Министерство образования Российской Федерации Архангельский государственный технический университет РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Методические указания к выполнению расчетно-практической работы Архангельск 2004
18
Embed
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В … · Tri-коэффициент, учитывающий изменение выброса загрязняющих
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
М и н и с т е р с т в о о б р а з о в а н и я Р о с с и й с к о й Ф е д е р а ц и и
А р х а н г е л ь с к и й г о с у д а р с т в е н н ы й т е х н и ч е с к и й у н и в е р с и т е т
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Методические указания к выполнению расчетно-практической работы
А р х а н г е л ь с к 2004
Р а с с м о т р е н ы и р е к о м е н д о в а н ы к и з д а н и ю м е т о д и ч е с к о й к о м и с с и е й м е х а н и ч е с к о г о факультета
А р х а н г е л ь с к о г о г о с у д а р с т в е н н о г о т е х н и ч е с к о г о у н и в е р с и т е т а 10 апреля 2003 г.
Составители : Р.И. М а к а р ь и н , доц . , канд . техн. наук;
Б. И. П у г и н , доц . , канд. техн. наук
Р е ц е н з е н т П.А. П у с т о т н ы й , доц . , канд. техн. наук
У Д К 502.3:504.5:621.43.064 Макарьин Р.И., Иугии Б.И. Расчет в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в в от
р а б о т а в ш и х газах а в т о м о б и л ь н ы х двигателей : М е т о д и ч е с к и е указания к в ы п о л н е н и ю р а с ч е т н о - п р а к т и ч е с к о й р а б о т ы . - А р х а н г е л ь с к : Изд -во А Г Т У , 2 0 0 4 . - 1 8 с.
П о д г о т о в л е н ы к а ф е д р о й э к с п л у а т а ц и и а в т о м о б и л е й и м а ш и н лесного к о м п л е к с а А Г Т У .
П р и в е д е н а м е т о д и к а расчета м а с с о в ы х в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в в о т р а б о т а в ш и х газах а в т о м о б и л ь н ы х двигателей .
П р е д н а з н а ч е н ы для студентов м е х а н и ч е с к о г о факультета с п е ц и а л ь ностей 170400 « М а ш и н ы и о б о р у д о в а н и е лесного к о м п л е к с а » , 150200 « А в т о м о б и л и и а в т о м о б и л ь н о е хозяйство» д н е в н о й и з а о ч н о й ф о р м о б у ч е ния .
О т р а б о т а в ш и е га зы а в т о м о б и л ь н ы х двигателей с о д е р ж а т б о л ь ш о е количество з а г р я з н я ю щ и х а т м о с ф е р у в е щ е с т в , о д н а к о в н а с т о я щ е е в р е м я т о к с и ч н о с т ь о т р а б о т а в ш и х газов п р и н я т о о ц е н и в а т ь по пяти о с н о в н ы м заг р я з н я ю щ и м в е щ е с т в а м , и м е ю щ и м н а и б о л ь ш и й у д е л ь н ы й вес. К этим вещ е с т в а м относятся : оксид у г л е р о д а ( С О ) , у г л е в о д о р о д ы ( С Н ) , о к с и д ы азо та (NOjf), т в ё р д ы е ч а с т и ц ы (С) и д и о к с и д с е р ы ( S 0 2 ) .
Ц е л ь н а с т о я щ е й р а б о т ы - расчет м а с с о в ы х в ы б р о с о в з а г р я з н я ю щ и х веществ а в т о т р а н с п о р т н ы м п р е д п р и я т и е м , в состав к о т о р о г о в х о д и т раз л и ч н о е количество а в т о м о б и л е й т р ё х марок .
П р и расчете м а с с о в о г о в ы б р о с а з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в н е о б х о д и м о учитывать :
а) р а с п р е д е л е н и е а в т о м о б и л ь н о г о парка п р е д п р и я т и я по о т д е л ь н ы м г р у п п а м т р а н с п о р т н ы х средств ;
б) т и п двигателя т р а н с п о р т н о г о средства ; в) у с л о в и я эксплуатации т р а н с п о р т н о г о средства ; г) ч и с л е н н о с т ь ж и т е л е й населённого пункта ; д) вид перевозок. И с х о д н ы е д а н н ы е п р е д с т а в л е н ы в прил. 1. П р и расчете р е к о м е н д у е т
ся использовать « М е т о д и к у расчета м а с с о в ы х в ы б р о с о в з а г р я з н я ю щ и х в е ществ а в т о м о б и л ь н ы м т р а н с п о р т о м » ( М. ,1991 -21 с.)
