თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა
სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.
გამოქვეყნდა http://www.allbest.ru/
უმაღლესი პროფესიული განათლების ფედერალური სახელმწიფო საბიუჯეტო საგანმანათლებლო დაწესებულება
"სარატოვის სახელმწიფო ტექნიკური უნივერსიტეტი იუ.ა.გაგარინის სახელობის"
პროფესიული პედაგოგიური კოლეჯი.
რეზიუმე თემაზე: "ეკოლოგიური პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია სითბოს ძრავების გამოყენებასთან"
სამუშაო დასრულებულია
ZChS-912 ჯგუფის სტუდენტი
პეტროვა ოლესია
შესავალი
5. გარემოს დაცვა თერმული გამონაბოლქვისგან
დასკვნა
თერმული ატმოსფეროს საწვავის გამოშვება
შესავალი
არსებობს სითბოს და ელექტროენერგიის მოხმარებისა და გარემოს დაბინძურების უზრუნველყოფის პირობების განუყოფელი ურთიერთობა და ურთიერთდამოკიდებულება. ადამიანის სიცოცხლის ამ ორი ფაქტორის ურთიერთქმედება და წარმოების ძალების განვითარება თანდათანობით ყურადღებას იპყრობს სითბოს ენერგეტიკისა და გარემოს ურთიერთქმედების პრობლემაზე.
თბოენერგეტიკული ინჟინერიის განვითარების ადრეულ ეტაპზე, ამ ყურადღების მთავარი გამოვლინება იყო გარემოში რესურსების ძიება, რომელიც აუცილებელია სითბოს და ელექტროენერგიის მოხმარების უზრუნველსაყოფად, საწარმოებისა და საცხოვრებელი კორპუსებისთვის სითბოს და ელექტროენერგიის სტაბილური მიწოდება. მომავალში პრობლემის საზღვრები მოიცავდა ბუნებრივი რესურსების უფრო სრულყოფილად გამოყენების შესაძლებლობას პროცესებისა და ტექნოლოგიების მოძიებით და რაციონალიზაციის გზით, საწვავის მოპოვებითა და გამდიდრებით, გადამუშავებითა და წვით, ასევე თბოელექტროსადგურების გაუმჯობესებით.
აგრეგატების, თბოელექტროსადგურების და თბოელექტროსადგურების სიმძლავრის ზრდით, სითბოს და ენერგიის მოხმარების სპეციფიკური და მთლიანი დონეების ზრდასთან ერთად, გაჩნდა ამოცანა ჰაერის აუზში დამაბინძურებლების ემისიების შეზღუდვისა და მათი ბუნებრივი დაშლის უნარის უკეთ გამოყენებასთან ერთად.
ამ ეტაპზე, თბოენერგეტიკისა და გარემოს ურთიერთქმედების პრობლემამ შეიძინა ახალი მახასიათებლები, ავრცელებს თავის გავლენას დედამიწის ატმოსფეროს უზარმაზარ მოცულობებზე.
სითბოს და ენერგიის მოხმარების განვითარების კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი მასშტაბები უახლოეს მომავალში განსაზღვრავს ატმოსფეროზე სხვადასხვა ზემოქმედების შემდგომ ინტენსიურ ზრდას.
თბოენერგეტიკისა და გარემოს ურთიერთქმედების პრობლემის ფუნდამენტურად ახალი ასპექტები წარმოიშვა ბირთვული თბოენერგეტიკის განვითარებასთან დაკავშირებით.
ახალ პირობებში თბოენერგეტიკისა და გარემოს ურთიერთქმედების პრობლემის ყველაზე მნიშვნელოვანი მხარეა მუდმივად მზარდი საპირისპირო გავლენა, გარემო პირობების განმსაზღვრელი როლი თბოენერგეტიკის პრაქტიკული პრობლემების გადაჭრაში (თბოელექტროენერგიის ტიპის შერჩევა). ქარხნები, საწარმოების ადგილმდებარეობა, ენერგეტიკული აღჭურვილობის ერთეული სიმძლავრის არჩევანი და მრავალი სხვა).
1. თბოელექტროტექნიკის ზოგადი მახასიათებლები და მისი ემისიები
თბოენერგეტიკა არის ენერგეტიკული ინდუსტრიის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი და მოიცავს თერმული ენერგიის გენერირების პროცესს, ტრანსპორტირებას, ითვალისწინებს ენერგიის წარმოების ძირითად პირობებს და ინდუსტრიის გვერდით ეფექტებს გარემოზე, ადამიანის სხეულსა და ცხოველებზე.
როგორც Yu.V. ნოვიკოვი, ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების მთლიანი ემისიების თვალსაზრისით, თბოენერგეტიკა პირველ ადგილზეა ინდუსტრიებს შორის.
თუ ორთქლის ქვაბი არის ელექტროსადგურის "გული", მაშინ წყალი და ორთქლი მისი "სისხლია". ისინი ცირკულირებენ მცენარეების შიგნით, აბრუნებენ ტურბინის პირებს. ასე რომ, ეს "სისხლი" გახდა სუპერკრიტიკული მისი ტემპერატურისა და წნევის რამდენჯერმე გაზრდით. ამის წყალობით საგრძნობლად გაიზარდა ელექტროსადგურების ეფექტურობა. ასეთ ექსტრემალურ პირობებში ჩვეულებრივი ლითონები ვერ გადარჩებოდნენ. საჭირო იყო ფუნდამენტურად ახალი, ეგრეთ წოდებული სტრუქტურული მასალების შექმნა სუპერკრიტიკული ტემპერატურისთვის.
ელექტროენერგიის ლომის წილი მსოფლიოში წარმოიქმნება თბო და ატომურ ელექტროსადგურებზე, სადაც წყლის ორთქლი ემსახურება როგორც სამუშაო სითხეს. მის სუპერკრიტიკულ პარამეტრებზე (ტემპერატურა და წნევა) გადასვლამ შესაძლებელი გახადა ეფექტურობის გაზრდა 25-დან 40% -მდე, რამაც უზარმაზარი დაზოგა პირველად ენერგიის რესურსებში - ნავთობი, ქვანახშირი, გაზი - და მოკლე დროში მნიშვნელოვნად გაზარდა ელექტროენერგიის მიწოდება. ჩვენი ქვეყნის. ეს რეალური გახდა მეტწილად A.E-ს ფუნდამენტური კვლევის შედეგად. შეინდლინის წყლის ორთქლის თერმოფიზიკური თვისებები სუპერკრიტიკულ მდგომარეობებში. ამის პარალელურად, ამ მიმართულებით მსოფლიოს მრავალი მეცნიერი ვითარდებოდა, მაგრამ შიდა ენერგეტიკულმა ინდუსტრიამ მოახერხა გამოსავლის პოვნა. მან შეიმუშავა მეთოდები და ექსპერიმენტული ინსტალაციები, რომლებსაც ანალოგი არ ჰქონდა მსოფლიოში. გამოთვლების შედეგები ა.ე. შეინდლინი გახდა საფუძველი ბევრ ქვეყანაში ელექტროსადგურების მშენებლობისთვის. 1961 წელს შეინდლინმა შექმნა მაღალი ტემპერატურის ინსტიტუტი, რომელიც გახდა რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ერთ-ერთი წამყვანი სამეცნიერო ცენტრი.
