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Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere für Dieselmotoren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Abgasnachbehandlungsanlagen bilden nicht selten Zusatzeinrichtungen, die im Wege der Aufrüstung oder Umrüstung bestehender dieselmotorischer Antriebssysteme noch untergebracht werden müssen. Aber auch bei Neuentwicklungen bringt die zusätzliche Berücksichtigung einer Abgasnachbehandlungsanlage häufig schon erhebliche Schwierigkeiten, da abgesehen vom Platzbedarf bei Fahrzeugen im Regelfall auch das vertraute Erscheinungsbild durch eine solche Anlage nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt werden sollte.
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Abgesehen von den dadurch gegebenen Einschränkungen sollten Abgasnachbehandlungsanlagen hinsichtlich ihres Aufbaus, nicht zuletzt auch unter Kostengesichtspunkten, eine Gestaltung aufweisen, die notwendige Modifikationen zumindest ohne Eingriffe in das jeweilige Aufbauprinzip möglich macht.
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Eine Abgasnachbehandlungsanlage, bei der diesbezügliche Überlegungen teilweise schon Berücksichtigung gefunden haben, ist aus der
EP 1 644 621 B1 bekannt. Bei dieser Abgasnachbehandlungsanlage ist in einem zylindrischen Gehäuse eine Abgasreinigungsanordnung vorgesehen, die, konzentrisch zueinander liegend, eine Rußfiltereinheit und eine Entstickungs-Katalysator-Einheit umfasst, welche zwischen anströmseitigen und abströmseitigen Versorgungsanschlüssen einerseits und einem axial gegenüberliegenden Überleitungsraum andererseits liegen. Angeströmt über den anströmseitigen Versorgungsanschluss fließt Abgas über die ringförmige, vom Gehäuse umschlossene Rußfiltereinheit axial auf den Überleitungsraum ein, in dem es über in gleicher Richtung durchströmte, spiralförmige Führungskanäle auf einen Mischraum ausmündet, von dem aus axial die Entstickungs-Katalysator-Einheit angeströmt wird. Ausgehend von der Entstickungs-Katalysator-Einheit, die von der ringförmigen Rußfiltereinheit umschlossen ist und die entgegengesetzt zur Rußfiltereinheit axial durchströmt wird, tritt das Abgas auf den abströmseitigen Versorgungsanschluss über. Ist die Entstickungs-Katalysator-Einheit als sogenannter SCR-Katalysator ausgebildet, so erfolgt die Eindüsung der hier zur Stickstoff-Reduktion verwendeten Harnstofflösung im Bereich des Mischraumes.
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Um eine solche Abgasnachbehandlungsanlage in ihrem Aufbau an hinsichtlich ihrer Kapazität geänderte Anforderungen anpassen zu können, ist die Anlage bezüglich der Länge der verwendeten Rußfilter- und Entstickungs-Katalysator-Einheiten dadurch variabel, dass der Überleitungsraum in einem abnehmbaren Endteil des Gehäuses angeordnet ist und dass ausgehend von der entsprechenden Trennebene über Stützeinrichtungen unterschiedlicher Länge Rußfilter und Entstickungs-Katalysator-Einheiten unterschiedlicher Länge in der Anlage verspannt werden können. Somit kann diese durch entsprechende Wahl in der Längenabmessung ihrer Einheiten konstruktiv in gewissem Rahmen bedarfsgerecht ausgelegt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem konstruktiven Grundaufbau möglichst einfache Abgasnachbehandlungsanlage zu schaffen, die unter Beibehalt des bautechnischen Grundprinzips in verschiedensten Größenordnungen gestaltet werden kann und insbesondere in unterschiedlichen Größenordnungen auch mit gleichartigen, bevorzugt gleichen Bauteilen realisiert werden kann.
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Erreicht wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1, zu dem die weiteren Ansprüche zweckmäßige, und teilweise auch eigenständig schutzfähige Gestaltungsmerkmale aufzeigen, und dies insbesondere in Verbindung mit den Erläuterungen der Beschreibung sowie in Berücksichtigung der Darstellungen in den Zeichnungen.
