CC BY
38
В зависимости от основных закономерностей, характеризующих протекание средозащитных процессов, последние подразделяют на следующие группы: механические, гидромеханические, массообменные, химические, физико -химические, тепловые процессы, биохимические, процессы, осложненные химической реакцией.
В отдельную группу выделены процессы защиты от энергетических воздействий, в основном базирующиеся на принципах отражения и поглощения избыточной энергии основных технологических процессов природопользования.
Указанная классификация не является жесткой и неизменной. В реальной действительности многие процессы осложнены протеканием смежно-параллельных процессов. Например, массообменные и химические процессы часто сопровождаются тепловыми процессами. Так, ректификацию, сушку и кристаллизацию можно отнести к комбинированным тепломассообменным процессам. Процессы абсорбции, адсорбции часто сопровождаются химическими превращениями. Химические процессы нейтрализации и окисления можно одновременно рассматривать как массообменные процессы. Биохимические процессы сопровождаются одновременно тепло- и массообменом, а физико-химические процессы - массообменными процессами.
Промышленное производство развивается, с ним развивается и выброс отходов - загрязнение окружающей среды. Так должно быть и с методами борьбы, то есть внедрение инноваций в производство с применением указанных выше методов. Однако инновационные методы защиты окружающей среды требуют наличие многих факторов, которые, к сожалению, не каждое предприятие способно удовлетворить. Поэтому приоритетной задачей для промышленных предприятий должно быть приведение компаний к состоянию способному создавать и внедрять инновации методы охраны окружающей среды.
Список использованной литературы
1. Воронков Н.А. Основы общей экологии. - М: Агар, 1997. - 87 с.
2. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы, гипотезы). - М.: Молод. гвард., 1994. - 367 с.
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОГО ВЫБРОСА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЕЙ
С.А. Вамболь, заведующий кафедрой, д.т.н., профессор, А.Н. Кондратенко, старший преподаватель, к.т.н.,
А.С. Стельмах, магистрант, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков
Требования к экологическим характеристикам дизелей автотранспортных средств (АТС) общеобязательны на территории Российской Федерации, Украины и Европейского Союза, поскольку закреплены законодательно - Правила ЕЭК
ООН № 49 и № 96 [1, 2]. Этими документами определяется перечень нормируемых поллютантов в отработавших газах (ОГ) дизелей, предельные уровни их массового выброса, методика проведения стендовых испытаний и перечень режимов в стационарных испытательных циклах (соответственно 13 и 8), представляющих собой модели эксплуатации таких АТС. При этом устанавливается способ измерения массового выброса твердых частиц (ТЧ) -гравиметрический, а средство его реализации - полно- или частичнопоточные туннели.
Высокая стоимость производимых туннелей, крайняя наукоемкость их самостоятельной разработки и сложность проведения их сертификации [3, 4] определяют необходимость поиска способов и средств определения массового выброса ТЧ, альтернативных туннелям и пригодных для предварительных и сравнительных лабораторных исследований.
Результаты разработки и выбора рациональной конструкции фильтра твердых частиц (ФТЧ) для транспортных дизелей подтверждаются экспериментальными исследованиями и анализом полученных в ходе них рабочих характеристик ФТЧ. Главной из них является эффективность очистки потока ОГ от ТЧ.
При этом реальные условия эксплуатации ФТЧ создаются на моторном испытательном стенде (МИС) лаборатории отдела поршневых энергоустановок Института проблем машиностроения НАН Украины, который оборудован автотракторным дизелем 2410,5/12 (Д21А1) [5, 6].
При этом используют следующие подходы.
1. Подход к определению массового выброса ТЧ.
Предполагает проведение прямых измерений дымности проб ОГ (дымомером ИНФРАКАР-Д) и объемной концентрации в них несгоревших углеводородов (газоанализатором пятикомпонентным АВТОТЕСТ-02.03), и пересчет этих данных в единицы массового выброса ТЧ по формуле, предложенной д.т.н. профессором И.В. Парсадановым. Формула получена при сертификационных испытаниях автотракторного дизеля СМД-31 на моторном стенде фирмы Ricardo, оборудованном полнопоточным туннелем [7].
2. Подход к реализации стандартизованных циклов.
В перечне режимов работы дизеля, входящих в вышеупомянутые стандартизованные испытательные циклы, имеются режимы, реализация которых (то есть переведение дизеля на этот режим и автоматическое поддержание его характеризующих параметров) затруднительно для дизеля 2410,5/12 и МИС, не оборудованных электронной системой управления. Это, в первую очередь, режимы с нулевой и близкой к ней эффективной мощностью.
Второй проблемой при этом является попадание измеряемых величин в зоны нижних пределов диапазонов измерения средств измерительной техники МИС и, как следствие, выход погрешностей их измерения за пределы нормативно установленных [8].
