CC BY
37Електромашинобудування та електроустаткування. - К.: Техшка, 2000. - Вип. 55. - С. 46-52.
9. Вишневский Л.В., Муха Н.И., Веретенник А.М. Расчет напряжений в электроустановках с импульсными регуляторами // Автоматизация судовых технических средств. - Одесса: ОГМА, 2003. - Вып. 8. - С. 8-15.
10. Вишневский Л.В., Муха Н.И., Веретенник А.М. Компьютерное моделирование судовых вспомогательных электроустановок // Судовые энергетические установки. - Одесса: ОГМА. - 2001. - № 6. - С.23-30.
11. Веретенник А.М. Повышение эффективности эксплуатации судовой установки стабилизацией потока электрической энергии: Дис. докт. Техн. наук. - Одесса, 2013. - 321 с.
РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ОТРАБОТАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ФИЛЬТРОВ
Ганошенко Е.Н.
ассистент Полтавского национального технического университета им. Ю. Кондратюка, г. Полтава
Голик Ю.С.
к.т.н., профессор
Полтавского национального технического университета им. Ю. Кондратюка,
г. Полтава
Колтунов А.Г.
генеральный директор ОАО «НИИ КОЛАН», г. Полтава
RESOURSE POTENTIAL OF USED AUTOMOBILE FILTERS Ganoshenko E., Assistant, Poltava National Technical Yuriy Kondratiuk University, Golik Yu., Ph.D., Professor, Poltava National Technical Yuriy Kondratiuk University, Koltunov A., General Director of NDIKOLANPJSC
АННОТАЦИЯ
В работе представлена проблема образования отработанных автомо-бильных фильтров. Рассмотрены конструкции воздушных, топливных, масляных и салонных фильтров. Установлен компонентный состав отработанных фильтров (легковых автомобилей), большая часть которых являются ресурсоценными отходамими.
ABSTRACT
The paper presents problem of the formation of used automotive filters. Designs of air, fuel, oil and cabin filters. The components of the used filters (passenger cars), most of which are resource valuable waste.
Ключевые слова: отработанные автомобильные фильтры, способ утилизации, рециклинг, ресурсоценный отход.
Keywords: waste automotive filters, ways of utilization, recycling, resource valuable waste.
В Украине с каждым годом увеличивается количество отходов, поли-гонов и свалок, как следствие - ухудшается состояние окружающей среды населенных мест и здоровье людей. Исследования показали, что самой большой экологической проблемой является образование огромного количества отходов производства и транспорта. Ежегодно в Украине образуется около 200 млн. т промышленных отходов и так же, как в других странах остро стоит проблема с их обращением [1].
Анализируя направления экологической политики в сфере обращения с отходами в Украине можно выделить следующие приоритетные направления:
- обеспечение захоронения отходов на специализированных и экологически безопасных полигонах;
- увеличение до 2020 года в 1,5 раза объёмов заготовки, утилизации и использования отходов в качестве вторичного сырья;
- внедрение современных инновационных технологий утилизации промышленных и бытовых отходов [2].
Внимание к промышленным и бытовым отходам в современном мире достаточно высоко, так как они являются потенциальными сырьевыми компонентами. Для получения необходимых материалов из природных источников, полезных ископаемых необходимы колоссальные финансовые, энергетические и человеческие ресурсы. Если же рассматривать переработку, утилизацию вторичного сырья, можно
говорить о значительной экономической выгоде при получении необходимого продукта.
Многие страны направляют все свои силы на защиту окружающей среды путем разработки и эффективного внедрения современных технологий утилизации и повторного использования промышленных отходов как ресурсоценных компонентов для улучшения экологической обстановки. Одним из которых является вышедший из эксплуатации автомобиль. Статистические данные показывают, что ежегодно в Украине насчитывается от 100 до 200 тысяч таких машин, и уже на сегодня утилизации подлежит более 1 млн. автомобилей [3]. Рассматривая эти данные, можем только предположить ресурсный потенциал таких отходов.