გლობალური ენერგეტიკის პრიზის საერთაშორისო კომიტეტმა სამი ლაურეატი შეარჩია. 2004 წლის ბონუს ფონდი 900 000 აშშ დოლარის ოდენობით მათ შორის გაიყო. პრიზი "ფიზიკური და ტექნიკური საფუძვლების განვითარებისთვის და სწრაფი ნეიტრონული ენერგიის რეაქტორების შესაქმნელად" მიენიჭათ რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოს ფედორ ნიტენკოვს და პროფესორ ლეონარდ ჯ. კოხს (აშშ). რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსს ალექსანდრე შეინდლინს მიენიჭა პრემია ნივთიერებების თერმოფიზიკური თვისებების ფუნდამენტური კვლევისთვის ენერგეტიკის სფეროში უკიდურესად მაღალ ტემპერატურაზე.
2. ზემოქმედება ატმოსფეროზე მყარი საწვავის გამოყენებისას
ქვანახშირის მრეწველობის საწარმოები მნიშვნელოვან უარყოფით გავლენას ახდენენ წყლისა და მიწის რესურსებზე. ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების ემისიების ძირითადი წყაროა სამრეწველო, მაღაროებისა და გადამამუშავებელი ქარხნების სავენტილაციო და ასპირაციის სისტემები და ა.შ.
ჰაერის დაბინძურება ნახშირის ღია და მიწისქვეშა მოპოვების, ნახშირის ტრანსპორტირებისა და გამდიდრების პროცესში გამოწვეულია ბურღვითა და აფეთქებით, შიდა წვის ძრავების და საქვაბე სახლების ფუნქციონირებით, ნახშირის საწყობების და კლდის ნაგავსაყრელების და სხვა წყაროების მტვერით.
2002 წელს მრეწველობის საწარმოებიდან მავნე ნივთიერებების ატმოსფეროში ემისიების მოცულობა 30%-ით გაიზარდა 1995 წელთან შედარებით, ძირითადად მაღაროებში სავენტილაციო და გაზის დანადგარებიდან ახლად გათვალისწინებული მეთანის გამონაბოლქვის გამო.
მავნე ნივთიერებების ემისიების მხრივ, ქვანახშირის მრეწველობა მეექვსე ადგილზეა რუსეთის ფედერაციის ინდუსტრიაში (წვლილი 5%-ის დონეზე). დამაბინძურებლების დაჭერისა და განეიტრალების ხარისხი უკიდურესად დაბალია (9.1%), ხოლო ნახშირწყალბადები და VOC არ არის დაჭერილი.
2002 წელს გაიზარდა ნახშირწყალბადების (45,5 ათასი ტონით), მეთანის (40,6 ათასი ტონით), ჭვარტლის (1,7 ათასი ტონით) და რიგი სხვა ნივთიერებების ემისია; დაფიქსირდა VOC-ების (5,2 ათასი ტონით), გოგირდის დიოქსიდის (2,8 ათასი ტონით), მყარი ნივთიერებების (2,2 ათასი ტონით) ემისიების შემცირება.
ცალკეული მიმწოდებლებისგან თბოელექტროსადგურებში მიწოდებული ნახშირის ზონირება აღემატება 79%-ს (დიდი ბრიტანეთში კანონის შესაბამისად 22%, აშშ-ში 9%). და ატმოსფეროში მფრინავი ფერფლის ემისიების ზრდა გრძელდება. იმავდროულად, სემიბრატოვის მხოლოდ ერთი ქარხანა აწარმოებს ელექტროსტატიკურ ნალექებს ფერფლის შეგროვებისთვის, რომელიც აკმაყოფილებს მათზე წლიურ მოთხოვნას არაუმეტეს 5%-ით.
მყარი საწვავის თბოელექტროსადგურები ატმოსფეროში ინტენსიურად გამოყოფენ ნახშირისა და ფიქლის პროდუქტებს, რომლებიც შეიცავს 50%-მდე არაწვის მასას და მავნე მინარევებს. თბოელექტროსადგურების წილი ქვეყნის ელექტროენერგეტიკულ ბალანსში 79%-ია. ისინი მოიხმარენ წარმოებული მყარი საწვავის 25%-მდე და აფრქვევენ 15 მილიონ ტონაზე მეტ ფერფლს, წიდასა და აირისებრ ნივთიერებებს ადამიანის გარემოში.
შეერთებულ შტატებში ქვანახშირი კვლავ რჩება ელექტროსადგურების მთავარი საწვავი. საუკუნის ბოლოსთვის იქ ყველა ელექტროსადგური უნდა გახდეს ეკოლოგიურად სუფთა და ეფექტურობა უნდა გაიზარდოს 50%-მდე ან მეტამდე (ახლა 35%). ქვანახშირის დასუფთავების ტექნოლოგიების დანერგვის დასაჩქარებლად, ნახშირის, ენერგეტიკისა და საინჟინრო კომპანიებმა ფედერალური მთავრობის მხარდაჭერით შეიმუშავეს პროგრამა, რომლის განსახორციელებლად $3.2 მილიარდი იქნება საჭირო. 20 წლის განმავლობაში, მხოლოდ აშშ-ში, ახალი ტექნოლოგიები დაინერგება არსებულ ელექტროსადგურებზე, რომელთა საერთო სიმძლავრეა 140,000 მეგავატი და ახალ გადაკეთებულ ელექტროსადგურებზე, საერთო სიმძლავრე 170,000 კვტ.
გარემოსდაცვითიტექნოლოგიადაწვასაწვავი. მაღალი ხარისხის ნახშირწყალბადის საწვავის დაწვის ტრადიციული დიფუზიური მეთოდიც კი იწვევს მიმდებარე ატმოსფეროს დაბინძურებას, ძირითადად აზოტის ოქსიდებითა და კანცეროგენებით. ამასთან დაკავშირებით, საჭიროა ამ ტიპის საწვავის დაწვისთვის ეკოლოგიურად სუფთა ტექნოლოგიები: ატომიზაციის მაღალი ხარისხით და ჰაერთან შერევით წვის ზონამდე და მჭლე, წინასწარ შერეული საწვავის ჰაერის ნარევის ინტენსიური წვა, ოპტიმალური წვის კამერა. (CC) თერმოქიმიური თვალსაზრისით უნდა უზრუნველყოფდეს საწვავის წინასწარ აორთქლებას, მისი ორთქლების სრულ და ერთგვაროვან შერევას ჰაერთან და მჭლე წვადი ნარევის სტაბილურ წვას წვის ზონაში მისი ყოფნის მინიმალური დროით.
ამ მხრივ ბევრად უფრო ეფექტურია ტრადიციული დიფუზური ჰიბრიდული წვის მეთოდი, რომელიც წარმოადგენს დიფუზური ზონის კომბინაციას არხთან წინასწარი აორთქლებისა და საწვავის ჰაერთან შერევისთვის.
შემუშავებულია ტექნოლოგიები ნახშირის წვის ქვაბებში მოცირკულირე თხევადი კალაპოტის მქონე ქვაბებში, სადაც მიიღწევა ეკოლოგიურად საშიში გოგირდის მინარევების შებოჭვის ეფექტი. ეს ტექნოლოგია დაინერგა შატურსკაიას, ჩერეპეცკაიას და ინტინსკაიას GRES-ის რეკონსტრუქციის დროს. ულან-უდეში შენდება თბოელექტროსადგური თანამედროვე ქვაბებით. Teploelektroproekt ინსტიტუტმა შეიმუშავა ქვანახშირის გაზიფიკაციის ტექნოლოგია: იწვება არა თავად ნახშირი, არამედ მისგან გამოთავისუფლებული აირი. ეს არის ეკოლოგიურად სუფთა პროცესი, მაგრამ ჯერჯერობით, როგორც ნებისმიერი ახალი ტექნოლოგია, ძვირია. სამომავლოდ ნავთობის კოქსის გაზიფიკაციის ტექნოლოგიებიც კი დაინერგება.
