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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Partikelfilters
eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Partikelfilter
in Auspuffsystemen von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, insbesondere
von Dieselmotoren, dienen zum Abscheiden von Ruß und kondensierbaren
Bestandteilen aus dem Abgasstrom in das Filtermaterial. Mit zunehmender
Betriebsdauer der Brennkraftmaschine lagern sich immer mehr Bestandteile
im Filtermaterial ab, der Partikelfilter verstopft und der Abgasgegendruck
steigt.
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In
gewissen Zeitabständen muss ein Partikelfilter von seinen
Rußablagerungen befreit werden, damit der Durchflusswiderstand
die Motorleistung nicht reduziert. Aus der
EP 0 346 803 A1 und
DE 40 41 917 A1 ist
es beispielsweise bekannt, das Filtermaterial durch Aufheizen und
Abbrennen der gefilterten Bestandteile zu reinigen. Durch Aufheizen
und Abbrennen des Filtermaterials werden allerdings im Wesentlichen
nur Rußpartikel und Kohlenwasserstoffverbindungen beseitigt.
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In
die Partikelfilter gelangen jedoch auch Aschen aus dem Motorwandabrieb,
aus dem Abrieb der Metallwände im Abgasstrom, aus Additiven
des Kraftstoffs, Motorenölasche aus der Verbrennung von
Schmierölbestandteilen in der Brennkraftmaschine u. s.
w., die sich mit zunehmender Betriebsdauer trotz Aufheizens und
Abbrennens des Filtermaterials im Partikelfilter anreichern und
damit den Partikelfilter verstopfen.
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Aus
der
EP 1 252 919 B1 ist
Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern eines Kraftfahrzeuges bekannt,
bei welchem auch Aschepartikel aus dem Partikelfilter entfernt werden
können. Hierbei wird ein aus dem Kraftfahrzeug ausgebauter
Partikelfilter nach dem Abbrennen der Rußpartikel in Gegenstromrichtung
zu der Abgasstromrichtung in einem Spülvorgang mit einer
Spülflüssigkeit gereinigt.
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Nachteilig
bei diesem Verfahren sind jedoch ein oftmals unbefriedigender Wirkungsgrad
und ein oftmals hoher Zeitaufwand.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Reinigen eines Partikelfilters
anzugeben, mit welchem ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird und bei welchem
nach möglichst kurzer Zeit ein erneut einsatzfähiger
Partikelfilter zur Verfügung gestellt wird.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reinigen eines
Partikelfilters eines Kraftfahrzeugs wird ein Reinigungsvorgang
durchgeführt, der einen Rußabbrennvorgang und
einen dem Rußabbrennvorgang zeitlich nachgeschalteten Spülvorgang
umfasst. Erfindungsgemäß wird im Spülvorgang
die Spülflüssigkeit abwechselnd mindestens einmal
entgegen der Abgasströmungsrichtung und in Abgasströmungsrichtung
durch den Partikelfilter geleitet. Zu Kraftfahrzeugen im Sinne der
Erfindung werden auch Stapler, Bagger, Traktoren oder andere von Brennkraftmaschinen
angetriebene Fahrzeuge gezählt. Das erfindungsgemäße
Verfahren eignet sich jedoch auch zur Reinigung von Partikelfiltern
stationärer Verbrennungsanlagen.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgesehene wechselnde Durchströmungsrichtung
der Spülflüssigkeit werden selbst Ascheteilchen,
die schwer lösbar sind, infolge der wechselnden Einwirkungsrichtungen
besonders wirksam gelöst und können damit aus
dem Partikelfilter gespült werden. Insbesondere eine durch
eine Strömungsrichtungsumkehr bewirkte pulsartige Einwirkung
der Spülflüssigkeit hat sich als hochwirksam in
Bezug auf eine Ablösung auch fest sitzender Aschepartikel
erwiesen. Dabei wird insbesondere auch eine hohe Vollständigkeit
erreicht und eine unvollständige Reinigung in Form eines
so genannten patchy cleaning vermieden. Bevorzugt wird eine mehrfache
Umschaltung der Durchströmungsrichtung des Partikelfilters
mit der Spülflüssigkeit vorgenommen.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird beim Rußabbrennvorgang
für etwa 90 Minuten eine Temperatur des Heißluftstroms
von etwa 630°C eingestellt. Unter diesen Bedingungen wird
eine sehr gute Reinigung von Rußpartikeln erreicht und
ein unkontrollierter Rußabbrand mit hoher Zuverlässigkeit
vermieden. Infolge des Rußabbrennvorgangs ist die Entfernung
von Aschepartikeln im nachfolgenden Spülvorgang erleichtert.