Расчёт годового пробега автомобилей
Г о д о в о й пробег для к а ж д о й г р у п п ы а в т о м о б и л е й , к м ,
Lrj — AjQ^-j /ссД^р.Г/ •> О )
где Aj - количество автомобилей /-Й группы; а т , - коэффициент технической готовности; 4с/~ среднесуточный пробег автомобилей /-Й группы, км;
/ ) р г , - количество рабочих дней в году.
Все д а н н ы е по расчёту годового п р о б е г а а в т о м о б и л е й п р и в е д е н ы в прил. 1. В связи с т е м ч т о а в т о м о б и л и э к с п л у а т и р у ю т с я как в н а с е л е н н ы х пунктах , так и вне их т е р р и т о р и и , годовой побег а в т о м о б и л е й разбивается
на пробег в н а с е л ё н н о м пункте и на пробег вне н а с е л ё н н о г о пункта в соответствии с д о л я м и пробега , у к а з а н н ы м и в и с х о д н ы х данных .
Методика расчёта выбросов основных загрязняющих веществ
Расчёт в ы б р о с о в о с н о в н ы х з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в ведётся отдельно по л е г к о в ы м , г р у з о в ы м а в т о м о б и л я м и автобусам как п р и д в и ж е н и и по т е р р и т о р и и н а с е л ё н н ы х пунктов , так и п р и д в и ж е н и и вне н а с е л ё н н ы х пунктов . Х а р а к т е р и с т и к а а в т о м о б и л е й по м а р к а м п р е д с т а в л е н а в прил .2 . Р е з у л ь т а т ы в ы п о л н е н н ы х р а с ч ё т о в следует о ф о р м и т ь в виде отчёта в соответствии с прил .З .
Расчёт выбросов вредных веществ легковыми автомобилями
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в л е г к о в ы м и а в т о м о б и л я м и с о п р е д е л ё н н ы м р а б о ч и м о б ъ ё м о м двигателя п р и д в и ж е н и и по территории населённых пунктов, т,
Mii/= m^L^K^K^r 10"6 , (2)
где тлц - пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества легковым автомобилем при движении по территории населённых пунктов, г/км (табл. 1);
Lni - суммарный пробег легковых автомобилей по территории населённых пунктов, км;
Клг1- коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенных пунктов в зависимости от типа населенного пункта (табл. 2);
Клт1 - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей на массовый выброс /-го загрязняющего вещества
(^л .тсо = 1 Л 5 ; А Г л т с н = 1Д8; АГПТ N O j . = 1,0; АГЛ т s o ^ = 1,15).
Таблица 1 Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем
по территории населённых пунктов Рабочий объём
двигателя, л Пробеговый выброс т л 1 , , г / к м Рабочий объём
Таблица 2 Значения коэффициента KRri в зависимости от типа населённого
пункта
Тип населённых пунктов Коэффициент KRri при выбросе Тип населённых пунктов СО СН N O , С s o 2
Города с числом жителей, чел.: >1 млн. 1,00 1,00 1,00 0 1,25 100 т ы с . - l млн. 0,87 0,92 0,94 0 1Д5 30-100 тыс. 0,70 0,79 0,81 0 1,05
Прочие населённые пункты 0,41 0,59 0,60 0 1,00
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в л е г к о в ы м и а в т о м о б и л я м и с о п р е д е л ё н н ы м р а б о ч и м о б ъ ё м о м двигателя п р и д в и ж е н и и вые населённых пунктов, т ,
Мл, = тю_,ТюК^ • 10" 6 , (3)
где » 7 л 2 , - пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества легковым автомобилем при движении вне населённых пунктов, г/км (табл.3);
L r 2 - суммарный пробег легковых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.