Поэтому значения параметров работы дизеля и ФТЧ для режимов из перечня нормативов токсичности получены при исследовании полиномов, полученных при описании методом линейной регрессии [9] результатов моторных
испытаний, в ходе которых снимались следующие характеристики дизеля:
- внешняя скоростная характеристика;
- нагрузочная, с частотой вращения коленчатого вала дизеля режима максимального крутящего момента;
- нагрузочная, с частотой вращения коленчатого вала режима номинальной мощности;
- характеристика холостого хода.
3. Подход к сравнительным испытаниям различных конструкций ФТЧ.
Действующие макетные образцы ФТЧ различной конструкции испытываются в составе выпускной системы МИС с целью получения их рабочих характеристик путем снятия одной внешней скоростной характеристики дизеля, которая обладает следующими особенностями [5]:
- по ней поток ОГ (массовый расход ОГ, приходящийся на единицу характерного сечения экспериментального образца), в функции которого изменяется гидравлическое сопротивление образцов, изменяется в наиболее широких пределах для дизеля;
- она содержит режим максимального крутящего момента дизеля, на котором обычно наблюдается глобальный минимум коэффициента избытка воздуха а в поле рабочих режимов дизеля (так называемый «предел дымления», при а равном 1,3) и, как следствие, глобальный максимум дымности ОГ, а значит и массового выброса ТЧ. Также на этом режиме наблюдается глобальный максимум температуры ОГ в выпускном коллекторе дизеля. Немаловажным является то, что на этом режиме автотракторного дизеля при отсутствии системы электронного управления, согласованы остальные параметры его работы для достижения глобального минимума удельного эффективного расхода топлива;
- она содержит номинальный режим работы дизеля, на котором наблюдается глобальный максимум массового часового расхода топлива;
- по ее режимам изменяется температура ОГ в пределах, достаточных для прогнозирования зависимости от нее рабочих характеристик экспериментального образца.
Список использованной литературы
1. Regulation № 49. Revision 5. Uniform provision concerning the approval of compression ignition (C.I.) and natural gas (NG) engines as well as positive-ignition (P.I.) engines fuelled with liquefied petroleum gas (LPG) and vehicles equipped with C.I. and NG engines and P.I. engines fuelled with LPG, with regard to the emissions of pollutants by the engine. - United Nations Economic and Social Council Economics Commission for Europe Inland Transport Committee Working Party on the Construction of Vehicles. - E/ECE/TRANS/505. - 4 May 2011 - 194 p.
2. Regulation № 96. Uniform provision concerning the approval of compression ignition (C.I.) engines to be installed in agricultural and forestry tractors with the regard to the emissions of pollutants by the engine. Geneva, 1995. - 109 p.
3. Оценка и контроль выброса дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей / В.А. Звонов, Г.С. Корнилов, А.В. Козлов, Е.А. Симонова. - М.: Изд-во
Прима-Пресс-М, 2005. - 312 с.
4. Поливянчук А.П. Повышение точности гравиметрического метода измерений удельного выброса твердых частиц с отработавшими газами дизеля /
A.П. Поливянчук [Текст] // Двигатели внутреннего сгорания. - 2010. - № 2. -С. 110-113.
5. Вамболь С.О. Стендовi випробування автотракторного дизеля. 2 Ч. 10,5/12 за стандартизованими циклами для визначення ефективност роботи ФТЧ / С.О. Вамболь, О.П. Строков, О.М. Кондратенко [Текст] // Вюник НТУ «ХП1». Серiя: Автомобше- та тракторобудування. - Х.: НТУ «ХП1», 2014. - № 10 (1053). - С. 11-18.
6. Дизели с воздушным охлаждением Владимирского тракторного завода /
B.В. Эфрос [и др.]. - М.: Машиностроение, 1976. - 277 с.
7. Парсаданов 1.В. Шдвищення якост i конкурентоспроможност дизелiв на основi комплексного паливно-еколопчного критерш: Монографiя. / 1.В. Парсаданов - Харюв: Видавничий центр НТУ «ХП1», 2003. - 244 с.
8. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. - М. Изд-во стандартов, 1988. - 78 с.
9. Эберт К. Компьютеры. Применение в химии: Пер. с нем./ К. Эберт, Х. Эдерер. - М.: Мир, 1988. - 416 с.
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ МНОГОФАЗНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ СТРУКТУРЫ
С.А. Вамболь, заведующий кафедрой, д.т.н., доцент,
А.С. Стельмах, магистрант, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков
В.М. Шмандий, заведующий кафедрой, д.т.н., профессор, Кременчугский национальный университет им. М. Остроградского,
г. Кременчуг
Процесс формирования мелкодисперсных структур при соответствующей постановке задачи может занять достойное место в создании системы управления экологической безопасностью [1]. В процессе технической подготовки к реализации процессов управления необходимо, исходя из имеющейся нормативной и технологической документации, проведенных экспериментальных исследований, выполнить пространственно-временное структурирование опасности и ее количественных показателей. Следует принять эффективные схемы реализации систем управления экологической безопасностью [2]. На основании указанных материалов осуществляется разработка технологических процессов, использующих мелкодисперсные структуры, проектирование и изготовление средств оснащения для осуществления процессов, определяется форма организации выполнения технологических процессов, реализуются сами
