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DE1751024A1 - Abgasreinigungsanlage fuer Waermekraftmaschinen,insbesondere fuer im Abgas vorhandene Feststoffkomponenten - Google Patents

Abgasreinigungsanlage fuer Waermekraftmaschinen,insbesondere fuer im Abgas vorhandene Feststoffkomponenten

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DE1751024A1
DE1751024A1 DE19681751024 DE1751024A DE1751024A1 DE 1751024 A1 DE1751024 A1 DE 1751024A1 DE 19681751024 DE19681751024 DE 19681751024 DE 1751024 A DE1751024 A DE 1751024A DE 1751024 A1 DE1751024 A1 DE 1751024A1
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DE
Germany
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exhaust gas
exhaust
gases
cleaning system
filter element
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Application number
DE19681751024
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Automobiles M Berliet SA
Original Assignee
Automobiles M Berliet SA
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Publication date
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Description

Keine Aktes 17 308 T
AUTOMOBILES M, BERLIET, LYOlT (Rhone) PRAIiKREICH
Abgasreinigungsanlage für Wärmekraftmaschinen, insbesondere für im Abgas vorhandene Feststoffkomponenten·
Die Erfindtang besieht eich auf eine neuartige Abgasreinigungsanlage für Wärmekraftmaschinen, wobei in den Abgasen Peststoffkomponenten enthalten sind. Bestimmte Brennkraftmaschinen, beispielsweise Dieselmotoren, emittieren Auspuffgase, in denen unabhängig von sehr kleinen Mengen gasförmiger Yerbrex&ungsprodulcte, wie Kohlenoxide, Stickstoff- "
't Aldehyde uad organisch· Säuren» noch Feststoffko»- ponenten vorhanden sind, deren wichtigste der Ruß ist, und' itisbeeondere venn die «ingeeprltsten Brexmetoffiiengen groß sind. 2)i«sex Ruß, der aus des Kracken der Kphlenwas-
des Brennstoffe» staittt, setst sioh aus sehr ?arti±eln susssaaem und besitst eine sehr große ape«lfisch« Oberifläolie in der Größenordnung Von 200 bis 3.00 W/g vnä. ermöglicht es ihn, aromatische Pol^Vrondeneate
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und andere organische--Verbindungen, beispielsweise die 3i4-Eeü2opyreae, deren kanaerLgens Wirkung bekeamt ist, au adsorbieren,.
Hieraus folgt, d&ß das Problem dax- Reinigung der Abgase voQ Dieselaotoren in erster Linie in dar Beseitigung dieses Rußes besteht«. Ee handelt eich insbesondere darum, aus einaai Stroia heißer Gase, deren AußatrSsiEengo in Jedea Augenblick variiert una mehrere obm pro Minute enthält! relativ einzige Hengan an äußerst kleinen ITeststoffpartiköln in der ßrößenoränung von 0,1 biß 1 Mikron in Hongen zwischen 0,1 und 3 g pro cbm Abgas zu eliminieren.
Die bekannten Abgasfilter besitzen den Hauptüachteil, daß sie der Verschmutzung aiisgeeetzt sind und darum oft ausgewechselt werden müssen.
Die Anmelderin hat "bereits in der !Deutschen Patentanmeldung A 50 677 I7c/4oc6 vom 4. Kov. 1965 eine Reinigungsvorrichtung katalytieciher Art mit einem Filterelement ai2s i'auerfdatsn- faerigen Material, vorgeschlagen» dao mit einem Katftlyaator imprägniert ist, dessen Bolle flei-lß besteht, die Eünäuxig der gasförKigort Brennstoff~ produkt;«; dl© in &$χι Abgasen enthalten Bind, ^u erlelch-
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BAD
tesa und gleichzeitig dia Terbrennimg der surückgehaltenen Feststoff einteilet beispieleveiee des RuS ©s, sicher« zuatellea. - .
