ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2019
Просмотров: 876
Скачиваний: 11
6
Рефрижераторный подвижной состав
Специфическим передвижным объектом загрязнения атмосферы является
рефрижераторный подвижной состав, для которого характерны два источника
образования загрязняющих веществ: первый – образование отходящих газов при
работе дизельных установок, используемых для циркуляции фреона или
других
реагентов в вагонах-рефрижераторах; вторым источником загрязнения является
испарение охладительных реагентов, и прежде всего фреонов, оказывающих
крайне отрицательное воздействие на воздушную среду, приводящее к
истончению озонового слоя в атмосфере Земли. По экспертным оценкам
специалистов, суммарный годовой объем загрязняющих веществ от дизельных
установок рефрижераторных секций достигает порядка 70 тыс. т/год, что
составляет 4 % от общего объема загрязнений.
Негативное воздействие выбросов рефрижераторного подвижного состава
многократно усиливается в местах его погрузки и выгрузки в связи с увеличением
локальных концентраций загрязнений за счет долгосрочного значительного
скопления рефрижераторных секций, обусловленного неравномерностью
сезонных поступлений перевозимой сельскохозяйственной продукции.
Расчет величин выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами
дизелей рефрижераторного подвижного состава производится с учетом
количества вагонов в секции, типа дизеля, режима его работы, времени работы
на каждом режиме, суммарного времени работы дизеля (в сутки, месяц, год) в
часах, а также технического состояния дизеля.
Путевая дорожная техника
Величины выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами
дизелей путевой железнодорожной техники зависят от многих факторов. В том
числе: от типа дизеля, удельного выброса загрязняющего вещества на холостом
ходу, времени работы на холостом ходу, эффективной мощности и средней
эксплуатационной нагрузки дизеля, суммарного времени работы данной
машины (в сутки, месяц, год) в часах, технического состояния дизеля и
климатических условий.
Автотранспорт
Автотранспорт относится к передвижным источникам загрязнения.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения
свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха его токсичными
соединениями. Свинец, входящий в состав тетраэтилсвинца, добавляемого к
бензину в качестве антидетонатора, выбрасывается в окружающую среду в виде
аэрозолей неорганических солей и окислов. Около 70 % свинца, добавляемого к
7
бензину, с выхлопными газами попадает в атмосферу. Из них 30 % оседают на
земле сразу за срезом выпускной трубы автомобиля, а 40 % остается в
атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности при
использовании этилированного бензина выделяет 2,5–3 кг свинца в год.
Кроме того, токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
являются и отработавшие картерные газы, пары топлива из карбюратора и
топливного бака.
Основная часть токсичных примесей поступает в атмосферу с
отработавшими газами. С картерными газами и парами топлива в атмосферу
поступают углеводороды в количестве до 45 % от общего выброса. В табл. 2
приведен состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.
Таблица 2
Состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
Компоненты
Объемная доля, %
карбюраторные ДВС
дизельные ДВС
Нетоксичные:
N
2
О
2
Н
2
0 (пары)
СО
2
74
–77
0,3
–8
3,0
–5,5
5,0
–12
76
–78
2
–18
0,5
–4,0
1,0
–10
Токсичные:
СО
NO
x
в пересчёте на N
2
0
5
Углеводороды
Альдегиды
Сажа
Бенз(а)пирен
0,5
–12,0
до 0,8
0,2
–3,0
до 0,2 мг/л
0
–0,4 г/м
3
10
–20мкг/м
3
0,01
–0,50 0,
0,0002
–0,5
0,009
–0,5
0,001
–0,09 мг/л
0,01
–1,1 г/м
3
до 10 мкг/м
3
Наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторного двигателя за
счёт большого выброса СО и NO
x
и углеводородов. Дизельные двигатели
выбрасывают сажу, частицы которой могут содержать адсорбированные
токсичные вещества, в том числе канцерогенные.
Для автомобилей с бензиновыми двигателями рассчитывается выброс
оксида углерода – СО, углеводородов – СН, оксидов азота – NO
x
, в пересчёте на
диоксид азота N0
2
, твердых частиц – С, соединений серы в пересчете на диоксид
серы S0
2
и соединений свинца – Рb. Выброс свинца рассчитывается только для
тех регионов, где используется этилированный бензин.
8
Для автомобилей с дизельными двигателями рассчитываются выбросы СО,
СН, NO
x
,
С, S0
2
, а для автомобилей, работающих на газовом топливе,
определяются только СО, СН, N0
x
.
Выбросы загрязняющих веществ зависят от типа ДВС (карбюраторный или
дизельный), класса автомобиля (малый, средний, большой) и условий хранения.
На величину выбросов влияют время прогрева и работы на холостом ходу,
пробег по территории при въезде и выезде, периоды года (холодный,
переходный и теплый), а также частота выезда автомобилей со стоянки за час.