Внедрение концепции утилизации вышедших из эксплуатации автомобилей даст возможность переработать их, не причиняя вреда окружающей среде и здоровью людей. Срок жизни легкового автомобиля около 15 лет, в результате эксплуатации, а так же происходящих физических и химических процессов, его узлы и механизмы постепенно изнашиваются, техническое состояние ухудшается, и как следствие увеличивается количество вредных выбросов в атмосферу. Некоторые его части такие как аккумуляторы, шины, фильтры имеют значительно меньший срок эксплуатации, по окончанию которого они представляют собой опасные отходы. То, на сколько правильно и своевременно происходит замена этих элементов зависит работоспособность автомобиля, не менее важный вопрос - вредное влияние на окру-
жающую среду вследствие выделения опасных загрязняющих веществ в процессе жизнедеятельности.
Технологии утилизации, повторного использования автомобильных шин, аккумуляторов, моторных масел имеют большой интерес и получили развитие с точки зрения природоохранной и ресурсосберегающей деятельности. Кроме этого более детально необходимо рассмотреть отработанные автомобильные фильтры как промышленные отходы 3 класса опасности. В Государственном классификаторе отходов ДК 005-96 они относятся к следующей группе: 7730.3.1.05
- Материалы фильтровальные испорченные, отработанные или загрязненные, что делает абсолютно невозможным их захоронение. Отработанные автомобильные фильтры - потенциальные ресурсоценные отходы, требующие обязательной утилизации (рециклинга), повторного использования их компонентов [4].
В процессе работы автомобильного транспорта используются фильтры разные по назначению:
- очистка воздуха, подаваемого для сжигания топлива -воздушные фильтры (вес чистого находится в пределах 150
- 400 грамм);
- фильтры очистки топлива, перед поступлением в систему карбюратора (инжектора) - топливные фильтры (вес чистого 100 - 500 гр.);
- очистка воздуха системы вентиляции и кондиционирования салона - вентиляционные фильтры (20 - 300 гр.);
- очистка автомобильного масла - масляные фильтры (200 - 600 гр.).
Существует огромное количество разновидностей и моделей автомо-бильных фильтров, основные компоненты которых представлены на схеме 1, в данной статье рассмотрены их предназначение и конструктивные особенности. Кроме этого экспериментальным путем был установлен компонентный состав отработанных фильтров (легковых автомобилей), который представлен на диаграммах.
Воздушный фильтр играет важную роль в работе двигателя, очищая воздух, который всасывается, от различных загрязнений, таких как: мине-ральная пыль, сажа, копоть, органические остатки. Чтобы снизить засорен-ность поступающего в мотор воздуха на всех без исключения автомобилях, которые использует двигатель внутреннего сгорания и необходима его очистка, а, следовательно, своевременная замена воздушного фильтра [5].
Его компонентный состав представлен на схеме 1, это ре-сурсоценные компоненты, которые можно и нужно повторно использовать. Самой опасной и весомой частью является фильтровальная бумага (целлюлозное волокно, хлопчатобумажная ткань), загрязненная механическими примесями, нефтепродуктами, которую необходимо обезвредить и утилизировать путем сжигания или захоронения, при условии соблюдения допустимого класса опасности отхода.
Чтобы обеспечить правильную работу системы питания двигателя ав-томобиля, а также минимизировать возможность выхода данной системы из строя, топливо должно быть очищенным от всевозможных механических примесей. Топливный фильтр - элемент системы питания, производящий дополнительную чистку топлива от имеющихся в нем примесей. Обычно в каждой системе питания имеется несколько топливных фильтров с разным уровнем степени очистки топлива (фильтры грубой и тонкой очистки).
Топливный фильтр для грубой очистки позволяет чистить топливо от примесей с размером до 0,1 мм. Обычно такие фильтры представляют собой сетку, выполненную из латуни. Некоторые топливные системы, в большинстве дизельные, помимо сеток, выполняющих роль фильтра грубой очистки, оснащаются еще и фильтром-отстойником. Данный фильтр тоже предназначен для удаления крупных загрязняющих частиц. Фильтры тонкой очистки позволяют очищать топливо от примесей размером до 0,001 мм [6].
В таких фильтрах опасной частью также является фильтровальная бумага (целлюлозное волокно), загрязненная нефтепродуктами (маслами, бензином), механическими примесями, продуктами износа, вопрос утилизации которой требует особого внимания.
