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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines beim Betrieb
in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit Asche- und/oder
Rußpartikeln
beladenen Partikelfilterkörpers,
welcher aus einzelnen Filtertaschen aufgebaut ist, deren Wände eine
den Partikelfilterkörper
begrenzende filterwirksame Oberfläche ausbilden.
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Partikelfilter
in Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, dienen
zum Ausfiltern von Ruß und
anderen partikelförmigen
Bestandteilen aus dem Abgasstrom. Mit zunehmender Betriebsdauer
der Brennkraftmaschine lagern sich immer mehr partikelförmige Bestandteile im
oder am Partikelfiltermaterial ab, der Partikelfilter setzt zu und
der Abgasgegendruck steigt, was zu einer Reduzierung der Motorleistung
führt.
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Beim
Betrieb erfolgt daher üblicherweise
in gewissen Zeitabständen
eine thermische Regeneration des Partikelfilters durch Abbrennen
ausgefilterter Rußpartikel.
Dabei werden allerdings im Wesentlichen nur kohlenstoffhaltige Ablagerungen
beseitigt.
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In
den Partikelfilter gelangen jedoch auch Aschen aus dem Motorwandabrieb,
aus dem Abrieb der Metallwände
im Abgas strom, aus Additiven des Kraftstoffs, Motorenölasche aus
der Verbrennung von Schmierölbestandteilen
in der Brennkraftmaschine u.s.w. Diese summarisch als Asche bezeichneten Ablagerungen
können
durch eine thermische Regeneration nicht entfernt werden und reichern
sich daher mit zunehmender Betriebsdauer im Partikelfilter an. Der
Partikelfilter setzt sich daher in zunehmendem Maß zu und
der Strömungswiderstand
steigt auch in regeneriertem Zustand an.
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Aus
der
DE 103 21 290
A1 ist ein Verfahren zur Reinigung eines Partikelfilters
bekannt, bei welchem der Partikelfilter zur Entfernung insbesondere abgelagerter
Asche mit einer Reinigungsflüssigkeit durchspült wird.
Der Spülvorgang
besteht dabei aus intermittierend ausgeführten Durchströmungsphasen und
Diffusionsphasen. Bei den Durchströmungsphasen strömt die Reinigungsflüssigkeit
unter Druck durch den Partikelfilter entgegen der Filtrationsrichtung,
d.h. von der Reingasseite zur Rohgasseite, während in den Diffusionsphasen
die Reinigungsflüssigkeit
strömungslos
auf den Partikelfilter einwirkt. Das Reinigungsverfahren ist insbesondere
angepasst auf so genannte wall-flow-Filter in Wabenkörperbauform
mit axialer Durchströmungsrichtung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches speziell
zur Reinigung eines aus einzelnen Filtertaschen aufgebauten Partikelfilterkörpers geeignet
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird bei
dem Reinigungsverfahren der Partikelfilterkörper derart mit einem Reinigungsfluid
beaufschlagt, dass das Reinigungsfluid auf die Rohgasseite der Filtertaschenwände einwirkt.
Dabei ist unter der Rohgasseite die Seite der Filtertaschenwände zu verstehen,
welche beim Betrieb des Partikelfilterkörpers in der Abgasanlage mit dem
zu filtrierenden, partikelbeladenen Abgas angeströmt wird.
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Der
Partikelfilterkörper
ist vorzugsweise aus einzelnen in Hauptströmungsrichtung des Abgases hintereinander
angeordneten Filtertaschen aufgebaut, wobei die Filtertaschen aus
jeweils zwei einander zugeordneten, direkt benachbarten Filterplatten gebildet
sind. Die taschenförmigen
Zwischenräume der
Filterplatten sind abwechselnd zur Rohgasseite und zur Reingasseite
hin geöffnet.
Die vorzugsweise aus Sintermetallmaterial gebildeten Filterplatten
weisen jeweils eine meist zentral angeordnete Ausschnittsöffnung auf,
welche der Ableitung des gefilterten Abgases dient.
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Typischerweise
ist durch eine Stapelanordnung der Filterplatten ein blockförmiger Partikelfilterkörper aus
einer Vielzahl von eng benachbarten und hintereinander angeordneten
Filtertaschen gebildet. Üblicherweise
wird beim Betrieb die Abgasströmung so
eingestellt, dass Abgas in im Wesentlichen radialer Richtung in
Bezug auf den vorzugsweise zylindrischen Filterkörper von der Rohgasseite durch
die Filterplatten in den Innenbereich des Filterkörpers strömt. Beim
Durchtritt durch die Filterplatten werden Partikel aus dem Abgas
ausgefiltert und lagern sich außenseitig
auf den die Filtertaschenwände
bildenden Filterplatten ab. Ein Eindringen in die poröse Filtertaschenwand
ist ebenfalls möglich.