Dabei ist eine Temperatureinstellung von 600°C bis 650°C
für 70 Minuten bis 120 min als erfindungsgemäß anzusehen.
Es ist vorgesehen, den Rußabbrennvorgang in einer speziell hierfür vorgesehenen
Vorrichtung vorzunehmen, in welche der Partikelfilter nach seinem
Ausbau aus dem Kraftfahrzeug angeordnet wird. Dies ermöglicht eine
vorzugsweise vorgesehene Kontrolle des Rußabbrennvorgangs,
beispielsweise durch Erfassung von Temperatur, Druck, Sauerstoff-
und/oder Kohlenmonoxidkonzentration eintritt- und/oder austrittseitig des
Partikelfilters. Werden unzulässige Wertebereiche für
die überwachten Prozessparameter verlassen, so kann der
Ablauf des Rußabbrennvorgangs entsprechend beeinflusst
oder nötigenfalls abgebrochen werden. Beispielsweise kann
eine Abschaltung des Heißluftstroms vorgesehen sein, wenn
ausströmseitig des Partikelfilters ein vorbestimmter Temperatur-Schwellenwert
von mehr als 650°C, insbesondere von mehr als 700°C
festgestellt wird. Bevorzugt wird eine Sauerstoffkonzentration im
Heißluftstrom auf weniger als 10% eingestellt und bei einem Überschreiten
dieser Konzentration der Rußabbrennvorgang abgebrochen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mit einer λ-Sonde
ein CO-Gehalt des Heißluftstroms beim Rußabbrennvorgang überwacht
und bei Überschreiten eines vorgebbaren Werts für
den CO-Gehalt der Heißluftstrom abgeschaltet. Bevorzugt
wird bei einem CO-Gehalt von mehr als 500 ppm im aus dem Partikelfilter
ausströmenden Heißluftstrom dessen Zufuhr abgeschaltet
oder auf die Zufuhr eines unbeheizten Luftstroms umgeschaltet. Eine
besonders hohe Sicherheit wird erreicht, wenn bereits bei einem
CO-Gehalt von mehr als 300 ppm und insbesondere bei mehr als 100
ppm der Heißluftstrom abgeschaltet wird. Dadurch werden
ein unkontrollierbarer Rußabbrand mit unzulässig
hohen Temperaturen und somit auch ein Schaden am Partikelfilter
wirksam verhindert.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Spülflüssigkeit
in einem ersten Schritt des Spülvorgangs entgegen der Abgasströmungsrichtung durch
den Partikelfilter geleitet. Dies hat sich als besonders wirksam
in Bezug auf einen Reinigungserfolg erwiesen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in die Spülflüssigkeit
ein Luftstrom mit einem zumindest annähernd konstanten
Druck eingeleitet. Ein Druck für den Luftstrom an der Luftstromabgabestelle
von 2 bar bis 3 bar hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Generell ist eine Einleitung des Luftstroms mit einem Druck im Bereich
zwischen 2 bar und 5 bar vorteilhaft. Dadurch wird eine Sprudelwirkung
in der Spülflüssigkeit erzeugt, welche die Reinigungswirkung
in vorteilhafter Weise verbessert.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Spülflüssigkeit
während des Spülvorgangs gefiltert. Durch die
damit erzielte Entfernung ausgespülter Aschepartikel aus
dem Spülflüssigkeitsstrom wird die Reinigungswirkung
verbessert. Zusätzlich ist eine Mehr fachverwendung der
Spülflüssigkeit erleichtert. Zudem entfallen Schritte
einer nachträglichen Entfernung von Partikeln aus der Spülflüssigkeit
im Zusammenhang mit einer Entsorgung der Spülflüssigkeit.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird als Spülflüssigkeit
Wasser verwendet, dem Zitronensäure beigemischt ist. Zitronensäure
besitzt eine hohe Reinigungswirkung insbesondere in Bezug auf die
meist in hohem Anteil vorhandenen Karbonataschen und ist zudem unbedenklich