Салонный фильтр используется в автомобилях для очистки воздуха, поступающего в салон из окружающей атмосферы через воздуховоды вентилятора. Многие водители не придают им большого значения, считая, что от них мало пользы, так как много воздуха и так проходит в салон, минуя фильтр, при открытии окон, форточек, дверей и через щели в уплотнениях кузова. Это в определённой мере справедливо, однако, если посмотреть на результаты исследования, основу вредных компонентов, содержащихся в воздухе, представляют углеводороды, формальдегид, оксиды серы и азота, угарный газ. Например, концентрация диоксида азота N02 на пешеходных дорожках превышает ПДК в 1,4 раза, на самих дорогах - в 3 раза, в кабине легковых машин - в 7 раз. Ежедневное вождение автомобиля в таких условиях, особенно с многочасовыми пробками на дорогах, способствует развитию хронических заболеваний и появлению стрессов с психическими расстройствами. По тяжести последствий наиболее опасен угарный газ. Он может привести к внезапному обмороку. На автодорогах крупных городов в часы пик превышение нормы в салоне нередко достигает 25 кратной величины, а вне автомобиля - в 40 раз выше [7].
Кроме токсических вредных веществ воздух над проезжей частью содержит большое количество обычной и шинной пыли, копоти, солей, которые поднимаются с поверхности дорожного покрытия и напрямую проникают в салон автомобиля. Они незаметно наносят ущерб дыхательным органам водителей и пассажиров.
Точные сроки замены салонного фильтра при их наличии в базовой комплектации автомобиля указываются в его инструкции по эксплуатации, которые определены для нормальных условий вождения. В среднем периодичность замены составляет 15000 км пробега. В условиях загазованного мегаполиса этот срок должен сокращаться вдвое. Однако наиболее рациональным способом является замена фильтра по его фактическому состоянию, но не реже 1 раза в полугодие. Несвоевременная замена салонного фильтра приводит к накоплению грязи, которая является благоприятной средой для развития грибков, плесени и других болезнетворных бактерий, быстро распространяющихся по каналам системы кондиционирования и вентиляции. Таким образом, фильтр может превратиться из средства очистки воздуха в средство распространения болезней. Также следует иметь в виду, что стирка, промывка и обработка пылесосом не могут восстановить фильтрующие свойства отработавших материалов.
АВТОМОБИЛЬНЫМ ФИЛЬТР
- сталь (жесть),
- пластик (полиэтилен),
- отработанные
масла,
- фенолформаль-дегидные смолы,
- клей,
- фильтровальная бумага (целлюлозное волокно), загрязненная нефтепр одуктами (маслами), механическими примесями, продуктами износа
- сталь (жесть),
- пластик (полиэтилен),
- резиновые детали,
- клей,
- фильтровальная бумага (целлюлозное волокно), загрязненная нефтепродуктами (маслами, бензином), механическими примесями, продуктами износа
необходимо обезвреживание данных компонентов с последующей утилизацией (сжиганием, захоронением)
воздушный
- сталь (жесть),
- плазистоль (полиуретан),
- резиновые детали,
- поролон,
- клей,
- фильтровальная бумага (целлюлозное волокно, хлопчатобумажная ткань), загрязненная механическими примесями, нефтепродуктами
- пластик (полиэтилен),
- резиновые дета-
ли,
- клей,
- угольное покрытие,
- полифенольное антиоксидантное покрытие
- фильтровальная бумага (натуральное или синтетическое нетканое полотно), загрязненное углеводородами, механическими примесями и бактериями
Схема 1 - Ресурсный потенциал отработанных автомобильных фильтров
Чистота салонного фильтра, его отсутствие (если фильтр не преду-смотрен конструкцией автомобиля - старые модели), а так же не своевре-менная замена влияет на здоровье человека. Все вышеуказанные вредные вещества и продукты, которые могут образоваться в процессе химических и биологических реакций, происходящих в фильтровальном
элементе, требуют обязательной утилизации. На диаграмме представлен самый распространенный тип фильтра, состоящий из 3 компонентов, но на сегодняшний день существует новое поколение «экофильтров», состоящих только из фильтровального элемента - целлюлозного волокна.