როდესაც ნახშირი იწვება გათხევადებულ კალაპოტში, გოგირდის ნაერთების გამოყოფა ატმოსფეროში მცირდება 95%-ით, ხოლო აზოტის ოქსიდების - 70%-ით.
გამონაბოლქვის გაწმენდა. გრიპის აირების გასაწმენდად გამოიყენება თაბაშირის მისაღებად კირ-კატალიზური ორეტაპიანი მეთოდი, რომელიც ეფუძნება გოგირდის დიოქსიდის შეწოვას კირქვის სუსპენზიით შეხების ორ ეტაპად. ეს ტექნოლოგია, როგორც მოწმობს მსოფლიო გამოცდილება, ყველაზე გავრცელებულია თბოელექტროსადგურებზე, რომლებიც წვავენ თხევად და მყარ საწვავს მასში გოგირდის განსხვავებული შემცველობით და უზრუნველყოფს გოგირდის ოქსიდებისგან გაზის გაწმენდის ხარისხს მინიმუმ 90-95%. საშინაო ელექტროსადგურების დიდი რაოდენობა მუშაობს საწვავზე საშუალო და მაღალი გოგირდის შემცველობით, ამიტომ ეს მეთოდი ფართოდ უნდა იქნას გამოყენებული შიდა ენერგეტიკულ სექტორში. ჩვენს ქვეყანაში პრაქტიკულად არ არსებობდა გამოცდილება გოგირდის დიოქსიდისგან აირების გაწმენდის სველი კირქვის მეთოდით.
თბოელექტროსადგურებზე მოდის ატმოსფეროში აზოტის ოქსიდის ემისიების დაახლოებით 70%. აშშ-სა და იაპონიაში ფართოდ გამოიყენება აზოტის ოქსიდებისგან გრიპის აირების გაწმენდის მეთოდები, ამ ქვეყნებში 100-ზე მეტი ინსტალაციაა, რომლებიც იყენებენ აზოტის ოქსიდების შერჩევითი კატალიზური შემცირების მეთოდს ამიაკით პლატინა-ვანადიუმის კატალიზატორზე, თუმცა, ამ დანადგარების ღირებულება ძალიან მაღალია, ხოლო მომსახურების ვადა კატალიზატორი უმნიშვნელოა.
ბოლო წლებში შეერთებულ შტატებში Genesis Research-მა Arizona-მა შეიმუშავა ტექნოლოგია ეგრეთ წოდებული თვითგამწმენდი ნახშირის წარმოებისთვის. ასეთი ქვანახშირი უკეთესად იწვის და მისი გამოყენებისას გამონაბოლქვი აირებში 80%-ით ნაკლები გოგირდის დიოქსიდი გვხვდება, ხოლო დამატებითი ხარჯები სკრაბერების დაყენების ხარჯების მხოლოდ მცირე ნაწილია. თვითგამწმენდი ნახშირის წარმოების ტექნოლოგია მოიცავს ორ ეტაპს. თავდაპირველად, მინარევები გამოიყოფა ნახშირისგან ფლოტაციით, შემდეგ ნახშირი ფხვნილდება და ემატება შლამს, ხოლო ნახშირი ცურავს და მინარევები იძირება. პირველ ეტაპზე თითქმის მთელი არაორგანული გოგირდი ამოღებულია, ხოლო ორგანული გოგირდი რჩება. მეორე ეტაპზე, დაფხვნილი ნახშირი შერწყმულია ქიმიკატებთან, რომელთა სახელები არის სავაჭრო საიდუმლოებები და შემდეგ იკუმშება ყურძნის ზომის სიმსივნეებად. როდესაც იწვის, ეს ქიმიკატები რეაგირებენ ორგანულ გოგირდთან და გოგირდი საიმედოდ არის დალუქული, რათა თავიდან აიცილოს იგი ატმოსფეროში. ასეთი მოდიფიცირებული ნახშირის სიმსივნის ტრანსპორტირება, შენახვა და გამოყენება შესაძლებელია ჩვეულებრივი ნახშირის მსგავსად.
ორთქლის და გაზის სისტემები. ეფექტური ინტეგრირებული სისტემა, რომელიც არა მხოლოდ იჭერს მავნე მინარევებს თბოელექტროსადგურების გამონაბოლქვი აირებიდან, არამედ ერთდროულად ამცირებს ელექტროენერგიის წარმოებისთვის საწვავის სპეციფიკურ მოხმარებას დაახლოებით 20%-ით, შემუშავდა ენერგეტიკის ინსტიტუტში G.N. კრჟიჟანოვსკი. მისი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ თბოელექტროსადგურების ორთქლის ქვაბების ღუმელში დაწვამდე, ქვანახშირი გაზიფიცირებულია, გაწმენდილია მყარი (მავნე ნივთიერებების შემცველი) მინარევებისაგან და იგზავნება გაზის ტურბინებში, სადაც 400-500 გრადუს ცელსიუსის ტემპერატურის მქონე წვის პროდუქტები გამოიყოფა. ჩვეულებრივ ორთქლის ქვაბებში. მსგავსი კომბინირებული ციკლის სისტემებს ფართოდ იყენებენ ენერგეტიკის ინჟინრები რიგ ქვეყნებში ატმოსფეროში ემისიების შესამცირებლად.
ნახშირის ღრმა რთული დამუშავება. საზღვარგარეთ ინტენსიური სამუშაოები მიმდინარეობს ქვანახშირის გაზიფიკაციის ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის შემუშავებაზე, რათა მრეწველობა სრულად მიაწოდოს წვადი გაზებით, სინთეზური აირით და წყალბადით. ნიდერლანდებში ექსპლუატაციაში შევიდა 250 მეგავატი სიმძლავრის ელექტროსადგურისთვის ქვანახშირის ოქსიგაზიფიკაციის საჩვენებელი ქარხანა. ევროპაში 175-დან 330 მეგავატამდე სიმძლავრის ოთხი ბლოკის ექსპლუატაციაში გაშვება იგეგმება, აშშ-ში ათი ერთეული 100-დან 500 მეგავატამდე და იაპონიაში 400 მგვტ სიმძლავრის ერთი აგრეგატი. გაზიფიცირების პროცესები მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე შესაძლებელს ხდის ნახშირის ფართო სპექტრის დამუშავებას. ცნობილია კვლევები მაღალსიჩქარიანი პიროლიზისა და კატალიზური გაზიფიკაციის შესახებ, რომელთა განხორციელება უზარმაზარ სარგებელს გვპირდება.
ქვანახშირის გადამუშავების გაღრმავების აუცილებლობა ნაკარნახევია თბო-ენერგეტიკული ინდუსტრიის განვითარების წინა კურსით: საუკეთესო შედეგები მიიღწევა ქვანახშირის ელექტროენერგიად და სითბოში კომბინირებული გადამუშავებით. ნახშირის გამოყენების ხარისხობრივი ნახტომი დაკავშირებულია მის კომპლექსურ დამუშავებასთან მოქნილი ტექნოლოგიების ფარგლებში. ამ რთული პრობლემის გადაწყვეტას დასჭირდება ახალი ტექნოლოგიური დანადგარები ელექტრო და ქიმიური კომპლექსებისთვის, რაც უზრუნველყოფს თბოელექტროსადგურების ეფექტურობის ზრდას, კაპიტალის ერთეულის ხარჯების შემცირებას და გარემოსდაცვითი საკითხების ფუნდამენტურ გადაწყვეტას.