in Bezug auf eine Gesundheitsgefährdung. Probleme im Zusammenhang
mit einer Entsorgung gebrauchter Spülflüssigkeit
oder von Spülflüssigkeitsfiltern sind ebenfalls weitgehend
vermieden. Der Spülflüssigkeit können zur
weiteren Verbesserung der Reinigungswirkung weitere Zusätze
wie beispielsweise Komplexbildner, organische und/oder anorganische
Säuren wie Essigsäure, Phosphorsäure,
Tenside oder waschaktive Substanzen beigemischt sein. Eine Beimischung
von sauer hydrolisierenden Salzen wie beispielsweise Hydrogenphosphat
ist ebenfalls vorteilhaft.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Konzentration
der Zitronensäure in der Reinigungsflüssigkeit
etwa 0,2%. Generell hat sich eine Zitronensäurekonzentration
von weniger als 1% als ausreichend wirksam erwiesen, wobei eine
Entsorgung besonders vereinfacht ist und eine Gesundheitsgefährdung
beim Umgang minimiert ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird im Spülvorgang
eine Temperatur der Spülflüssigkeit zumindest überwiegend
bei 30° bis 40°C gehalten, wobei in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung der Spülvorgang für eine Dauer von
10 Minuten bis 20 Minuten durchgeführt wird. Unter diesen
Bedingungen wird eine ausreichende Reinigungswirkung bei gleichzeitig
verhältnismäßig kurzer Dauer und geringem
Aufwand erzielt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Partikelfilter zur
Durchführung des Reinigungsvorgangs und zum anschließenden
Trocknen in einen Adapter eingebaut. Der Adapter nimmt den Partikelfilter
auf und stellt Anschlüsse zur Durchleitung des Heißluftstroms
beim Rußabbrennvorgang und eines Luftstroms beim Trocknen
im Anschluss an den Spülvorgang zur Verfügung.
Bevorzugt ist eine Ausführung des Adapters derart, dass
im Partikelfilter nach dem Spülvorgang befindliches Wasser
ablaufen kann. Dies kann beispielsweise durch einen schwenkbaren
Einbau des Partikelfilters ermöglicht sein. Der Adapter
verbessert die Handhabbarkeit beim Reinigungsvorgang insgesamt.
Weiterhin ermöglicht es der Adapter, verschiedenste Ausführungsformen
von Partikelfiltern in ein und derselben Anlage zu reinigen, was
die Reinigungsanlage vom Aufbau her vereinfacht und insgesamt Ein-
und Ausbauzeiten reduziert. Der Adapter ist bevorzugt so ausgeführt,
dass sowohl ein nackter Partikelfilterkörper ohne Lagermatten
und weitere im Fahrzeug eingesetzte Montagemittel, als auch ein
Partikelfilter mit von Lagermatte und Stahlmantel umhülltem
Partikelfilterkörper, aufgenommen werden können.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Partikelfilter vor
und nach dem Spülvorgang gewogen und es erfolgt ein weiterer
Spülvorgang, wenn eine dabei ermittelte Masseverminderung
geringer als ein vorgegebener Mindestwert von beispielsweise 50
g ist. Die Wägungen des Partikelfilters können in
im Adapter eingebauten Zustand erfolgen. Bevorzugt wird jedoch jeweils
der Partikelfilterkörper ohne Adapter oder der nackte Partikelfilterkörper
gewogen. Infolge der Differenzwägung vor und nach dem Spülvorgang
kann der Reinigungserfolg besonders zuverlässig kontrolliert
werden und falls notwendig durch einen oder mehrere weitere Spülvorgänge
verbessert werden. Die Wägungen erfolgen dabei bevorzugt
nach einer spezifizierten Konditionierung, beispielsweise durch
Trocknung bzw. nach Abkühlung auf Raumtemperatur. Die erste
Wägung kann auch vor dem Rußabbrennvorgang erfolgen.
