Нейтрализаторы вредных веществ отработавших газов тепловозов

Нейтрализаторы вредных веществ отработавших газов тепловозов

На железнодорожном транспорте проводятся испытания макетных образцов нейтрализаторов вредных веществ отработавших газов тепловозов, разработана конструкторская документация на опытный образец нейтрализатора-глушителя для установки на тепловозе ТЭП-70. Разрабатываемые нейтрализаторы рассчитаны на 1 — 2 года работы без замены блоков, их применение позволит снизить выбросы вредных веществ по оксидам азога на 40 %, оксидам углерода и углеводородам — на 60 — 70 %, сажи — на 50 — 60 %

Отработавшие газы после турбокомпрессора направляется через уловитель частиц сажи, который сокращает концентрацию частиц до значения ниже предельно допустимой концентрации в 0,025 г/кВт.час. После этого происходит впрыск карбамида и перемешивание в смесительном канале до получения однородной смеси из отработавшего газа и карбамида. Сокращение концентрации NОх до значения ниже предельно допустимой границы 4 г/кВт.час происходит в катализаторе ЗСК. Так как эта технология для дизельных двигателей будет внедряться с 2012 года, она еще окончательно не определена производителями и будет уточняться.

Фильтры и специальные улавливатели в системе выпуска ДВС способствуют задержанию твердых частиц отработавших газов. В фильтрах сажа и другие твердые частицы улавливаются при прохождении через фильтрующий элемент или путем их центрифугирования. В специальных улавливателях создаются электростатические поля в сочетании с центрифугированием. Установка фильтров широко применяется в США. Керамические фильтры с тефлоновым покрытием задерживают 85 — 95 % сажи и твердых частиц, содержащихся в отработавших газах дизеля. В европейских странах из-за высокой стоимости сажевых фильтров предпочтение отдается каталитическим нейтрализаторам.

В дизелях практически любая неисправность топливоподающей системы влияет на расход топлива и дымность. Например, увеличение цикловой подачи сверх номинальной на 25 % повышает дымность отработавших газов на 40 %. В результате естественного износа деталей топливной аппаратуры расход топлива к моменту исчерпания ресурса возрастает на 8 — 10 %, дымность — на 20 — 30 %.

Для поддержания экологических параметров транспортных средств и эксплуатации на допустимом уровне необходим периодический контроль технического состояния транспортных средств с использованием диагностирования.

В настоящее время в локомотивных депо сети дорог России организуются пункты экологического контроля (ПЭК), предназначенные для экспериментальной оценки экологического воздействия локомотивов на окружающую среду. Пункты оснащаются анализатором процесса сжигания топлива 1МК-1400РL, который измеряет: температуру выхлопных газов; температуру окружающей среды; количество двухатомного кислорода (О2); количества окиси углерода (СО, г/нм3, %); окислов азота (NОх, г/нм3, %) и дымность (N, %). Прибор со встроенным компьютером вычисляет: избыточный воздух; количество двуокиси углерода в топливе (СО,); неразведенную окись углерода (СО pure) и другие параметры.

Реакция человеческого организма на транспортные загрязнения

Одной из основных причин заболеваемости и смертности населения, наряду с социальными, генетическими и другими факторами, является длительное воздействие на организм человека загрязняющих веществ антропогенного происхождения, обладающих токсическим эффектом. Принято считать, что около 30 % заболеваний являются экологически обусловленными. В первую очередь к этим заболеваниям относятся онкологические, аллергические, поражения кровеносной системы, врожденные аномалии и др.

По воздействию на организм человека компонентов отработавших газов они подразделяются на:

  • токсичные — оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды;
  • канцерогенные – бенз(а)пирен;
  • раздражающего действия — оксиды серы, углеводороды.

Влияние из всех перечисленных компонентов отработанных газов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности воздействия. При использовании в тепловозных дизелях обычного дизельного топлива продукты его сгорания на 99—99,8 % состоят из нетоксичных веществ. Однако незначительная часть продуктов сгорания высокотоксична и оказывает существенное влияние на окружающую природную среду. Загрязняют окружающую среду в значительно меньшей степени картерные газы, продукты испарения дизельного топлива и масла.

Из первой группы нетоксичных выбросов заслуживает внимания углекислый газ (СО2), содержание которого в отработавших газах в настоящее время не нормируется, однако, вопрос об этом ставится в связи с особой ролью СО2 в «парниковом эффекте».

Солнечная энергия попадает на земную поверхность в виде коротковолнового излучения, а отражается уже в виде длинноволнового (в инфракрасном диапазоне длин волн). Содержащиеся в атмосфере водяной пар, СО2, NОХ и другие многоатомные газы частично задерживают поток инфракрасного излучения (как стекло в парнике). Без такого парникового эффекта температура на Земле была бы ниже обычной на 30—40 °С.