3. ზემოქმედება ატმოსფეროზე თხევადი საწვავის გამოყენებისას
ერთ დროს ნავთობმა ჩაანაცვლა ნახშირი და გლობალური ენერგეტიკული ბალანსის პირველ ადგილზე დაიკავა. თუმცა, ეს სავსეა გარკვეული ეკოლოგიური პრობლემებით.
ამრიგად, 2002 წელს რუსეთის ინდუსტრიის საწარმოებმა ატმოსფეროში 621 000 ტონა დამაბინძურებლების (მყარი, გოგირდის დიოქსიდი, ნახშირბადის მონოქსიდი, აზოტის ოქსიდები და ა.შ.) გამოსხივება გამოუშვეს. 1302,6 მლნ მ3-მდე ჩამდინარე წყლები ჩაედინება ზედაპირულ წყალსატევებში და რელიეფზე.
თხევადი საწვავის (საწვავის ზეთი) წვის დროს გრიპის აირებით, გოგირდის დიოქსიდი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, საწვავის არასრული წვის აირისებრი და მყარი პროდუქტები, ვანადიუმის ნაერთები, ნატრიუმის მარილები, აგრეთვე გაწმენდის დროს ქვაბების ზედაპირიდან ამოღებული ნივთიერებები. ატმოსფერული ჰაერი. ეკოლოგიური თვალსაზრისით, თხევად საწვავს აქვს უფრო „ჰიგიენური“ თვისებები: არ არსებობს ფერფლის ნაგავსაყრელის პრობლემა, რომელიც იკავებს დიდ ტერიტორიებს, გამორიცხავს მათ სასარგებლო გამოყენებას და წარმოადგენს ატმოსფეროსა და სადგურის ტერიტორიის მუდმივ დაბინძურებას ფერფლის გამო. გაიტაცა ქარებით. თხევადი საწვავის წვის პროდუქტებში არ არის ნაცარი. ორსაწვავის ჰიბრიდული წვის კამერების გამოყენება ტრადიციული ერთზონიანი დიფუზიური წვის კამერების ნაცვლად ნახშირწყალბადის საწვავის ნაწილის წყალბადით ნაწილობრივი ჩანაცვლებით (ნახშირწყალბადის საწვავის მასის 6%) ამცირებს ნავთობის საწვავის მოხმარებას 17-20%-ით. ჭვარტლის ნაწილაკების ემისიის დონეები - სიდიდის რიგითობით, ბენზოპირენი - 10-15-ჯერ, აზოტის ოქსიდები - 5-ჯერ).
უმეტეს ქვეყნებში აკრძალულია 0,5%-ზე მეტი გოგირდის შემცველობით ნავთობის საწვავის წვა, ხოლო რუსეთში დიზელის საწვავის ნახევარი არ ჯდება ამ სტანდარტში და ქვაბის საწვავში გოგირდის შემცველობა აღწევს 3%.
დაწვა ზეთი, დ.ი. მენდელეევი, ეს იგივეა, რაც ბანკნოტებით ღუმელის გაცხელება. შესაბამისად, ბოლო წლებში მნიშვნელოვნად შემცირდა ენერგეტიკის სექტორში თხევადი საწვავის გამოყენების წილი. განვითარებადი ტენდენცია კიდევ უფრო გაძლიერდება თხევადი საწვავის გამოყენების მნიშვნელოვანი გაფართოების გამო ეროვნული ეკონომიკის სხვა სფეროებში: ტრანსპორტში, ქიმიურ მრეწველობაში, მათ შორის პლასტმასის, საპოხი მასალების, საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების წარმოებაში და ა.შ. სამწუხაროდ, ზეთი საუკეთესოდ არ გამოიყენება. 1984 წელს ნავთობპროდუქტების მსოფლიო წარმოებით 2750 მლნ ტონა ბენზინი, 600 მლნ ტონა ნავთი და თვითმფრინავის საწვავი - 210, დიზელის საწვავი - 600, მაზუთი - 600 მლნ ტონა მიიღეს. რესურსების დაზოგვის კარგი მაგალითი აჩვენა იაპონიამ. , რომელიც ცდილობს მინიმუმამდე დაიყვანოს ქვეყნის დამოკიდებულება ნავთობის იმპორტზე. ამ მნიშვნელოვანი ეკონომიკური პრობლემის გადასაჭრელად ბოლო 20 წლის განმავლობაში უზარმაზარი ძალისხმევა გაკეთდა. პრიორიტეტული ყურადღება ენერგოდაზოგვის ტექნოლოგიას დაეთმო. გაწეული სამუშაოს შედეგად კი, დღეს იაპონიის მთლიანი ეროვნული პროდუქტის იგივე მოცულობის წარმოებისთვის, ნახევარი ნავთობია საჭირო, ვიდრე 1974 წელს. უდავოა, ინოვაციებმა დადებითი გავლენა იქონია გარემოსდაცვითი მდგომარეობის გაუმჯობესებაზე.
4. ზემოქმედება ატმოსფეროზე ბუნებრივი აირის გამოყენებისას
გარემოსდაცვითი კრიტერიუმების მიხედვით, ბუნებრივი აირი ყველაზე ოპტიმალური საწვავია. წვის პროდუქტები არ შეიცავს ნაცარს, ჭვარტლს და კანცეროგენებს, როგორიცაა ბენზოპირენი.
გაზის წვისას აზოტის ოქსიდები რჩება ჰაერის ერთადერთ მნიშვნელოვან დამაბინძურებელად. თუმცა, თბოელექტროსადგურებში ბუნებრივი აირის წვისას აზოტის ოქსიდების ემისია საშუალოდ 20 პროცენტით ნაკლებია, ვიდრე ნახშირის წვისას. ეს გამოწვეულია არა თავად საწვავის თვისებებით, არამედ მათი წვის პროცესების თავისებურებებით. ნახშირის წვის ჭარბი ჰაერის თანაფარდობა უფრო დაბალია, ვიდრე ბუნებრივი აირის წვისას. ამრიგად, ბუნებრივი აირი არის ეკოლოგიურად ყველაზე კეთილგანწყობილი ენერგეტიკული საწვავი წვის დროს აზოტის ოქსიდების გამოყოფის თვალსაზრისით.
გარემოში ცვლილებები გაზის ტრანსპორტირებისას. თანამედროვე მაგისტრალური მილსადენი არის რთული საინჟინრო მოწყობილობა, რომელიც, გარდა ხაზოვანი ნაწილისა (თავად მილსადენი), მოიცავს ინსტალაციას ნავთობისა და გაზის მოსამზადებლად სატუმბი, სატუმბი და კომპრესორული სადგურებისთვის, სატანკო მეურნეობები, საკომუნიკაციო ხაზები, ელექტროქიმიური დაცვის სისტემა. მარშრუტის გასწვრივ გამავალი გზები და მათში შესასვლელები, ასევე ოპერატორების დროებითი საცხოვრებელი დასახლებები.
მაგალითად, რუსეთში გაზსადენების საერთო სიგრძე დაახლოებით 140 000 კმ-ია. მაგალითად, უდმურტის რესპუბლიკის ტერიტორიაზე არის 13 მაგისტრალური მილსადენი, რომელთა ემისიების წილი რესპუბლიკაში შესაბამისი მოცულობის 30%-ზე მეტია. ემისიები, ძირითადად მეთანის, ნაწილდება გაზსადენების სიგრძეზე, ძირითადად დასახლებულ პუნქტებს გარეთ.