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Gemäß dem Anspruch 1 weist eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanlage im Bereich ihrer eine Rußfiltereinheit und eine Entstickungs-Katalysator-Einheit umfassenden Abgasreinigungsanordnung einen quer zur Durchströmungsrichtung mehreckigen, insbesondere in Annäherung rechteckförmigen, bevorzugt rechteckigen Querschnitt auf, innerhalb dessen die Rußfiltereinheit und die Entstickungs-Katalysator-Einheit quer zur Durchströmungsrichtung nebeneinander liegen. Dabei weist die Abgasreinigungsanordnung eine bezogen auf die Länge ihrer Seitenwände und Querwände bevorzugt vergleichsweise geringe Höhe auf, so dass die Abgasreinigungsanordnung sich im Umriss als flacher Quader darstellt, bei dem die zwischen den Seitenwänden verlaufenden Querwände bevorzugt eine Länge aufweisen, der einen mehrfachen in der Länge der Seitenwände entspricht, wobei die Höhe der Seiten- und Querwände kürzer als ihre Länge ist, bevorzugt eifern Bruchteil der Länge der Seitenwände entspricht.
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Insbesondere, bezogen auf eine derartige Grundform der Abgasreinigungsanordnung in ihrem Umriss, ist erfindungsgemäß eine Rußfiltereinheit durch zwei Rußfilter gebildet, die jeweils längs einer der einander gegenüberliegenden Seitenwände angeordnet sind und den entsprechenden, zwischen den Querwänden sich erstreckenden Bauraumanteil der gehäuseseitig umgrenzten Abgasreinigungsanordnung einnehmen, so dass zwischen diesen Rußfiltern ein Bauraumanteil verbleibt, der von der Entstickungs-Katalysator-Einheit eingenommen werden kann, bezüglich derer die Rußfilter symmetrisch angeordnet sind, bei bevorzugt gleicher Form und gleichem Aufbau. So lassen sich großflächige, verhältnismäßig flache Umrisse für die Abgasreinigungsanordnung realisieren, mit entsprechend großflächigen, bevorzugt rechteckigen Rußfilter- und Entstickungs-Katalysator-Einheiten, deren Höhe, je nach Anforderungen, in Durchströmungsrichtung auch verhältnismäßig klein gehalten werden kann und die somit sowohl im Hinblick auf die Rußfilterung wie auch im Hinblick auf die Entstickung eine günstige Grundform aufweisen.
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Hierbei ist es in vorteilhafter Weise möglich, sowohl die Rußfilter der Rußfiltereinheit aus einzelnen, quer an zur Durchströmungsrichtung aneinander anschließenden, blockartigen Rußfilterelementen zusammenzusetzen, und ebenso die Entstickungs-Katalysator-Einheit modular aus jeweils eigenständig eingefassten, insbesondere zylinderförmigen Katalysatorelementen aufzubauen.
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Damit wird die Voraussetzung dafür geschaffen, bei gleichem Grundaufbau der Abgasreinigungsanordnung diese hinsichtlich der Rußfiltereinheit wie auch der Entstickungs-Katalysator-Einheit mit in Aufbau und Funktion gleichen Elementen zu gestalten. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise lässt sich dies durch eine zum Gehäuse eingesetzte Einbaustruktur erreichen, die als Traggerüst für die Rußfilter wie auch für die Katalysatorelemente dient, so dass auch bedarfsweise ein Auswechseln und/oder Reinigen der Elemente, insbesondere der Rußfilter, möglich ist.
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Die erfindungsgemäße, quaderförmige Ausgestaltung der Abgasreinigungsanordnung bietet gute Voraussetzungen auch dafür, die Abgasnachbehandlungsanlage insgesamt, auch gehäuseseitig, modular zusammenzusetzen, so dass sich, quasi stockwerkartig zusammengesetzt, ein Aufbau der Abgasnachbehandlungsanlage aus dem Überleitungsraum als Untergeschoss, der Abgasreinigungsanordnung als Mittelgeschoss und einem darüber liegenden Obergeschoss ergibt, dem die Versorgungsanschlüsse zugeordnet sind und in dem die Versorgungswege zwischen den Versorgungsanschlüssen und den Rußfilter- und Entstickungs-Katalysator-Einheiten ausgebildet sind.