Der Partikelfilterkörper
ist typischerweise in einem in die Abgasanlage integrierten Gehäuse angeordnet.
Das gereinigte Abgas strömt
in axialer Richtung in Bezug auf den Partikelfilterkörper an
einem Ende des Filterkörpers aus
und wird vorzugsweise von einer an das Gehäuse angeschlossenen Abgasrohrleitung
aufgenommen.
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Erfindungsgemäß erfolgt
ein Abreinigen abgelagerter Partikel durch Einwirken eines Reinigungsfluids
auf die Filtertaschenwände
von der Rohgasseite her. Dies erfolgt typischerweise durch Abgabe
des Reinigungsfluids mittels Düsen
in die der Rohgasseite zugewendeten Zwischenräume der Filterplatten, d.h.
in die nach außen
in Bezug auf den Partikelfilterkörper
geöffneten
Filtertaschen. Auf diese Weise werden an den rohgasseitigen Filtertaschenwänden haftende
Partikel abgelöst
bzw. der Ablösevorgang
unterstützt.
Bei dem Reinigungsfluid kann es sich dabei um ein Gas oder eine
Flüssigkeit
oder eine Mischung aus beiden handeln.
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In
Ausgestaltung des Verfahrens wird die Reinigung bei aus der Abgasanlage
ausgebautem Zustand des Partikelfilterkörpers vorgenommen. Dies kann
beispielsweise im Rahmen eines ohnehin vorgesehenen Serviceumfangs
erfolgen. Unter einem ausgebauten Zustand ist dabei eine Entfernung zumindest
des den Partikelfilterkörpers
aufnehmenden Gehäuses
aus der normalen Einbaulage zu verstehen. Vorzugsweise erfolgt eine
Entnahme aus der Abgasanlage der Brennkraftmaschine in eine Reinigungsstation.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das den Partikelfilterkörper aufnehmende
Gehäuse
als Wechselgehäuse
ausgebildet ist, dem der Partikelfilterkörper entnommen werden kann.
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Durch
Reinigung des Partikelfilterkörpers nach
vorzugsweise vorgegebenen Serviceintervallen steht für die jeweils
folgende Betriebsphase ein gereinigter Partikelfilterkörper mit
im Wesentlichen voller Asche-Aufnahmefähigkeit zur Verfügung. Die
Größe des Partikelfilterkörpers muss
daher nicht an die in der Gesamtbetriebsdauer aufzunehmende Aschemenge
ausgerichtet sein und kann verhältnismäßig klein
ausfallen. Ferner können
die im Rahmen von periodisch vorgenommenen Serviceleistungen erfolgenden
Reinigungsvorgänge
mit einer Funktionsprüfung
des gesamten Partikelfilterbauteils verknüpft werden, wodurch die Betriebszuverlässigkeit
verbessert wird.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Partikelfilterkörper gleichzeitig
und/oder zeitweise abwechselnd zur Beaufschlagung mit dem Reinigungsfluid
von der Rohgasseite mit einem zweiten Reinigungsfluid beaufschlagt,
welches auf die Reingasseite der Filtertaschenwände einwirkt. Dabei ist unter
der Reingasseite die Seite der Filtertaschenwände des Partikelfilterkörpers zu
verstehen, die beim Betrieb des gesamten Partikelfilterbauteils
in der Abgasanlage dem gefiltertem Abgas zugewandt ist. Typischerweise
ist dies eine in Bezug auf den Partikelfilterkörper innen liegende Filtertaschenwand.
Es können
Phasen mit gleichzeitiger Einwirkung von Reinigungsfluid von innen
und außen
in Bezug auf den Partikelfilterkörper
mit Phasen abwechseln, in denen ein jeweiliges Reinigungsfluid nur
von einer Seite auf die Filtertaschenwände einwirkt. Die Schritte
können
bei Bedarf auch mehrfach wiederholt werden, wodurch sich eine stetig
fortschreitende Lockerung auch stark anhaftender Partikel ergibt.
