Способ и устройство снижения дымности и уровня шума в помещениях при работе в них дизельных двигателей

• Автор: Стражев, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Содержание
Реферат

Перечень условных обозначений и терминов.

Введение

1. Анализ способов и средств по снижению токсичности

отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

1.1 Состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и предельно допустимые концентрации

токсичных веществ

1.2 Основные пути снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей

1.3 Анализ основных способов и средств снижения токсичности и дымности отработавших газов в системе

выпуска дизельных двигателей.

1.3.1 Использование фильтров для улавливания частиц.
1.3.2 Нейтрализация токсичных веществ отработавших газов
1.3.2.1 Термическая нейтрализация
1.3.2.2 Жидкостная нейтрализация.
1.3.2.3 Каталитическая нейтрализация.
1.3.2.4 Комбинированные системы нейтрализации
1.4 Экологические аспекты негативного влияния на условия труда рабочего персонала при работе мобильных энергетических средств в помещениях ограниченного объема, оснащенных дизельными двигателями.
1.4.1 Образование и структура сажевых частиц. Анализ токсичности дизельной сажи и факторов, способствующих
ее образованию в цилиндрах дизельного двигателя
1.4.2 Основные способы снижения содержания сажи
в отработавших газах дизельного двигателя
1.5 Анализ выполненных исследований по нейтрализации
частиц сажи в выпускной системе дизельных двигателей.
1.6 Обоснование выбора метода снижения токсичности и дымности отработавших газов в системе выпуска
дизельного двигателя.
1.7 Анализ эффективности работы электрических фильтров
по снижению концентрации частиц сажи в выхлопе дизельного двигателя
1.8 Постановка проблемы, цель работы и задачи научного исследования.
2. Экспериментальное определение состояния атмосферы в
помещениях теплиц до и после выполнения механизированных работ с использованием трактора.
2.1 Программа и методика исследований.
2.2 Результаты измерений параметров воздушной среды теплицы до и после проведения механизированных работ
с использованием трактора
Выводы.
3. Теория процесса очистки отработавших газов от сажи с
помощью электрического фильтра на выпуске дизельного двигателя.
3.1 Теоретический анализ динамики загрязнения воздушной среды теплицы токсичными компонентами дизельного выхлопа при выполнении механизированных работ с использованием трактора
3.2 Конструктивно технологическая схема электрического фильтра для улавливания частиц сажи в системе выпуска дизельного двигателя.
3.3 Определение количества отработавших газов дизельного
двигателя трактора при проведении механизированных
работ в помещении теплицы.
3.4 Теоретический анализ действия сил в электрофильтре на взвешенную в потоке отработавших газов частицу сажи
3.5 Определение основных параметров работы электрофильтра
3.5.1 Расчет геометрических параметров электрофильтра.
3.5.2 Определение основных электрических параметров
работы электрофильтра
3.5.3 Расчет степени очистки от сажи отработавших газов дизельного двигателя.
3.5.4 Расчет жесткости пружины маслоуловителя электрофильтра
3.6 Определение газодинамического сопротивления отработавшим
газам двигателя трактора в электрическом фильтре.
Выводы.
4. Лабораторные исследования способа снижения дымности
отработавших газов и уровня шума работы дизельного двигателя трактора на выпуске в электрическом фильтре
4.1 Программа лабораторных исследований
4.2 Методика проведения лабораторных исследований
4.3 Результаты лабораторных исследований.
4.3.1 Результаты исследований влияния установки в системе выпуска трактора электрофильтра на эффективные показатели работы двигателя и параметры отработавших газов.
4.3.2 Результаты исследований степени влияния величины
высоковольтного напряжения питания электрического фильтра и времени нахождения сажевых частиц в его активной зоне на дымность отработавших газов трактора на основе планирования эксперимента.
4.4 Обработка результатов лабораторных исследования
4.5 Результаты измерений уровня шума работы двигателя трактора.
Выводы.
5 Производственная проверка работоспособности и эффективности конструкции устройства для очистки отработавших газов дизельного двигателя и экономический эффект от его внедрения в систему выпуска трактора.
5.1 Производственная проверка работоспособности и эффективности работы электрического фильтра по очистке дизельного выхлопа
5.1.1 Программа и методика проверки
5.1.2 Результаты производственной проверки эффективности работы системы очистки.
5.2. Экономический эффект.
5.2.1 Расчет экономического ущерба, при эксплуатации в помещении теплиц машино тракторного агрегата со штатной системой выпуска отработавших газов
5.2.2 Расчет экономического ущерба, при эксплуатации
в помещении теплиц машино тракторного агрегата с модернизированной системой выпуска отработавших
газов и экономический эффект от ее использования.
Выводы
Общие выводы и рекомендации производству.
Литература


