Разработка способа снижения выбросов токсических газов в рудничную атмосферу при работе горного оборудования с дизельным приводом

• Автор: Аврух, Леонид Моисеевич
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 204 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ . .

. Машины о дизельным приводом источник загрязнения

атмосферы горных выработок оксидами азрта . .

1.2. Образование, оксидов азота в процессе сгорания, топлива

в дизельном двигателе . .

1.3. Анализ факторов, влияющих на концентрацию оксидов азота

в отработавших газах дизельных двигателей, и пути их

снижения в подземных условиях . .

1.4. Существующие способы снижения концентрации оксидов азота в отработавших газах дизельных двигателей., работающих в горных выработках.
1.5. Цель и задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ КОЕЦЕНТРАЦЙИ ОКСИДОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В ГОРгЫХ ВЫРАБОТКАХ .
2.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
2.2. Методика проведения экспериментальных исследований. .
2.3. Экспериментальная установка для проведения исследований. сокращения выброоов оксидов азота в рудничную атмосферу
2.4. Оценка погрешности измеряемых показателей и достоверности полученных результатов .
2.5. Исследование, способов снижения выбросов оксидов азота в рудничную атмосферу с отработавшими газами дизельного двигателя
2.6. Выводы
3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ АЗОТА, ПОСТУПАЮЩИХ В РУДНИЧНУЮ АТМОСФЕРУ ПРИ. РАБОТЕ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
Основные предпосылки аналитических исследований. .
3.2. Определение, коэффициента избытка воздуха при перепуске части отработавших газов и добавка воды к. всасываемому заряду дизельного двигателя, эксплуатирующегося в горных выработках
3.3. Определение состава продуктов сгорания, поступающих
в рудничную атмосферу при работе двигателя с перепуском части отработавших газов и добавкой, воды. .
3.4. Аналитические исследования, по определению степени перепуска
3.5. Определение, предельных значений степени перепуска
с л.i
3.6. Определение аналитической связи между уменьшением концентрации оксидов азота и параметрами г и л У
3.7. Достоверность полученного уравнения .
3.8. Необходимость оптимизации способов снижения концентрации оксидов азота у горного оборудования о дизельным приводом.
3.9. Выводы .
4. ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКСИДОВ
АЗОТА ДО УСТАНОВЛЕННОЙ НОРМЫ . .
4.1. Аналитические, исследования по определению мощности и расхода топлива дизельного двигателя, работающего в горных выработках.
4.2. Выбор оптимального способа снижения концентрации оксидов азота до безопасного уровня
4.3. Пример выбора оптимальных параметров способа снижения концентрации 0х до установленной нормы.
4.4. В ы в о д ы.
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИИ. . . .
5.1. Выбор способа снижения концентрации окоидов азота до установленной нормы для трактора МТЗ, эксплуатирую
цегося б горных выработках
Расчет устройства, снижения концентрации оксидов азота, трактора МТЗ, выполняющего вспомогательные горные боты.
5.3. Стендовые испытания устройства снижения, выбросов оксидов азота в рудничную атмосферу.
5.4. Шахтные, испытания снижения, концентрации оксидов азота
до установленной нормы.
5.5. Расчет экономической эффективности разработанного способа снижения, концентрации оксидов азота
5.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ГЩК оксидов азота на рабочих местах и в кабинах водителей, машинистов ,,,, и др. Так, на шахте Капитальная1 Вышневогорского рудоуправления и на шахтах и бис Североуральского бокситового рудника при эксплуатации машин, и механизмов с дизельным приводом концентрации оксидов азота превышали ПДК в 2. Таблица 1. Самоходный полок. СВД4Н Вспомогательн. ДТ
МТ8 Д0 Вспомогательн. МТЗ Д Вспомогательн. Т ДЕ Вспомогательн. ПСШ Т6М Т Д2 Перевозка грузов Вспомогательн. Вспомогательн. Аналогичная картина наблюдается и на Норильском ГОКе, где установлена необходимость увеличения требуемого количества воздуха в 2 раза и более для обеспечения безопасных условий эксплуатации машин и механизмов с дизельным приводом . Нерешенной остается проблема снижения концентрации оксидов азота в отработавших газах машин и механизмов, работающих на рудниках железнорудной промышленности . Таким образом, существует реальная необходимость в проведении работ, направленных на снижение, концентрации оксидов азота, выбрасываемых машинами и механизмами с дизельным приводом в атмосферу горных выработок для обеспечения безопасных условий труда. Образование, оксидов азота в процессе сгораниа топлива в дизельном двигателе. М2О, О0, О2О3, МО 2, МОъ, М2О4, М2 Об . Физикохимические свойства оксидов азота и их токсикологическое воздействие на организм человека и окружающую среду подробно рассмотрены в работе . Установлено, что в отработавших газах дизельных двигателей содержатся только МО и МО 2 , причем доля Ж не. В двигателях внутреннего сгорания в том числа и в дизельных двигателях происходит, процесс преобразования тепловой энергии в механическую работу. В процессе сгорания топлива в дизельном двигателе достигаются. Рпа. АМа. Тплх 0. В качестве окислителя топлива используется кислород, содержащийся в воздухе Установлено, что для полного сгорания I кг топлива требуется. Воздух представляет собой, смесь газов. Современные дизельные двигатели работают с избытком воздуха, коэффициент которого с. Кислород и азот воздуха не участвующие в процессе, сгорания, при имеющихся. А. становятся реакционноспособными и, соединяясь между собой, образуют оксид азота. Впервые механизм образования оксида азота при горении топлива был предложен в году Зельдовичем Я. Б., Садовниковым П. ФранкКаменецким Д. А. . НН. Мг МО М, МОъ МОО. Следует отметить, что предложенный механизм Зельдовича находится в хорошем соответствии с экспериментальнонаблюдаемыми скоростями образования МО в послепламенных продуктах, где. АОх может быть фронт пламени, пребывание, смеси в котором составляет ничтожно маленький промежуток времени. При этом скорость образования т во фронте пламени значительно выше, чем в послепламенных продуктах. Это явление может быть объяснено тем, что предположение, о равновесном составе газа в сгоревших продуктах послепламенной зоны неприменимо к атомарному кислороду в углеводородных пламенах, поскольку его концентрация может значительно превысить равновесные значения, как указано в работах , , . Так как скорость образования АОх по механизму Зельдовича пропорциональна атомарному кислороду, то повышенная скорость образования Ох во фронте пламени происходит в промежуток, времени, в течение которого имеет место сверхравновесная концентрация атомарного кислорода. Следует отметить, что явление, образования АОх во фронте пламени изучено еще недостаточно, так как обнаружено сравнительно недавно год. В дизельных двигателях процесс сгорания характеризуется большой сложностью здесь в сжатый воздушный заряд впрыскивается топливо, которое, испаряясь, смешивается в воздухом. При этом процесс смесеобразования протекает во времени так, что все его периоды в камере сгорания происходят параллельно. Вследствие этого до настоящего времени не существует физической модели образования АОх в дизельном двигателе, хотя попытки создания модели ведутся, например, в МАДИ , Ворошиловградском индустриальном институте , и др. Однако необходимо отметить, что для качественной оценки содержания б отработавших газах дизельного двигателя можно успешно применять механизм Зельдовича с рядом допущений.