Книга - Охрана окружающей среды - Белов (1991) (994567), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Конструктивно фильтроэлементы выполняют в виде многоканальных моноблоков, объемно-проволочных элементов и в виде намотанных на перфорированную трубу стеклокерамических нитей, допускающих регенерацн ю п р н 600'С. 1.1ссмотря на то что выбросы токсичных веществ (С„Н и СО) из картера и топливной системы двигателя по крайней мере на порядок ниже выбросов выхлопных газов, в настоящее время разрабатываются 13) методы сжигания картерных газов ДВС. Известна замкнутая схема нейтрализации картерных газов с подачей их во впускной трубопровод двигателя с последующим дожиганнем.
Замкнутая система вентиляции картера с возвращением картерпых газов до карбюратора уменьшает выделение в атмосферу углеводородов на 1Π— 30 4ю оксидов азота на 5 — 25а/о, но при этом увеличивается выброс оксида углерода на 10 — 357о. При возвращении картерных газов после карбюратора снижается выброс С„Н на 10 — 40~/о, СО на 1Π— 25',(,, но возрастает выброс ХО„на 1Π— 40 1о. Для предотвращения выбросов паров бензина из топливной системы, основная часть которых поступает в атмосферу, когда двигатель не работает, на автомобилях устанавливают систему обезвреживания испарений топлива из карбюратора и топливного бака [3), состоящую нз трех основных узлов (рнс.
49): герметичного топливного бака 1 со специальной емкостью 2 для компенсации теплового расширения топлива; крышки 3 топливно-заправочной горловины бака с 1 двусторонним предохранительным клапаном для предотвращения чрезмерного давления нли разрежения в баке; адсорбера 4 для поглощения паров 7 топлива прн выключенном дви- гателе с системой возврата паРис. 49. Схема улавливания паров топлива бензивового ДВС ров во впускной тракт двигате- ля во время его работы.
В качестве адсорбента используют активнрованный уголь. Соблюдение регламента технического обслуживания и контроль состава ОГ ДВС позволяет значительно сократить токсичные выбросы в атмосферу. Изнестно, что при 160 тыс. км пробега и при отсутствии контроля выбросы СО возрастают в 3,3 раза, а С„Н в 2,5 раза. Повышение экологических показателей ГТДУ достигается совершенствованием процесса сгорания топлива, применением альтернативного топлива (сжижснный газ, водород и др.), рациональной организацией движения в аэропортах. 1зо Увеличение времени пребывания продуктов сгорания в камере сгорания ГТДУ сопровождается увеличением полноты сгорания (уменьшение содержания СО и С Н„в продуктах сгорания) и содержания в них оксидов азота.
Поэтому, изменяя время пребывания газа в камере сгорания, можно достичь лишь минимальной токсичности продуктов сгорания, а пе устранить ее полностью. Более эффективным средством снижения токсичности ГТДУ является применение способов подачи топлива, обеспечивающих более равномерное смещение топлива и воздуха. К ним относятся устройства с предварительным испарением топлива, форсунки с аэрацией топлива и др. Испытания на модельных камерах свидетельствуют о том, что такими способами можно снизить содержание в продуктах сгорания С,Н~ более чем на порядок, СΠ— в несколько раз, обеспечить бездымный выхлоп и уменьшить содержание ь(0„.
Существенное снижение содержания г(О„в продуктах сгорания ГТДУ достигается при стадийном процессе сгорания топлива в двухзонных камерах сгорания. В таких камерах основная часть топлива на режимах большой тяги сжигается в виде предварительно подготовленной бедной смеси (а>1). Меньшая часть топлива ( 25$) сжигается в виде богатой смеси (а 1), где и образуются в основном оксиды азота, Опыты показывают, что при таком сгорании можно снизить содержание ХО„в 2 раза. Решение экологических проблем, связанных с применением ракетной техники, основано на использовании экологически безопасного топлива и прежде всего кислорода и водорода.
й 18. РАССЕИВАНИЕ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т. п.
Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное — распределением температур в вертикальном направлении. На рис. 50 показано распределение концентрации вредных веществ в атмосфере над факелом организованного высокого источника выброса. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы: переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; задымление с максималь- 139 ным содер>каннем вредных веществ и постепенное снижение уровня загрязнения.
Зона задымления является наиболее опасной для населения и должна быть исключена из селитебной застройки. Размеры этой зоны в зависимости от метеорологических условий находятся в пределах 10 — 49 высот трубы. переарога гранила Рис. 50, Распределение концентрации вредных веществ в атмосфере от организованного высоко~о источника выбросов Максимальная концентрация прямо пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату его высоты над землей.
Подъем горячих струй почти полностью обусловлен подъемной силой газов, имеющих более высокую температуру, чем окружающий воздух. Повышение температуры и момента количества дннжения выбрасываемых газов приводит к увеличению подъемной силы и снижению их приземнои концентрации.