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Entsprechend der Gestaltung der Nachbehandlungsanlage in „Stockwerksform” kann auch das Gehäuse entsprechend unterteilt sein, wobei die entsprechenden Gehäuseabschnitte beispielsweise durch Verflanschung verbunden sein können. Eine solche auch hinsichtlich des Gehäuses gebaute Lösung ermöglicht hinsichtlich zu erfüllender räumlicher Anforderungen vielfältige Variationen auch bei großen Dimensionen.
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Ein insgesamt zweckmäßiger und sowohl für große wie auch für kleine Abgasnachbehandlungsanlagen geeigneter Aufbau derselben besteht darin, den die Versorgungsanschlüsse umfassenden Gehäuseteil im Überdeckungsbereich zur Entstickungs-Katalysator-Einheit als Versorgungsraum zu gestalten, der, gegeneinander abgetrennt, einen an den oder die anströmseitigen Versorgungsanschlüsse und einen an den oder die anströmseitigen Versorgungsanschlüsse angeschlossenen Raumteil aufweist. Ausgehend vom über die anströmseitigen Versorgungsanschlüsse versorgten Raumteil sind Überleitungsverbindungen zu den seitlich der Entstickungs-Katalysator-Einheit vorgesehenen Rußfiltern der Rußfiltereinheit vorgesehen, die es ermöglichen, diese gewünschtenfalls individuell zu beaufschlagen, wobei zweckmäßigerweise in den Überleitungsverbindungen, insbesondere im Übergang vom anströmseitigen Raumteil auf die Überleitungsverbindungen jeweils mindestens ein, bevorzugt mehrere Oxidationskatalysatoren vorgesehen werden. Bei zwei oder mehrflutigen Abgasanlagen besteht, bezogen auf eine solche Ausgestaltung, weiter auch die Möglichkeit, den anströmseitigen Raumteil baulich zu unterteilen und so eine der mehrflutigen Anströmung des anströmseitigen Raumteiles entsprechend aufgeteilte Abgasführung auch bezogen auf die Rußfilter beizubehalten.
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Die Realisierung dieser Funktionen ist nicht an einen segmentierten Aufbau des Gehäuses gebunden, sondern lässt sich auch mit einem im Wesentlichen einteiligen, haubenartigen Gehäuseaufbau realisieren, wobei insbesondere kleinere Abgasnachbehandlungsanlagen gegebenenfalls eine Gestaltung des haubenartigen Gehäuses als Faltgehäuse möglich machen, in das die Innenstruktur eingesetzt wird, und zwar insbesondere über die Bodenfläche, die über eine separate Bodenplatte verschließbar ist. Die Bodenplatte kann ihrerseits mit der Innen- bzw. Einbaustruktur verbunden sein, so dass sich insgesamt gesehen der Aufbau des Gehäuses mit Innenstruktur als im Wesentlichen zweiteilige Einheit darstellt.
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Ausgehend von den Rußfiltern tritt das Abgas bei der erfindungsgemäßen Lösung auf einen Überleitungsraum über, in dem der anströmseitig im Zufluss auf die Rußfilter aufgesplittete Abgasstrom wieder zusammengeführt und in einem Mischraum quasi gebündelt wird. Der Mischraum liegt in axialer Überdeckung zur Entstickungs-Katalysator-Einheit, und damit auch zum bezogen auf die dazwischen liegende Entstickungs-Katalysator-Einheit gegenüberliegend zum abströmseitigen Raumteil des Versorgungsraumes.
