Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1)Повышение экономичности двигателейПовышение экономичности двигателей достигается совершенствованием их конструкции и позволяет сократить потребление топлива и соответственно снизить выбросы загрязняющих веществ. Одновременно обеспечивается сбережение топливно-энергетических ресурсов, что является еще одной важной экологической задачей.
Работы по совершенствованию конструкции интенсивно ведутся как для карбюраторных двигателей, так и для дизелей. К настоящему времени в этой области предложено много технических решений, и поиски продолжаются.Улучшение рабочего процесса двигателя достигается применением различных устройств в карбюраторе. К таким устройствам относится ограничитель разрежения, действующий на режиме принудительного холостого хода, позволяющий снизить расход топлива и масла. Наибольшее применение получили экономайзеры принудительного холостого хода, снижающие расход топлива на 1,5 – 2 % и содержание оксида углерода в отработавших газах в 2,1 раза за период замедления. Почти все современные карбюраторы оснащены электронным управлением смесеобразованием, что позволяет поддерживать оптимальный состав топливно-воздушной смеси на различных режимах работы двигателя, повышает топливную экономичность и уменьшает выброс загрязняющих веществ до 5 %.Несмотря на достигнутый высокий уровень технического совершенствования систем питания с карбюраторами они имеют ограниченный предел адаптации к различным режимам работы двигателя. В связи с этим широкое распространение получили системы питания с электронным впрыском топлива. Большинство зарубежных и новые отечественные двигатели оснащаются системой с микропроцессорным управлением впрыскиванием бензина и электронным зажиганием. Доля легковых автомобилей, снабженных системами впрыска топлива, составляет в мире около 80 %, а с учетом дизельных двигателей – 90 %. Причинами такого распространения систем впрыска являются повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Применение электронных систем впрыска топлива с точным дозированием топлива по отдельным цилиндрам на всех режимах работы двигателя позволяет повысить мощность двигателя
на 10 – 30 % и снизить расход топлива на 20 – 30 %.
Хорошие перспективы для экономии топливных ресурсов и снижения выбросов в атмосферный воздух имеет дизелизация транспортных средств. Дизельные силовые установки применяют на большегрузных автомобилях, автобусах, в ограниченных масштабах на легковом автотранспорте, поездных и маневровых тепловозах, морских и речных судах. Дизель экономичнее карбюраторного двигателя на 20 30 %. Токсичность отработавших газов дизеля значительно ниже.
Система питания дизеля обеспечивает точное дозирование топлива при различных режимах работы, что наряду с высоким коэффициентом избытка воздуха и высокой степенью сжатия способствует более полному сгоранию топлива в цилиндрах двигателя и снижению токсичности выбросов (табл. 4.1).
Повышению экологических показателей дизелей способствует применение турбонаддува и рециркуляции отработавших газов.
Турбонаддув обеспечивается сжатием воздуха перед поступлением его в цилиндры дизеля. В результате происходит хорошее наполнение цилиндров. Мощность двигателя повышается, а топливная экономичность возрастает на 4 – 6 %. Турбонаддув применяют на грузовых автомобилях семейств КамАЗ и МАЗ, а также на карбюраторных автомобилях.
Рециркуляция представляет собой перепуск части отработавших газов во впускной трубопровод двигателя. Ее целесообразно использовать в допустимых пределах при работе двигателя на малых и средних нагрузках. Применение 10 %-ной рециркуляции позволяет снизить содержание оксидов азота в отработавших газах примерно на 30 – 40 % и улучшить процесс смесеобразования без существенного изменения расхода топлива, хотя дымность несколько возрастает.
Таблица 4.1. Структура токсичных компонентов при сжигании 1 кг топлива в карбюраторном двигателе и дизеле
|
Основные компоненты отработавших газов |
Карбюраторный двигатель |
Дизель |
||
|
г |
% |
г |
% |
|
|
Оксид углерода |
225 |
73,8 |
25 |
25,5 |
|
Оксиды азота |
55 |
18,1 |
38 |
38,8 |
|
Углеводороды |
20 |
6,6 |
8 |
8,2 |
|
Оксиды серы |
2 |
0,7 |
21 |
21,4 |
|
Альдегиды |
1 |
0,3 |
1 |
1,0 |
|
Сажа |
1,5 |
0,5 |
5 |
5,1 |
|
Итого |
304,5 |
100,0 |
98 |
100,0 |
Оснащение дизелей современными электронными системами управления в сочетании с турбонаддувом, рециркуляцией и высокоэффективной фильтрацией отработавших газов позволяет удовлетворять требования норм токсичности на уровнях Евро I и Евро III. Так, установка на автопоезд МАЗ-АТ98 двигателя MAN с микропроцессорной системой оптимального управления подачей топлива или дизеля Detroit Cummins с электронным впрыском обеспечивает выполнение жестких требований в первом случае – Евро II, а во втором – Евро III (табл. 4.2).Для тепловозных дизелей находит применение эффективное рециркуляционное устройство, обеспечивающее в реальных условиях снижение выбросов оксидов азота до 50 %.Высокая топливная экономичность может быть достигнута при использовании газодизелей и дизельно-газовых двигателей. Их различие в том, что дизельно-газовые двигатели допускают попеременную работу на дизельном и на газовом топливе, в то время как газодизель рассчитан на дизельное топливо и не может работать по чисто газовому циклу. Газодизельный двигатель не уступает по мощности дизелю и позволяет экономить в эксплуатации до 80 % дизельного топлива. На транспортных средствах применяют газодизельную аппаратуру. Она используется на автомобильном и железнодорожном транспорте, где на газ переводятся в первую очередь маневровые тепловозы на станциях, расположенных в черте городов.
2) . Расскажите о газоочистке при использовании аппаратов фильтрования.
