Ein Trockenabluftreiniger, allgemein bekannt alsDieselpartikelfilter (DPF)oder ein Reiniger für trockenen schwarzen Rauch ist ein zentrales Nachbehandlungsgerät zur EntfernungFeinstaub (PM), besondersKohlenstoffruß (schwarzer Rauch), ausDieselgeneratorAbgasreinigung. Das Verfahren arbeitet durch physikalische Filtration ohne den Einsatz flüssiger Zusätze, daher der Begriff „trocken“.
I. Funktionsprinzip: Physikalische Filtration und Regeneration
Das Funktionsprinzip lässt sich in drei Prozessen zusammenfassen:"Erfassen – Ansammeln – Regenerieren."
- Aufnahme (Filtration):
- Hochtemperierte Abgase des Motors gelangen in den Abgasreiniger und strömen durch ein Filterelement aus poröser Keramik (z. B. Cordierit, Siliciumcarbid) oder Sintermetall.
- Die Wände des Filterelements sind mit Mikroporen (typischerweise kleiner als 1 Mikrometer) bedeckt, die Gase (z. B. Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf) durchlassen, aber größere Partikel zurückhalten.feste Partikel (Ruß, Asche) und lösliche organische Fraktionen (SOF)im Inneren oder auf der Oberfläche des Filters.
- Akkumulieren:
- Die aufgefangenen Partikel sammeln sich allmählich im Filter an und bilden einen „Rußkuchen“. Mit zunehmender Ansammlung steigt der Abgasgegendruck allmählich an.
- Regenerieren:
- Wenn der Abgasgegendruck einen voreingestellten Grenzwert erreicht (was die Motorleistung beeinträchtigt), muss das System die"Regeneration"Verfahren zum Abbrennen des im Filter angesammelten Rußes, wodurch dessen Filterleistung wiederhergestellt wird.
- Regeneration ist der Schlüsselprozess, vorwiegend erreicht durch:
- Passive RegenerationBei Betrieb des Stromaggregats unter hoher Last steigt die Abgastemperatur naturgemäß an (typischerweise >350 °C). Der abgelagerte Ruß reagiert mit Stickoxiden (NO₂) im Abgas und oxidiert (verbrennt langsam). Dieser Prozess läuft kontinuierlich ab, reicht aber in der Regel nicht für eine vollständige Reinigung aus.
- Aktive Regeneration: Wird zwangsweise eingeleitet, wenn der Abgasgegendruck zu hoch und die Abgastemperatur unzureichend ist.
- Brennstoffunterstützt (Brenner)Eine kleine Menge Dieselkraftstoff wird vor dem DPF eingespritzt und von einem Brenner entzündet, wodurch die Gastemperatur am Eintritt in den DPF auf über 600°C ansteigt und eine schnelle Oxidation und Verbrennung des Rußes bewirkt.
- Regeneration von ElektroheizungenDas Filterelement wird mittels elektrischer Heizelemente bis zum Rußzündpunkt erhitzt.
- Mikrowellenregeneration: Nutzt Mikrowellenenergie, um Rußpartikel gezielt zu erhitzen.
II. Kernkomponenten
Ein komplettes Trockenreinigungssystem umfasst typischerweise:
- DPF-FilterelementDie Kernfiltrationseinheit.
- Differenzdrucksensor (stromaufwärts/stromabwärts): Überwacht die Druckdifferenz am Filter, ermittelt den Rußbeladungsgrad und löst das Regenerationssignal aus.
- Temperatursensoren: Die Einlass- und Auslasstemperaturen müssen überwacht werden, um den Regenerationsprozess zu steuern und Schäden durch Überhitzung zu vermeiden.
- Regenerationsauslöser- und Steuerungssystem: Steuert automatisch den Start und Stopp des Regenerationsprogramms auf Basis von Signalen von Druck- und Temperatursensoren.
- RegenerationsaktorZum Beispiel eine Diesel-Einspritzdüse, ein Brenner, ein elektrisches Heizgerät usw.
- Gehäuse- und IsolierschichtZur Druckhaltung und Wärmespeicherung.