Масляные фильтры в автомобилях служат для очистки масла от вредных примесей, которые существенно влияют на ускорение износа деталей двигателя. В процессе работы двигателя качество масла снижается, а количество и концентрация загрязняющих веществ значительно возрастает.
Моторное масло выполняет в двигателе жизненно важную роль. Никакая другая жидкость не влияет так на работу двигателя и срок его службы, как моторное масло. Кроме основной функции, касающейся смазки двигателя, оно также выполняет ряд других. Но все те преимущества, которые дает нам моторное масло, ничего не значат, если масло не будет очищаться в масляном фильтре и циркулировать по всему двигателю, обеспечивая необходимую его работу.
Моторное масло - смесь высокомолекулярных нефтяных углеводородов, используется для уменьшения трения между движущимися поверхностями в поршневых двигателях внутреннего сгорания и других двигателях.
Двумя главными причинами загрязнения масла становятся механиче-ские примеси (микростружка от выработки собственных частей двигателя), продукты неполного сгорания топлива. При этом загрязнение сажей более характерно для дизельных двигателей, а процент механических примесей непосредственно связан с возрастом (пробегом) автомобиля, износом мотора.
Основные функции моторного масла (эффективную смазку, очистку рабочих поверхностей, охлаждение) загрязненная рабочая жидкость исполнять не может. Работа на грязном масле губительна для мотора, ведет к выходу его из строя. Для защиты от примесей, постоянной очистки масла применяется масляный фильтр [8].
Наиболее важен фильтрующий элемент. Эта деталь фильтра изготовлена из специальной, пропитанной фенолфор-мальдегидными смолами, бумаги. Для качественной работы фильтра важны конфигурация расположения слоев, пористость, прочность фильтрующего элемента. Производители качественных фильтров добиваются лучших очищающих качеств, обрабатывая бумагу несколько раз на специальных технологических линиях. Все это влияет на состав отработанного фильтровального материала, который становится очень опасным компонентом автомобиля.
Рассмотренные узлы и механизмы автомобиля, как то отработанные фильтры, которые могут увеличиться в весе в несколько раз, во избежание поломки и нанесения непо-
правимого вреда окружающей среде, необходимо подвергать своевременной замене, с обязательными условиями: повторное использование ресурсоценных компонентов - ре-циклинг и обезвреживание опасных с последующей их утилизацией (сжиганием, захоронением). Объемы образования отработанных автомобильных фильтров, в связи с необходимостью их частой замены и количеством автомобилей велики. А компонентный состав свидетельствует о возможности получения высокого экономического и экологического эффекта. Технологии рециклинга, повторного использования, утилизации таких промышленных отходов становятся важной и необходимой частью улучшения окружающей среды.
Литература
1. В Украш зб№шуються обсяги накопичення ввд-ходiв - Мшприроди [Електронний ресурс] // Сайт икийогт. иа, [2014]- Режим доступу вшьний: http://www.ukrinform.ua/ ukr/news/v_ukraiini_zbilshuyutsya_obsyagi_nakopichennya_ vidhodiv_minprirodi_1865154.
2. Об основных принципах (стратегии) государственной экологической политики Украины на период до 2020 года: Ведомости Верховной Рады Украины (ВВР), N 26. — Официальное издание — К.: Парлам. изд-во, 2011. — 218 с. — (Библиотека официальных изданий).
3. Утилiзацiя вщпрацьованих автомобшьних масля-них фшы^в. Технолопя рециклшга / Ганошенко О.М., Голш Ю.С., Колтунов Г.А., 1ванченко Н.В. // збiрник статей Нацюнального форуму «Поводження з ввдходами в Укрш'ш: законодавство, економша, технологи», 10-11 листопада 2015 р. - Кшв, 2015р.
4. Способы утилизации отработанных автомобильных масляных фильтров и направления государственной политики в сфере обращения с отходами / Ганошенко Е.Н., Голик Ю.С., Колтунов Г.А. // ХХ Международная научно практическая конференция «Интеллектуальный капитал и способы его применения», г. Новосибирск, 11-12.03.2016г., - Новосибирск: Международный научный институт «EDUCATO». 2016. - Вып. 2(20)/2016. - С.8-13.
