Lo-Nox Burner

Один из ранних набросков Джона Джойса низкой горелки NOx

К этому Никакая _x горелка - это тип горелки, которая обычно используется в коммунальных котлах для производства пар и электричества .

Фон

Джон Джойс изобретатель ло- Нет _X Burner на конференции Австралийской газовой ассоциации в начале 1990 -х годов

Первое открытие

Примерно в 1986 году Джон Джойс (из известности автомобилей Боуна ), влиятельный австралийский изобретатель, впервые узнал об оксидах азота ( no _x ) и об их роли в производстве смога и кислотных дождей . Его первое знакомство с сложностями предмета было вызвано работой Фреда Барнса и доктора Джона Бромли из Государственной энергетической комиссии Западной Австралии. ^{[ 1 ]}

простирающихся за двадцать лет _{Подавляющее} большинство исследований и разработок , O ₂ на сухой основе ). ^{[ 2 ]}

На самом деле в то время 15 нг/Дж. Нет _2, по -видимому, считалось низким № ₂ . Единственным ясным сообщением, которое проходило через всю массу информации, которую он изучал, было влияние температуры на образование NO _x .

«Потребность - мать изобретения»

В конце 1980 -х годов органы здравоохранения и окружающей среды в Австралии выразили обеспокоенность по поводу качества воздуха в помещении и той степени, в которой особенно пожилые газовые нагреватели в стиле способствовали более высоким, чем приемлемые уровни диоксида азота (№ ₂ ). Следовательно, в 1989 году Департамент школьного образования Нового Южного Уэльса инициировало обширное исследование диоксида азота в школах по всему Новому Южному Уэльсу. В качестве временной меры органы здравоохранения сообщили, что уровень 0,3 ч / млн № ₂ должен стать верхним пределом для классных комнат. ^{[ 3 ]} Австралийская газовая ассоциация, в свою очередь, снизила скорость выбросов в помещении № ₂ для неживых газовых обогревателей с 15 до 5 нг/J, и это остается текущим пределом. ^{[ 4 ]} Правительство Нового Южного Уэльса через Департамент общественных работ также переоценил альтернативные методы отопления классных комнат, чтобы обеспечить безопасную и здоровую среду для студентов.

Именно в этом контексте компания Джона Джойса Bowin Technology приступила к крупной программе исследований и разработок, направленной на минимизацию выбросов диоксида азота от нерелущих газовых обогревателей. Технология Боуна установила задачу решения проблемы выбросов у своего источника: газовой горелки . Это было, несмотря на в целом давно удерживаемую эксперты по газам, что коммерчески оправданные улучшения газа не могли обеспечить резкое снижение оксидов азота (без _x ).

В 1989 году немедленный призыв к снижению уровня диоксида азота в помещении (№ ₂ ) был вызван широко разрекламированными статьями и освещением средств массовой информации в Новом Южном Уэльсе, подчеркивая влияние, которое это химическое вещество оказывает на респираторные чувствительные к людям, такие как астматика и лиц с бронхиальными Проблемы

В жаре дискуссии о качестве воздуха в помещении различным государственным учреждениям в Австралии было рекомендовано переключиться на перемещенные газовые нагреватели и электрическое отопление .

Новый Южный Уэльс, в отличие от объединенных действий австралийской газовой компании , органов здравоохранения и Департамента общественных работ Нового Южного Уэльса, сформулировали первоначальные рекомендации по качеству воздуха в помещении. Эти руководящие принципы сформировались в основе ограничений австралийского газового прибора для выбросов диоксида азота № ₂ от неживых обогревателей, в настоящее время приняли Австралию. ^{[ 4 ]}

Джон Джойс осознал, что ни один другой регулирующий орган за рубежом не прошел различие между NO и № ₂ в своих экологических руководствах или кодексах. Кроме того, оказалось, что требования общего уровня оксидов азота были выполнены независимо от того, были ли выбросы влезены или нет.