Eine zweite Wägung kann zwischen Rußabbrennvorgang und
Spülvorgang erfolgen und eine dritte Wägung kann
schließlich nach dem Spülvorgang vorgesehen sein.
Auf diese Weise lassen sich sowohl der Erfolg des Rußabbrennvorgangs
als auch der Erfolg der Ascheentfernung des Spülvorgangs
kontrollieren.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Partikelfilter nach
dem Rußabbrennvorgang und vor dem Beginn des Spülvorgangs
innerhalb von 20 Minuten bis 30 Minuten auf eine Temperatur im Bereich
von etwa 100°C bis etwa 200°C abgekühlt. Hierzu
kann der beim Rußabbrennvorgang eingesetzte Heißluftstrom
durch einen nicht erhitzten Luftstrom ersetzt werden. Vorzugsweise
wird der Spülvorgang unmittelbar an die genannte Abkühlung
mit einem jedoch noch vorzugsweise auf etwa 100°C oder
mehr erhitzten Partikelfilter begonnen. Infolge der dabei eintretenden
gelinden Abschreckwirkung wird die Haftung von Aschepartikeln gelockert
und die Ausspülung der Asche ist erleichtert. Zudem erfolgt
ein Energie sparendes Erwärmen der Spülflüssigkeit.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Partikelfilter im
Anschluss an den Spülvorgang für etwa 30 Minuten
bei einer Temperatur von etwa 300°C getrocknet. Dabei kann
nach Spülung mit einer Zitronensäurehaltigen Spülflüssigkeit
eine Klarspülung mit deionisiertem oder destilliertem Wasser und/oder
eine Ausblasevorgang von Spülflüssigkeitsresten
vor dem Trocknen vorgesehen sein.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung
hervor. Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung vereinfacht
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Anordnung des Partikelfilters mit angeschlossener λ-Sonde
in einem Regenerator zur Durchführung des Rußabbrennvorgangs
und
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2 einen
schematischen Aufbau einer Reinigungsanlage zur Durchführung
des Spülvorgangs.
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1 zeigt
stark vereinfacht eine nachfolgend als Regenerator 3 bezeichnete
Anordnung, in welche ein zu reinigender Partikelfilter 1 eines
brennkraftmaschinenbetriebenen Kraftfahrzeugs, insbesondere eines
Diesel-Nutzfahrzeugs, zur Durchführung eines Rußabbrennvorgangs
eingebaut ist. Vorzugsweise ist der Regenerator 3 mobil
bzw. fahrbar ausgebildet, so dass er auf einfache Weise an einen passenden
Ort, beispielsweise in einer Servicestation platziert werden kann.
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Bei
dem Partikelfilter 1 kann es sich um einen aus einem entsprechenden
Abgassystem des Kraftfahrzeugs ausgebauten, ”nackten” Partikelfilterkörper
ohne Filtergehäuse und Lagermatten oder sonstige im Fahrzeug
verwendete Installationsmittel handeln. Es kann sich jedoch auch
um einen Partikelfilter handeln, der mitsamt seinem Gehäuse
und dem darin befindlichen, bevorzugt mit einer Lagermatte bzw.
Wärmeisolierschicht umhüllten Partikelfilterkörper
in einem aus dem Kraftfahrzeug ausgebautem Zustand vorliegt. Der
Partikelfilterkörper selbst ist bevorzugt als wanddurchströmter
Partikelfilterkörper in Wabenkörperbauform ausgebildet.