ატმოსფერული ჰაერი ექვემდებარება მნიშვნელოვან დაბინძურებას რეზერვუარების დიდი და მცირე „სუნთქვის“ დანაკარგების, გაზის გაჟონვის და ა.შ.
ატმოსფერული დაბინძურება გაზის შემთხვევით გათავისუფლების ან ნავთობისა და ნავთობპროდუქტების წვის შედეგად, რომლებიც ზედაპირზე განსხვავებულია ავარიის დროს, ხასიათდება ექსპოზიციის გაცილებით მოკლე პერიოდით და შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც მოკლევადიანი.
ატმოსფერული ჰაერი ასევე დაბინძურებულია გაზის გაჟონვის შედეგად მილსადენების გაჟონვის შედეგად, გაჟონვა და აორთქლება შენახვისა და დატვირთვა-გადმოტვირთვის ოპერაციების დროს, დანაკარგები ნავთობისა და გაზისა და ნავთობპროდუქტების მილსადენებში და ა.შ. შედეგად, მცენარეულობის ზრდა შეიძლება შეჩერდეს და ჰაერის ექსპოზიციის ლიმიტები შეიძლება გაიზარდოს.
5. ატმოსფეროს დაცვა თერმული გამონაბოლქვისგან
თბოელექტროსადგურების მავნე ზემოქმედებისგან გარემოს დაცვის პრობლემის გადაჭრა მოითხოვს ინტეგრირებულ მიდგომას.
TPP-ის მდებარეობა. მთელი რიგი შეზღუდვები და ტექნიკური მოთხოვნები სამშენებლო ადგილის არჩევისას ნაკარნახევია გარემოსდაცვითი მოსაზრებებით.
პირველ რიგში, ეგრეთ წოდებული დაბინძურების ფონი, რომელიც წარმოიქმნება არაერთი სამრეწველო საწარმოს და ზოგჯერ უკვე არსებული ელექტროსადგურების ამ ზონაში მუშაობასთან დაკავშირებით. თუ შემოთავაზებული მშენებლობის ადგილზე დაბინძურების სიდიდე უკვე მიაღწია ან მიუახლოვდა ზღვრულ მნიშვნელობებს, არ უნდა იყოს დაშვებული, მაგალითად, თბოსადგურის მდებარეობა.
მეორეც, გარკვეული, მაგრამ არა საკმარისად მაღალი დაბინძურების ფონის არსებობისას, უნდა ჩატარდეს დეტალური შეფასებები, რათა შევადაროთ დაგეგმილი თბოსადგურიდან შესაძლო ემისიების მნიშვნელობებს უკვე არსებულ ტერიტორიაზე. ამ შემთხვევაში, აუცილებელია გავითვალისწინოთ სხვადასხვა ხასიათისა და შინაარსის ფაქტორები: ამ მხარეში ქარის მიმართულება, სიძლიერე და სიხშირე, ნალექების ალბათობა, სადგურის აბსოლუტური გამონაბოლქვი საწვავის დანიშნულ ტიპზე მუშაობისას. წვის მოწყობილობების ინსტრუქციები, ემისიების გამწმენდი და დაჭერის სისტემების ინდიკატორები და ა.შ. მიღებული ჯამური (საპროექტო თბოელექტროსადგურის ზემოქმედების გათვალისწინებით) ემისიების მაქსიმალურ დასაშვებთან შედარების შემდეგ უნდა გაკეთდეს საბოლოო დასკვნა თბოელექტროსადგურის მშენებლობის მიზანშეწონილობის შესახებ.
ქალაქებსა თუ გარეუბნებში ელექტროსადგურების, უპირველეს ყოვლისა, თბოელექტროსადგურების მშენებლობისას, დაგეგმილია ტყის სარტყლების შექმნა სადგურსა და საცხოვრებელ უბნებს შორის. ისინი ამცირებენ ხმაურის ზემოქმედებას მიმდებარე ტერიტორიებზე, ხელს უწყობენ მტვრის შეკავებას ქარის დროს საცხოვრებელი უბნების მიმართულებით.
თბოელექტროსადგურების დაპროექტებისა და მშენებლობისას აუცილებელია მათი აღჭურვა ნარჩენების გაწმენდისა და გადამუშავების მაღალეფექტური საშუალებებით, დამაბინძურებლების გამონადენისა და ემისიის და ეკოლოგიურად სუფთა საწვავის გამოყენების დაგეგმვა.
საჰაერო აუზის დაცვა. ატმოსფეროს დაცვა თბოელექტროსადგურის დაბინძურების მთავარი წყაროსგან - გოგირდის დიოქსიდისგან - ძირითადად ხდება ჰაერის აუზის მაღალ ფენებში მისი დისპერსიით. ამისათვის შენდება ბუხარი 180, 250 და 420 მ სიმაღლეზეც კი.გოგირდის დიოქსიდის გამოყოფის შემცირების უფრო რადიკალური საშუალებაა გოგირდის გამოყოფა საწვავიდან თბოელექტროსადგურებში დაწვამდე.
გოგირდის დიოქსიდის ემისიების შემცირების ყველაზე ეფექტური გზაა თბოსადგურებზე კირქვის გოგირდის დამჭერი დანადგარების მშენებლობა და საკონცენტრაციო ქარხნებში ნახშირიდან პირიტის გოგირდის მოპოვების დანადგარების დანერგვა.
ბელორუსის რესპუბლიკის ტერიტორიაზე თერმული გამონაბოლქვისგან ატმოსფეროს დაცვის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი დოკუმენტია ბელორუსის რესპუბლიკის კანონი „ატმოსფერული ჰაერის დაცვის შესახებ“. კანონი ხაზს უსვამს, რომ ატმოსფერული ჰაერი არის გარემოს ერთ-ერთი მთავარი სასიცოცხლო ელემენტი, რომლის ხელსაყრელი მდგომარეობა არის რესპუბლიკის მდგრადი სოციალურ-ეკონომიკური განვითარების ბუნებრივი საფუძველი. კანონი მიზნად ისახავს ატმოსფერული ჰაერის ხარისხის შენარჩუნებას და გაუმჯობესებას, მის აღდგენას ადამიანის სიცოცხლის ეკოლოგიური უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, აგრეთვე გარემოზე მავნე ზემოქმედების თავიდან აცილებას. კანონი ადგენს ატმოსფერული ჰაერის გამოყენებისა და დაცვის სფეროში ეკონომიკური და სხვა საქმიანობის ნორმების სამართლებრივ და ორგანიზაციულ ჩარჩოებს.
დასკვნა
თბოენერგეტიკული ინჟინერიის მთავარი საფრთხე ატმოსფეროსთვის არის ის, რომ ნახშირბადის შემცველი საწვავის წვა იწვევს ნახშირორჟანგის CO2 წარმოქმნას, რომელიც გამოიყოფა ატმოსფეროში და ხელს უწყობს სათბურის ეფექტს.
ნახშირში გოგირდის დანამატების არსებობა იწვევს გოგირდის ოქსიდების გაჩენას, ისინი შედიან ატმოსფეროში და ღრუბლებში წყლის ორთქლთან ურთიერთქმედების შემდეგ წარმოქმნიან გოგირდის მჟავას, რომელიც ნალექით ეცემა მიწაზე. ასე ხდება გოგირდმჟავასთან მჟავა ნალექი.
