DE10240483A1

DE10240483A1 - Keramischer Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10240483A1
Application number: DE2002140483
Authority: DE
Inventors: Joachim Voigt
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: EISENMANN ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 71032 BOEBLINGEN, DE
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Es wird ein keramischer Wabenkörper (1) beschrieben, der zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung, insbesondere einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung, bestimmt ist. Er besitzt in bekannter Weise eine im wesentlichen prismatische Gestalt und wird von einer Vielzahl von Gasdurchströmungskanälen (2), die im wesentlichen parallel verlaufen, durchsetzt. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen dem die Gasdurchströmungskanäle (2) durchfließenden Gas und dem Material der Wabenkörper (1) sind die Gasdurchströmungskanäle (2) im Querschnitt dreieckig. Dadurch wird in den Gasdurchströmungskanälen (2) eine schrauben- bzw. wendelförmige Strömung angeregt.

Description

Die Erfindung betrifft einen keramischen Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung, der eine im wesentlichen prismatische Gestalt aufweist und von einer Vielzahl im wesentlichen parallel verlaufenden Gasdurchströmungskanäle durchsetzt wird.

Ein derartiger Wabenkörper ist aus der EP 0 472 605 B1 bekannt. Hier besitzen die Gasdurchströmungskanäle einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt. Dies hat zur Folge, daß auch die Gasströmung, welche durch diese Gasdurchströmungskanäle fließt, im wesentlichen geradlinig ist. Die Wechselwirkung zwischen Gasströmung und den Wandungen der Gasdurchströmungskanäle ist somit nicht optimal. Daher muß die Größe und/oder Zahl von Wabenkörpern, also letztendlich die gesamte Wärmetauschmasse, die in einer bestimmten thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung verwendet wird, größer als notwendig sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen keramischen Wabenkörper der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Wärmeübergang zwischen der die Gasdurchströmungskanäle durchfließenden Gasströmung und dem Material des Wabenkörpern verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gasdurchströmungskanäle dreieckigen Querschnitt aufweisen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei einer dreieckigen Querschnittsform der Gasdurchströmungskanäle – anders als bei rechteckigem oder quadratischem Querschnitt – die Gasströmung nicht mehr geradlinig bleibt. Stattdessen stellt sich eine schrauben- oder wendelförmige, "tordierte" Gasströmung ein. Die Verweilzeit der Gase in den Gasdurchströmungskanälen und damit die Wärmeübertragung zwischen der Gasströmung und den Wänden der Gasdurchströmungskanäle wird größer. Von den erfindungsgemäßen Wabenkörpern brauchen zur Erzielung derselben wärmetauschenden Wirkung in einer thermischen Abgasbehandlungsanlage nur weniger und/oder kleinere eingesetzt zu werden als bei Verwendung herkömmlicher Wabenkörper.

Vorteilhaft ist, wenn die Gasdurchströmungskanäle paarweise derartig gegensinnig angeordnet sind, daß jeweils ein Paar von Gasdurchströmungskanälen innerhalb einer gedachten rechteckigen Umrandung liegt. Auf diese Weise lassen sich insbesondere bei keramischen Wabenkörpern, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, die im Querschnitt dreieckigen Gasdurchströmungskanäle raumsparend anordnen.

Besonders bevorzugt ist dabei aus denselben Gründen, daß die Gasdurchströmungskanäle den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks besitzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
1 perspektivisch einen Wabenkörper, von dem ein dem Betrachter zugewandter Bereich abgeschnitten ist;
2 die Draufsicht auf den Wabenkörper von 1.
Der in der Zeichnung dargestellte Wabenkörper 1 hat die Gestalt eines senkrechten, rechteckigen Prismas. Er wird von seiner in 1 unteren Stirnseite bis zu der in 1 oberen Stirnseite von einer Vielzahl von Gasdurchströmungskanälen 2 durchsetzt. Jeder dieser Gasdurchströmungskanäle 2 hat die Querschnittsform eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks. Jeweils zwei dieser Gasdurchströmungskanäle 2 sind mit benachbarten Katheten derart gegensinnig angeordnet, daß sie innerhalb einer gedachten, rechteckigen Umrandung liegen. Die Seitenwände der Gasdurchströmungskanäle 2 können wahlweise mit katalytischem Material überzogen sein.
Wenn im Betrieb der thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung die Gasdurchströmungskanäle 2 des Wabenkörpers 1 von Gas durchflossen werden, stellt sich trotz der Geradlinigkeit der Gasdurchströmungskanäle 2 keine geradlinige Gasströmung ein. Vielmehr bildet sich eine Art schrauben- bzw. wendelförmige Bewegung der Gase aus.
Dies hat zur Folge, daß die Verweildauer der Gase und somit die Berührungszeit der Gase mit den Wänden der Gasdurchströmungskanäle 2 länger wird, was die Wärmetauscherwirkung des Wabenkörpers 1 verbessert.

Claims

Keramischer Wabenkörper zur Verwendung in einer thermischen Abgasbehandlungsvorrichtung, insbesondere in einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung, der eine im wesentlichen prismatische Gestalt aufweist und von einer Vielzahl im wesentlichen parallel verlaufender Gasdurchströmungskanäle durchsetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchströmungskanäle (2) dreieckigen Querschnitt aufweisen.
Wabenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchströmungskanäle (2) paarweise derartig gegensinnig angeordnet sind, daß jeweils ein Paar von Gasdurchströmungskanälen (2) innerhalb einer gedachten rechteckigen Umrandung liegt.
Wabenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchströmungskanäle (2) den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks besitzen.