6 Практическая работа «Расчет количества вредных веществ, выделяемых при работе автотранспорта»
Цель: освоить методику расчета количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, при работе автотранспорта.
Краткое теоретическое введение При движении автотранспорта по территории предприятия атмосферный воздух загрязняется отработавшими (выхлопными) газами двигателя внутрен- ного сгорания автомобиля. Состав выхлопных газов автомобиля зависит от типа двигателя (карбюраторный или дизельный), режима его работы (прогрев, работа на холостом ходу или под нагрузкой), технического состояния двигателя и ряда других факторов.
При расчетах выбросов от автотранспорта рассматриваются наиболее сильнодействующие компоненты выхлопных газов, а именно: диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, соединения свинца.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, М (т/год) при движении автотранспорта по территории предприятия, определяется по формуле 6.1:
nnxxnp М106 (qt qt qL)N(6.1)
где qn – удельный выброс вредного вещества при прогреве одного двигателя, г\мин; tn – расчетное время прогрева двигателя, мин; qx – удельный выброс вредного вещества при работе одного двигателя на холостом ходу, г\мин; tx - расчетное время работы двигателя на холостом ходу, мин; qnp – удельный вы- брос вредного вещества при движении автомобиля, г/км; L - среднее расстоя- ние перемещения автомобиля по территории, км; N – количество рассматри- ваемых автомобилей по типу двигателя (дизельный, карбюраторный).
Нормативы удельных выбросов (таблицы 6.1-6.5) – дифференцированы по виду топлива (дизельное топливо для дизельных двигателей, бензин для карбю- раторных двигателей), соответствующим периодам года (теплый, переходный, холодный) и группам автомобилей. Группировка автомобилей предприятий приведена в таблице 6.6. Характеристика периодов года по температуре наруж- ного воздуха приведена в таблице 6.7. Расчетное время прогрева двигателя tn (мин) определяется по формуле 6.2:
t t1T(6.2)
nnnг Расчетная продолжительность прогрева двигателя принимается с учетом количества смен и продолжительности периодов года, которые составляют, на- пример, для Дальнего Востока: теплый период – 100 дней, холодный – 110 дней, переходный - 150 дней.
Расчетное время работы двигателя на холостом ходу tx (мин) определяется по формуле 6.3:
t t1T(6.3)
xxхг
х где t 1 – нормативное время работы двигателя на холостом ходу, мин; Тхг – рас- четная продолжительность работы двигателя на холостом ходу, смен.
х Значения t 1 – принимаются из условий 20 мин на смену, Тхг – с учетом коли-
чества смен и дней работы за год. Среднее расстояние перемещения (пробега) принимается из условия 0,2-0,3 км на один автомобиль.
Расчет выбросов ведется отдельно по дизельным и карбюраторным двига- телям. Одноименные загрязняющие вещества суммируются. При движении ав- томобилей в помещениях предприятий (помещение для обслуживания, хране- ния и т.п.) количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, определяется по выше приведенной методике для условий теплого периода, фактического пробега и продолжитльности работы на холостом ходу. Таблица 6.1 – Удельные нормативы выбросов монооксида углерода на пробег автомобилей по территории предприятия (г/км), прогрев дви Тхг –гателя (г/мин) и работу двигателя на холостом ходу (г/мин)
Кате- гория
| Пробег по территории
| Прогрев двигателя
| Холостой ход двигателя
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| 1
| 17,0
| 21,3
| -
| -
| 5,0
| 9,1
| -
| -
| 4,5
| 4,5
| -
| -
| 2
| 19,6
| 24,3
| -
| -
| 4,5
| 9,1
| -
| -
| 4,5
| 4,5
| -
| -
| 3
| 27,6
| 34,4
| 3,2
| 3,9
| 8,1
| 21,8
| 1,5
| 2,4
| 8,1
| 8,1
| 1,5
| 1,5
| 4
| 47,4
| 59,3
| 9,1
| 5,0
| 18,1
| 44,5
| 8,2
| 4,4
| 18,1
| 18,1
| 2,8
| 2,8
| 5
| 55,3
| 68,8
| 5,1
| 6,2
| 23,4
| 57,2
| 2,9
| 8,2
| 23,4
| 23,4
| 2,9
| 2,9
| 6
| 79,0
| 98,8
| 7,5
| 9,3
| 18,1
| 44,5
| 2,9
| 8,2
| 18,1
| 18,1
| 2,9
| 2,9
| 7
| 19,5
| 24,3
| -
| -
| 4,5
| 9,1
| -
| -
| 4,5
| 4,5
| -
| -
| 8
| 27,6
| 34,4
| -
| -
| 8,1
| 21,8
| -
| -
| 8,1
| 8,1
| -
| -
| 9
| 47,4
| 59,3
| -
| -
| 18,1
| 44,5
| -
| -
| 18,1
| 18,1
| -
| -
| 10
| 55,3
| 68,8
| 5,1
| 6,2
| 23,4
| 57,2
| 2,9
| 2,2
| 23,4
| 23,4
| 2,9
| 2,9
| 11
| -
| -
| 7,5
| 9,3
| -
| -
| 4,6
| 8,9
| -
| -
| 4,6
| 4,6
| Примечание. В переходный период выбросы СО, С, учитываются с поправоч- ным коэффициентом 0,9 от холодного периода, NO2 – приравниваются к выбро- сам в холодный период года.
