DE29708011U1

DE29708011U1 - Abgasrückkühler

Info

Publication number: DE29708011U1
Application number: DE29708011U
Authority: DE
Original assignee: Solvay Verwaltungs und Vermittlungs GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1997-05-03
Filing date: 1997-05-03
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2007-05-04

Description

KC9707DEJ0

Solvay Verwaltungs- und Vermittlungs GmbH

Hannover

Abgasrückkühler Be s c hre ibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasrückkühler und eine Abgasstrecke für einen Motorenprüfstand.

Abgasrückkühler werden beispielsweise in Abgasstrecken für einen Motorenprüfstand, insbesondere für die Überprüfung von Katalysatoren, eingesetzt. Bei einer solchen Überprüfung von Katalysatoren, beispielsweise im Rahmen der Forschung an Katalysatoren, kann es vorkommen, daß konstante Abgastemperaturen im katalytisch zu behandelnden Abgas vorliegen müssen. Dies ist beispielsweise im Rahmen von Dauerprüfungen der Fall oder wenn die Wirkung verschiedener Katalysatoren miteinander verglichen werden sollen. Eine solche Abgasstrecke kann beispielsweise so aufgebaut sein, daß stromaufwärts vom Katalysator ein oder mehrere Abgasrückkühler in Reihenschaltung angeordnet sind. Die Abgasrückkühler haben die Aufgabe, das vom Motor kommende Abgas, welches eine Temperatur von 500 bis 800 ⁰C aufweist, auf die gewünschte Temperatur, beispielsweise 180 bis 400 ⁰C herabzukühlen.

Bei üblicherweise verwendeten Abgasrückkühlern werden 1 oder mehrere Wärmeaustauscherrohre, die vom zu kühlenden Abgas durchströmt werden, von einem Wärmeaustauschermedium (üblicherweise Wasser) umströmt.

Figur 1 gibt den Querschnitt eines solchen Abgaskühlers wieder. Die Vorrichtung weist zwei Gasräume 1 und 2 auf. Diese Gasräume sind jeweils durch Lochplatten 3 und 4 und durch Mantelflächen 5 und 6 begrenzt. Die Mantelflächen 5 und 6

weisen Öffnungen 7 und 8 für die Abgasdurchleitung auf. Wärmeaustauscherrohre 9, 9', 9'' und 9¹'' sind so zwischen den Lochplatten 3 und 4 angeordnet, daß zwischen den Gasräumen 1 und 2 ein Gasstrom fließen kann. Die Verbindung der Wärmeaustauscherrohre mit den Lochplatten muß gasdicht sein; üblicherweise sind sie angeschweißt. Die Vorrichtung weist außerdem einen Raum 10 für das Kühlmedium auf, der durch die Lochplatten 3 und 4 sowie die Mantelfläche 13 begrenzt wird. Das Kühlmedium kann über die Leitungen 11 und 12 zu- bzw. abgeführt werden. Die Wärmeaustauscherrohre 9 ... sind innerhalb des Raums 10 angeordnet, so daß zwischen Kühlmedium und dem Gasraum innerhalb der Wärmeaustauscherrohre ein Wärmeaustausch möglich ist. Ein Anschlußstutzen 15 ist fakultativ und soll den Anschluß an (Ab-}Gaszuführungs- oder -abführungsleitungen erleichtern. Er kann beliebig stromaufwärts oder stromabwärts an der Vorrichtung angeordnet sein.

Nachteil bei dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist es, daß die Wärmeaustauscherrohre an den Verbindungsstellen mit der Lochplatte nach gewisser Benutzungsdauer abreißen. Einerseits wird deswegen ein regelmäßiger Austausch der Abgasrückkühler notwendig, unter Umständen wird eine Meßreihe unbrauchbar und gegebenenfalls sogar der Katalysator beschädigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Abgasrückkühler anzugeben, der diese Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Abgasrückkühler gemäß der Patentansprüche gelöst. Der erfindungsgemäße Abgasrückkühler, bei dem das Wärmeaustauschermedium ein oder mehrere, vom zu kühlenden Abgas durchströmte Wärmeaustauscherrohre umströmt, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Teillänge der Wärmeaustauscherrohrwandungen wellförmig ausgebildet ist. Beispielsweise kann man in das Wärmeaustauscherrohr einen Wellenrohr-Kompensator einsetzen.

Der erfindungsgemäße Abgasrückkühler kann ein oder mehrere Wärmeaustauscherrohre aufweisen. Vorzugsweise weist er Wärmeaustauscherrohre auf; eine solche besonders bevorzugte Vorrichtung ist in Fig. 2 wiedergegeben. Zweckmäßig sind diese Wärmeaustauscherrohre bündelartig nebeneinander angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, daß die wellförmig ausgebildeten Teillängen 14 der Wärmeaustauscherrohre in unterschiedlichem Abstand bezogen auf eine Stirnfläche des Abgasrückkühlers im jeweiligen Wärmeaustauscherrohr angeordnet ist. Wellförmig und nicht wellförmig ausgebildete Bereiche einander benachbarter Wärmeaustauscherrohre sind dann nebeneinander angeordnet, wodurch eine platzsparende Konstruktion möglich ist.