მჟავა ნალექის კიდევ ერთი წყაროა აზოტის ოქსიდები, რომლებიც წარმოიქმნება თბოელექტროსადგურების ღუმელებში მაღალ ტემპერატურაზე (ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე აზოტი არ ურთიერთქმედებს ატმოსფერულ ჟანგბადთან). გარდა ამისა, ეს ოქსიდები შედიან ატმოსფეროში, რეაგირებენ ღრუბლებში წყლის ორთქლთან და ქმნიან აზოტის მჟავას, რომელიც ნალექთან ერთად ეცემა მიწაზე. ასე ხდება აზოტის მჟავასთან მჟავა ნალექი.
ქვანახშირზე მომუშავე თბოელექტროსადგური, რომელიც გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას 1 GW = 10 "W, ყოველწლიურად მოიხმარს 3 მილიონ ნახშირს, გამოყოფს 7 მილიონი ტონა CO2, 120 ათასი ტონა გოგირდის დიოქსიდი, 20 ათასი ტონა აზოტის ოქსიდები NO2 და 750. ათასობით ტონა აზოტის ოქსიდები გარემოში.ტონა ნაცარი.
ქვანახშირი და ნაცარი შეიცავს რადიოაქტიური მინარევების მნიშვნელოვან რაოდენობას. 1 გვტ სიმძლავრის თბოელექტროსადგურის ტერიტორიაზე ატმოსფეროში ყოველწლიური გამოშვება იწვევს ნიადაგზე რადიოაქტიურობის დაგროვებას, რაც 10-20-ჯერ აღემატება იმავე სიმძლავრის ატომური ელექტროსადგურის წლიური ემისიების რადიოაქტიურობას. .
ამრიგად, ატმოსფეროს დაცვა თერმული გამონაბოლქვისგან უნდა იყოს მიმართული გაზების ემისიების მოცულობის შემცირებაზე და მათ გაწმენდაზე და მოიცავს შემდეგ ზომებს:
გარემოს მდგომარეობის მონიტორინგი;
მეთოდების, მეთოდებისა და საშუალებების გამოყენება, რომლებიც ზღუდავს გაზის გამოყოფის მოცულობას და მის მიწოდებას საველე გაზშემკრებ ქსელში;
გადაუდებელ შემთხვევებში გამოყენება აალებული მოწყობილობების, რომლებიც უზრუნველყოფენ გამონადენი გაზის სრულ წვას;
დაპროექტებული ობიექტებისა და სტრუქტურების მიერ გარემოსდაცვითი სტანდარტების დაცვის უზრუნველყოფა;
ნავთობის გადამუშავებაში ტექნოლოგიური ნაკადების ავტომატური ბლოკირების სისტემის გამოყენება, რომელიც იძლევა სახიფათო ტერიტორიების დალუქვას საგანგებო სიტუაციებში და ამ რგოლის გასროლის სისტემაში ჩაშვებას;
თბოელექტროსადგურების საწვავის რეჟიმების მაქსიმალური შესაძლო ცვლილება ეკოლოგიურად სუფთა ტიპის საწვავის სასარგებლოდ და მისი შემცირების რეჟიმები;
ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებში გაზის გამონაბოლქვის შემცირების ძირითადი მოცულობის მიღწევა ასოცირებული და ნავთობგაზისა და გაზსადენების სისტემების დამუშავების დანადგარების მშენებლობის გზით, რომლებიც უზრუნველყოფენ უტილიზაციას.
მავნე გამონაბოლქვის მოცულობის შემცირება და ნავთობის გადამუშავება მიიღწევა ნავთობგადამამუშავებელი ინდუსტრიის რეკონსტრუქციისა და მოდერნიზაციის პროცესში, რომელსაც თან ახლავს გარემოსდაცვითი ობიექტების მშენებლობა.
მასპინძლობს Allbest.ru-ზე
მსგავსი დოკუმენტები
თბოელექტროტექნიკის ზოგადი მახასიათებლები და მისი ემისიები. საწარმოების გავლენა ატმოსფეროზე მყარი, თხევადი საწვავის გამოყენებისას. საწვავის წვის ეკოლოგიური ტექნოლოგიები. გავლენა ბუნებრივი აირის გამოყენების ატმოსფეროზე. გარემოს დაცვა.
საკონტროლო სამუშაო, დამატებულია 11/06/2008
სამრეწველო საწარმოს გარე გარემოს ზოგადი მახასიათებლები. გარემოსდაცვითი ხარჯების სტატისტიკა. თბოელექტროტექნიკის ატმოსფეროზე ზემოქმედების პრობლემები. საწვავის წვის დროს წარმოქმნილი ატმოსფერული დამაბინძურებლები. ემისიის წყაროების ინვენტარიზაცია.
საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 19.07.2013
თბოელექტროსადგურებიდან ატმოსფეროში გაწმენდის ემისიების შესაბამისობა. ტოქსიკური ნივთიერებები საწვავში და გამონაბოლქვი აირებში. თბოელექტროსადგურებიდან მავნე გამონაბოლქვის გარდაქმნა ატმოსფერულ ჰაერში. ფერფლის შემგროვებლების სახეები და მახასიათებლები. გოგირდოვანი საწვავის დამუშავება წვის წინ.
ნაშრომი, დამატებულია 01/05/2014
მფრინავი ნაცარი და დაუწვავი საწვავის ემისიების გაანგარიშება ატმოსფეროში ქვაბის აგრეგატების გამონაბოლქვი აირებით მყარი საწვავის და საწვავის ზეთის წვის დროს. მაქსიმალური დასაშვები ემისიის ღირებულების გამოთვლის პრინციპი. საშიში ქარის სიჩქარის გაანგარიშება.
ტესტი, დამატებულია 02/07/2013
სითბოს ძრავების უარყოფითი ზემოქმედება, მავნე ნივთიერებების ატმოსფეროში გამონაბოლქვი, მანქანის წარმოება. ავიაცია და სარაკეტო მატარებლები, გაზის ტურბინის მამოძრავებელი სისტემების გამოყენება. გემებით გარემოს დაბინძურება. გაზის გამონაბოლქვის გაწმენდის მეთოდები.
რეზიუმე, დამატებულია 11/30/2010
ატმოსფეროში დამაბინძურებლების ემისიების გაანგარიშება ტექნოლოგიურ ობიექტებზე და საწვავის საცავში გაზომვების შედეგების საფუძველზე. საწარმოს საფრთხის კატეგორიის განსაზღვრა. საწარმოს მიერ ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების ემისიების მონიტორინგის გრაფიკის შემუშავება.
რეზიუმე, დამატებულია 24.12.2014
ატმოსფეროს დამაბინძურებელი ნივთიერებები, მათი შემადგენლობა. გადახდები გარემოს დაბინძურებისთვის. ატმოსფეროში დამაბინძურებლების ემისიების გაანგარიშების მეთოდები. საწარმოს, როგორც ჰაერის დაბინძურების წყაროს, მახასიათებლები, ემისიების გაანგარიშება LOK "Rainbow"-ის მაგალითზე.
ნაშრომი, დამატებულია 19.10.2009
ძირითადი კომპონენტები, რომლებიც გამოიყოფა ატმოსფეროში ელექტროსადგურებში სხვადასხვა ტიპის საწვავის წვის დროს. საწვავის მთლიანი მოხმარებისა და ბუხრის სიმაღლის გაანგარიშება. მავნე მინარევების კონცენტრაციის დამოკიდებულების ანალიზი ემისიების წყარომდე მანძილს.