Таблица 6.2 – Удельные нормативы выбросов углеводородов на пробег автомо- билей по территории предприятия (г\км), прогрев двигателя (г/мин) и работу двигателя на холостом ходу (г\мин)
Кате- гория
| Пробег по территории
| Прогрев двигателя
| Холостой ход двигателя
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| 1
| 1,7
| 2,5
| -
| -
| 1,4
| 1,0
| -
| -
| 0,4
| 0,4
| -
| -
| 2
| 3,5
| 4,2
| -
| -
| 0,4
| 1,0
| -
| -
| 0,4
| 0,4
| -
| -
| 3
| 4,9
| 6,0
| 0,6
| 0,7
| 1,6
| 3,6
| 0,2
| 0,5
| 1,6
| 1,6
| 0,2
| 0,2
| 4
| 8,5
| 10,3
| 0,7
| 0,9
| 2,9
| 8,7
| 0,3
| 0,8
| 2,9
| 2,9
| 0,3
| 0,3
| 5
| 9,9
| 11,9
| 0,9
| 1,1
| 3,3
| 9,1
| 0,4
| 1,1
| 3,3
| 3,3
| 0,3
| 0,3
| 6
| 10,2
| 12,4
| 1,1
| 1,3
| 2,9
| 8,7
| 0,4
| 1,1
| 2,9
| 2,9
| -
| 0,3
| 7
| 3,5
| 4,2
| -
| -
| 0,4
| 1,8
| -
| -
| 0,4
| 0,4
| -
| -
| 8
| 4,9
| 6,0
| -
| -
| 1,6
| 3,8
| -
| -
| 1,6
| 1,6
| -
| -
| 9
| 8,5
| 10,3
| -
| -
| 2,8
| 8,7
| -
| -
| 2.9
| 2,9
| -
| -
| 10
| 9,9
| 11,9
| 0,9
| 1,1
| 3,3
| 9,1
| 0,4
| 1,1
| 3,3
| 3,3
| 0,4
| 0,4
| 11
| -
| -
| 1,1
| 1,3
| -
| -
| 0,5
| 1,3
| -
| -
| 0,5
| 0,5
|
Таблица 6.3 – Удельные нормативы выбросов оксидов азота на пробег автомо- билей по территории предприятия (г\км), прогрев двигателя (г/мин) и работу двигателя на холостом ходу (г\мин)
Кате- гория
| Пробег по территории
| Прогрев двигателя
| Холостой ход двигателя
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| 1
| 0,4
| 0,3
| -
| -
| 0,05
| 0,1
| -
| -
| 0,05
| 0,05
| -
| -
| 2
| 0,4
| 0,3
| -
| -
| 0,5
| 0,1
| -
| -
| 0,05
| 0,05
| -
| -
| 3
| 0,6
| 0,5
| 2,5
| 2,3
| 0,1
| 0,2
| 0,45
| 0,65
| 0,1
| 0,1
| 0,45
| 0,45
| 4
| 1,0
| 0,8
| 3,0
| 2,4
| 0,2
| 0,3
| 0,62
| 0,84
| 0,20
| 0,20
| 0,62
| 0,62
| 5
| 1,2
| 0,9
| 3,5
| 2,7
| 0,2
| 0,3
| 1,0
| 2,0
| 0,2
| 0,2
| 1,0
| 1,0
| 6
| 1,8
| 1,4
| 4,5
| 3,5
| 0,2
| 0,3
| 1,00
| 2,00
| 0,2
| 0,2
| 1,0
| 1,0
| 7
| 0,4
| 0,3
| -
| -
| 0,05
| 0,1
| -
| -
| 0,05
| 0,05
| -
| -
| 8
| 0,5
| 0,5
| -
| -
| 0,1
| 0,2
| -
| -
| 0,1
| 0,1
| -
| -
| 9
| 1,8
| 0,8
| -
| -
| 0,2
| 0,3
| -
| -
| 0,2
| 0,2
| -
| -
| 10
| 1,2
| 0,9
| 3,5
| 2,7
| 0,2
| 0,3
| 1,0
| 2,3
| 0,2
| 0,2
| 1,0
| 1,0
| 11
| -
| -
| 4,5
| 3,5
| -
| -
| 0,6
| 1,2
| -
| -
| 0,6
| 0,6
| Таблица 6.4 – Удельные нормативы выбросов оксидов серы на пробег автомо- билей по территории предприятия (г\км), прогрев двигателя (г/мин) и работу двигателя на холостом ходу (г\мин)
Кате- гория
| Пробег по территории
| Прогрев двигателя
| Холостой ход двигателя
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Бензин
| Диз. Топ-
ливо
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| 1
| 0,7
| 0,9
| -
| -
| 0,01
| 0,02
| -
| -
| 0,01
| -
| -
| -
| 2
| 0,6
| 0,1
