DE2102255C3 - Katalytische Nachverbrennungseinrichtung für die Auspuffgase von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

3 4

einen Kopfwand 3 einen Abgaseinlaß 2 und in der Die Abmessungen der die Katalysatorkammer bilgegenüberliegenden Kopfwand 5 einen Abgasauslaß 4 denden Gehäuseteile 6 und 9 sind so gewählt, daß aufweist Im Inneren dieses Gehäuses ist symmetrisch sich beide leicht mit Decke und Boden aneinander zur Längsachse eine im wesentlichen V-förmige oder anliegend ineinanderschieben lassen und beide gekeilförmige, sich in der Gasdurchströmrichtung ver- 5 meinsam im ovalen Gehäuse 1 Platz finden,
jungende Katalysatoraufnahmekammer 11 vorgese- Durch die V-Form der Katalysatoraufnahmekamhen, deren Form am besten aus den Fig. 3 bis 5 mer 11 wird im Gehäuse 1 eine mit dem Gaseinlaßerkennbar ist stutzen 2 in offener Verbindung stehende Gaseintritts-

Sie wird gebildet aus zwei lose ineinandergesteck- kammer 15 abgeteilt, während der hinter de. Kataly-

ten Gehäuseteilen 6 und 9, die jeweils einen im un- io satoraufnahmekammer 11 im Gehäuse 1 verbleibende

durchlässigen flachen Boden und eine undurchlässige Raum die Gasaustrittskammer 16 darstellt, die in den

flache Decke aufweisen. An den Seiten hingegen ist Gasaustrittsstutzen 4 übergeht

der äußere Gehäuseteil 6 durch nach außen gewölbte Wie F i g. 3 zeigt, ist die oben beschriebene Kata-Seitenwände 7 und der innere Gehäuseteil 9 durch lysatoraufnahmekammer 11 so in das Gehäuse 1 einnach außen gewölbte durchlässige Wandungen 10 be- 15 gesetzt, daß sie sich mit der erwähnten V-Form an grenzt ÜHk:herweise bestehen Decke, Boden und die Kopfwand 3 anschließt In dieser kann eine ver-Seitenwände aus feuerbeständigem Blech. Die Seiten- schließbare Einfüllöffnung 17 für die Katalysatorwände 7 und 10 sind mit Durchbrechungen, wie Boh- masse vorgesehen sein. Die Abgase der Brennkraftrungen, Schlitze 8 od. dgl., versehen. Sie können aber maschine strömen über den Stutzen 2 in die Kammer auch aus Drahtgeflecht, einem Gitter, Sieb od. dgl. ao 15 ein. Der Gasstrom gelangt in eine Zone mit sich bestehen, damit die Abgase ohne nennenswerten Wi- verminderndem Querschnitt, wobei eine Aufteilung derstand hindurchgelassen werden. Der zwischen den und ein Hindurchführen der Gase durch die durch-Seitenwänden 7 des äußeren Gehäuseteiles 6 und den lässigen Wandungen 10 und 7 der einander gegen-Seitenwänden 10 des inneren Gehäuseteiles 9 verblei- überliegenden Schenkel des sich in Durchströmrichbende freie Raum bildet die Katalysatoraufnahme- 35 tung verjüngenden Katalysatorraums 11 erfolgt. Dakammer 11, die mit einer der üblichen Katalysator- bei gelangt der Gasstrom zunächst beim Hindurchtritt massen ausgefüllt wird, d. h. mit Massen, die eine durch die Wandungen 10 mit der kleineren Obergroße Oxydationsfähigkeit aufweisen und eine wirk- fläche des Katalysatorbetts in Berührung, woraus sich same Oxydation der zu behandelnden Abgase ge- optimale Bedingungen für den Beginn der katalywährleisten. Dies können beispielsweise Metalle sein 30 tischen Reaktion ergeben. Die sich hierbei entwikder Gruppen I, V, VI und VIII des periodischen kelnde intensive Hitze breitet sich von der Einlaß-Systems, insbesondere Kupfer, Chrom, Eisen, Kobalt, seite her über das gesamte V-förmige Katalysatorbett Nickel und/oder bestimmte Edelmetalle, wie z. B. SiI- aus, was eine höhere Wirksamkeit der katalytischen ber, Platin, Palladium usw. oder Kombinationen mit Oxydation und damit eine schnelle Aufheizung der anorganischen feuerfesten Oxyden, wie z.B. Alumi- 35 gesamten Nachverbrennungseinrichtung zur Folge hat. nium, Alvminiumsilikate, Aluminiumzirkon, Thor- Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden alumin, Boralumin usw. einander gegenüberliegenden Schenkel des V-förmigen