საკონტროლო სამუშაო, დამატებულია 04/10/2011
ატმოსფერული დაბინძურება ელექტროსადგურების ტესტირებისა და ექსპლუატაციის დროს. გავლენა საწვავის ტიპის ატმოსფეროში მავნე გამონაბოლქვის ბუნებაზე. ატომური ელექტროსადგურები და ეკოლოგიური პრობლემები მათი ექსპლუატაციის დროს. გარემოს დაცვის ღონისძიებები.
რეზიუმე, დამატებულია 03/04/2010
პერსპექტიული ჰაერის დაცვის ტექნოლოგიები ენერგეტიკის სექტორში. ატმოსფეროში ნაწილაკების ემისიების შემცირება. თბოელექტროსადგურებში ნავთობ-გაზის ქვაბებით ატმოსფეროში აზოტის ოქსიდის ემისიების შემცირების ეფექტური მეთოდები. ატმოსფეროში გარკვეული ნივთიერებების დისპერსია და ტრანსფორმაცია.
სხვა სოციალურ საფრთხეებს შორის, ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს ის, რაც დაკავშირებულია სითბოს ძრავების გამოყენებასთან.
რა არის ჩვენთვის სითბოს ძრავები
ყოველდღე ჩვენ საქმე გვაქვს ძრავებთან, რომლებიც მართავენ მანქანებს, გემებს, სამრეწველო ტექნიკებს, სარკინიგზო ლოკომოტივებსა და თვითმფრინავებს. ეს იყო სითბური ძრავების გაჩენა და ფართო გამოყენება, რამაც სწრაფად განავითარა ინდუსტრია.
სითბოს ძრავების გამოყენების ეკოლოგიური პრობლემა ის არის, რომ თერმული ენერგიის გამონაბოლქვი აუცილებლად იწვევს მიმდებარე ობიექტების, მათ შორის ატმოსფეროს გათბობას. მეცნიერები დიდი ხანია ებრძვიან მსოფლიო ოკეანის დონის აწევის პრობლემას, ადამიანის აქტივობაზე გავლენის მთავარი ფაქტორის გათვალისწინებით. ბუნებაში ცვლილებები გამოიწვევს ჩვენი ცხოვრების პირობების შეცვლას, მაგრამ ამის მიუხედავად, ენერგიის მოხმარება ყოველწლიურად იზრდება.
სად გამოიყენება სითბოს ძრავები?
შიდა წვის ძრავებით მომუშავე მილიონობით მანქანა ჩართულია მგზავრებისა და საქონლის ტრანსპორტირებაში. ძლიერი დიზელის ლოკომოტივები მიდიან რკინიგზაზე, საავტომობილო გემები წყლის ტრაექტორიების გასწვრივ. თვითმფრინავები და ვერტმფრენები აღჭურვილია პისტონის, ტურბორეაქტიული და ტურბოპროპის ძრავებით. სარაკეტო ძრავები სადგურებს, გემებსა და დედამიწის თანამგზავრებს კოსმოსში „აბიძგებენ“. სოფლის მეურნეობაში შიდა წვის ძრავები დამონტაჟებულია კომბაინებზე, სატუმბი სადგურებზე, ტრაქტორებზე და სხვა ობიექტებზე.
სითბოს ძრავების გამოყენების ეკოლოგიური პრობლემა
ადამიანების მიერ გამოყენებული მანქანები, სითბოს ძრავები, ავტომობილების წარმოება, გაზის ტურბინის ამძრავი სისტემების გამოყენება, ავიაცია და სარაკეტო მატარებლები, გემებით წყლის გარემოს დაბინძურება - ეს ყველაფერი კატასტროფულად დამანგრეველ გავლენას ახდენს გარემოზე.
პირველ რიგში, ნახშირისა და ნავთობის წვისას ატმოსფეროში გამოიყოფა აზოტისა და გოგირდის ნაერთები, რომლებიც საზიანოა ადამიანისთვის. მეორეც, პროცესებში გამოიყენება ატმოსფერული ჟანგბადი, რომლის შემცველობა ჰაერში ამის გამო ეცემა.
ჰაერის გამონაბოლქვი არ არის ერთადერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს თერმული ძრავების ბუნებაზე. მექანიკური და ელექტრული ენერგიის წარმოება არ შეიძლება განხორციელდეს მნიშვნელოვანი რაოდენობით სითბოს გარემოში მოცილების გარეშე, რაც არ შეიძლება არ გამოიწვიოს პლანეტაზე საშუალო ტემპერატურის მატებამდე.
მას ამძიმებს ის ფაქტი, რომ დამწვარი ნივთიერებები ზრდის ნახშირორჟანგის კონცენტრაციას ატმოსფეროში. ეს კი თავის მხრივ იწვევს „სათბურის ეფექტის“ გაჩენას. გლობალური დათბობა რეალურ საფრთხედ იქცევა.
სითბური ძრავების გამოყენების ეკოლოგიური პრობლემა ის არის, რომ საწვავის წვა არ შეიძლება დასრულდეს და ეს იწვევს ნაცრისა და ჭვარტლის ფანტელების გამოყოფას ჰაერში, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ. სტატისტიკის მიხედვით, მსოფლიოში ელექტროსადგურები ყოველწლიურად ჰაერში გამოყოფენ 200 მილიონ ტონაზე მეტ ფერფლს და 60 მილიონ ტონაზე მეტ გოგირდის ოქსიდს.
ყველა ცივილიზებული ქვეყანა ცდილობს გადაჭრას გარემოსდაცვითი პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია სითბოს ძრავების გამოყენებასთან. ენერგიის დაზოგვის უახლესი ტექნოლოგიები ინერგება თერმული ძრავების გასაუმჯობესებლად. შედეგად, ერთი და იგივე პროდუქტის წარმოებისთვის ენერგიის მოხმარება მნიშვნელოვნად მცირდება, რაც ამცირებს გარემოზე მავნე ზემოქმედებას.
თბოელექტროსადგურები, ავტომობილების შიდა წვის ძრავები და სხვა მანქანები დიდი რაოდენობით ჩაედინება ატმოსფეროში, შემდეგ კი ნიადაგში, ყველა ცოცხალი არსებისთვის საზიანო ნარჩენები, მაგალითად, ქლორი, გოგირდის ნაერთები (ქვანახშირის წვის დროს), ნახშირბადი. მონოქსიდი CO, აზოტის ოქსიდები და ა.შ. მანქანის ძრავები ყოველწლიურად ატმოსფეროში გამოყოფენ დაახლოებით სამ ტონა ტყვიას.
ატომურ ელექტროსადგურებში თერმული ძრავების გამოყენების კიდევ ერთი ეკოლოგიური პრობლემა არის რადიოაქტიური ნარჩენების უსაფრთხოება და განადგურება.
წარმოუდგენლად მაღალი ენერგიის მოხმარების გამო, ზოგიერთმა რეგიონმა დაკარგა საკუთარი საჰაერო სივრცის თვითგანწმენდის უნარი. ატომური ელექტროსადგურების მუშაობამ ხელი შეუწყო მავნე გამონაბოლქვის მნიშვნელოვნად შემცირებას, მაგრამ ექსპლუატაციისთვის საჭიროა უზარმაზარი წყალი და დიდი სივრცე აუზების ქვეშ, გამონაბოლქვი ორთქლის გასაგრილებლად.