Таблица 3 Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем при
движении вне населённых пунктов Рабочий объём двигателя, л
Пробеговый выброс т л 1 г ,г/км Рабочий объём двигателя, л СО СН N O , С s o 9
Р е з у л ь т а т ы р а с ч ё т а в р е д н ы х в ы б р о с о в л е г к о в ы м и а в т о м о б и л я м и свести в таблицу , п р и в е д ё н н у ю в структуре отчёта по р а с ч е т н о -п р а к т и ч е с к о й работе .
Расчёт выбросов вредных веществ грузовыми автомобилями
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в г р у з о в ы м и а в т о м о б и л я м и с о п р е д е л ё н н о й г р у з о п о д ъ ё м н о с т ь ю и т и п о м двигателя при д в и ж е н и и по территории населённых пунктов, т ,
М г 1 , = mTXiLTXKTriKTiKTTi • 10" 6 . (4) где тГц - пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества грузовыми автомоби
лями при движении по территории населённых пунктов в зависимости от грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл.4);
L r l - суммарный пробег грузовых автомобилей по территории населённых пунктов, км;
KTri - коэффициент, учитывающий изменение выброса загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населённых пунктов в зависимости от типа населённого пункта (табл.5);
KTi - коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса грузовых автомобилей от уровня использования грузоподъёмности и пробега (табл.6, 7);
Kr/ri - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей на массовый выброс /-го загрязняющего вещества в зависимости от типа двигателя; для грузовых автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями - Кг/гСо = 2,00, Кг/гСя = 1,83,
^ r . r N O j r = Кг,т$о0 = 1,15; для грузовых автомобилей с дизельными
д в и г а т е л я м и - ^ г ^ = 1 , 6 0 Д г ^ н ^ Д 0 , ^ г . т м о Л
= ^ 0 0 ^ г . т с = 1 , 9 0 , ^ : г т 8 о 2 =1,15.
Таблица 4 Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым
автомобилем при движении по территории населённых пунктов Грузоподъёмность автомобиля или автопо
езда, т Тип двигателя
Пробеговый выброс т Г 1„г/км Грузоподъёмность автомобиля или автопо
езда, т Тип двигателя СО СН N O , С s o 2
0,5-2,0 Б 22,00 3,40 2,60 0 0,13 2,1-5,0 Б 52,60 4,70 5,10 0 0,16 2,1-5,0
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в г р у з о в ы м и а в т о м о б и л я м и с о п р е д е л ё н н о й г р у з о п о д ъ ё м н о с т ь ю и т и п о м двигателя п р и д в и ж е н и и вне населённых пунктов, т ,
М г 2 , = тГ2*Ьг2 KTi KTTi • 10" 6 , (5)
где mT2i- пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества грузовыми автомобилями при движении вне населённых пунктов в зависимости от грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл. 8);
Lr2 - суммарный пробег грузовых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.
Таблица 8 Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым автомобилем
при движении вне населённых пунктов. Грузоподъёмность ав
томобиля или автопоезда, т
Тип двигателя Пробеговый выброс тг2ь г/км Грузоподъёмность ав
томобиля или автопоезда, т
Тип двигателя СО СН N O , С s o 2
0,5-2,0 Б 15,2 1,9 2,1 0 0,13 2,1-5,0 Б 26,3 2,6 4,1 0 0,16 2,1-5,0
Г 13,1 1,5 4,1 0 0,14 2,1-5,0
д 2,5 0,8 6,9 од 0,96 5,1-8,0 Б 40,8 4,1 8,0 0 0,19 5,1-8,0
Примечание. Б - бензиновый, Д - дизельный, Г - газовый (сжатый газ).
Расчет выбросов вредных веществ автобусами
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в м е ж д у г о р о д н ы м и , приго р о д н ы м и и т у р и с т с к и м и а в т о б у с а м и о п р е д е л е н н о г о класса с о п р е д е л е н н ы м т и п о м двигателя п р и д в и ж е н и и по территории населенных пунктов „ т ,
где тЛу- пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества автобусами при движении по территории населенных пунктов в зависимости от класса и типа двигателя, т/км (табл. 9);
L a l - суммарный пробег автобусов по территории населенных пунктов, км; К an - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих ве
ществ автобусами при движении по территории населенных пунктов в зависимости от типа населенного пункта (табл. 10);
KiU - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами в зависимости от вида перевозок и типа двигателя (табл. 11);
Kll0j - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов на массовый выброс /-го загрязняющего вещества в зависимости от типа двигателя; для автобусов с бензиновыми двигателями
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в м а р ш р у т н ы м и г о р о д с к и м и а в т о б у с а м и о п р е д е л е н н о г о класса с о п р е д е л е н н ы м т и п о м двигателя п р и д в и ж е н и и по т е р р и т о р и и н а с е л е н н ы х пунктов , т ,
где К у - коэффициент , учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении маршрутных городских автобусов по территории населенных пунктов (для СО, СН, NO^, С К = 1,4; для S 0 2 К =1,1).