Wie die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, ist über dem in- Katalysatorraums über ihre Länge hinweg ungleichneren Gehäuseteil 9 durch eine auf dessen Deckfläche mäßig dick bzw. breit auszuführen, so daß beispielsaufgebrachte Platte 12 unterhalb der Decke des Ge- 40 weise das Katalysatorbett in seiner Dicke zunehmen häuseteils 6 ein Vorratsraum 14 für zusätzliche Kata- kann, was für bestimmte Betnebsverhältnisse zwecklysatormasse abgeteilt. Dabei sind an der Platte 12 mäßig ist Das Außengehäuse kann ebensogut auch am Rand entlang Bohrungen 13 vorgesehen, durch rechteckig oder in einer anderen, dem jeweiligen Verdie die Katalysatorteilchen aus dem Vorratsraum 14 wendungszweck angepaßten Weise ausgeführt und in die eigentliche Katalysatoraufnahmekammer 11 45 notfalls zusätzlich mit einem Resonator oder einem nachrutschsn können. Auspufftopf verbunden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. 2 Ϊ02 255

   chen, deren Innenraum in die Gasaustrittskammer

   Patentansprüche- übergehL Der Gasdurchtritt erfolgt vou außen nach

   innen. Da die Gasdurchtrittsfläche auf der Anström-

   1- Katalytische Nachverbrennungseinrichtung seite erheblich größer ist als auf der erheblich heißefür die Auspuffgase von Brennkraftmaschinen 5 ren Abströmseite, muß eine verhältnismäßig lange mit einem länglichen, an jeder Kopfseite mit je Anlaufzeit in Kauf genommen werden, bis der Kataeinem Gasanschlußrohr versehenen Gehäuse, in lysator heiß genug wird, was bei absatzweisem Bewelchem symmetrisch zu dessen Längsachse ein trieb der Brennkraftmaschine besonders nachteilig ist. im Längsschnitt V-förmiger, doppelwandiger, die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nachverbren-Katalysatormasse aufnehmender Hohlkörper rnit io nungseinrichtung mit kürzester Anlaufzeit zu schafgasdurchlässigenparallelenWändenuntergebracht fen, bei der die Katalysatormasse so schnell aufgeist, der mit seinem weiten Ende an einer Kopf- heizt wird, daß auch bei stoßweisem Betrieb eine seite des Gehäuses anliegt und mit seiner Spitze rasche und vollkommene Nachverbrennung der Ausfrei in dieses hineinreicht, dadurch gekenn- pufigase erfolgt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch zeichnet, daß der die Krtalysatoraufnahme- 15 erreicht, daß der die Katalysatoraufnahmekammer kammer (11) bildende Hohlkörper sich in allge- bildende Hohlkörper sich in allgemeiner Gasdurchmeiner Gasdurchströmrichtung verjüngt, innere, Strömrichtung verjüngt, innere, gasdurchlässige Seigasdurchlässige Seitenwände (10) und äußere gas- tenwände und äußere gasdurchlässige Seitenwände durchlässige Seitenwände (7) mit am Gehäuse (1) mit am Gehäuse dichtend anliegenden Rändern aufdichtend anliegenden Rändern aufweist, eine mit ao weist, eine mit einem Gaseintrittsstutzen versehene einem Gaseintrittsstutzen (2) versehene Gasein- Gaseintrittskammer umhüllt und eine mit einem Gastrittskammer (15) umhüllt und eine mit einem austrittsstutzen versehene Gasaustrittskammer innen Gasaustrittsstutzen (4) versehene Gasaustrittskam- begrenzt. Im Gegensatz zu der bekannten Nachvermer (16) innen begrenzt brennungseinrichtung erfolgt der Gasdurchtritt vom
2. 2. Nachverbrennungseinrichtung nach An- as Innenraum der Katalysatorkammer aus nach außen. Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gas- Die Auspuffgase treffen dabei auf die kleinere innere durchlässigen Seitenwände (7, 10) perforiert und Oberfläche der Katalysatorkammer und sorgen hier nach außen gewölbt sind. für eine schnelle Aufheizung der anliegenden Kata-
3. 3. Nachverbrennungseinrichtung nach An- lysatormasse, die sich dann auf die gesamte Masse spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 ausbreitet.