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Innerhalb des Überleitungsraumes werden die über die Rußfilter zugeführten Abgasteilströme über Führungskanäle dem Mischraum zugeführt, und zwar mit im Wesentlichen entgegengesetzter Einströmrichtung auf den Mischraum, so dass sich eine intensive Vermischung der Abgase vor Eintritt auf die Entstickungs-Katalysator-Einheit ergibt.
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Dies ist insbesondere wesentlich, wenn die Entstickungs-Katalysator-Einheit durch zumindest einen SCR-Katalysator gebildet ist und dementsprechend dem Abgas als Reduktionsmittel eine Harnstofflösung zugesetzt wird. Dies erfolgt durch die Eindüsung des Harnstoffs in den Führungskanal, und zwar insbesondere in dessen an den jeweiligen Rußfilter anschließenden Anfangsbereich, so dass sich ausgehend vom Ort der Eindüsung in den Führungskanal bis zur Einmündung des über den Führungskanal zugeführten Abgases auf den Mischraum verhältnismäßig lange Wege realisieren lassen, die eine gute Vermischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas und eine Zersetzung des Reduktionsmittels schon im jeweiligen Führungskanal ermöglichen. Eine Intensivierung dieser Aufbereitung mit entsprechender Freisetzung von Ammoniak und eine Homogenisierung des Ammoniak-Abgasgemischs wird im Mischraum erreicht. Hierzu trägt wesentlich auch die gegensinnige Einströmung der mit Reduktionsmittel beladenen Abgase auf den Mischraum bei.
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Konstruktiv werden die Führungskanäle bei der erfindungsgemäßen Lösung in einfacher Weise über Leitbleche gebildet, die, ausgehend von ihrer Anbindung an die Innenstruktur der Abgasnachbehandlungsanlage gegen die Bodenzone des Überleitungsraumes geneigt, einen an die jeweilige Gehäusewand angrenzenden, insbesondere dreiecksförmigen Kanalquerschnitt abgrenzen. Die untergreifend zu den Rußfiltern längs der jeweils angrenzenden Seitenwand des Gehäuses verlaufenden Abschnitte der Führungskanäle gehen jeweils in einen längs der Querwand des Gehäuses verlaufenden, gegen den Mischraum über einen entsprechenden Leitblechbereich abgegrenzten Abschnitt über, so dass die Führungskanäle ausgehend von den bezogen auf die Entstickungs-Katalysator-Einheit einander gegenüberliegenden Rußfiltern sich winkelförmig – bei entgegengesetzter Durchströmungsrichtung – jeweils entlang einer der gegenüberliegenden Seitenwände und einer der gegenüberliegenden Querwände erstrecken, wobei die die Führungskanäle längs der Querwände gegen den Mischraum abgrenzenden Leitbleche jeweils nahe dem entlang der Seitenwand verlaufenden Leitblech des anderen Führungskanales enden. Das über einen Führungskanal entlang des Umfangs des Gehäuses strömende Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel trifft somit jeweils auf die dem Mischraum zugewandte Fläche des anderen Führungskanals im Bereich von dessen längs der Seitenwand verlaufenden Leitbleches und wird über dieses, als Teil der Begrenzungswände des Mischraums, in diesen abgelenkt. Die den Führungskanälen zugeordneten Leitbleche bilden somit insgesamt eine gegen die Bodenzone des Überleitungsraumes offene napfförmige Begrenzung des Mischraumes.