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Der
Regenerator 3 umfasst eine nicht dargestellte beheizbare
Luftversorgung und eine wärmeisolierte Filterkammer, in
welcher der Partikelfilter 1 dem Rußabbrennvorgang
unterzogen wird. Hierfür ist der Partikelfilter 1 in
der Filterkammer von einem Adapter 4 aufgenommen bzw. an
diesen angeschlossen. Der Adapter 4 weist zwei Anschlussstücke 7, 8 auf,
mit welchen der Partikelfilter 1 endseitig mit Leitungen
der Luftversorgung verbunden werden kann. Der Abstand der Anschlussstücke 7, 8 ist,
wie durch den Doppelpfeil 5 angedeutet, variabel. Dadurch können
Partikelfilter 1 unterschiedlicher Länge in den Regenerator 3 eingebaut
werden. Durch wahlweise Verwendung angepasster Anschlussstücke 7, 8 können
auch Partikelfilter 1 unterschiedlicher Querschnittsformen
gereinigt bzw. einem Rußabbrennvorgang unterzogen werden.
Der Adapter erlaubt vorzugsweise ein Verschwenken des eingebauten
Partikelfilters in eine vertikale Position. Dies ermöglicht
einen erleichterten Austrag von im Partikelfilter befindlichen Stoffen.
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Zur
Durchführung des Rußabbrennvorgangs wird der Partikelfilter
mit einem auf etwa 630°C aufgeheizten Luftstrom entsprechend
dem Pfeil 6 beaufschlagt. Die Durchströmungsrichtung
wird dabei gleichgerichtet zur normalen Abgasströmungsrichtung
gewählt. Vorzugsweise ist eine Einstellbarkeit des Luftstromdurchsatzes,
beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Drossel vorgesehen.
Je nach Größe des Partikelfilters 1 wird
der Durchsatz des Heißluftstroms im Bereich zwischen 500
Liter je Minute und 2500 Liter je Minute gewählt. Bevorzugt
ist ein Aufheizen derart vorgesehen, dass der Luftstrom in einer
vorgebbaren Zeit von beispielsweise 10 Minuten auf seine Nenntemperatur
von etwa 630°C gebracht wird. Die Nenntemperatur bleibt
für etwa 90 Minuten aufrechterhalten, was für
einen vollständigen Abbrand von im Partikelfilter 1 angesammelten Ruß meist
ausreicht.
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Es
ist vorgesehen den Rußabbrennvorgang zu überwachen.
Hierfür ist eine λ-Sonde 2 vorgesehen,
mit welcher ein O2- bzw. CO-Gehalt des Heißluftstroms
ermittelt werden kann. Der Heißluftstrom wird bei Überschreiten
eines vorgebbaren Wertes für den CO-Gehalt abgeschaltet.
Je nach Größe des Durchsatzes wird der für
eine Abschaltung maßgebende Wert in einem Bereich zwischen
100 ppm und 500 ppm gewählt. Auf diese Weise wird verhindert, dass
durch einen unkontrollierten Rußabbrand zu hohe Temperaturen
im Partikelfilter 1 entstehen, die zu einer Beschädigung
führen könnten. Die λ-Sonde 2 ist
bevorzugt in Richtung des Heißluftstroms hinter dem Partikelfilter 1 angeordnet,
kann aber bei einem Heißluftstrom, der im Kreis geführt
wird, auch vor dem Partikelfilter 1 angeordnet sein. Eine
zusätzliche Kontrolle des Rußabbrennvorgangs kann über
eine sensorbasierte Überwachung eines Staudrucks vor bzw.
eines Differenzdrucks über dem Partikelfilter 1 und/oder
einer Temperatur eingangsseitig und/oder ausgangsseitig des Partikelfilters 1 vorgesehen
sein.
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Nach
Beendigung des Rußabbrennvorgangs wird der Partikelfilter 1 innerhalb
von etwa 10 Minuten bis 30 Minuten auf eine Temperatur von etwa
100°C bis 200°C abgekühlt. Dies geschieht
vorzugsweise indem die Beheizung des Luftstroms abgestellt oder innerhalb
einer vorgebbaren Zeitspanne auf Null heruntergefahren wird. Vorzugsweise
direkt im Anschluss daran wird der Partikelfilter nach Abstellen des
Luftstroms der Filterkammer entnommen und in eine Reinigungsanlage
zur Durchführung eines Spülvorgangs eingesetzt
und der Spülvorgang gestartet. Nachfolgend werden unter Bezug
auf 2 eine bevorzugte Ausführungsform einer
Reinigungsanlage und der Spülvorgang erläutert.