Die Reihenfolge der vorzugsweise zwischen einer und zehn Minuten
andauernden Schritte kann dabei variieren.
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Das
von der Reingasseite her auf die Filtertaschenwände einwirkende zweite Reinigungsfluid kann
identisch mit dem von der auf die Rohgasseite der Filtertaschenwände einwirkende
Reinigungsfluid sein. Durch die gleichzeitige oder abwechselnde
Einwirkung von Reinigungsfluiden auf beide Seiten der Filtertaschen
wird eine besonders wirkungsvolle Entfernung auch von hartnäckig anhaftenden
Partikeln erreicht. Gegenüber
einer üblichen
Reinigung mit einer ausschließlich
im Gegenstrom, d.h. entgegen der Filtrationsrichtung vorgenommenen
Durchströmung kann
die Durchströmungsmenge
erheblich reduziert werden. Dies liegt hauptsächlich darin begründet, dass
von der außen
liegenden Rohgasseite eine zusätzliche
Einwir kung auf abgelagerte Partikel erfolgt. Dadurch kann die von
der Reingasseite her durch die Durchströmung auf die abgelagerten Partikel
ausgeübte
Kraft und damit die Durchflussmenge des Reinigungsfluids reduziert
werden. Dadurch verringert sich der apparative Aufwand und das Reinigungsverfahren
ist schonender und kostengünstiger.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Reinigung eine
Durchströmung
des Partikelfilterkörpers
mit einem in wässriger
Form vorliegenden zweiten Reinigungsfluid. Es kann auch ein zusätzlicher
Einsatz eines gasförmigen
Mediums, etwa durch eine ins Innere des Partikelfilterkörpers eingeschobene
Düsenlanze
vorgesehen sein, aus welcher das gasförmige Medium abgegeben wird. Eine
daraus resultierende sprudelnde Strömung ermöglicht meist eine weiter verbesserte
Reinigungswirkung.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wirkt das zweite Reinigungsfluid
unter einem Überdruck
von vorzugsweise 0,1 bar bis 10 bar auf die Reingasseite der Filtertaschenwände ein.
Hinsichtlich der Reinigungswirkung hat sich dieser Druckbereich
als vorteilhaft erwiesen. Bei kleineren Drucken ist die Strömungsgeschwindigkeit
meist nicht ausreichend, während
bei höheren
Drucken der apparative Aufwand steigt und die Reinigung nicht ausreichend schonend
abläuft.
Vorzugsweise wird der Druck so eingestellt, dass sich ein Fluidstrom
von 100 l/min und 2000 l/min durch den Partikelfilterkörper ergibt. Es
kann auch vorgesehen sein, das zweite Reinigungsfluid mit zeitlich
wechselndem Druck einzusetzen.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Reinigung eine
Beaufschlagung der Rohgasseite der Filtertaschenwände mit
einem wasserhaltigen Fluid in flüssiger
und/oder dampfförmiger Form.
Es kann sich beispielsweise um einen übersättigten Wasserdampf handeln.
Besonders wirkungsvoll ist ein Besprühen der rohgasseitigen Filtertaschenwände analog
einer Hochdruck-Dampfreinigung.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Rohgasseite der Filtertaschenwände mit
unter einem Überdruck
von vorzugsweise 1 bar bis 200 bar abgegebenem Reinigungsfluid beaufschlagt.
Dabei ist der Einsatz einer oder mehrerer Düsen vorteilhaft, um die Zwischenräume der
Filtertaschen möglichst
vollständig
zu erfassen und/oder um eine hohe Strömungsgeschwindigkeit an den
Filtertaschenwänden
zu erzielen.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das auf die Rohgasseite
und/oder die Reingasseite der Filtertaschen jeweils einwirkende
Reinigungsfluid in einer auf vorzugsweise 40° C bis 100°C erhitzten Form eingesetzt.
Dadurch wird die Reinigungswirkung weiter verbessert.