В технике пылеулавливания используются несколько механизмов разделения (гравитационное осаждение, центрифугирование, инерционные эффекты, блокирование, эффекты электростатического осаждения, диффузионный эффект).
При отделении пыли от газа, ее нужно накопить в пространстве , свободном от потока, или осадить на поверхности разделительной среды и зафиксировать для последующего удаления из сепаратора.
Аэроциклоны (Gas-/Aerozyklon) являются наиболее часто используемых аппаратов газоочистки (надежная техника, низкие эксплуатационные расходы). Они используется в основном в качестве сепаратора предварительной очистки.
Предсказание достижимой степени разделения фаз происходит в основном на эмпирическом пути.
S-тип кривой сепарации (функции сепарации) может быть представлена эмпирически в экспоненциальной форме. Расчет полного разделение должен быть сделан с учетом соответствующих предельной нагрузки газового потокa mGr. Он рассчитывается по-разному при нагрузках ниже предела и выше порога.
Организация последовательного подключения нескольких классификаторов в последовательную цепь приводит к существенным изменениям в характеристиках сепарации. Как вариант, здесь может рассматриваться самозацикливание канал мелкой фракции – впуск.
Основной принцип при пылеулавливании:
Траектории газа и частиц должны быть различными, обеспечивая пространственное разделение фазe в сепараторе.
Частицы должны быть уловлены («зафиксированы», чтобы затем быть удалены из сепаратора.
Отделение дисперсного вещества из газовой фазы называют также пылеулавливанием. Пылеулавливание осуществляется техническими устройствами.
Возможны две технологические цели для пылеулавливания:
а) Возврат ценных дисперсных материалов (Nutzstäube)
б) Поддержание чистоты (очистка воздуха)
В дополнение к решению задач охраны окружающей среды, возможны и следующие приложения :
1. гигиена труда (Очистки воздуха)
2. Безопасность технологий (Избежание неприятных ощущений и опасностей (например, взрыва пыли))
3. Меры по обеспечению качества продукции
(Чистые помещения для производства лекарственных средств, электронных или оптических компонентов), Операционные помещения без каймов (зародышей) в области медицины, снижения износа автомобильных двигателей с воздушным фильтром).
3) Основные этапы взаимоотношения общества и природы.
Рассмотрим исторические этапы взаимодействия природы и общества, роль техники в освоении природы.
Во взаимодействии природы и общества можно выделить 4 периода.
ПЕРВЫЙ - биогенный - период охватывает первобытнообщинный уклад жизни. Во время биогенного периода численность человечества была мала, человек был растворен в природе, основу его жизнедеятельности составляли собирательство и охота. По возможности воздействия на окружающую среду человечество мало отличалось от других видов живых организмов. После изобретения лука со стрелами и способов получения и использования огня, воздействие человечества на биосферу усилилось. Установлено, что в первобытнообщинную эпоху человек изменил растительный покров (создал из тропических лесов африканские саванны) и уничтожил несколько видов травоядных животных: мамонта, гигантского оленя, шерстистого носорога. Продолжительность биогенного периода не менее 2 млн. лет.
ВТОРОЙ - аграрный - период начался около 6 тысяч лет назад после изобретения железного плуга, движимого домашними животными. Этот период длился до XVII века н. э. Он соответствует рабовладельческому и феодальному обществам. С развитием земледелия и скотоводства воздействие на биосферу усилилось "следствие уменьшения зеленого покрова из-за вырубки лесов. В результате неразумной вырубки лесов, распашки лугов и выпаса скота огромные территории превратились в песчаные пустыни и скалистые горы. Примером могут служить африканская Сахара, прибрежные зоны Средиземноморья, пустыни Ближнего Востока. В начале аграрного периода человеческой цивилизации данные территории были покрыты лесами. С аграрного периода фактически начинается техногенная эпоха it истории человечества. Развитие земледелия, скотоводства, мореходства потребовало совершенствования техники, технологии и паук (географии, математики, химии, физики). Вместе с тем усилилось техногенное давление на биосферу.
ТРЕТИЙ - индустриальный - период (с XVII в. до наших дней) является кульминацией техногенной эпохи. По мере развития промышленности воздействие общества на биосферу увеличилось, количественно и изменилось качественно. Бурно развиваются горнодобывающие отрасли промышленности и металлургия, многократно увеличивается выработка энергии за счет сжигания: горючих ресурсов. Меняется химическое воздействие на биосферу вследствие синтеза новых веществ, рассеяния загрязнений на огромные территории и химизации сельского хозяйства. На первых порах экосистемы в основном справлялись с этими воздействиями, и принцип Ле Шателье - Брауна, гласящий, что любое внешнее воздействие, выводящее экологические системы из равновесия, вызывает в них процессы, стремящиеся ослабить внешнее воздействие, выполнялся. Но по мере роста масштабов и темпов производственной деятельности возможности самовосстановления экосистем оказались исчерпанными. Стали заметны изменения физических, химических, биологических показателей биосферы. К середине XX в. воздействие на биосферу приобретает глобальный характер. Возникает ситуация, когда принцип Ле Шателье - Брауна перестает выполняться, равновесие нарушено, и дальнейшее развитие производства становится невозможным из-за истощения окружающей среды.
Во время ЧЕТВЕРТОГО - информационно-экологического - периода, который был предсказан русским ученым В. И. Вернадским и зарождается в настоящее время, происходит осознание ограниченности ресурсов планеты. Данный период предполагает разумное с экологических позиций развитие человечеством своих производственных мощностей. Существующий высокий уровень развития науки и техники позволяет развивать технику и технологию производства на альтернативной, безвредной для биосферы, основе. В целом от исхода четвертого периода зависит будущее человечества