Следовательно, Джон Джойс узнал, что «безвредная» часть выбросов NO _x , оксид азота (NO), в присутствии углеводородов (таких как домашние аэрозольные топливные пропеллеты , возможные утечки газа и вход выхлопных выхлопных транспортных средств), превращается в № ₂ . Было обнаружено, что это случай в расследовании школы Нового Южного Уэльса. ^{[ 3 ]} В научном смысле это стало практикой, чтобы рассчитать оба нет + нет ₂ , при измерении оксидов уровней азота в выбросах. Следовательно, теперь обычно используется ссылка на «Total No _X ».

Парниковый газ и фотохимический смог

Природный газ по составу имеет явное преимущество перед другими ископаемыми топливами с точки зрения диоксида углерода , частиц и диоксидов серы, полученных при преобразовании в полезную энергию . В начале 1990 -х годов многочисленные страны находились в процессе замены нефти и угля на природный газ на их потребности в энергетике и электроэнергии .

Чтобы сохранить это преимущество в качестве «экологически чистого» топлива, австралийские газовые коммунальные предприятия эффективно снижают потери газа ( выбросы метана ) в своих поставках и навязывают строгие коды производителей приборов и установщиков от утечки газа .

Тем не менее, эксперты по окружающей среде рассматривают производство оксидов азота в качестве основной угрозы в формировании парниковых газов и фотохимического смога . Взаимодействие Нет _X с углеводородами из выхлопных газов автомобилей и солнечного света также может образовывать низкоуровневый озон . В стратосфере (около 25 км вверх) озон полезен, поглощая жесткую часть ультрафиолетового излучения солнца, но на уровне земли он повреждает материалы и растительность. Это раздражает горло, легкие и глаза, и напряженные упражнения или работа могут стать болезненными. Кроме того, эффективность оксида азота в качестве парникового газа увеличивается на его более длительный срок службы, чем углекислого газа , метана и CFC.

По сути, скорость, с которой образуется низкий уровень озона, определяется углеводородами, в то время как наличие оксидов азота влияет на количество, которое он производит. На этом этапе экологические дебаты делают удивительный поворот, так как отдельные отрасли, как правило, виноваты в эмиссии друг друга в качестве вероятной причины.

Лучшая доступная технология управления (BACT)

Хорошо известно, что обычные « синие пламени » или газовые горелки Бунзена производят оксиды азота на уровнях 30-50 нанограмм на джоул ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} и как таковые не считаются потенциалом для Нет _{снижения x} . Горелки сгорания поверхности или горелки с сияющими плитками в сравнении продуцируют уровни оксидов азота на 60-70% меньше. ^{[ 6 ]} Поэтому исследование Джона Джойса в отношении низких _x горелок вращалось в первую очередь вокруг методов сгорания поверхности. что температура сжигания влияет на образование NO _X. Другая проблема заключалась в том ,

Задача Джона Джойса стала еще более сложной, когда он решил не направлять свое развитие в сторону сияющего типа плиток сгорания поверхности. Использование лучистого нагрева для большинства институциональных целей (кроме точечного нагрева) считается нецелесообразным, как слишком горячее вблизи нагревателя, в то время как потеря лучистого тепла на расстоянии, которое можно достичь, довольно драматично.

Исследования по многочисленным событиям других типов "низких Ни один _х горелки не показали, что до сих пор такие горелки были либо слишком сложными в дизайне, ни в работе, слишком дорогими или непригодными. План Джона Джойса состоял в том, чтобы использовать высокотемпературную стальную сетку, и продолжил производить баллы прототипов , пока не показал «потенциал» Полем

Научный инновационный характер технологий Джона Джойса Lo-No _X подтверждается полной патентной защитой в Австралии , США , Великобритании , Японии , Италии и Франции .

В 1993 году Джон Джойс получил австралийскую дизайн-премию и статус отбора музея мощности за свой ассортимент обогревателей «СКВ», который включает в себя горелки Lo-no _x .