ErfindungsgeeiäS wurde rot*»sine neiiartige Lösung für eine aolchfi Reinigiingevoririchtung gefunden, die insbesondere üaa Austreten sichtbarer schwarzer Sanpfe am Auspuff verhindern aoll» &tgesehen von gaaföraigen Produktsi: wie Eeiegasen oder üblen Gerüchen. Bie erfindungsgamäße Torrichtung eoll hierbei %feBentlich weniger kostspielig als Reinlgunge^nlagen der katalytischen Bauart sein (Herabsetzung <tes Heratellungspreise& der
■ t ■
Auakloidung in einest YernUi-tnie, das 10 ι 1 erreichen kann), und iet dasUberhinama veaentlich virkeaaer aiii dio genannten luspuffiltery deren lachten die erfindungegemäSe Torrichtung ni^fet aufwei»t. :
* Ϊ
Iu «raaentlichen besteht dik Torrichtung nach der Erfindung zum Reinigen von aus ÖrenakraftM^echinen ataffimendea, ieatßtoffteile a^ifweiasnäeii Abgaaen, inabesondere fttr 3)ieEelf.ctorent mit eineia. FJLlt er element aua feuerfestem fahrigen Material, das in der Lage ist» Peatatoffbe-εtandteile der öurchBtrifeenden Abgeas zurückzuhalten»
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darin, daß daa faerlge Material Kaolinwolle ist, die in solcher Nähe das Motors angeordnet wird, daß die Temperatur der Abgase hieran wenigstens bei Vollast des Motors die Festεtoffbestandteile, beispielsweise den Ruß, zündet. f
läuft der Motor ziemlich oft bei Vollast, so kann man ausreichend heiße Abgase erhalten, um eicherzugehen, daß eine permanenete Verbrennung des eingefangenen Rußes stattfindet.
ι I
In diesem Fall bleibt die Verbrtnnungsgeechwindlgkelt offensichtlich ziemlich gering; sie ist eng an die Temperatur der Abgase gebunden und führt tatsäohlioh erst su ei- ' ner eohnellen Verbrennung bei etwa 600° a· feintritt dar Reinigungeanlage.
Es wurde featgesteilt, daß während dee Gebrauohs man den Motor bei voller Drehzahl und voller last laufen · Iäi3t. derart, daß diese Temperatur erreicht wird, eine völlige(ülkohlenenwf6rnung der Reinigungsanlage durch schneiLe Verbrennung des Rußes, der sich hieran angeeaamelt h&t, in «stva 10 Minuten erhalten^ werden
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Dieser X*auf bei voller Drehzahl kann ungewollt (aufgrund der Fahrbedingungeu des Motors) oder provoziert sein. Im letztgenannten Fall handelt es sich dann 1Jm einen Vorgang der ölkchlenenti'eriung.
Reinigungsanlage entspricht, obwohl deren Zweck es allein ist, dis aohuarzen sichtbaren Dämpfe am Auepuff zu eliminieren, den schwierigen Batriebsbedingungen der
ί
Dieselmotoren an £raf χ fahrzeugen, insbesondere Stadtau-
Insbesondere ergibt die inPasern von etwa 25 cm Länge und etwa 3 Mikron Durchaaeeer verwendete Kaolinwolle
1
ί
volle Zufriedenheit. Beispielsweise kann man mit einer Vorricktung, vie sie vorstehend beschrieben wurde, ein zufriedenstellendes Resultat bis κ 3» nach den Auß-
tritt aus dem Auapuffaaaal^r des Motors alt einer üb- ^
liehen Auspuffleitung erhalten»
■ ι
Im Übrigen erzeugen die Re^nigungaeinrichtungen mit PiI-
tor element eirif-n (Gegendruck aas Hotorauslaß, der aufgrund des erfind«»geijeißjiMi^ v*rwenieten Sllterele&entee da·* gegen leicht auf einen sie^Lieh jeriagea. Wtrt, kleiner v'av. 200 g/es»" I)tr;r5n«t werfer
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Dagegen erwärmen sich bei einem bei vollex* Drehzahl und rollere Leistung aufrechterhaltenen Motorlauf die Auslaßleitungan sowie dar» Gestell dor Reinigungseinrichtung fortschreitend· V/onngleich die Auspuffgase nicht mehr, vie dies der Pail bei einem intermittierenden Lauf bei voller Drehzahl und voller leistung ist, ebfe kühlen, so dehnen eich doch aufgrund ihrer Temperatur die Ga3c erheblich und die hieraus resultierende Ausatröinnenge ist sehr erheblich·
Dia Steigerung des Druckes, die diese erhebliche Menge hervorruft, setzt das filter unnötig erheblichen Beanspruchungen aus, die dessen Zerstörung herbeiführen künnen, wenn nur solche Bedingungen lang genug aufrecht erhalten werden* Y/enn man nun: auf Reinigungsvorrichtungen zurückgreifen wollte, die so dimensioniert sind, daß sie
ι ■ ■ '
w die ungünstigsten Laufbedingungen zufriedenstellen, so wären diese doch zu teuer und zu platzraubend, um bequem an hiermit auszurüstenden Fahrzeugen angebracht zu werden.