Der innere Querschnitt der wellförmig ausgebildeten Teillängen des Wärmeaustauscherrohres entspricht zweckmäßig dem inneren Querschnitt der nicht wellförmig ausgebildeten Teillängen.

Der Abgasrückkühler kann aus Materialien konstruiert sein, die für die zur Anwendung kommenden hohen Temperaturen geeignet sind. Üblicherweise ist er aus Edelstahl gearbeitet, beispielsweise aus Edelstahl mit der Bezeichnung "1.45.71".

Besonders bevorzugt ist ein Abgasrückkühler, welcher 4 Wärmeaustauscherrohre aufweist, die im wesentlichen identische Abmessungen aufweisen und bei welchen sich die wellförmig ausgebildete Teillänge nicht über die Mitte des Wärmeaustauscherrohres hinweg erstreckt. Zwei gegenüberliegende Wärmeaustauscherrohre sind dann mit den wellförmig ausgebildeten Teillängen stromabwärts zum Katalysator hin angeordnet und zwei gegenüberliegende Wärmeaustauscherrohre sind entgegengesetzt dazu im Abgasrückkühler angeordnet.

Die Erfindung umfaßt auch eine Abgasstrecke für einen Motorenprüfstand, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß

stromaufwärts vom Katalysator ein oder mehrere, vorzugsweise drei der erfindungsgemäßen. Abgasrückkühler angeordnet sind. Eine solche Abgasstrecke mit drei erfindungsgemäßen Abgasrückkühlern 16, 17 und 18 ist in Figur 3 wiedergegeben. Die Abgasstrecke weist eine Leitung 19 und eine Leitung 20 auf, durch welche das Motorabgas in den ersten Abgasrückkühler eingeleitet bzw. aus dem letzten Abgasrückkühler in den Katalysator abgeleitet wird. Das den Motor verlassende Abgas wird über die Abgaskrümmer durch die Leitung 20 in die Rückkühler 16, 17 und 18 geleitet, dann durch die Leitung 19 in den Katalysator, wobei.es in den Abgasrückkühlern 16 bis 18 durch das Kühlmedium (üblicherweise Wasser) auf die gewünschte Endtemperatur zur Einleitung in den Katalysator heruntergekühlt werden kann. Entsprechende Temperaturmeßstellen sind in der Fig. 3 der Einfachheit halber weggelassen. Das den Katalysator verlassende Abgas kann dann bezüglich interessierender Parameter untersucht werden.

Der erfindungsgemäße Abgasrückkühler weist den Vorzug auf, daß seine Standzeit sehr viel höher ist als die Standzeit von Abgasrückkühlern nach dem Stand der Technik.

Claims

Schutzansprüche

1. Abgasrückkühler, bei dem das Wärmeaustauschermedium ein oder mehrere, vom zu kühlenden Abgas durchströmte Wärmeaustauscherrohre umströmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teillänge der Wärmeaustauscherrohrwandungen wellförmig ausgebildet ist.

2. Abgasrückkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Mehrzahl, vorzugsweise 4, bündelartig nebeneinander angeordneter Wärmeaustauscherrohre aufweist.

3. Abgasrückkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Querschnitt der wellförmig ausgebildeten Teillänge im wesentlichen dem inneren Querschnitt der nicht wellförmig ausgebildeten Teillänen des Wärmeaustauscherrohres entspricht.

4. Abgasrückkühler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Mehrzahl von bündelartig nebeneinander angeordneten Wärmeaustauscherrohren aufweist, bei welchen die wellförmig ausgebildete Teillänge in unterschiedlichem Abstand bezogen auf eine Stirnfläche des Abgasrückkühlers im jeweiligen Wärmeaustauscherrohr angeordnet ist und wellförmig und nicht wellförmig ausgebildete Bereiche einander benachbarter Wärmeaustauscherrohre nebeneinander angeordnet sind.

5. Abgasrückkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Edelstahl gearbeitet ist.

6. Abgasrückkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er 4 Wärmeaustauscherrohre aufweist, die im wesentlichen identische Abmessungen aufweisen, bei welchen sich die wellförmig ausgebildete Teillänge

nicht über die Mitte des Wärmeaustauscherrohres hinweg erstreckt
und zwei gegenüberliegende Wärmeaustauscherrohre mit den wellförmig ausgebildeten Teillängen stromabwärts zum Katalysator hin angeordnet und zwei gegenüberliegende Wärmeaustauscherrohre entgegengesetzt dazu im Abgasrückkühler angeordnet
sind.

7. Abgasstrecke für einen Motorenprüfstand, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts vom Katalysator ein oder mehrere, vorzugsweise drei Abgasrückkühler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 angeordnet sind.