Производственные испытания в помещениях теплиц и складов показали работоспособность и эффективность использования предлагаемой системы очистки, а экономические расчеты выявили экономический эффект, заключающийся в улучшении условий труда рабочего персонала за счет снижения загрязнения воздушной среды токсичными веществами и уменьшения уровня шума при работе мобильных энергетических средств. Б сера. Спдк предельно допустимая концентрация токсичного компонента, мгм3. Нп суммарные потери напора ОГ, м. Н напор ОГ на входе в электрофильтр, м. ОГ на выходе из электрофильтра, м. Я коэффициент гидравлического трения выхлопных газов в ЭФ. Рт показания нагрузки динамометра стенда, Н. Овес трактора, Н. Вт пт показания тахометра стенда, обмин. Втч. Эуп ущерб, наносимый ьым соединением, руб. Д среднестатистическая величина годового производство продукции в пересчете на одного работника, руб. Эи1ТРВИ величина экономического ущерба, определяемая совокупным действием внешних источников шума и работой дизельного двигателя машинотракторного агрегата, руб. Широкомасштабное использование техники в сельском хозяйстве способствует повышению эффективности и производительности труда, однако оно связано и с отрицательными последствиями, уменьшение влияния которых является одной из главных экологических задач в аграрном секторе. Подавляющее количество токсичных веществ ТВ, выделяемых при работе тракторов и автомобилей, поступает в атмосферу с отработавшими газами ОГ двигателей внутреннего сгорания ДВС. Это приводит к снижению урожайности и продуктивности животноводства, разрушению строительных материалов, повышенным концентрациям вредных веществ в кабинах транспортных средств и помещениях цехов. По зарубежным данным, общий ущерб, вызванный загрязнением воздушной среды в развитых странах составляет десятки миллиардов долларов ежегодно ,,. Поэтому проблема загрязнения атмосферы приобрела серьезную социальную и политическую значимость. Анализ состояния проблемы антропогенного и техногенного воздействия транспортного комплекса на окружающую среду позволяет сделать следующий вывод. При существующих тенденциях в развитии транспортного комплекса России технического уровня тракторов и автомобилей, качества топлив и масел, состоянию работ по контролю и уменьшению вредных выбросов его негативное воздействие на окружающую среду через 5. Поэтому очевидна актуальность и необходимость разработки и внедрения эффективных методов и средств для очистки ОГ двигателей с повышенным ресурсом работы, не снижающих топливноэкономических показателей двигателей. Снижение вредного влияния ОГ улучшает условия труда людей, развитие животных, увеличивает срок службы зданий и сооружений, что в конечном итоге приводит к сокращению потерь рабочего времени, повышению продуктивности животных, снижению эксплуатационных затрат на содержание зданий и сооружений. Дизельные двигатели необходимо рассматривать как наиболее перспективный и распространенный тип ДВС практически во всех отраслях сельского хозяйства. Особую актуальность имеет снижение токсичности и дымности ДВС автотракторной техники, эксплуатирующейся в местах с ограниченным воздухообменном в шахтах, карьерах, теплицах, фермах и др. Многочисленными исследованиями ,,, установлено, что даже после непродолжительной работы транспортного средства внутри помещения, содержание токсичных составляющих ОГ воздухе рабочей зоны превышает предельнодопустимые концентрации ГТДК в несколько раз. Это в свою очередь негативно сказывается на здоровье людей и животных, росте возделываемых культур, а, следовательно, на качестве и количестве производимой продукции. Существующие способы снижения токсичности автотракторных двигателей в основном заключаются в конструктивных изменениях двигателей с целью воздействия на характер протекания рабочего процесса, применении альтернативных видов топлива и присадок к нему, рециркуляции ОГ, а также в оснащении двигателей нейтрализаторами и сажевыми фильтрами ,,. Меры, связанные с внесением существенных изменений в конструкции двигателей, а также с применением альтернативных видов топлива, потребуют серьезной перестройки промышленности, сырьевой базы, вложения крупных инвестиций, что в условиях реорганизации российской экономики, вряд ли возможно.