Австралийская академия дизайна выбрала рентабельный газовый нагреватель , который будет представлен в Design Showcase во время национальной конференции «Innovation By Design» в октябре 1994 года.

В Соединенных Штатах горелки Джона Джойса Lo-No _x водонагреватели успешно подверглись ряду исчерпывающих тестов, чтобы доказать, что эти конкретные горелки не выступают в качестве источника воспламенения в присутствии легковоспламеняющихся паров, в результате случайного разлива топлива. Также были проведены обширные тесты, чтобы проверить его сокращение № ₂ .

Энергоэффективность

Более осязаемая экономия затрат определяется при сравнении энергоэффективности газовых нагревателей с низкими _{выбросами x} с обычными склеенными типами. Газовые нагреватели с проблемами выбросов сталкиваются и по своей природе теряют существенные энергии в виде горячих дымовых газов в атмосферу. Кроме того, выбор размещения перемещенных обогревателей значительно нарушен из -за ограничений установки дымохода.

Напротив, выделенные газовые нагреватели с низким уровнем выбросов не требуют системы дымохода. Кроме того, с введением датчиков истощения кислорода и термостатических контролей, они не ставят критическую зависимость от вентиляции, как это было. Эти обогреватели могут быть расположены более удобно и централизованы, чтобы повлиять на оптимальное распределение теплого воздуха. По определению некущено низкому _x газовые нагреватели на 100% эффективны, так как вся тепловая энергия, выделяемая из пламени, преобразуется в полезное тепло.

Применение технологий

Газовые газовые обогреватели, нажившие
Газовые газовые нагреватели, наводненные газом
Водонагреватели с газом наборов

Ссылки

^ Джойс, Дж. (5 августа 1991 г.), в поисках конференции «Лоу no _x» , Австралийская конференция по газовой ассоциации
^ Австралийский патентный документ №: AU-B-16047/92
^ Jump up to: ^а ^{беременный} S McPhail и Betts; Безлижные газовые нагреватели в государственных школах штата Новый Южный Уэльс Proc 11th Clean Air Conf, Clean Air Soc Aust и New Zealand, 5–10 июля 1992 г., Брисбен
^ Jump up to: ^а ^{беременный} AS 4553-2000 (AG 103-2000) Газовые приборы.
^ Ultra-Low no ₂ Необрученный исследование нагревателя газа , доктор Ибрагим Тас, 2004
^ Jump up to: ^а ^{беременный} J Bromly и Dong-Ke Zhang, Луиса и соавторов прокомментируя опубликованную статью, посвященную неработающим газовым нагревателям в школах, проведенным Центром топлива и энергетики , Университет Технологии Кертина , Перт, Вашингтон, 2004

Внешние ссылки

Стандарты выбросов оксидов азота для бытовых газовых приборов. Фоновое исследование

[1] Джойс, Дж. (5 августа 1991 г.), в поисках конференции «Лоу no _x» , Австралийская конференция по газовой ассоциации

[2] Австралийский патентный документ №: AU-B-16047/92

[A_Betts_1992-3] Jump up to: ^а ^{беременный} S McPhail и Betts; Безлижные газовые нагреватели в государственных школах штата Новый Южный Уэльс Proc 11th Clean Air Conf, Clean Air Soc Aust и New Zealand, 5–10 июля 1992 г., Брисбен

[AS_4553-2000-4] Jump up to: ^а ^{беременный} AS 4553-2000 (AG 103-2000) Газовые приборы.

[5] Ultra-Low no ₂ Необрученный исследование нагревателя газа , доктор Ибрагим Тас, 2004

[Bromly,_Zhang-6] Jump up to: ^а ^{беременный} J Bromly и Dong-Ke Zhang, Луиса и соавторов прокомментируя опубликованную статью, посвященную неработающим газовым нагревателям в школах, проведенным Центром топлива и энергетики , Университет Технологии Кертина , Перт, Вашингтон, 2004

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]