5. Виды и замена воздушного фильтра [Електронний ресурс] // Сайт avtomotoprof.ru, [2016] - Режим доступу вт-ний: http://avtomotoprof.ru/svoimi-rukami/vidyi-i-zamena-vozdushnogo-filtra/.
6. Топливный фильтр и его замена [Електронний ресурс] // Сайт avtomotoprof.ru, [2016] - Режим доступу вшь-ний: http://avtomotoprof.ru/svoimi-rukami/toplivnyiy-filtr-i-ego-zamena/.
7. Салонные фильтры: необходимость или пустая трата денег ? [Електронний ресурс] // Сайт avtomotoprof. т, [2016] - Режим доступу втний: http://avtomotoprof.
ra/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomoЫlem/salonnyie-filtryi-neobhodimost-ili-pustaya-trata-deneg/.
8. Масляный фильтр - как выбрать качественный ? [Електронний ре-сурс] // Сайт avtomotoprof.ru, [2016] - Режим доступу вшьний: http://avtomotoprof.ru/v-pomoshh-avtomobilistu/maslyanyiy-filtr-kak-vyibrat-kachestvennyiy/.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ИТП С ТРЕХКОНТУРНЫМ ТЕПЛООБМЕННИКОМ
Долгов Н.В.
ассистент кафедры «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция» Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Макеевка, Донецкая обл.
Олексюк А.А.
профессор, доктор технических наук «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция»
Макеевка, Донецкая обл.
Удовиченко З.В.
доцент, кандидат технических наук «Теплотехника, теплогазоснаб-жение и вентиляция»
Макеевка, Донецкая обл.
Выборнов Д.В.
Ассистент, кандидат технических наук «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция»
Макеевка, Донецкая обл.
EXPERIMENTAL STUDIES ON FLOW DISTRIBUTION IHU WITH DOUBLE CIRCUIT HEAT EXCHANGER Dolgov N.V. - assistant lecturer at the department «Heat Engineering, Heat and Gas Supply, and Ventilation» of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. Makeyevka, Donetsk region.
OleksuykA.A. - professor of department «Heat Engineering, Heat and Gas Supply, and Ventilation» of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. Makeyevka, Donetsk region.
Udovichenko Z.V. Associate Professor, Ph.D. «Heat Engineering, Heat and Gas Supply, and Ventilation» of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. Makeyevka, Donetsk region.
Vybornov D.V. assistant, Ph.D. «Heat Engineering, Heat and Gas Supply, and Ventilation» of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. Makeyevka, Donetsk region. АННОТАЦИЯ
Рассмотрены процессы потокораспределения для независимого подключения абонентов к тепловой сети с помощью индивидуальных тепловых пунктов на базе трехконтурного теплообменного аппарата ABSTRACT
Flow distribution processes are considered independent for the connection of subscribers to the heating network via individual heating units on the basis of three-loop heat exchanger
Ключевые слова: индивидуальный тепловой пункт, потокораспеределение, теплообменный аппарат, потребители тепла.
Keywords: individual heating unit, potokorasperedelenie, heat exchanger, heat consumers.
Постановка проблемы
На нужды централизованного теплоснабжения затрачивается около 40% суммарной потребности народного хозяйства в органическом топливе.
Учитывая масштабы теплоснабжения в стране, целесообразно под термином «централизованное теплоснабжение» понимать системы, которые снабжают теплом как минимум один микрорайон.
Тепловая нагрузка одного микрорайона в среднем равна 20 Гкал/ч. Поэтому и к источникам централизованного теплоснабжения следует относить источники мощностью 20 Гкал/ч и более.
В странах бывшего СССР применялось зависимое подключение абонентов к тепловой сети. Для обеспечения нуж-
ных параметров теплоносителя применялись смешивающие устройства (элеваторные узлы, насосы и т.д.). В связи с программой модернизации тепловых сетей и местных систем отопления делает невозможным применение смешивающих устройств.
Для решения данной проблемы возможно применение индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) с трехконтур-ными теплообменными аппаратами, позволяющими подготавливать теплоноситель для системы отопления и горячую воду на нужды горячего водоснабжения. Применение данной установки позволит разделить зоны ответственности между потребителем тепла и тепловой сетью, то есть за систему отопления (исправность, регулировку и т.д.) отвечает сам потребитель или организация с которой заключен дого-