   gasdurchlässigen Seitenwände (7, 10) jeweils Vorzugsweise sind die gasdurchlässigen Seitendurch ebene Wände verbunden sind, die unter wände der Kammer perforiert und nach außen gegegenseitiger Wärmedehnmöglichkeit aneinander wölbt. Zweckmäßig sind sie jeweils durch ebene anHegen. Wände verbunden, die unter gegenseitiger Wärme-
4. 4. Nachverbrennungseinrichtung nach einem 35 dehnmöglichkeit aneinander anliegen.

   der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, Mit besonderem Vorteil hat das Gehäuse ovalen

   daß das Gehäuse (1) ovalen Querschnitt hat. Querschnitt. Ein Katalysatorvorratsraum ergibt sich,
5. 5. Nachverbrennungsvorrichtung nach einem wenn die äußeren gasdurchlässigen Seitenwände der der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, Kammer mit Abstand zu ihrer oberen Verbindungsdaß zur Bildung eines Katalysator-Vorratsraumes 40 wand durch eine weitere Wand verbunden sind, die (14) die äußeren gasdurchlässigen Seitenwände (7) im Bereich der Katalysatoraufnahmekammer Nachmit Abstand zu ihrer oberen Verbindungswand füllöffnungen für Katalysatorteilchen aufweist und an durch eine weitere Wand (12) verbunden sind, die der die obere Verbindungswand der inneren gasim Bereich der Katalysatoraufnahmekammer (11) durchlässigen Seitenwände anliegt
   Nachfüllöffnungen (13) für Katalysatorteilchen 45 Um Verformungen zu vermeiden, können die aufweist und an der die obere Verbindungswand ebenen Wandteile zweckmäßig mit Rippen oder ähnder inneren gasdurchlässigen Seitenwände anliegt. liehen Versteifungen versehen sein. Andererseits bilden die die Gaseintrittskammer und Gasaustrittskam-

   ——— mer begrenzenden Wände der Katalysatoraufnahme-

   50 kammer lose ineinandersteckende Gehäuse, die sich

   Die Erfindung betrifft eine katalytische Nachver- bei Temperaturveränderungen ungehindert gegenein-

   brennungseinrichtung für die Auspuffgase von Brenn- ander verschieben können, was die Lebensdauer der

   kraftmaschinen mit einem länglichen, an jeder Seite ganzen Anlage erheblich erhöht,

   mit je einem Gasanschlußrohr versehenen Gehäuse, Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten

   in welchem symmetrisch zu dessen Längsachse ein 55 Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine hiervon ist in der

   im Längsschnitt V-förmiger, doppelwandiger, die Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigt

   Katalysatormasse aufnehmender Hohlkörper mit gas- F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen

   durchlässigen parallelen Wänden untergebracht ist, Nachverbrennungseinrichtung, teilweise im Schnitt,

   der mit seinem weiten Ende an einer Kopfseite des F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 durch

   Gehäuses anliegt und mit seiner Spitze frei in dieses 60 Fig. 1,

   hineinreicht. Bei solchen, durch die USA.-Patent- Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 1, teilweise im

   schrift 3113 000 bekanntgewordenen Nachverbren- Schnitt, und

   nungseinrichtungen wird die Katalysatoraufnahme- F i g. 4 und 5 perspektivische Ansichten von Einkammer aus zwei ebenen, gelochten, zueinander ge- zelteilen für die Bildung der V-förmigen Katalysatorneigten Platten gebildet, die sich über die volle Breite 65 aufnahmekammer.

   des äußeren Gehäuses hinwegerstrecken und zwischen Wie in der Zeichnung dargestellt, gelangt ein läng-

   sich die Katalysatormasse aufnehmen und in die par- liches rohrförmiges, im Querschnitt ovales oder ellip-

   allel zueinander angeordnete Siebtrichter hineinrei- tisches Gehäuse 1 zur Anwendung, welches in der