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Die Zudüsung des Reduktionsmittels, bezogen auf das Ausführungsbeispiel also der Harnstofflösung, erfolgt bevorzugt im jeweiligen zum Rußfilter in Überdeckung liegenden Anfangsbereich eines Führungskanales, wobei die Zudüsung, bevorzugt auch druckluftlos versprühend, vorgenommen werden kann.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es, jeweils überlagernd zum austrittsseitigen Ende der SCR-Katalysatoren auf den austrittsseitigen Versorgungsraum einen sogenannten Slip-Katalysator vorzusehen, um das Austreten von Harnstofflösung bzw. Ammoniak mit dem abströmenden Abgasen bei ungünstigen Betriebsverhältnissen zu vermeiden.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der weiteren Beschreibung und den Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine schematisierte perspektivische und teilweise ohne ummantelndes Gehäuse gezeigte Darstellung einer Abgasnachbehandlungsanlage gemäß der Erfindung,
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2 die innere Tragstruktur einer Abgasnachbehandlungsanlage, die in ihrem prinzipiellen Aufbau jenem gemäß 1 entspricht,
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3 die innere Tragstruktur gemäß 2 mit zur Abgasreinigungsanordnung einer Abgasnachbehandlungsanlage gemäß 1 zugehörigen Bauteilen, in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben,
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4 eine der 3 entsprechende Darstellung in Perspektive bei Ansicht von schräg unten,
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5 bezogen auf eine in 3 und 6 angedeutete Schnittführung eine schematisierte Darstellung der Abgasreinigungsanordnung mit dieser zugeordnetem Überleitungsraum,
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6 eine bodenseitige Ansicht gemäß Pfeil VI in 5 einer Abgasnachbehandlungsanlage gemäß der Erfindung, bezogen auf die schematisierte Darstellung gemäß 5, wobei Strömungswege des Abgases angedeutet sind,
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7 eine isolierte Darstellung eines Gehäuses, das gegebenenfalls als einstückige Baueinheit für eine Abgasnachbehandlungsanlage gemäß 1 einzusetzen ist, und
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8 eine schematisierte Darstellung eines Zuschnittes als Ausgangsbasis für ein zu faltendes Gehäuse gemäß 7
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1 zeigt in weitgehend vereinfachter perspektivischer Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 1, wobei auf die Darstellung des diese umschließenden Gehäuses weitgehend verzichtet wurde und ein solches Gehäuse 2 in der Darstellung gemäß 7 beispielsweise veranschaulicht ist.
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Angepasst an die Grundform des Gehäuses 2, die Grundform des Gehäuses 2 zumindest teilweise aber auch bestimmend, weist die Abgasnachbehandlungsanlage 1 eine Innenstruktur 3 gemäß 2 auf, die als Tragstruktur, wie insbesondere aus 3 ersichtlich, eine Rußfiltereinheit 4, eine Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 sowie auch Oxi-Katalysatoren 6 aufnimmt. Bevorzugt an der Innenstruktur 3 sind auch zur Bildung von Führungskanälen 7, wie insbesondere aus den 5 und 6 ersichtlich, dienende Leitbleche 8 vorgesehen. Ferner umfasst die Innenstruktur 3 teilweise auch Trennwände, Begrenzungswände und dergleichen.
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In axialer Überdeckung zur Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 liegt ein Versorgungsraum 9 mit in 7 und 8 gehäuseseitig angedeuteten anströmseitigen Versorgungsanschlüssen 10 und abströmseitigen Versorgungsanschlüssen 11, wobei die anströmseitigen Versorgungsanschlüsse 10 mit einem anströmseitigen Raumteil 12 des Versorgungsraumes 9 verbunden sind, während ein abströmseitiger Versorgungsanschluss 11 mit einem abströmseitigen Raumteil 13 des Versorgungsraumes 9 verbunden ist. Der abströmseitige Raumteil 13 liegt angrenzend und überdeckend zur Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 und ist gegen den anströmseitigen Raumteil 12 über eine Trennwand 14 abgegrenzt. Der Raumteil 12 ist, wie insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich, an dem abströmseitigen Versorgungsanschluss 11 angeschlossen.
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Dieser ist insbesondere in 2 als kaminartiger Anschluss 15 dargestellt, der an eine der Trennwand 14 vorgesehene Abströmöffnung 16 angesetzt ist.