Erfinduugogenäfi wird für dieses Problem ebenfall tine Lösung gefunden, indem an die Reinigungeanlage «in Sicherheitsventil angebaut wird, das so angeordnet lind
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BAD
tariert ist, daß Gaae aus dem Filterelement oberhalb eines best !muten Auslaßdruck austreten können. Dieses Sicherheitsventil: dient ßo praktisch dasü, die gefährlichen erzeugten öejsentfctücke au unterbinden, wie vorher bareits erwähnt, pline daß darum irgendeine Störung beim Kormalbetrieb der Reinigungsanlage- su erwarten wäre.
Die Bedingungen, unter denen das Sicherheitsventil öffnet, sind selten gleich denen, die der Maximalemission schwarzen Rauches am Auspuff entsprechen. So stellt man beispielsweise fest, da3 bei plötzlichen Beschleunigungen aus dem Leerlauf bzw. Langsamlauf heraus das Sicherheitsventil nicht angprioht und das filter die Gesamtheit des verpuffenden Rauches einfängt, der im allgemeinen unter diesen Bedingungen erzeugt wird.
Das Vorhandensein eines Dolchen Yentiles bringt eine merk- I liehe Verbesserung hinsichtlich der Zeitdauer mit sich, während derer auf Motoren mit großem Bubraum ,wie sie an Iraftfahrzeugen vorgesehen sind, montierte Filter belassen werden können.
Darübe^hinaus bewirkt die durch dieses Ventil bewirkte !Begrenzung des Gegendruckes gleichzeitig, daß der Motor bei Völler Drehzahl in merklicher Weise keine leistung
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mehr verliert.
!Cine belspeilgweise Ausführungsform der Erfindung let in dor beigefügten Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur einen Axialschnitt durch ein Aueführungebeiepiel einer Reinigungsanlage »Ach der Erfindung, die mit Sicherheiteventil ausgestattet ist, zeigt.
Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Auspufftopf 1, der mit einem Einlaßansatz 2 und einem Aualafiansatz für nie Gase 3 versehen ist. Der SinlaSansatz 2 let in einem Dackel 4 angeordnet· der hermetisch gegen den Hauptkörper des Auspufftopfes .1 über eine Dichtung 5 mittels Schraubtolzen 6 gehalten wird·
Im Inneren des Auspufftopfee 1 und am Deckel befestigt ist ein zylindrischer Hohlkörper, der aus zwei zylindrischen konzentrischen Gittern 7 und 8 mit feinen Maschen eue rostfreiem Stahl gebildet ist· Im Ringraum zwischen den beiden Gittern ist eine filtermatte 9 eingeeonlo·- sen, die aus fluerfes ;en Fasern aus loolinwolle aufgebaut ist.
