Снижение вредных выбросов дизелей при испытании транспортных средств

• Автор: Громова, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.22.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 191 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ДВС. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЛЕЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Состояние проблемы воздействия на окружающую среду транспортных систем

1.2. Пути снижения вредных выбросов ДВС

1.3. Системный подход к решению проблемы очистки вредных выбросов дизелей подвижного состава

1.4. 1,ели и задачи исследований

1.5. Классификация способов снижения вредных выбросов тепловозных дизелей

1.6. Оценка эффективности различных методов нейтрализации отработавших газов ДВС

1.7. Методы очистки вредных выбросов, применяемые на передвижных источниках

1.8. Методы очистки отработавших газов с последующей утилизацией теплоты
1.9. Системы очистки вредных выбросов на станциях реостатных испытаний
1 Применение фильтров для очистки газов
1 Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО МЕТОДА СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДВС ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
2.1. Анализ количества теплоты, необходимой для разогрева трубопровода и времени выхода на стационарный режим
работы
2.2. Анализ зависимости температуры отработавших газов на входе в
энергоагрегат от количества теплоты, переданной газами в окружающую среду
2.3. Определение теплофизических характеристик
продуктов сгорания
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВ
СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДИЗЕЛЕЙ
3.1. Основные принципы работы термического устройства снижения
вредных выбросов тепловозных дизелей на станциях реостатных испытаний
3.2. Самоочищающийся фильтр для очистки газовых потоков
3.3. Компьютерный расчет термического устройства снижения
вредных выбросов тепловозных дизелей на станциях реостатных испытаний
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ОТРАБОТАВШИХ
ГАЗОВ ДВС
4.1. Схема экспериментальной установки и методика проведения
эксперимента
4.2. Приборная база эксперимента
4.3. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
5.1. Методики оценки качества окружающей среды
5.1.1. Использование ЭВМ при оценки качества атмосферного воздуха
5.2. Расчет экономического эффекта от внедрения разработанной
системы снижения вредных выбросов ДВС
5.2.1. Капитальные затраты
5.2.2. Эксплуатационные затраты
5.2.3. Расчеты платы за выбросы
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Во второй главе проведено теоретическое обоснование применения термического метода для снижения ВВ от ДВС. В главе рассматривается влияние нестационарного теплообмена, конструктивных и гидравлических параметров на концентрацию ЗВ в атмосферном воздухе. Уточнены методики определения теплофизических характеристик продуктов сгорания ДВС и потерь теплоты при транспортировке ОГ. Третья глава посвящена совершенствованию устройств снижения ВВ ДВС, цель которых заключается в снижении концентрации ЗВ в атмосферном воздухе, экономии энергоресурсов, повышении надежности систем регенерации и поддержании постоянного аэродинамического сопротивления. Показаны схемы обвязки разработанных устройств на станциях реостатных испытаний. ЗВ от ДТ. Приведена методика и результаты компьютерных расчетов показателей, влияющих на концентрацию ЗВ от ДТ, при термическом методе. В четвертой главе описана экспериментальная установка. Представлены методики проведения экспериментов, выполнена обработка и анализ экспериментальных данных. В пятой главе рассмотрены вопросы ОКАВ и эффективности разработанных установок. Уточнена методика ОКАВ, рассчитана экономическая эффективность (для депо со временем проведения реостатных испытаний в объеме 0 ч/год), которая составляет около 0 тыс. ВВ. При учете полного ущерба, наносимого ОС, и его снижению благодаря внедрению разработанных установок, экономическая эффективность за лет составит около 8,8 млн руб. Разработанные технологии могут быть использованы для повышения конкурентоспособности железнодорожного комплекса, поскольку экологическая составляющая заложена в себестоимость, а выплаты за превышения нормативов выбросов идут за счет прибыли предприятия. Предложенные варианты могут применяться для снижения ВВ от подвижного состава и от стационарных энергоустановок транспортных узлов. Результаты работы могут быть реализованы и в других отраслях промышленности, например, в промышленном железнодорожном транспорте и в автотранспорте. ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ДВС. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЛЕЙ. Транспортный комплекс России по-прежнему остается одним из самых крупных загрязнителей ОС среди других отраслей экономики. Ежегодный экологический ущерб от транспортного комплекса составляет около 1,5 % валового национального продукта России. Наибольший экологический ущерб (,7 %) приносит автотранспортный комплекс, ущерб от железнодорожного транспорта достигает ,7 %, воздушного - 4,5 %, морского - 3,6 %. В среднем по России доля транспорта в загрязнении атмосферного воздуха составляет - %, а в крупных городах - до %. Вредному воздействию загрязнения воздуха транспортными выбросами на уровне повышенного и недопустимо высокого риска для здоровья подвергается не менее млн горожан (приложение 1 рис. П1 Л) [1,2]. ОС и человека и не вступающими в химические реакции; изменение морфологического и структурного состояния почв, их нарушение при работе строительной техники, выработке карьеров и т. В таблицах 1. ЗВ от транспортных средств и от стационарных источников транспортного комплекса по России за год [ 1 ]. Таблица 1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу транспортными средствами, тыс. Морской ,6 8,0 ,4 2. Дорожные машины 8 5,5 9,1 0, 2. Анализируя данные табл. Таблица 1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу стационарными объектами транспортного комплекса, тыс. Вил транспорта со с„нт N0, С 2 РЬ Тв. Это подтверждает и вывод из рис. ВВ, из них наибольший вред ОС оказывают различные энергоустановки, передвижные источники и пункты реостатных испытаний. Локомотивные депо являются одним из самых многочисленных видов предприятий железнодорожного транспорта, наносящих значительный вред ОС. На территориях депо сжигается до % всего топлива, расходуемого тепловозами []. Анализ существующей системы эксплуатации и ремонта тепловозов показал, что 6 - 7 % от годового времени работы каждый тепловоз находится на плановых видах ремонта []. Объемы работ постоянно возрастают в связи с тем, что по нормам необходимо выполнить 3-4 ремонта, фактически тепловозы ремонтируются до 7 раз. Рис.