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Als obere Begrenzung des Versorgungsraumes 9 ist eine Trennwand 17 vorgesehen, die zusammen mit der Trennwand 14 und seitlichen Begrenzungswänden 18 den anströmseitigen Raumteil 12 umgreift, wobei die Oxi-Katalysatoren 6 über die seitlichen Begrenzungswände 18 getragen sind und diese im Übergang auf Überströmräume 20 durchsetzen, die in der Überleitungsverbindung vom anströmseitigen Raumteil 12 auf die Rußfilter 21 der Rußfiltereinheit 4 liegen. Die Aufnahmeräume für die Rußfilter 21 sind zur in der gleichen Ebene zwischen den Rußfiltern 21 liegenden Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 über Begrenzungswände 22 abgegrenzt, die den Aufnahmeraum für die Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 seitlich abgrenzen, wobei im Rahmen der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 1 aus zumindest der Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 und der Rußfiltereinheit 4 eine Abgasreinigungsanordnung 51 gebildet ist.
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Entsprechend der Grundform des Gehäuses 2 weist dieses Seitenwände 23 und Querwände 24 auf, die bei der dargestellten Rechtecksform des Grundrisses der Abgasnachbehandlungsanlage 1 senkrecht zueinander stehen, wobei bezogen auf die vorbeschriebene Ausbildung der Abgasnachbehandlungsanlage 1 diese symmetrisch zu einer in 1 angedeuteten Mittelebene 25 ausgebildet ist, zu der die Begrenzungswände 18 und die im Wesentlichen in der gleichen Ebene verlaufenden Begrenzungswände 22 parallel verlaufen.
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Die Innenstruktur 3 weist seitlich in Richtung auf die Seitenwände 3 von ihrem Mittelbereich 26, der den Versorgungsraum 9 und den Aufnahmeraum 27 für die Katalysatoren 28 der Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 aufnimmt, auskragende Tragrahmen 29 auf, die sich etwa in Höhe des Übergangs vom Aufnahmeraum 27 zum Versorgungsraum 9 erstrecken. Die Tragrahmen 29 dienen der Aufnahme von bevorzugt blockförmigen Rußfilterelementen 41, die über einen Einfassrahmen 30 jeweils zu den Rußfiltern 21 zusammengefasst und getragen sind. Der Einfassrahmen 30 ist zum Tragrahmen 29 über einen Tragrand 40 abgestützt, so dass die Rußfilter 21 in die Tragrahmen 29 eingesetzt und in dieser Lage auch arretiert werden können.
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Überspannend zu den Tragrahmen 29 und gegen die Begrenzungswände 18 seitlich angelegt verläuft jeweils dachförmig geneigt ein Stützrahmen 31, dessen Rahmenausschnitt zu fensterartigen Ausschnitten 32 im Gehäuse 2 (6 und 7) korrespondiert, die über nicht dargestellte Deckel zu verschließen sind und die den Zugang und den Zugriff auf die Rußfilter 21 ermöglichen, um diese gegebenenfalls in einfacher Weise montieren und auswechseln zu können.
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Beispielsweise die 1 bis 3 veranschaulichen des Weiteren, dass die Innenstruktur 3 bezüglich ihrer Begrenzungswände 18 jeweils einen über die Trennwand 17 (1) nach oben hinausragenden Bereich 33 aufweisen, dem in der Deckwand 34 des Gehäuses 2, die überdeckend zur Trennwand 17 liegt, Durchtrittsschlitze 35 zugeordnet sind, derart, dass bei auf die Innenstruktur 3 aufgesetztem und mit dieser verbundenem Gehäuse 2 in den Bereichen 33 liegende Tragösen 36 im freien Zugriffsbereich liegen und gegebenenfalls, zum Beispiel für die Montage der Abgasnachbehandlungsanlage 1, über eine Tragvorrichtung erfasst werden können.
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Die Darstellungen gemäß 1 bis 3 gehen des Weiteren davon aus, dass die Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 aus einer Mehrzahl zylindrischer Katalysatoren 28 mit eingehaustem Katalysatorkörper aufgebaut ist, wie sie in Aufbau und Funktion grundsätzlich bekannt sind und für sogenannte SCR-Katalysatoren eingesetzt sind.
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Getragen und gehalten sind die zylindrischen Katalysatoren 28 über einen nicht näher dargestellten und gegen die Begrenzungswände 22 abgestützten Tragrost 37.