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Eine
weitere Verbesserung insbesondere in Bezug auf die Ablösung von
Ascheablagerung wird erzielt, wenn in weiterer Ausgestaltung des
Verfahrens das auf die Rohgasseite und/oder die Reingasseite der
Filtertaschen jeweils einwirkende Reinigungsfluid eine mineralische
und/oder eine organische Säure
enthält,
die eine Auflösewirkung
in Bezug auf Carbonat-haltige Asche aufweist. Als Mineralsäure kommt
hauptsächlich
Schwefelsäure
in Frage, welche als solche oder in Form einer sauer hydrolisierenden
Verbindung wie beispielsweise Ammoniumhydrogensulfat in dem vorzugsweise
wässrig
vorliegenden Reinigungsfluid enthalten ist. Als organische Säure kommen
in erster Linie Essigsäure
oder Zitronensäure
infrage. Selbstverständlich
können auch
andere Säuren
eingesetzt werden, wobei die Einstellung einer Säurestärke entsprechend einem pH-Wertbereich
von 1,0 bis 6,5 bevorzugt ist. Der Einsatz einer 0,1-prozentigen
bis 5-prozentigen wässrigen
Zitronen säurelösung kann
ausreichend sein. Ebenfalls vorteilhaft ist der zusätzliche
Einsatz von Komplexbildnern, Tensiden oder Detergentien allgemein,
bzw. Substanzen, welche die Oberflächenspannung der eingesetzten
Flüssigkeit
vermindern. Dadurch kann der Überdruck
des Reinigungsfluids vermindert werden und das Reinigungsverfahren
ist daher schonender.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Reinigung des Partikelfilterkörpers im
Anschluss an eine thermische Regeneration mit Abbrand von ausgefilterten
Rußpartikeln
durchgeführt. Die
thermische Partikelfilterregeneration wird vorzugsweise unmittelbar
oder zumindest kurz vor einer Fluidreinigung durchgeführt. Somit
liegt der Partikelfilterkörper
vor der mit Reinigungsfluiden vorgenommenen Aschereinigung weitestgehend
rußfrei
vor. Dadurch kann eine gegebenenfalls die Reinigung störende oder
inhibierende Wirkung von abgelagertem Ruß vermieden werden. Die thermische
Rußentfernung
kann dabei in eingebautem durch entsprechenden Betrieb der Abgasanlage
bzw. der Brennkraftmaschine erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, den Rußabbrand
in einem vorzugsweise standardisierten Verfahren unmittelbar oder
kurz vor einer Fluidreinigung in ausgebautem Zustand vorzunehmen.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden
nachfolgend beschrieben. Dabei sind die vorstehend genannten und
nachfolgend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmalskombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Längsschnitt-Darstellung
eines aus Filterplatten aufgebauten Partikelfilterkörpers,
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2 eine
schematische Darstellung eines Reinigungsschrittes mit Einwirkung
eines Reinigungsfluids auf die Rohgasseite der Filtertaschenwände eines
Partikelfilterkörpers
gemäß 1 und
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3 eine
schematische Darstellung eines Reinigungsschrittes mit Einwirkung
eines Reinigungsfluids auf die Reingasseite der Filtertaschenwände eines
Partikelfilterkörpers
gemäß 1.
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In 1 ist
ein schematischer Aufbau eines Partikelfilterkörpers dargestellt, bei welchem
das weiter unten näher
erläuterte
Reinigungsverfahren zur Anwendung kommt. In 1 ist ein
solcher Partikelfilterkörper 4 lediglich
grob skizziert im Längsschnitt dargestellt.
Der Partikelfilterkörper 4 ist
aus einzelnen Filterplatten 1 aufgebaut, wobei lediglich
eine Filterplatte 1 mit dem entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet
ist.
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Vorzugsweise
sind die Filterplatten 1 als Sintermetallfilterplatten
ausgebildet. Diese sind wiederum typischerweise aus einem Drahtgeflecht
aufgebaut, dessen Zwischenräume
mit Sinterpartikeln gefüllt
sind, was nicht näher
dargestellt ist. Die Sinterpartikel sind vorzugsweise aus FeCrNi
gebildet und mit dem Drahtgeflecht zusammengesintert. Die Filterplatten 1 können prinzipiell
eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt sind runde, ovale oder
rechteckige Formen, wobei eine Ausschnittsöffnung 2 mittig oder
außermittig
angeordnet sein kann.
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Typischerweise
werden zur Ausbildung des Partikelfilterkör pers 4 eine Vielzahl
von gleichen Filterplatten 1 wechselseitig miteinander
verbunden, so dass sich eine stapelförmige Anordnung ergibt. In dieser
Anordnung weist, abgesehen von den endständigen Filterplatten 1,
jede Filterplatte 1 zwei nächste Nachbarn auf. Die Verbindung
der Filterplatten 1 erfolgt vorzugsweise derart, dass eine
Filterplatte 1 ringsum entlang ihres Außenumfangs 8 mit ihrem
ersten Nachbarn 1a beispielsweise durch Verschweißung verbunden
ist. Ferner ist diese Filterplatte 1 ringsum entlang der
Umfangskontur 9 der Ausschnittsöffnung 2 mit ihrem
zweiten Nachbarn 1b beispielsweise durch Verschweißung verbunden.