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Die
in 2 schematisch und stark vereinfacht dargestellte
Reinigungsanlage umfasst einen ersten Behälter 20 und
einen zweiten Behälter 21 für Spülflüssigkeit.
Je nach Stellung eines ersten Umschaltventils 24 und eines
zweiten Umschaltventils 25 kann die Spülflüssigkeit
mittels einer nicht dargestellten Spülflüssigkeitspumpe
wahlweise entweder vom ersten Behälter 20 oder
vom zweiten Behälter 21 durch den Partikelfilter 1 gedrückt
werden. Nach Durchströmen des Partikelfilters 1 strömt
die Spülflüssigkeit über einen ersten
Filter 22 oder einen zweiten Filter 23 zur Filtrierung
der Spülflüssigkeit in den jeweils anderen Behälter 21 oder 20.
Die beiden entgegengesetzt durch den Partikelfilter 1 führenden Strömungswege
der Spülflüssigkeit sind zur besseren Unterscheidung
durchgezogen bzw. punktiert dargestellt und mit Pfeilen für
die jeweilige Strömungsrichtung gekennzeichnet. Bevorzugt
ist der Partikelfilter 1 in axial senkrechter Lage in der
Reinigungsanlage eingebaut und wird somit in vertikaler Richtung
entweder von unten nach oben oder in umgekehrter Richtung von Spülflüssigkeit
durchströmt. Infolge der vertikalen Anordnung ist ein Ablaufen
von Spülflüssigkeit aus dem Partikelfilter 1 nach
Beendigung des Spülvorgangs erleichtert.
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Die
Reinigungsanlage umfasst ferner eine Druckluftversorgungseinheit 26,
mit welcher ein Luftstrom in die dem Partikelfilter 1 zugeführte
Spülflüssigkeit eingeleitet werden kann. Weitere
Baueinheiten wie Mittel zur Aufheizung der Spülflüssigkeit,
zur Frischwasserzufuhr, zur Entlüftung, zur Messung von Druck
und Temperatur der Spülflüssigkeit, zur Entleerung
der Reinigungsanlage usw. sind ebenfalls vorgesehen, jedoch der Übersichtlichkeit
halber nicht gesondert dargestellt.
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Zur
Reinigung des Partikelfilters 1 von angesammelter Asche
wird bevorzugt Wasser mit einem Gehalt von bevorzugt etwa 0,2% Zitronensäure
eingesetzt, die beim Spülvorgang auf einer Temperatur von
etwa 30°C bis 40°C gehalten wird. Die Behälter 20, 21 nehmen
in gefülltem Zustand jeweils etwa 100 Liter bis 500 Liter
Spülflüssigkeit auf.
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In
einem ersten Schritt des Spülvorgangs werden die Umschaltventile 24, 25 so
geschaltet, dass Spülflüssigkeit entgegen der
Abgasströmungsrichtung des Partikelfilters 1 durch
diesen geleitet wird. Nach einer vorgebbaren Spüldauer
von beispielsweise 60 Sekunden oder bei Erreichen einer vorgebbaren
Restmenge von Spülflüssigkeit in dem Behälter 20; 21,
dem Spülflüssigkeit entnommen wird, werden die
Umschaltventile 24, 25 umgeschaltet und in einem
zweiten, analogen Schritt des Spülvorgangs die Spülflüssigkeit
in Abgas strömungsrichtung durch den Partikelfilter 1 geleitet.
Der Vorgang der Strömungsrichtungsumkehr kann mehrfach
wiederholt werden. Typischerweise ist nach 5-maliger bis 20-maliger
Strömungsrichtungsumkehr und einem Spülflüssigkeitsdurchsatz
von 50 Liter je Minute bis 750 Liter je Minute ein ausreichend hoher
Reinigungsgrad erreicht.