При выбросах через высокие трубы нли при факельном выбросе в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под действием вертикальных потоков. Высокие скорости ветра увеличивают разбавляюшую роль атмосферы, способствуя более низким приземиым концентрациям в направлении ветра. Движение загрязняющих веществ вместе с воздушными массами, перемещаемыми ветром, приводит к тому, что турбулентные вихри изгибают, разрывают поток н перемешивают его с окружающими воздушными массами. Разбавление вдоль оси струи пропорционально средней скорости ветра о„па высоте струи.
Вместе с тем с увеличением о уменьшается высота факела над устьем трубы. Поэтому для источников выбросов вводят понятие оласной скорости ветра, при которой приземные концентрации имеют наибольшие значения. Для того чтобы предотвратить отклонение струи вблизи от горловины трубы, скорость выбрасываемого газа шг долж- 140 >2+4 0,6 >4 †:6 >6+10 0,6 1,0 ПДКрв мг/м (2 0,3 Выбросы воздуха с концентрацией пыли, превышающей с„, не допускается рассеивать в атмосферу без предварительной очистки. При устройстве систем очистки запыленного воздуха от пыли с частицами размером 20 мкм и более эффективность очистки должна быть не менее 0,90.
В зависимости от расположения и организации выбросов источники загрязнения воздушного пространства подразделяют на затененные и не затененные, линейные и точечные. Точечные источники используют, когда удаляемые загрязнения сосредоточены в одном месте. К пим относят выбросные трубы, шахты, крышные вентиляторы и другие близко расположенные источники. Выделяющиеся из них вредные вещества при рассеивании в циркуляционной зоне не накладываются одно па другое на расстоянии двух высот здания (с заветренной стороны). Линейные источники имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном к ветру.
Это аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и крышные вентиляторы. Незатененные, или высокие, источники свободно расположены в недеформированном потоке ветра. К ним относят высокие трубы, а также точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую 2,5 Орю Затененные, или низкие, источники расположены в зоне подпора или аэродинамической тени, образующейся на здании или за ним (в результате обдувания его ветром) на высоте й =2,5 О, Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания н определения приземных концентраций выбросов промышленных 141 на вдвое превышать опасную скорость ветра на уровне горловины трубы. Распространение газообразных примесей и пылевых частиц диаметром менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общим закономерностям.
Для более крупных частиц эта закономерность нарушается, так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает. Поскольку при очистке токсичной пыли крупные частицы улавливаются, как правило, легче, чем мелкие, в выбросах остаются очень мелкие частицы, их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же, как и газовые выбросы. Согласно СНиП 2.04.05 — 86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» предельно допустимая концентрация пыли с, мг/м', в технологических и вентиляционных выбросах, подвергаемых рассеиванию, определяется в зависимости от объема выбрасывасмого воздуха Е., тыс.
м'/ч. При объеме более 15 тыс. м'/ч с„= =100 А; при объеме 15 тыс. м'/ч и менее сч=й(160 — 4Л), где й— коэффициент, принимаемый в зависимости от Г!ДКр, пыли в воздухе рабочей зоны помещения на постоянных рабочих местах: предприятий, является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86».
В основу методики положено условие, при котором суммарная концентрация каждого вредного вещества не должна превышать максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вредного вещества в атмосферном воздухе, т. е. са =- (а,„+ са) к ПЛК, где с — максимальная концентрация загрязняющих веществ в приземпом воздухе, создаваемая источниками выбросов, мг/м', сф — фоновая концентрация одинаковых или однонаправленных вредных веществ, характерная для данной местности (принимается по справке органов санитарно-эпидемиологической службы), мг/м'.
При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих аддитивными свойствами для каждой точки местности, должно выполняться условие: л Д ееч ч-пег ПЛКг <1, где г' означает 1-ю примесь. При выбросе в атмосферу одного или более однонаправленных загрязняющих веществ из нескольких источников (одинаковой или разной высогы), расположенных на значительном расстоянии друг от друга, загрязнения призсмного слоя атмосферы рассчитывают для каждой трубы.
Полученные результаты для данной точки местности суммируют с учетом падения концентраций в перпендикулярном ветру направлении у. В зависимости от соотношения валовых выбросов из источников и расстояния между ними в перпендикулярном по отношению к ветру направлении максимальная суммарная концентрация загрязняющих веществ будет находиться или на оси источника ббльшей мощности, или между источниками, но ближе к источнику большей мощности. В случае расчета рассеивания выбросов, выделяемых в атмосферу через трубьг одинаковой высоты, расположенные на близком расстоянии друг от друга, трубы следует принимать за один эквивалентный источник такой же высоты с суммарным количеством загрязняющих веществ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