Auf diese Weise ergibt sich eine Anordnung von hintereinander angeordneten,
aus innen liegenden bzw. nach innen öffnenden Filtertaschen 3 und
außen
liegenden bzw. nach außen öffnenden
Filtertaschen 7, deren Wände jeweils durch Filterplatten 1 gebildet sind.
Die Filterplatten 1 bzw. die Wände der aus ihnen gebildeten
Filtertaschen 3, 7 bilden daher eine den Partikelfilterkörper 4 begrenzende
Oberfläche.
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Zur
Ausbildung eines einbaufähigen
Partikelfilterbauteils für
eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine wird der Partikelfilterkörper 4 in
ein nicht dargestelltes Gehäuse
eingebaut, so dass eine Integration in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine (nicht
dargestellt) erfolgen kann.
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Wie
durch die Pfeile 5 angedeutet, erfolgt beim normalen Betrieb
eine bezüglich
des Partikelfilterkörpers 4 etwa
radiale Einströmung
von Abgas ins Innere des Partikelfilterkörpers 4. Mit dem Durchtritt durch
die porösen
Filterplatten 1 erfolgt eine Filterung des Abgases. Im
Abgas enthaltene Partikel lagern sich außenseitig in Bezug auf den
Partikelfilterkörper 4 auf
den Filterplatten ab. Dadurch belegen sich die Wände der nach außen öffnenden
Filtertaschen 7 mit Partikeln. Durch die Ausschnittsöffnungen 2 erfolgt eine
Ableitung gefilterten Abgases entsprechend der durch den Pfeil 6 dargestellten
Hauptabgasströmungsrichtung.
Nachfolgend wird von dem in Bezug auf den Partikelfilterkörper 4 außen liegenden
Bereich von der Rohgasseite gesprochen, während der innere Bereich des
Partikelfilterkörpers 4 als
Reingasseite bezeichnet wird.
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Im
Laufe des bestimmungsgemäßen Betriebs
lagern sich Partikel auf den Wänden
der nach außen öffnenden
Filtertaschen 7 ab, wobei insbesondere Aschepartikel störend sind,
da diese nicht durch Abbrand entfernt werden können und sich daher mit der
Zeit anreichern. Es ist daher vorzugsweise vorgesehen, den Partikelfilterkörper 4 je
nach Bedarf oder periodisch, bevorzugt im Zusammenhang mit anderen
Servicemaßnahmen,
einem Reinigungsverfahren zu unterziehen, bei welchem die abgelagerte
Asche möglichst
vollständig
entfernt wird.
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Nachfolgend
werden anhand der 2 und 3 bevorzugte
Vorgehensweisen bei einer Reinigung eines Partikelfilterkörpers 4 entsprechend
der oben dargelegten Bauweise erläutert. Obschon das nachfolgend
erläuterte
Reinigungsverfahren auch bei einem Partikelfilterkörper 4 in
eingebautem Zustand angewendet werden kann, ist es bevorzugt, wenn
die Reinigung im ausgebauten Zustand oder bei einem geöffneten
Gehäuse
für den
Partikelfilterkörper 4 erfolgt.
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In 2 ist
ein Partikelfilterkörper 4 analog der
Darstellung gemäß 1 in
ausgebautem Zustand bei einem Reinigungsschritt zur Entfernung von
abgelagerten Partikeln gezeigt. Zur Reinigung ist eine Sprührohr 11 mit
mehreren Düsenöffnungen vorgesehen,
welches gemäß dem Pfeil 10 mit
einem vorzugsweise unter Druck stehenden Reinigungsfluid versorgt
wird. Der Partikelfilterkörper 4 wird
von der außen
liegenden Rohgasseite aus in einem nicht notwendigerweise die Reihenfolge
kennzeichnenden ersten Reinigungsschritt aus den Düsen des
Sprührohrs 11 angesprüht. Das
Absprühen
des Reinigungsfluids erfolgt unter einem Überdruck im Bereich von 1 bar
bis 200 bar. Bevorzugt ist ein Druckbereich von 2 bar bis 50 bar,
besonders bevorzugt ist ein Überdruck
von etwa 5 bar im Sprührohr 11.