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Es
ist vorgesehen, den Fortschritt der Reinigung durch Erfassung eines
Differenzdrucks über dem Partikelfilter 1 und
durch visuelle Kontrolle der Trübung von aus dem Partikelfilter 1 ausströmender Spülflüssigkeit
zu verfolgen und den Reinigungserfolg abzuschätzen. Der
Spülvorgang kann automatisiert oder entsprechend der Abschätzung
manuell durch Abschalten der Spülflüssigkeitspumpe
beendet werden.
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In
Bezug auf eine Kontrolle der Trübung der Spülflüssigkeit
erweist sich die Filtrierung der Spülflüssigkeit
beim Spülvorgang als weiterer Vorteil. Generell ist der
Reinigungsprozess infolge der Filterung allein dadurch verbessert,
dass dem Partikelfilter 1 beim Spülvorgang stets
eine von Partikeln freie Spülflüssigkeit zugeführt
und damit ein erneutes Zusetzen verhindert wird. Eine Filterung
durch Filter 22, 23 mit einer Porenweite von weniger
als 10 μm, insbesondere von etwa 1 μm Porenweite
hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen.
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Eine
Steigerung der Reinigungswirkung wird erfindungsgemäß durch
Einleitung von Druckluft mit einem Einleitungsdruck von vorzugsweise
etwa 2,3 bar bis 2,5 bar in die Spülflüssigkeit
erzielt. Bevorzugt erfolgt die Einleitung von Druckluft nahe am
Partikelfiltereintritt, etwa am ersten bzw. zweiten Umschaltventil 24, 25.
Nach Beendigung des Spülvorgangs und Ablaufen von Spülflüssigkeit
aus dem Partikelfilter 1 wird dieser aus der Reinigungsanlage
ausgebaut und getrocknet. Optional kann der Trocknung ein Klarspülvorgang
vorgeschaltet sein, in dem Spülflüssigkeitsreste
mit deionisiertem Wasser ausgespült werden. Zur Trocknung
wird der Partikelfilter 1 bevorzugt in den Adapter 4 des
Regenerators 3 eingebaut. Ein vorheriges Ausblasen von
Spülflüssigkeits- oder Wasserresten mittels Druckluft
kann vorgesehen sein. Die eigentliche Trocknung wird bevorzugt im
Regenerator 3 durch Durchströmung mit einem auf
etwa 300°C erhitzten Luftstrom für eine Dauer
von etwa 30 Minuten vorgenommen.
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Der
gesamte Reinigungserfolg wird bevorzugt dadurch kontrolliert, dass
der Partikelfilter 1 vor Durchführung des Rußabbrennvorgangs
und nach erfolgter Trocknung gewogen wird. Nach dem Rußabbrennvorgang
und vor dem Spülvorgang kann eine zusätzliche
Wägung vorgesehen sein. Wird durch die Wägungen
festgestellt, dass eine Masseverminderung im Reinigungsvorgang bzw.
im Spülvorgang unter einem vorgebbaren Grenz wert von beispielsweise 10
Gramm je Liter Partikelfiltervolumen liegt, so wird bevorzugt der
Spülvorgang wiederholt.
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Es
versteht sich, dass dem Reinigungsvorgang vor- und/oder nachgeschaltete
Kontrollen des mechanischen Zustands des Partikelfilters 1 vorgesehen
sein können. Diese Kontrollen können rein visuell
oder auch messtechnisch, beispielsweise durch eine Röntgenuntersuchung
oder Computertomographie vorgenommen werden. Werden mechanische Schäden
wie Risse oder Anschmelzungen des ungereinigten Partikelfilters 1 festgestellt,
wird auf eine Reinigung verzichtet. Beim Reinigungsvorgang aufgetretene
Schädigungen können durch eine solcherart vorgenommene
Endkontrolle ebenfalls festgestellt werden und irreversibel beschädigte
Partikelfilter aus dem Verkehr gezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0346803
A1 [0003]
- - DE 4041917 A1 [0003]
- - EP 1252919 B1 [0005]