(б)
(7)
Таблица 9 Пробеговый выброс загрязняющих веществ автобусом
при движении по территории населенных пунктов Класс автобуса (L - габаритная
длина, м)
Тип двигателя
Пробеговый выброс milh, г/км Класс автобуса (L - габаритная
длина, м)
Тип двигателя СО СН N O , С s o 2
Особо малый, L<6,0 Б 13,5 2,9 3,0 0 0,09 Малый, 6,0<L<7,5 Б 44,0 3,4 6,1 0 0,18
Средний, 8,0<L<10,0 Б д
67,1 4,5
5,0 1,4
9,9 9,1
0 0,8
0,25 0,9
Большой, 10,5<L<12,0
Б д
104,0 4,9
7,7 1,6
10,4 10,0
0 1,0
0,32 1,23
Особо большой, /. 12.0 д 5,0 1,6 11,0 1,1 1,65
Примечание. Б - бензиновый; Д - дизельный.
Таблица 10 Значения в зависимости от типа населенных пунктов
Тип населенного пункта
Значение Кш1 при выбросе Тип населенного
пункта СО СН N O , С s o 9
Тип населенного пункта
Б д Б Д Б Д Д Б, Г , Д Город с числом жителей, чел.:
Таблица 11 Значения KiU в зависимости от вида перевозок и типа двигателя
Вид перевозок Тип Значения KiU при выбросе
Вид перевозок двигателя СО СН N O , С s o 9
Городские и Б 0,90 0,96 0,89 0 1,30 пригородные д 0,89 0,92 0,93 0,75 1,30
Междугородние Б 0,70 0,80 0,67 0 1,10 и туристские д 0,68 0,76 0,81 0,44 1,10
Примечание. Б - бензиновый; Д - дизельный.
М а с с о в ы й в ы б р о с з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в а в т о б у с а м и о п р е д е л е н н о г о класса с о п р е д е л е н н ы м т и п о м двигателя п р и д в и ж е н и и вые населенных пунктов, т ,
I а 2 , = » ' а 2 А 2 ^ , о , - Ю - 6 , (8)
где mil2i - пробеговый выброс /-го загрязняющего вещества автобусами при движении вне населенных пунктов в зависимости от класса автобуса и типа двигателя, г/км (табл. 12);
L a 2 - суммарный пробег автобусов при движении вне населенных пунктов, км.
Таблица 12 Пробеговый выброс загрязняющих веществ автобусом
при движении вне населенных пунктов
Класс автобуса Тип двигате
ля
Пробеговые выбросы m.l0j, г/км Класс автобуса Тип двигате
ля СО с н N O , С s o 2
Особо малый, L<6,0 Б 6,0 1,6 4,0 0 0,09 Малый, 6,0<L<7,5 Б 24,0 2,3 5,0 0 0,18
Средний, 8,0<L<10,0 Б д
34,0 3,3
3,9 1,2
8,2 8,0
0 0,2
0,25 0,90
Большой, 10,5<L<12,0 Б д
52,0 3,5
4,6 1,3
9,5 18,0
0 0,2
0,32 1,23
Особо большой, /. 12.0 д 3,6 1,3 18,8 0,3 1,65 Примечание. Б - бензиновый, Д - дизельный, L - габаритная длина;м.