Dadurch ist gewährleistet,
dass eine Sintermetallverfüllung der
Filterplatten nicht beschädigt
wird und dennoch eine ausreichende Kraft zum Ablösen von Asche und/oder Ruß erzielt
wird. Das Reinigungsfluid wird vorzugsweise derart abgesprüht, dass
es zu einem großen
Teil weit oder vollständig
in die nach außen öffnenden
Filtertaschen 7 des Partikelfilterkörpers eindringt und an die
entsprechenden Filtertaschenwände
gelangt bzw. auf diesen auftrifft. Hierzu ist es von Vorteil, wenn
die Sprühdüsen überwiegend
in axialer Richtung in Bezug auf den Partikelfilterkörper 4,
vorzugsweise mit kleinem Sprühkegelwinkel
absprühen.
Dadurch trifft das abgesprühte
Reinigungsfluid in flachem Winkel auf die Filtertaschenwände auf
und kann so eine hohe Ablösewirkung
auf anhaftende Partikel ausüben.
In die Filtertaschen 7 eingebrachtes Reinigungsfluid tritt
entsprechend den Pfeilen 13 bevorzugt auf dem Sprührohr 11 abgewandten Seiten
des Partikelfilterkörpers 4 aus
den Filtertaschen 7 wieder aus und wird in nicht dargestellter Weise
aufgefangen und wieder aufbereitet. Bei dem ersten Reinigungsschritt
ist es von Vorteil, wenn eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Reinigungsfluids
in den Filtertaschen 7 entsprechend einem Fluiddurchsatz
im Bereich von 1 l/min bis 100 l/min erreicht wird.
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Vorzugsweise
wird ein auf etwa 40°C
bis 100°C
erhitztes wässriges
Reinigungsfluid eingesetzt. Zusätzlich
oder alternativ kann Wasserdampf in ungesättigter, gesättigter
oder übersättigter
Form eingesetzt werden. Vorteilhaft ist auch der Einsatz eines überhitzten
wässrigen
Reinigungsfluids derart, dass bei der im Zuge der Abgabe aus den
Düsen erfol genden
Entspannung eine teilweise Verdampfung eintritt. Selbstverständlich können reinigungswirksame
Zusätze
vorgesehen sein. Insbesondere sind Zusätze mit einer in Bezug auf
Carbonatasche auflösenden
Wirkung wie mineralische oder organische Säuren vorteilhaft.
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Es
kann vorgesehen sein, den Partikelfilterkörper 4 von mehreren
Richtungen aus gleichzeitig anzusprühen. Zusätzlich oder alternativ kann
auch eine Drehung des Partikelfilterkörpers 4 um eine zum Sprührohr 11 parallele
und vorzugsweise durch den Partikelfilterkörper verlaufende Achse vorgesehen sein.
Der erste Reinigungsschritt kann mehrfach unterbrochen bzw. mehrfach
wiederholt werden. Dabei können
auch Reinigungsfluide mit wechselnder, beispielsweise abwechselnd
basischer und saurer Zusammensetzung eingesetzt werden. Ein abschließender Spülvorgang
mit reinem Wasser ist vorzugsweise ebenfalls vorgesehen.
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Eine
besonders wirksame Reinigung wird erzielt, wenn zusätzlich gleichzeitig
oder abwechselnd zum ersten Reinigungsschritt in einem zweiten Reinigungsschritt
ein zweites Reinigungsfluid von der Reingasseite in den Partikelfilterkörper 4 gedrückt wird,
wie in 3 durch den Pfeil 14 veranschaulicht. Das
zweite Reinigungsfluid wirkt somit auf die Reingasseite der Filtertaschenwände und
unterstützt
die im ersten Reinigungsschritt erzielte Reinigungswirkung. Das
zweite Reinigungsfluid strömt
wie dargestellt entgegen der beim normalen Betrieb vorhandenen Filtrationsrichtung
axial bzw. zentral in den Partikelfilterkörper 4 ein und tritt
entsprechend den Pfeilen 13 radial bzw. seitlich aus den
nach außen
geöffneten
Filtertaschen 7 des Partikelfilterkörpers 4 aus.
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Es
ist vorgesehen, das zweite Reinigungsfluid unter einem Überdruck
von vorzugsweise 0,1 bar bis 10 bar der Reingasseite des Partikelfilterkörpers 4 zuzuführen. Dabei
kann auch ein bevorzugt innerhalb dieser Grenzen pulsierender Druck
eingestellt sein.