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Es ist somit bei der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 1 ein quasi mehrstückiger Aufbau gegeben, in dessen Obergeschoss der Versorgungsraum 9 liegt, dessen Mittelgeschoss durch die Rußfiltereinheit 4 und die Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 belegt ist und dessen Untergeschoss als Überleitungsraum 38 genutzt und ausgebildet ist, wobei dieser Überleitungsraum 38 über eine ein- oder mehrteilige Bodenplatte 39 geschlossen ist, die bevorzugt gegen die Seiten- und Querwände 23, 24 des Gehäuses 3 anliegend mit dem Gehäuse 3 und/oder, was nicht dargestellt ist, auch mit der Innenstruktur 3 lösbar verbunden sein kann.
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Im Überleitungsraum 38 sind die Führungskanäle 7 unter Verwendung von Leitblechen 8 ausgebildet, die sich ausgehend von den Randbereichen des Tragrostes 37 teilweise schräg nach innen, also in einen zum Randbereich der Bodenplatte 39 abgesetzten Bereich, teilweise – unter den Rußfiltern – schräg nach außen erstrecken, so dass über die Leitbleche 8, den von diesen übergriffenen Bereich der Rußfilter 21 bzw. der Bodenplatte 39, und die jeweilige Seitenwand 23 bzw. Querwand 24 des Gehäuses 3 ein im Wesentlichen dreiecksförmiger Kanalquerschnitt abgegrenzt ist.
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Als Führungskanäle 7 sind im Randbereich zum Gehäuse sich erstreckend ein erster Führungskanal 42 und ein zweiter Führungskanal 43 vorgesehen, die jeweils einen entlang der einander gegenüberliegenden Seitenwände 23 verlaufenden Kanalschenkel 44 bzw. 45 und einen längs einer der gegenüberliegenden Querwände 24 verlaufenden Kanalschenkel 46, 47 aufweisen, wobei die Kanalschenkel 44, 46 des ersten Führungskanals 42 und 45, 47 des zweiten Führungskanals 43 jeweils entsprechend der Umrissform des Gehäuses 2 insbesondere senkrecht zueinander verlaufen. Hierbei erstrecken sich die längs der Seitenwände 23 verlaufenden Kanalschenkel 44, 45 jeweils über die Länge der Seitenwände und gehen in die längs der Querwände 24 verlaufenden Kanalschenkel 46, 47 über. Von den Kanalschenkeln 44, 46 des ersten Führungskanales 42 läuft der längs der Querwand 24 verlaufende Kanalschenkel 46 gegen den längs der Seitenwand 23 verlaufenden Kanalschenkel 45 des zweiten Führungskanals aus, und es ist eine entsprechende Situation bezüglich des zweiten Führungskanals 43 gegeben, dessen längs der Querwand 24 verlaufender Kanalschenkel 47 gegen den längs der Seitenwand 23 verlaufenden Kanalschenkel 44 des ersten Führungskanales 42 ausläuft.
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Der den ersten Führungskanal 42 durchströmende Abgasanteil trifft somit auf die von der Seitenwand 23 abgewandte Rückseite des dem Kanalschenkel 45 des zweiten Führungskanals 43 zugehörige Leitblech 8 und strömt entsprechend abgelenkt auf einen Mischraum 48 ein, der von den durch den ersten Führungskanal 42 und den zweiten Führungskanal 43 gebildeten Führungskanälen 7 innerhalb des Überleitungsraumes 38 umschlossen ist. Der Strömungsverlauf des Abgases innerhalb des Überleitungsraumes 38 ist in 6 für den ersten Führungskanal 42 und den zweiten Führungskanal 43 jeweils durch Markierungen 52, 53 veranschaulicht, wobei 6 auch erkennen lässt, dass die jeweiligen Kanalschenkel 44, 46 und 45, 47 des ersten Führungskanales 42 und des zweiten Führungskanales 43 gegebenenfalls einstückig aneinander anschließend und durch Faltung gegeneinander abgewinkelte Leitbleche 8 aufweisen.