III. Vor- und Nachteile
| Vorteile | Nachteile |
| Hohe Staubentfernungseffizienz: Extrem hohe Filtrationseffizienz für Ruß (schwarzer Rauch), kann >95% erreichen, wodurch der Ringelmann-Schwärzegrad auf Stufe 0-1 reduziert wird. | Erhöht den Gegendruck: Beeinträchtigt die Atmungseffizienz des Motors und kann zu einem geringfügigen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs (ca. 1-3%) führen. |
| Keine Verbrauchsflüssigkeit erforderlichIm Gegensatz zu SCR (das Harnstoff benötigt) benötigt es während des Betriebs nur elektrische Energie und eine geringe Menge Diesel zur Regeneration, ohne dass zusätzliche Verbrauchskosten anfallen. | Komplexe InstandhaltungRegelmäßige Ascheentfernung (Reinigung nicht brennbarer Asche) und Inspektion sind erforderlich. Eine fehlgeschlagene Regeneration kann zu Filterverstopfung oder -schmelze führen. |
| Kompakte BauweiseDas System ist relativ einfach, platzsparend und leicht zu installieren. | Empfindlich gegenüber der KraftstoffqualitätEin hoher Schwefelgehalt im Dieselkraftstoff führt zur Bildung von Sulfaten, und ein hoher Aschegehalt beschleunigt die Verstopfung der Filter, was sich beides negativ auf Lebensdauer und Leistung auswirkt. |
| Hauptsächlich für PMDas direkteste und effektivste Gerät zur Bekämpfung von sichtbarem schwarzem Rauch und Feinstaub. | Behandelt keine NOxWirkt primär gegen Feinstaub; hat nur eine begrenzte Wirkung auf Stickoxide. Erfordert die Kombination mit einem SCR-System für die vollständige Einhaltung der Vorschriften. |
| Geeignet für intermittierenden BetriebIm Vergleich zu SCR, das konstante Temperaturbedingungen erfordert, ist der DPF anpassungsfähiger an unterschiedliche Betriebszyklen. | Hohe AnfangsinvestitionInsbesondere für Luftreiniger, die an Hochleistungsgeneratoren eingesetzt werden. |
IV. Wichtigste Anwendungsszenarien
- Standorte mit strengen Emissionsvorschriften: Notstromversorgung für Rechenzentren, Krankenhäuser, Luxushotels, Bürogebäude usw., um die Belastung durch schwarzen Rauch zu verhindern.
- Städtische und dicht besiedelte GebieteUm die örtlichen Umweltauflagen einzuhalten und Beschwerden zu vermeiden.
- In Innenräumen installierte StromaggregateUnerlässlich für die Abgasreinigung, um die Raumluftqualität und die Sicherheit des Lüftungssystems zu gewährleisten.
- Spezialindustrien: Kommunikationsbasisstationen, Untertagebau (explosionsgeschützte Ausführung), Schiffe, Häfen usw.
- Als Teil eines kombinierten Systems: Integriert mit SCR (zur Denitrifikation) und DOC (Dieseloxidationskatalysator), um die nationalen Emissionsnormen IV / V oder höher zu erfüllen.
V. Wichtige Überlegungen
- Kraftstoff und MotorölMuss verwendet werdenschwefelarmer Diesel(vorzugsweise Schwefelgehalt <10 ppm) undMotoröl mit niedrigem Aschegehalt (CJ-4-Viskositätsklasse oder höher)Hohe Schwefel- und Aschegehalte sind die Hauptursachen für DPF-Vergiftung, Verstopfung und verkürzte Lebensdauer.
- BetriebsbedingungenVermeiden Sie den Langzeitbetrieb des Generatorsatzes bei extrem niedrigen Lasten. Dies führt zu niedrigen Abgastemperaturen, wodurch die passive Regeneration verhindert und häufige, energieintensive aktive Regenerationen ausgelöst werden.
- Überwachung und Wartung:
- Genau überwachenAbgasgegendruckUndRegenerationsanzeigeleuchten.
- Führen Sie regelmäßigeprofessioneller Aschereinigungsservice(unter Verwendung von Druckluft oder speziellen Reinigungsgeräten) zur Entfernung von Metallasche (Kalzium, Zink, Phosphor usw.).
- Führen Sie Wartungsaufzeichnungen, in denen die Regenerationsfrequenz und Gegendruckänderungen protokolliert werden.
- SystemabgleichDer Abgasreiniger muss entsprechend dem spezifischen Modell, Hubraum, der Nennleistung und dem Abgasdurchsatz des Stromaggregats ausgewählt und angepasst werden. Eine falsche Anpassung beeinträchtigt die Leistung und die Lebensdauer des Motors erheblich.
- SicherheitWährend der Regeneration ist die Temperatur im Gehäuse des Luftreinigers extrem hoch. Eine ordnungsgemäße Wärmedämmung, Warnhinweise und die Einhaltung des Mindestabstands zu brennbaren Materialien sind daher unerlässlich.
Zusammenfassung
Der Trockenabluftreiniger (DPF) ist einhocheffiziente, gängige Technologiezur Lösungsichtbarer schwarzer Rauch und FeinstaubbelastungausDieselgeneratorsätzeEs fängt Ruß durch physikalische Filtration ab und arbeitet zyklisch mittels Hochtemperaturregeneration. Seine erfolgreiche Anwendung hängt stark vonkorrekte Dimensionierung, gute Kraftstoffqualität, geeignete Betriebsbedingungen des Generators und strikte regelmäßige WartungBei der Auswahl und Verwendung eines Dieselpartikelfilters (DPF) sollte dieser als integraler Bestandteil des gesamten Motor-Generator-Systems betrachtet werden.
Veröffentlichungsdatum: 16. Dezember 2025
