Веснін Артем Вячеславович. Зниження шкідливого впливу відпрацьованих газів автотранспортних потоків на склад атмосфери кар'єрів

Короткий опис

Веснін Артем Вячеславович. Зниження шкідливого впливу відпрацьованих газів автотранспортних потоків на склад атмосфери кар'єрів. : Дис... канд. наук: 05.26.01 - 2008.

Веснин А.В. Зниження шкідливого впливу відпрацьованих газів автотранспортних потоків на склад атмосфери кар'єрів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.26.01 - охорона праці. - Криворізький технічний університет. - Кривий Ріг, 2008.
Метою роботи є зменшення впливу викидів автотранспортного комплексу кар'єру на склад атмосфери за рахунок оптимізації режимів його експлуатації при використанні засобів зниження концентрацій шкідливих компонентів у відпрацьованих газах.
На підставі теоретичних досліджень і експериментальних вимірів визначені коефіцієнти нестаціонарності роботи автотранспортного обладнання кар'єрів та вдосконалено метод розрахунку витрат палива автотранспортним потоком. Встановлено закономірності розподілу й зміни концентрацій шкідливих домішок відпрацьованих газів у газовому шлейфі транспортних засобів, залежно від типу автомобіля, складу атмосфери й зміни інтенсивності потоку в умовах кар'єрів. На підставі лабораторних досліджень створена й випробувана установка для очищення відпрацьованих газів під час перевезення сипких матеріалів допоміжним автотранспортом, а також розроблені практичні рекомендації зі скорочення шкідливих газовиділень автотранспортним комплексом кар'єру, який знаходиться у безпосередній експлуатації, шляхом оптимізації параметрів і режимів руху потоку із застосуванням пристроїв, зниження концентрацій відпрацьованих газів. Розрахунковий річний економічний ефект, за рахунок збільшення продуктивності праці водіїв і обслуговуючого персоналу, у результаті поліпшення санітарно-гігієнічних умов для умов Першотравневого кар'єру ПівнГЗК складе 411,08 тис. грн.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальне науково-практичні задачі комплексного зниження шкідливого впливу відпрацьованих газів автотранспорту на склад атмосфери кар'єрів за рахунок встановлення закономірностей для формування оптимальних транспортних потоків та очищення відпрацьованих газів при пропусканні їх через перевізну гірську масу, що сприяє поліпшенню умов праці водіїв і працівників кар'єру.
1. Уперше для визначення пилогазових виділень при експлуатації автотранспорту в кар'єрі пропонується використовувати коефіцієнт нестаціонарності його роботи. Експериментально встановлено, що значення коефіцієнта нестаціонарності роботи автотранспортного обладнанняКнперебувають у межах 0,750,85.
2. Встановлено, що інтенсивність пилогазовиділення автомобілів у кар'єрі залежить від дня місяця й часу доби. Максимальні значення зафіксовано в період з 830до 1200,а саме в період 46 год., що передують вибуху, мінімальні - у нічні зміни. Структура викидів у звичайні дні відрізняється від структури викидів у дні проведення підривних робіт у бік збільшення частки викидів від допоміжного автотранспорту з 26% до 32% з пилу та з 11% до 16% зі шкідливих газів від загальної кількості викидів автотранспортом.
3. Визначено абсолютні значення добових викидів, які складають:
- кар'єрними самоскидами по пилу 3543,8 кг, по шкідливих газах - 44656,8 кг;
- допоміжним транспортом по пилу 1247,5 кг, по шкідливих газах - 5751,8 кг.
4. Уперше встановлено закономірності зміни витрати палива окремим автомобілем і транспортним потоком залежно від інтенсивності, характеру й специфіки руху в кар'єрі. Питома витрата палива залежить від ступеня нерівномірності руху й з підвищенням транспортного завантаження збільшується на 15...20% у порівнянні з вільними умовами руху.
5. Удосконалено методику визначення безпечної відстані між транспортними засобами за фактором мінімізації впливу відпрацьованих газів на водіїв та встановлено мінімальні дистанції руху за допоміжним транспортом від 28 м і за кар'єрними автосамоскидами - від 55 м.
6. Уперше в лабораторних умовах установлено закономірності зміни значень ступеня очищення відпрацьованих газів від шкідливих компонентів при пропусканні їх через перевізні сипучі матеріали, залежно від висоти шару й часу проходження процесу. Ефективність очищення відпрацьованих газів при використанні щебенів фракції + 20-35 мм і роботі двигуна з номінальним навантаженням перебуває в межах від 8 до 32% при зволоженому матеріалі, та від 6 до 21% при сухому. При цьому ступінь очищення від сажі може досягати від 6263% при використанні сухого матеріалу і 77...81% - зволоженого.
7. Визначено фізико-хімічну природу процесу очищення відпрацьованих газів і встановлено, що, проходячи через завантажуваний матеріал, вони в основному звільняються від сажі за рахунок інерційного осадження її на стінках фільтраційних каналів. Крім того, відбувається уловлювання газоподібних токсичних компонентів та їхнє адсорбційне зв'язування, а також металеве окислення горючих компонентів.
8. Розроблено й випробувано конструкцію пристрою для зниження концентрацій відпрацьованих газів автомобілів, обладнаних атмосферним дизельним двигуном, яка використовує принцип їхнього пропускання через перевізну сипку масу з ефективністю, що досягається в промислових умовах, очищення від шкідливих газових компонентів 25...28% та від сажових часток до 80% залежно від типу перевізного сипкого матеріалу.
9. Обґрунтовано для умов кар'єрів безпечні відстані за газовим фактором між технологічним і допоміжним автотранспортом, що забезпечують рух потоку з мінімальним скупченням хмар відпрацьованих газів з підвищеним вмістом шкідливих компонентів, які становлять:
- при русі за технологічним автотранспортом вантажопідйомністю 120130 т на горизонтальній ділянці автодороги не менш 5255 м;
- при русі за допоміжним автомобілем, не обладнаним пристроєм зниження концентрацій шкідливих газів, на горизонтальній ділянці автодороги не менш 2728 м;
- при русі за допоміжним автомобілем, обладнаним пристроєм зниження концентрацій шкідливих газів, на горизонтальній ділянці автодороги не менш 1920 м.
10. Використання розроблених заходів дозволяє одержати, крім соціального, передбачуваний економічний ефект у розмірі 411,08 тис. грн на рік за рахунок поліпшення умов праці водіїв автотранспортного комплексу в умовах Першотравневого кар'єру ПівнГЗК.