Naukowcy z Ohio opracowali trójwymiarowy system skanowania komór spalania

Naukowcy z Ohio opracowali trójwymiarowy system skanowania komór spalania

Naukowcy z Ohio State University w Atlancie opracowali metodę 3-wymiarowego skanowania gazów i ciał stałych, znajdujących się w komorach kotłów i innych reaktorów przemysłowych. Przy wykorzystaniu opatentowanej techniki o nazwie electrical capacitance volume tomography (ECVT), możliwa jest obserwacja zmian gęstości poszczególnych materiałów w reaktorze. Rezultatem jest lepszy monitoring urządzeń, w których zachodzą reakcje termo-chemiczne. Zgodnie z zapowiedziami system ma znaleźć zastosowanie również w elektrowniach, do monitoringu i optymalizacji procesu spalania w kotłach.

W elektrowniach tomografia jest potrzebna z tego samego powodu w co szpitalach, wyjaśniają Liang-Shih Fan i John C. Easton, profesorowie uniwersytetu. „Szpitale wykorzystują tomografie, w celu obserwacji miejsc do których dostęp jest utrudniony lub niebezpieczny, a wnętrza kotłów i innych wysoko temperaturowych reaktorów w przemyśle są właśnie takimi miejscami.”- powiedział L.S. Fan.

Fan opowiada o badaniach nad przemianą węgla w paliwo ciekłe i w chemikalia: „Na chwilę obecną aby przetworzyć węgiel albo gaz naturalny w paliwo ciekłe potrzeba reaktorów o wysokiej temperaturze lub ciśnieniu. Jeśli jednak chcemy uzyskać proces o wysokiej wydajności, podczas przemiany energii, musimy być w stanie zajrzeć do wnętrza tych reaktorów, aby dowiedzieć się jak przebiegają poszczególne procesy. Właśnie dlatego opracowaliśmy ECVT.

W skład projektu wchodzi system sensorów, mierzący pojemność materii we wnętrzu reaktora – ich zdolność do przechowywania ładunków elektrycznych. Następnie komputer przekształca dane w informacje o kompozycji tych materiałów. Drobiny różnych substancji poruszają się w gorącym reaktorze w bardzo złożony sposób. Tak więc kluczem do działania ECVT jako systemu wizualizacji, jest dokładne odwzorowanie, dynamicznie zmieniających się dany, w trzech wymiarach, twierdzi Fan.

Do tej pory wszystkie metody dawały 2-wymiarowe lub mniej dokładne obrazy procesów zachodzących w reaktorze. Zdaniem Fana ECVT jest jedyną metodą, pokazującą dokładną 3-wymiarową wizualizacje, pozwalającą obsługiwać przemysłowe reaktory w czasie rzeczywistym.

L.S. Fan jest twórcą dwóch procesów wspomagających konwersję węgla: OSCAR (Ohio State Carbonation Ash Reactivation) oraz CARBONOX (carbon-based NOx reduction technology). Oba pomagają usunąć gazy spalinowe węgla u wylotu elektrowni.