| -
| -
| 0,01
| 0,02
| -
| -
| 0,01
| -
| -
| -
| 3
| 0,1
| 0,1
| 0,3
| 0,4
| 0,02
| 0,02
| 0,03
| 0,04
| 0,02
| -
| 0,03
| -
| 4
| 0,1
| 0,2
| 0,15
| 0,56
| 0,03
| 0,04
| 0,06
| 0,07
| 0,03
| -
| 0,6
| -
| 5
| 0,2
| 0,3
| 0,7
| 0,9
| 0,03
| 0,04
| 0,10
| 0,12
| 0,03
| -
| 0,10
| -
| 6
| 0,28
| 0,35
| 0,78
| 0,97
| 0,03
| 0,04
| 0,10
| 0,12
| 0,03
| -
| 0,1
| -
| 7
| 0,07
| 0,09
| -
| -
| 0,01
| 0,02
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 8
| 0,11
| 0,14
| -
| -
| 0,02
| 0,02
| -
| -
| 0,02
| -
| -
| -
| 9
| 0,21
| 0,26
| -
| -
| 0,03
| 0,04
| -
| -
| 0,03
| -
| -
| -
| 10
| 0,26
| 0,33
| 0,68
| 0,85
| 0.03
| 0,04
| 0,11
| 0,11
| 0.03
| -
| 0,10
| -
| 11
| -
| -
| 0,78
| 0,97
| -
| -
| 0,11
| 0,12
| -
| -
| 0,10
| -
|
Таблица 6.5 – Удельные нормативы выбросов углерода на пробег автомобилей по территории предприятия (г\км), прогрев двигателя (г/мин) и работу двигате- ля на холостом ходу (г\мин)
Кате- гория
| Пробег по территории
| Прогрев двигателя
| Холостой ход двигателя
| Бензин
| Диз. Топливо
| Бензин
| Диз. Топливо
| Бензин
| Диз. Топливо
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| Т
| Х
| 1
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 2
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 3
| -
| -
| 0,2
| 0,3
| -
| -
| 0,01
| 0,08
| -
| -
| 0,01
| 0,01
| 4
| -
| -
| 0,2
| 0,3
| -
| -
| 0,03
| 0,21
| -
| -
| 0,03
| 0,03
| 5
| -
| -
| 0,2
| 0,3
| -
| -
| 0,04
| 0,35
| -
| -
| 0,04
| 0,04
| 6
| -
| -
| 0,3
| 0,4
| -
| -
| 0,04
| 0,35
| -
| -
| 0,04
| 0,04
| 7
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 8
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 9
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 10
| -
| -
| 0,2
| 0,3
| -
| -
| 0,04
| 0,35
| -
| -
| 0,40
| 0,40
| 11
| -
| -
| 0,3
| 0,4
| -
| -
| 0.03
| 0,12
| -
| -
| 0,30
| 0.30
| Таблица 6.6 – Группировка подвижного состава автотранспортного предприятия
Номер группы
| Вид подвижного состава, входящего в группу
| 1
| Легковые автомобили
| 2
| Грузовые автомобили грузоподъемностью до 1000 кг
| 3
| Грузовые автомобили - от 1000 до 3000 кг
| 4
| Грузовые автомобили - от 3000 до 6000 кг
| 5
| Грузовые автомобили грузоподъемностью свыше 6000 кг
| 6
| Автопоезда свыше 10000 кг
| 7
| Автобус (кл. особо малый)
| 8
| Автобус (кл. малый)
| 9
| Автобус (кл. средний)
| 10
| Автобус (кл. большой)
| 11
| Автобус (кл. особо большой)
|
Таблица 6.7 – Температура периода года
Период года
| Температура периода года, °С
| Теплый
| t> 5
| Переходный
| -5
| Холодный
| t<-5
|
Таблица 6.8 – Продолжительность прогрева двигателя в зависимости от периода года
Температура периода года, °С
| Продолжительность прогрева двигателя, мин.