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Entsprechend des symmetrischen Aufbaus der Abgasnachbehandlungsanlage 1 ergibt sich eine im Wesentlichen gleichmäßige Aufteilung des auf den anströmseitigen Raumteil 12 des Versorgungsraumes 9 einströmenden Abgases auf die beiderseits des Versorgungsraumes 9 liegenden Rußfilter 21 und dementsprechend auch auf den ersten und den zweiten Führungskanal 42, 43, verbunden mit einer gleichmäßigen Durchmischung der Abgase sowohl aufgrund der langen Führungswege innerhalb des ersten und des zweiten Führungskanals 42, 43 wie auch aufgrund der gegensinnigen Einströmung der Abgase auf den Mischraum 48, was für die nachfolgend zu durchströmenden Katalysatoren 28 der Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 eine sowohl in der Menge wie auch in der Qualität der Abgase weitgehend gleichmäßige Beaufschlagung nach sich zieht.
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Die beschriebene Arbeitsweise der Abgasnachbehandlungsanlage 1 erweist sich insbesondere in Verbindung mit der Ausgestaltung der Entstickungs-Katalysator-Einheit 5 als mit Zuschlagstoffen als Reduktionsmitteln arbeitende Einheit als zweckmäßig, wobei erfindungsgemäß insbesondere die Verwendung von Harnstofflösung als Reduktionsmittel, wie bei SCR-Katalysatoren bekannt, vorgesehen ist. Die entsprechende Eindüsung der Harnstofflösung erfolgt mit oder ohne Druckluftunterstützung bevorzugt versprühend, insbesondere ohne Druckluftunterstützung, wobei durch aufgrund des geschilderten Aufbaus der Abgasnachbehandlungsanlage erreichbare lange Mischstrecken bei insgesamt kompakter Bauweise eine homogene Vermischung des zu Ammoniak zersetzten Harnstoffs mit dem Abgas erreicht wird.
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Die Eindüsung des Harnstoffs ist in 1 schematisiert angedeutet und erfolgt über Injektoren 49 entsprechend dem Aufbau der Abgasnachbehandlungsanlage 1 in die zu den Seitenwänden 23 parallelen Kanalschenkeln 44, 45 des ersten und des zweiten Führungskanales 42 und 43.
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Veranschaulicht ist in den 7 und 8 ein im wesentlichen einteiliger Aufbau des Gehäuses 2 aus einem haubenartigen Oberteil 50, in dem die entsprechenden Anschlussöffnungen vorgesehen sind und einer angedeuteten Bodenplatte 39. Ein solches haubenartiges Oberteil 50 kann insbesondere bei kleineren Baugrößen von Abgasnachbehandlungsanlagen 1 auch gemäß 8 als Faltteil ausgebildet sein, ist in einfacher Weise aber auch, was insbesondere für größere Abgasnachbehandlungsanlagen 1 in Frage kommt, als Schweißkonstruktion in einfacher Weise herzustellen.
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Nicht dargestellt ist in den Zeichnungen, dass die Katalysatoren 28 der Entstickungs-Katalysator-Einheit 5, insbesondere ausströmseitig auf den abströmseitigen Raumteil 13 des Versorgungsraumes 9 in Baueinheit einen Slip-Katalysators umfassen, insbesondere um in Verbindung mit der Verwendung von Harnstofflösung und durch Zersetzung entstehendem Ammoniak als Reduktionsmittel Geruchsbeeinträchtigungen zu vermeiden.
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Der aus 1 in der Übersicht erkennbare, in Stockwerken geschichtete Aufbau der Abgasnachbehandlungsanlage 1 lässt in vorteilhafter Weise auch mit einem entsprechend segmentierten Aufbau des Gehäuses 2 realisieren, wobei die jeweiligen Gehäuseteile über Flanschverbindungen miteinander verbunden werden können und wobei das Unterteil bei trogförmiger Ausbildung und das Oberteil bei napfförmiger Ausbildung über das lediglich ringförmig umschließende mittlere Gehäuseteil verflanscht miteinander verbunden sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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