Die beiden Gitter auo feuerfeatem Stahldraht sin4 an einen BodeD 10 geschweißt, der völlig den Gaaointritte-
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kanal 11 und den Ringraura zwischen den beiden Gittern verschließt. Dieser Boden dient als Zentrierungseioment für daa 2ΊLterelement und stützt sich gegen den Aucpufftopf ab. Auadchnitte 12, die einen ausreichenden Durchlaß für die Gase ermöglichen, sind am Umfang dieses Bodens ausgespart.
Die gesamte Vorrichtung ist von einer wärmeisolierenden — Umhüllung 15, beispielsweise aus Asbestgewebe, umgeben, die selbst gegen äußere Stöße durch eine hier nicht-dargestellte metallische Umhüllung geschützt v/srden kann·
Das genannte Sicherheitsventil kann in einfacher Weise Mit einer Auslaßleitung H zusammenwirken, die auf dem Teil des Bodens 10 auf der Innenseite des Filtereleaentea angeordnet ist. Sie umfaßt einen Verschluß 15 der Auslaßleitung H sowie dessen Stange, die unter Durchostaen dec Bodens 1a mit einer Stützschalθ 16 für eine f Druckfeder 17 suseximanwirkt, die unter Abstand von den Auspuffgasen in einem as?. Bt>don 1a befestigten G-ehäuse angeordnet iat. Der Druck der ?edor 17 ist über eine weitere Stützechale 19p die «iner Regelscharaube 20 zugeordnet iot, regelbar.
Veranlaßt man eiae öffnung dieeei» Ventil3, d.ht bsi
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einem Druck oberhalb des festgesetzten Druckes der Auslaßgase, so setzt dieses Einlaß und Gasauslaß 3 der Vorrichtung direkt niteinander in Verbindung, wodurch so ein direkter Auslaß für die Gase gegeben ist und das Filterelement während der Dauer des in !Frage kommenden Überdruckes kurzgeschlossen ist.
Im Hinblick auf eine knappe Darstellung-wurde die Erfindung nur anhand einer einsigen Ausführungsform erläutert; alles für die Erfindung nicht als wosentlieh Erachtete wurde fortgelassen.
Patentansprüche
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Claims (2)

PAIENTAHSPRÜCHE
1.) Abgasreinigungaanlage für Wärmekraftmaschinen, wobei in den Abgasen Feststoffbestandteile vorhanden insbesondere für Dieselmotoren, mit einem Filterelement aus feuerfestem Pasermaterial, das in der lage ist, Pestatoffbestandteile der. Auspuffgase, die es durchsetzen, zurückzuhalten, dadurch gekenneeichnet, daß das fasrlge Material Kaolinwolle (9) 1st und daß diese in solcher Nähe dee Motors angeordnet wird, daß die Temperatur der Auspuffgase hier, wenigstens bei Tollaat des Motors» die Peetitoffbestandteile,beispielsweise Ruö, «Undet,
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennseichnet durch ein Sicherheitsventil (H- 20) derartiger Anordnung und Taxierung, deß die Gase aus dem Filterelement oberhalb eines bestimmten Aüslaiädruokee freigegeben «erden.
3,} Einen Auspufftopf bildende Abgasreinigungsanlago nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (9) HÜlseaforai besitzt, in dessen Innerem und auf .elrieß Eadö die Auspuffgase (bei 2) eingelassen V2id .5s:£i mit dso. Auspuff topf (T) einen Ringraua ·
BAD
Durchströmen der (Jase, die die Muffe durchsetzt habon, aufweist, während das Sicherheitsventil (14 - 20) am anderen Snde der Hülse angeordnet ist und in eine Kammer öffnet« in der die Gase, die die Hülse durchströmt haben, gaearamtelt werden.
α o 2 s13' 1 η 2 e
BAD ORIGINAL
DE19681751024 1964-11-05 1968-03-22 Abgasreinigungsanlage fuer Waermekraftmaschinen,insbesondere fuer im Abgas vorhandene Feststoffkomponenten Pending DE1751024A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

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