| t> 5
| 4
| -5
| 6
| -105
| 12
| -1510
| 20
| -2015
| 28
| -2520
| 36
|
Таблица 6.9 – Варианты заданий для выполнения практической работы
№ вари- анта
|
Перечень транспортных средств предприятия
|
Количе- ство
|
Тип двигателя
|
Период года, температура
| Расчетная продолжительность , смен
| прогрева,
| работы на хо- лостом ходу
| 1
| Легковые автомобили
| 4
| Карбюраторный
| Теплый, >5 °С
| 0,9
| 1
| Грузовые автомобили от 1000 до
3000 кг
| 2
| Дизельный
| Автобус (Кл. Малый)
| 1
| Карбюраторный
| 2
| Легковые автомобили
| 6
| Карбюраторный
| Теплый, >5 °С
| 0,9
| 1
| Грузовые автомобили от 3000 до
6000 кг
| 3
| Дизельный
| Автобус (Кл. средний)
| 1
| Карбюраторный
| 3
| Легковые автомобили
| 4
| Карбюраторный
| Холодный, 15 °С
| -
| 2
| 1,5
| Грузовые автомобили до 1000 кг
| 4
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Малый)
| 1
| Карбюраторный
| 4
| Легковые автомобили
| 2
| Карбюраторный
| Холодный, 15 °С
| -
| 1,8
| 1,5
| Грузовые автомобили от 1000 до
3000 кг
| 4
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Малый)
| 1
| Карбюраторный
| 5
| Автопоезда свыше 10000 кг
| 2
| Дизельный
| Холодный, 20 °С
| -
| 2,4
| 1,8
| Грузовые автомобили от 1000 до
3000 кг
| 4
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Средний)
| 2
| Карбюраторный
| 6
| Автопоезда свыше 10000 кг
| 3
| Дизельный
| Холодный, 20 °С
| -
| 2,4
| 1,8
| Грузовые автомобили от 3000 до
6000 кг
| 3
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Средний)
| 2
| Карбюраторный
| 7
| Автопоезда свыше 10000 кг
| 1
| Дизельный
| Холодный,
| -
| 3,0
| 2,5
|
| Грузовые автомобили от 3000 до
6000 кг
| 5
| Карбюраторный
| 25 °С
|
|
| Автобус (Кл. большой)
| 1
| Дизельный
| 8
| Автопоезда свыше 10000 кг
| 1
| Дизельный
| Холодный, - 25 | 3,0
| 2,5
| Грузовые автомобили свыше
6000 кг
| 3
| Дизельный
| Автобус (Кл. малый)
| 1
| Карбюраторный
| 9
| Легковые автомобили
| 5
| Карбюраторный
| Холодный, - 15 | 2
| 1,5
| Грузовые автомобили до 1000 кг
| 3
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Средний)
| 2
| Карбюраторный
| 10
| Легковые автомобили
| 5
| Карбюраторный
| Холодный, - 25 | 3,0
| 2,5
| Грузовые автомобили от 1000 до
3000 кг
| 2
| Карбюраторный
| Автобус (Кл. Малый)
| 1
| Карбюраторный
|
20>10>20> |