horno alrededor de un eje A, longitudinal del citado rodillo (1) , que comprende:

un armazón (2) que forma una jaula cilíndrica; y una superficie de soporte del combustible montada alrededor del citado armazón (2) , formada por al menos un conducto (3) que permite el paso de un fluido de enfriamiento y que forma un enrollamiento (4) alrededor del eje A;

estando provista la citada superficie de medios de paso del gas comburente a través del citado rodillo (1) ; estando caracterizado el citado rodillo porque el enrollamiento (4) está constituido por una alternancia de elementos huecos de soporte (26) y de elementos desmontables (27) ensamblados por medios de empalme estanco (25) dispuestos en las extremidades de los citados elementos (26, 27) , estando los citados elementos huecos de soporte (26) solidarizados al armazón (2) por medios de unión (35a, 35b)

2. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el enrollamiento (4) es sensiblemente helicoidal.

3. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los citados medios de paso del gas comburente están constituidos por un espacio intercalar dispuesto entre las espiras (5) del enrollamiento (4) .

4. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios de empalme (25) comprenden:

una primera canaleta (28) formada en cada extremidad de los elementos de soporte (26) ;

una segunda canaleta (29) formada en cada extremidad de los elementos desmontables (27) ;

estando las citadas canaletas (28, 29) provistas de aberturas (30, 31) coincidentes que permite el paso del fluido de enfriamiento entre los elementos de soporte (26) y los elementos desmontables (27) y solidarizadas por medios de fijación.

5. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la segunda canaleta (29) reposa sobre la primera canaleta (28) .

6. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque entre la primera

(28) y la segunda (29) canaletas está dispuesta una junta de estanqueidad (32) .

7. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque los medios de fijación están provistos de una holgura que permite un ligero desplazamiento de los elementos huecos (26, 27) .

8. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de fijación comprenden al menos un tornillo (36a, 36b) y una tuerca (34) estando equipado el citado tornillo (36a, 36b) con:

una cabeza (37) insertada en un alojamiento formado en la segunda canaleta (29) ; y un vástago que atraviesa la primera canaleta (28) a través de un ánima (37a, 37b) de sección oblonga y cuya extremidad fileteada está insertada en la citada tuerca (39) .

9. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los citados elementos huecos (26, 27) están formados por cajones.

10. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los citados elementos huecos (25, 26) están formados por canales (6) , provistos de una abertura (7) dirigida hacia el exterior del citado rodillo (1) y de una placa de recubrimiento (8) de la citada abertura (7) .

11. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la placa de recubrimiento (8) es desmontable con el fin de permitir su recambio.

12. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque la placa de recubrimiento (8) es de acero refractario.

13. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque los citados elementos huecos (5) comprenden además dos piezas de unión (9a, 9b) longitudinales fijadas al canal (6) a una y otra parte de la abertura (7) , estando soldada la citada placa de recubrimiento (8) a las citadas piezas de unión (9a, 9b) .

14. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el conducto de enfriamiento (3) está conectado, por una parte, a una alimentación (11) de fluido de enfriamiento y, por otra, a una evacuación (12) del fluido, siendo introducidas las citadas alimentación (11) y evacuación (12) en el interior del armazón (2) por la misma extremidad (13a) del citado rodillo (1) .

15. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque las citadas alimentación (11) y evacuación (12) comprenden, cada una, una porción coaxial (14, 15) con el eje A y una porción radial (16, 17) al citado rodillo (1) que conectan las citadas alimentación y evacuación (11, 12) respectivamente a las dos extremidades del conducto (3) de paso del fluido de enfriamiento.

16. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque está provisto de una junta prensaestopas que permite garantizar la estanqueidad a nivel del empalme entre las porciones coaxiales de la alimentación (11) y de la evacuación (12) del fluido de enfriamiento.

17. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el armazón (2) comprende un alma central (18) de refuerzo que se extiende longitudinalmente al rodillo (1) con el fin de asegurar la rigidez del citado rodillo (1) .

18. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque el alma central (18) está equipada con álabes que permiten asegurar una repartición homogénea del gas comburente a través del citado rodillo (1) .

19. Rodillo (1) para rejilla de horno de acuerdo con las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque el alma central (18) está provista de orificios que permiten el paso de la alimentación (11) y de la evacuación (12) del fluido de 20 enfriamiento.

20. Rejilla de horno caracterizada porque comprende una pluralidad de rodillos (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 19, siendo los ejes de rotación A, A' de los citados rodillos (1) paralelos.

21. Rejilla de horno de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque los rodillos (1) se suceden en la dirección de desplazamiento x del combustible, según una pendiente descendente a de aproximadamente 15°.

22. Utilización de una rejilla de horno de acuerdo con una de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizada porque el sentido de desplazamiento del fluido en el inte-rior del enrollamiento (4) está invertido con respecto al sentido de rotación w del rodillo (1) alrededor del eje A.