AT412817B - Keramischer wabenkörper zur verwendung in einer thermischen abgasbehandlungsvorrichtung - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft einen keramischen Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung, insbesondere einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung, der eine prismatische Gestalt aufweist und von einer Mehrzahl von Gasdurchströmungsöffnungen von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite durchsetzt wird, wobei an mindestens einer Stirnseite mindestens drei Vorsprünge angeformt sind, derart, dass auf die Vorsprünge mindestens ein weiterer Wabenkörper zur Bildung eines Stapels aufgesetzt weren kann. 



   Ein keramischer Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung, insbesondere einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung, der eine prismatische Gestalt aufweist und von einer Mehrzahl von Gasdurchströmungskanälen von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite durchsetzt wird, ist in der EP 0 472 605 B beschrieben. Eine Vielzahl dieser Wabenkörper wird zu einem Stapel aufeinander- und nebeneinander gesetzt und bildet auf diese Weise eine Wärmetauschermasse, die einerseits gespeicherte Wärme an die durchströmenden zu behandelnden Gase abgibt und andererseits Wäre von den erhitzten, behandelten Gasen aufnimmt.

   Für eine homogene Durchströmung der aus den Wabenkörpern gebildeten Stapel ist es häufig zweckmässig, wenn die Stirnseiten übereinander liegender Wabenkörper einen gewissen Abstand voneinander besitzen, derart, dass zwischen den Lagen von Wabenkörpern eine Querströmung der Gase möglich ist. In der EP 0 472 605 B1 ist ein solcher Abstand angesprochen, jedoch nicht im einzelnen beschrieben, wie dieser Abstand zwischen den Stirnflächen übereinanderliegender Wabenkörper erreicht wird. In der Praxis werden hierzu gesonderte Distanzleisten oder-stücke eingesetzt. Der Aufbau von Stapeln in dieser Weise ist jedoch kompliziert. 



   Die DE 34 30 886 A zeigt einen Katalysator zur Reinigung von Verbrennungsgasen, der aus einzelnen keramischen Formkörpern besteht. Die Formkörper haben eine prismatische Gestalt und sind mit Passagen für die Abgasdurchströmung ausgestattet. Zum Aufbau des Katalysators werden mehrere Formkörper dicht nebeneinander gestellt und weitere Lagen aufgesetzt. Zwischen den Formkörpern sind Durchtrittsöffnungen quer zur Strömungsrichtung in den Passagen vorgesehen, die durch Vorsprünge in Form von Beinen an den Ecken des Formkörpers gebildet werden. 



   Die DE 31 09 677 C beschreibt einen Füllkörper für einen Rieselkühler, der aus einer Anzahl von nebeneinander und lagenweise übereinander angeordneten gitterartigen Kühlelementen besteht. Jedes Kühlelement hat in den Eckbereichen Stützfüsse, die zur Bildung eines Stapels auf das unterhalb liegende Kühlelement aufgesetzt werden. Die Kühlelemente werden in mehreren horizontalen Ebenen übereinander angeordnet. Innerhalb jeder Einbauebene weren jeweils vier Kühlelemente in quadratischer Konfiguration gruppenweise zusammengefasst. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen keramischen Wabenkörper der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass aus ihm in einfacher Weise Stapel gebildet werden können, in denen zwischen den einzelnen Lagen von Wabenkörpern eine Querströmung der Gase möglich ist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass auch die Vorsprünge von Gasdurchströmungskanälen durchsetzt sind. 



   Da bei dem erfindungsgemässen Wabenkörper auch die Vorsprünge von Gasdurchströmungs- öffnungen durchsetzt sind, die Vorsprünge also nicht "massiv" sind, geht die Querschnittsfläche der Vorsprünge für die Durchströmung der Gase nicht verloren, so dass die erfindungsgemässen Wabenkörper die Gasströmung nicht stärker drosseln als die bekannten. 



   Die erfindungsgemässen Wabenkörper lassen sich ohne Zuhilfenahme weiterer Elemente unmittelbar übereinander setzen. Durch die Vorsprünge werden die grössten Teile der aufeinander zuweisenden Stirnflächen benachbarter Wabenkörper im Stapel auf Distanz gehalten, so dass zwischen diesen Stirnflächen und auch an den Vorsprüngen vorbei die gewünschte Querströmung von Gasen stattfinden kann. 



   Die häufigste Gestalt der hier interessierenden keramischen Wabenkörper ist diejenige eines rechteckigen Prismas. In diesem Falle empfiehlt sich, dass an allen vier Ecken der mindestens einen Stirnfläche ein Vorsprung angeformt ist. 



   Besonders bei solchen Wabenkörpern, deren Querschnittsform diejenige eines Rechteckes mit unterschiedlich langen Seiten ist, ist es günstig, wenn in der Mitte mindestens zweier gegenüberliegender Seiten, im allgemeinen der längeren Seiten, der einen Stirnfläche ein Vorsprung angeformt ist. Auf diese Weise ergeben sich Möglichkeiten der Stapelung, bei der der darüber liegende Wabenkörper senkrecht zu darunter liegenden Wabenkörpern ausgerichtet sind. Dadurch 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wird der Verbund im Stapel stabiler. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1 die Ansicht einer längeren Seitenfläche eines Wabenkörpers, der die Querschnitts- form eines Rechteckes mit unterschiedlich langen Seiten besitzt;
Figur 2 die Ansicht einer kürzeren Seitenfläche des Wabenkörpers von Figur 1;
Figur 3 den Wabenkörper der Figuren 1 und 2 perspektivisch;
Figuren 4bis 6 verschiedene Arten, wie mehrere Wabenkörper der in den Figuren 1 bis 3 dar- gestellten Art zu Stapeln übereinander- und nebeneinander gesetzt werden können. 



   Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Wabenkörper 1 besitzt die Gestalt eines rechteckigen Prismas, d. h., seine untere Stirnfläche 2 und seine obere Stirnfläche 3 sind jeweils parallel zueinander verlaufende Rechtecke. Das Prisma ist zudem senkrecht, da die obere Stirnfläche 3 senkrecht über der unteren Stirnfläche 2 liegt. Die langen Seiten der Stirnflächen 2,3 sind doppelt so lang wie die kurzen Seiten, deren Länge b vorzugsweise zwischen 50 und 250 mm liegt. 



   An die vier Ecken der oberen Stirnseite 3 ist jeweils ein quadratischer Vorsprung 4,6, 7,9 angeformt, der den Hauptteil der oberen Stirnfläche 3 um die Strecke a nach oben überragt. Die Strecke a entspricht etwa einem Zehntel bis zu einem Viertel der Höhe h. Letztere wiederum ist vorzugsweise kleiner oder gleich b. Zusätzlich sind in der Mitte der langen Seiten der oberen Stirnfläche 3 zwei weitere, gleichgestaltete Vorsprünge 5 und 8 einstückig angeformt. Der gesamte Wabenkörper 1 einschliesslich der Vorsprünge 4 bis 9 wird von der unteren Stirnseite 2 zur oberen Stirnseite 3 bzw. zur oberen Stirnseite der Vorsprünge 4 bis 9 von einer Vielzahl von im Querschnitt quadratischen Gasdurchströmungskanälen 10 durchsetzt. Jeweils vier derartiger Gasdurchströmungskanäle 10 befinden sich in den Vorsprüngen 4 bis 9. 



   Mehrere Wabenkörper 1, wie sie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt sind, lassen sich in unterschiedlicher Weise zu Stapeln zusammensetzen. Dabei gibt es zunächst die Möglichkeit, Stapel zu bilden, bei denen die übereinander liegenden Wabenkörper 1 jeweils fluchtend in gleicher Orientierung angeordnet sind. Bevorzugt werden jedoch Verbünde, bei denen die Orientierung der übereinander- und nebeneinander liegenden Wabenkörper 1 abwechselt, wie dies in den Figuren 4 bis 6 gezeigt ist. Wegen des Verhältnisses der Seitenlängen der Stirnflächen 2 und 3 der einzelnen Wabenkörper 1 ist dies problemlos möglich. 



   Wie die Figuren 4 bis 6 weiter deutlich machen, ergeben sich zwischen den einzelnen Lagen von Wabenkörpern 1 spaltförmige Durchströmungsräume 11, die nur durch die Vorsprünge 4 bis 9   der einzelnen Wabenkörper 1 unterbrochen sind ; bestitzen jedoch einen so geringen Anteil   am Gesamtquerschnitt, dass die Verteilwirkung der Spalten 11nicht beeinträchtigt wird. 



   Im Betrieb der thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung werden die in einem Stapel nach den Figuren 4 bis 6 angeordneten Wabensteine 1 von Gasen durchströmt, die entweder durch Abgabe von Wärme von den Wabenkörpern 1 auf das Gas erhitzt oder umgekehrt durch Abgabe von Wärme von dem Gas auf die Wabenkörper 1 gekühlt werden sollen. Dieses Gas fliesst durch die Gasdurchströmungskanäle 10. Im Bereich der Vorsprünge 4 bis 9 wird das Gas unmittelbar an den darüber liegenden Wabenkörper 1 übergeben. In den dazwischen liegenden Bereichen der oberen Stirnflächen 3 der Wabenkörper 1 dagegen kann sich das Gas auch in Richtung parallel zur Stirnfläche 3 verteilen, bevor es in die Gasdurchströmungskanäle 10 des darüber liegenden Wabenkörpers 1 eintritt. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Keramischer Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvor- richtung, insbesondere einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung, der eine prisma- tische Gestalt aufweist und von einer Mehrzahl von Gasdurchströmungsöffnungen von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite durchsetzt wird, wobei an mindestens einer Stirnsei- te (3) mindestens drei Vorsprünge (4 bis 9) angeformt sind, derart, dass auf die Vorsprünge (4 bis 9) mindestens ein weiterer Wabenkörper (1) zur Bildung eines Stapels aufgesetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Vorsprünge (4 bis 9) von Gas- durchströmungskanälen (10) durchsetzt sind. <Desc/Clms Page number 3>
2. 2. Wabenkörper nach Anspruch 1, der die Gestalt eines rechteckigen Prismas aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an allen vier Ecken der mindestens einen Stirnfläche (3) ein Vorsprung (4,6, 7,9) angeformt ist.
3. 3. Wabenkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte mindestens zweier gegenüberliegender Seiten der einen Stirnfläche (3) ein Vorsprung (5,8) angeformt ist.