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Bei
dem von der Reingasseite her auf die Filtertaschenwände einwirkenden
Reinigungsfluid kann es sich um ein gasförmiges Fluid oder um eine Reinigungsflüssigkeit
handeln. Letztere kann identisch zu der von der Rohgasseite her
einwirkenden Reinigungsflüssigkeit
sein. Es kann sich jedoch auch um eine anders zusammengesetzte Reinigungsflüssigkeit
handeln. Beispielsweise kann im ersten Reinigungsschritt eine saure
Reinigungsflüssigkeit
angewendet werden und im zweiten Reinigungsschritt reines Wasser
angewendet werden. Auf diese Weise wird der Partikelfilterkörper 4 von
der Reingasseite her einem Klarspülvorgang unterzogen. Es können im
zweiten Reinigungsschritt jedoch auch abwechselnd oder nacheinander
Reinigungsflüssigkeiten
mit unterschiedlicher Zusammensetzung angewendet werden. Es kann
auch vorgesehen sein, im ersten und zweiten Reinigungsschritt Reinigungsflüssigkeiten
mit unterschiedlicher Basizität
bzw. Acidität
einzusetzen. Treffen beispielsweise eine acide Reinigungsflüssigkeit
und eine basische Reinigungsflüssigkeit
im Bereich der Filterplatten zusammen, so kann durch dabei ablaufende
Neutralisierungsreaktionen die Reinigungswirkung unterstützt werden.
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Als
zweites Reinigungsfluid für
den zweiten Reinigungsschritt können
auch ein gasförmiges
und ein flüssiges
Reinigungsfluid gleichzeitig eingesetzt werden. Hierzu ist es bevorzugt,
wenn mittels einer Lanze ein nicht dargestelltes Gaszuführungsrohr
in den Partikelfilterkörper 4 eingeschoben
wird, aus welchem das gasförmige
Reinigungsfluid aus einer Vielzahl von Öffnungen abgegeben wird. Dadurch
ergibt sich eine Sprudelwirkung, welche zu einem verbesserten Reinigungsergebnis
führt und
die Reinigungszeit verkürzt.
Bevorzugt wird ein auf etwa 40°C bis
100°C erhitztes
zweites Reinigungsfluid eingesetzt.
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Generell
vorteilhaft ist es, wenn der erste und der zweite Reinigungsschritt
abwechselnd mit jeweils etwa 1 min bis 10 min Dauer durchgeführt werden. Dabei
können
auch etwa ebenso lange Reinigungsphasen eingeschoben sein, in welchen
beide Reinigungsschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
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Die
Wirkung des erläuterten
Reinigungsverfahrens, insbesondere hinsichtlich der Entfernung von
Asche kann durch Rußablagerungen
in den Filtertaschen 7 behindert sein. Es kann daher vorgesehen
sein, unmittelbar oder kurze Zeit vor Durchführung der Fluidreinigung den
Partikelfilterkörper
einer Prozedur zur Entfernung von Ruß zu unterziehen. Dies erfolgt
bevorzugt durch Erhitzen des Partikelfilterkörpers 4 auf etwa 550°C bis 800°C in oxidierender
Atmosphäre.
Vorzugsweise erfolgt dabei eine Durchströmung, beispielsweise mit Luft
von der Reingasseite oder von der Rohgasseite her. Dabei brennt
abgelagerter Ruß ab,
so dass der Partikelfilterkörper 4 anschließend in
rußfreiem
Zustand einer Fluidreinigung zur Ascheentfernung wie oben erläutert unterzogen
werden kann. Der vorgeschaltete Rußabbrandprozess kann in eingebautem
Zustand des Partikelfilterkörpers 4 durchgeführt werden.
Es ist jedoch bevorzugt, wenn der vorgeschaltete Rußabbrand
ebenfalls in ausgebautem Zustand durchgeführt wird. Dadurch können der
Russabbrandprozess und dessen Ergebnis besser kontrolliert werden.
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Es
versteht sich, dass im Anschluss an das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren
vor einem erneuten Einsatz des Partikelfilterkörpers eine Funktionskontrolle
durchgeführt
wird, bevorzugt im Zusammenhang mit einer Prüfung auf Beschädigungen wie
beispielsweise Haarrisse oder Anschmelzungen.