ИЖ-2126 1,48 — — Б ГАЗ-31029 2,45 — — Б УАЗ-31514 2,45 — — Б ВАЗ-2121 1,70 - - Б
Автобусы: ГАЗ-32210 - 5,50 - Б ПАЗ-3205 1 — 7,00 — Б КАВЗ-3976 — 6,70 — Б ЛиАЗ-5256 — 11,40 — д ЛАЗ-4207 - 9,98 - д
Грузовые автомобили:
УАЗ-3303 — — 0,80 Б ГАЗ-33021 — — 1,35 Б ГАЗ-3307 — — 4,50 Б ЗИЛ-5301 — — 3,00 д КамАЗ-53215 — — 12,00 д КамАЗ-55111 - - 13,00 д
Приложение 3 Отчёт
по р а с ч ё т н о - г р а ф и ч е с к о й р а б о т е «Расчёт в р е д н ы х в ы б р о с о в в о т р а б о т а в ш и х газах а в т о м о б и л е й »
В а р и а н т №
7. Исходные данные
Марка автомоби
ля
Количество автомобилей А,
шт.
Коэффици
ент технической готовности
От
Сред-не-
суто-чный пробег
/ с с , км
Количество рабочих
дней в году
А № да
Количество жителей в
населенном
пункте, тыс. чел.
Коэффициент исполь
зования Доля пробега
Марка автомоби
ля
Количество автомобилей А,
шт.
Коэффици
ент технической готовности
От
Сред-не-
суто-чный пробег
/ с с , км
Количество рабочих
дней в году
А № да
Количество жителей в
населенном
пункте, тыс. чел.
грузо-подъ-емно-сти у
пробега
р
в населенном пункте
вне населённого
пункта
2. Расчёт годового пробега
Годовой пробег автомобилей рассчитывается по формуле (1), результаты расчёта заносятся в таблицу.
Результаты расчёта годового пробега
Марка автомобиля
Пробег, км Марка автомоби
ля годовой в том числе Марка автомоби
ля годовой в населённом пункте
вне населённого пункта
3. Расчёт выбросов основных загрязняющих веществ
3.1. Расчёт в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в л е г к о в ы м и а в т о м о б и л я м и .
Этот расчёт выполняется отдельно при движении легковых автомобилей по территории населённых пунктов и вне населённых пунктов по формулам (2)-(3). Результаты расчётов сводятся в таблицу.
Результаты расчёта вредных выбросов легковыми автомобилями
Наименова Выбросы вредных веществ, т Валовые выбросы, т
ние территории СО с н N O , s o 2
с всего на один автомо
биль В населённом пункте Вне населённого пункта
Всего
3.2. Расчёт в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в г р у з о в ы м и а в т о м о б и л я м и .
3.3. Расчёт в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в а в т о б у с а м и .
Р а с ч е т ы по пп. 3.2 и 3.3 в ы п о л н я ю т с я в соотв етств и и с ф о р м у л а м и (4)-(7), р е з у л ь т а т ы этих расчётов сводятся в с о о т в е т с т в у ю щ и е т а б л и ц ы .
4. Расчёт суммарных выбросов вредных веществ автомобилями автотранспортного предприятия
На основании табличных данных выбросов вредных веществ легковыми, грузовыми автомобилями и автобусами определяются суммарные выбросы загрязняющих веществ для автотранспортного предприятия.
Суммарные выбросы вредных веществ автомобилями автотранспортного предприятия
Наименование террито
рии
Выбросы вредных веществ, т СуммарНаименование террито
рии СО с н N O , s o 2 с
ные валовые выбросы, т
В населённом пункте Вне населённого пункта
Всего
По данным таблицы суммарных выбросов вредных веществ автомобилями автотранспортного предприятия необходимо построить гистограмму распределения выбросов по основным загрязняющим веществам:
Г I СН НО,
5. Выводы.
Оглавление
О б щ и е сведения 3 Расчет годового п р о б е г а а в т о м о б и л е й 3 М е т о д и к а расчета в ы б р о с о в о с н о в н ы х з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в . . . .4
Расчет в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в л е г к о в ы м и а в т о м о б и л я м и . . . .4 Расчет в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в г р у з о в ы м и а в т о м о б и л я м и . . . .5 Расчет в ы б р о с о в в р е д н ы х в е щ е с т в а в т о б у с а м и 9
П р и л о ж е н и я 12
Рудольф Иванович М а к а р ь и н Борис Иванович П у г и н
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Методические указания к выполнению расчетно-практической работы