Для определения общего валового выброса одинаковых загрязняющих
веществ они суммируются по всем периодам года.
Уменьшение выбросов загрязняющих веществ от автомобилей возможно
при переходе с карбюраторных двигателей на дизельные. В перспективе
автотранспорт должен перейти на альтернативное топливо и новые виды
транспортных средств.
Самостоятельная работа
Задача №1.
Определить валовый выброс загрязнителей с k тепловозов
заданного типа, работающих на территории депо в среднем t часов в сутки, n дней
в году, из них: а) % времени при 25 % режиме работы двигателя, b) при 50 %
режиме работы двигателя и с) % на холостом ходу. Исходные данные для расчета
приведены в таблице.
Исходные
данные
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Тип
тепловозов
2ТЭ
10
В
Т
Э
М2
2ТЭ
10
Л
2ТЭ
11
6
Ч
МЭ3
2ТЭ
10
В
2М62
Т
Э
М2
Ч
МЭ3
2ТЭ
10
Л
Кол-во
тепловозов, k
2
3
2
4
3
2
3
4
3
2
Кол-во дней в
году, n
350
340
330
320
310
350
340
330
320
310
а, % времени
50
60
70
55
50
55
65
50
60
50
b
, % времени
20
20
20
25
30
20
20
20
30
20
с, % времени
30
20
10
20
20
25
15
30
10
30
Время работы
тепловозов в
сутки, t, ч
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
9
Методические указания
1.
Валовый выброс загрязнений с работающих тепловозов M
i
, кг/год,
рассчитывается отдельно для каждого режима по формуле :
M
i
=g
i
t
р
k
n,
где g
i
– удельный выброс загрязнителей, кг/час, (по приложению 1);
n
– количество дней работы двигателя в году; k – количество тепловозов;
t
р
– время работы двигателя в день в соответствующем режиме, ч:
100
;
c
или
b
a
t
t
p
.
2. Определить суммарный валовый выброс на всех режимах отдельно по
каждому загрязнителю.
3.Установить класс опасности каждого загрязнителя (приложение 2).
4.Сделать выводы.
Задача 2. Рефрижераторный подвижной состав сформирован в секции,
состоящие из различного количества вагонов. Силовыми установками секций
являются дизели различной мощности. Определить выбросы сажи от дизелей
рефрижераторов. Исходные данные для расчета приведены в таблице.
Исходные
данные
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Тип секции
5
Б
М
3
ZA
-5
ZB
-5
1
2
ва
го
нов
2
1
ва
го
н
2
3
ва
го
на
APB
5
БМ
3
ZA
-5
ZB
-5
Суммарное
время
работы
в
часах за год
3
6
0
0
4
0
0
0
4
3
0
0
4
8
0
0
5
1
0
0
5
5
0
0
5
8
0
0
6
2
0
0
6
7
0
0
7
5
0
0
Техническое
состояние
дизеля
Срок эксплуатации
менее двух лет
Срок эксплуатации
более двух лет
10
Методические указания
1.
Валовый выброс сажи (кг) на одном из пяти режимов определяется по
формуле:
,
K
T
q
G
k
k
k
где
q
k
– удельный выброс сажи при работе дизеля на k-м режиме, кг/ч.
Данные для основных типов дизеля, установленных на рефрижераторных
секциях, приведены в таблице 1;
k
– доля времени работы двигателя на k-м
режиме (ориентировочные статические данные в % приведены в таблице 2);
T
– суммарное время работы дизеля рефрижераторной секции за год в часах;
К – коэффициент влияния технического состояния дизелей, равный 1,2 для
дизелей со сроком службы более двух лет и 1,0 для дизелей со сроком
эксплуатации менее двух лет.
Таблица 1
Значения удельных выбросов сажи (q
k
, кг/ч) с отработавшими газами дизелей
рефрижераторного подвижного состава
Тип секции
Марка
дизеля
Режим работы двигателя
холостой
ход
25%
50%
75%
максимальная
мощность
5БМ3
КЧ51М-1
0,0004
0,0009 0,0059 0,0176
0,094
ZA-5
4NVD-21
0,0003
0,0008 0,0068 0,0135
0,072
ZB-5
4NVD
21/15
0,0004
0,001
0,006
0,018
0,096
12-
вагонная
секция
4NVD-21
0,0003
0,0008 0,0068 0,0135
0,072
21-
вагонная
секция
6NVD-21
0,0005
0,0012 0,0072
0,021
0,112
23-
вагонная
секция
4DV-224
0,0004
0,0008 0,0053
0,159
0,085
Автономный
рефрижераторный
вагон АРВ
4NVD-21,5
0,0001
0,0002 0,0014 0,0041
0,0219
2. Определить суммарный валовый выброс сажи на всех пяти режимах.
3. Значение удельных выбросов сажи и распределения времени работы
дизелей на разных режимах приведены в таблице 2.