გადაწყვეტილებები
სამწუხაროდ, კაცობრიობა ვერ ახერხებს უარი თქვას სითბოს ძრავების გამოყენებაზე. სად არის გასასვლელი? იმისთვის, რომ მოხმარდეს ოდენობით ნაკლები საწვავი, ანუ შემცირდეს ენერგიის მოხმარება, აუცილებელია ძრავის ეფექტურობის გაზრდა იმავე სამუშაოს შესასრულებლად. სითბოს ძრავების გამოყენების ნეგატიურ შედეგებთან ბრძოლა მხოლოდ ენერგიის მოხმარების ეფექტურობის ამაღლება და ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიებზე გადასვლაა.
ზოგადად, არასწორი იქნება იმის თქმა, რომ სითბოს ძრავების გამოყენების გლობალური ეკოლოგიური პრობლემა არ წყდება. ელმავლების მზარდი რაოდენობა ცვლის ჩვეულებრივ მატარებლებს; ბატარეის მანქანები პოპულარული ხდება; ინდუსტრიაში ინერგება ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიები. არსებობს იმედი, რომ გამოჩნდებიან ეკოლოგიურად სუფთა თვითმფრინავები და სარაკეტო ძრავები. მრავალი ქვეყნის მთავრობა ახორციელებს საერთაშორისო პროგრამებს გარემოს დასაცავად დედამიწის დაბინძურებისგან.
21. ენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები და მათი გადაჭრის გზები.
დღეისათვის ენერგეტიკულ მოთხოვნილებებს ძირითადად სამი სახის ენერგორესურსები აკმაყოფილებს: ორგანული საწვავი, წყალი და ატომური ბირთვი. წყლის ენერგიას და ატომურ ენერგიას ადამიანი იყენებს მას შემდეგ, რაც მას ელექტრო ენერგიად აქცევს. ამავდროულად, ორგანულ საწვავში შემავალი ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყენება სითბოს სახით და მისი მხოლოდ ნაწილი გარდაიქმნება ელექტროენერგიად. თუმცა, ორივე შემთხვევაში ორგანული საწვავიდან ენერგიის გამოყოფა დაკავშირებულია მის წვასთან და, შესაბამისად, წვის პროდუქტების გარემოში გამოყოფასთან.
თბოენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
თბოელექტროსადგურების გავლენა გარემოზე დიდწილად დამოკიდებულია დამწვარი საწვავის ტიპზე.
მყარი საწვავი. მყარი საწვავის წვისას ატმოსფეროში შემოდის მფრინავი ნაცარი დაუწვარი საწვავის ნაწილაკებით, გოგირდოვანი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, გარკვეული რაოდენობის ფტორის ნაერთები, აგრეთვე საწვავის არასრული წვის აირისებრი პროდუქტები. ნაცარი ზოგიერთ შემთხვევაში არატოქსიკური კომპონენტების გარდა შეიცავს უფრო მავნე მინარევებს. ასე რომ, დონეცკის ანტრაციტების ფერფლში დარიშხანს შეიცავს მცირე რაოდენობით, ხოლო ეკიბასტუზის ფერფლში და ზოგიერთ სხვა საბადოში - თავისუფალი სილიციუმის დიოქსიდი, კანსკ-აჩინსკის აუზის ფიქლების ფერფლში და ნახშირში - თავისუფალი კალციუმის ოქსიდი. მყარი საწვავი მოიცავს ნახშირს და ტორფს.
თხევადი საწვავი. თხევადი საწვავის (საწვავის ზეთი) წვისას გრიპის აირებით, გოგირდის დიოქსიდი და გოგირდის ანჰიდრიდები, აზოტის ოქსიდები, ვანადიუმის ნაერთები, ნატრიუმის მარილები, აგრეთვე დასუფთავების დროს ქვაბების ზედაპირიდან ამოღებული ნივთიერებები შედიან ატმოსფერულ ჰაერში. გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, თხევადი საწვავი უფრო "ჰიგიენურია". ამავდროულად, მთლიანად ქრება ფერფლის ნაგავსაყრელების პრობლემა, რომლებიც იკავებს დიდ ტერიტორიებს, გამორიცხავს მათ სასარგებლო გამოყენებას და წარმოადგენენ სადგურის ტერიტორიაზე მუდმივი ატმოსფერული დაბინძურების წყაროს ფერფლის ნაწილის ქარებით მოცილების გამო. თხევადი საწვავის წვის პროდუქტებში არ არის ნაცარი. თხევადი საწვავი მოიცავს ბუნებრივ აირს (???).
თბოელექტროსადგურები საწვავად იყენებენ ნახშირს, ნავთობს და ნავთობპროდუქტებს, ბუნებრივ აირს და ნაკლებად ხშირად ხეს და ტორფს. აალებადი მასალების ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი, გოგირდი და აზოტი შეიცავს მცირე რაოდენობით, ასევე გვხვდება ლითონებისა და მათი ნაერთების კვალი (ყველაზე ხშირად ოქსიდები და სულფიდები).
თბოელექტროენერგიის ინდუსტრიაში მასიური ატმოსფერული გამონაბოლქვისა და დიდი ტონაჟის მყარი ნარჩენების წყაროა თბოელექტროსადგურები, საწარმოები და ორთქლის ელექტროსადგურების დანადგარები, ანუ ნებისმიერი საწარმო, რომლის მუშაობაც დაკავშირებულია საწვავის წვასთან.
აირის გამონაბოლქვებთან ერთად, თბოენერგეტიკა წარმოქმნის მყარი ნარჩენების უზარმაზარ მასებს; მათ შორისაა ნაცარი და წიდა.
ნახშირის მოსამზადებელი ქარხნების ნარჩენები შეიცავს 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0.5-1% CaO, 4-4.5% K2O და Na2O და 5% C-მდე. ისინი შედიან ნაგავსაყრელებში. რომლებიც წარმოქმნიან მტვერს, კვამლს და მკვეთრად აუარესებს ატმოსფეროსა და მიმდებარე ტერიტორიების მდგომარეობას.
ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურს ყოველწლიურად სჭირდება 3,6 მილიონი ტონა ნახშირი, 150 მ3 წყალი და დაახლოებით 30 მილიარდი მ3 ჰაერი. ეს მაჩვენებლები არ ითვალისწინებს ნახშირის მოპოვებასა და ტრანსპორტირებასთან დაკავშირებულ ეკოლოგიურ დარღვევას.
იმის გათვალისწინებით, რომ ასეთი ელექტროსადგური აქტიურად მუშაობს რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, მაშინ მისი გავლენა შეიძლება შევადაროთ ვულკანის ზემოქმედებას. მაგრამ თუ ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, ერთბაშად აგდებს ვულკანიზმის პროდუქტებს დიდი რაოდენობით, მაშინ ელექტროსადგური ამას ყოველთვის აკეთებს.
ენერგეტიკული ობიექტების დაბინძურება და ნარჩენები გაზის, თხევადი და მყარი ფაზების სახით ნაწილდება ორ ნაკადად: ერთი იწვევს გლობალურ ცვლილებებს, ხოლო მეორე - რეგიონულ და ლოკალურ ცვლილებებს. იგივე ითქმის ეკონომიკის სხვა სექტორებში, მაგრამ მაინც ენერგეტიკა და წიაღისეული საწვავის წვა რჩება ძირითადი გლობალური დამაბინძურებლების წყაროდ. ისინი შედიან ატმოსფეროში და მათი დაგროვების გამო იცვლება ატმოსფეროს მცირე გაზის კომპონენტების, მათ შორის სათბურის გაზების კონცენტრაცია. ატმოსფეროში გაჩნდა აირები, რომლებიც მანამდე პრაქტიკულად არ იყო მასში - ქლოროფტორკარბონები. ეს არის გლობალური დამაბინძურებლები, რომლებსაც აქვთ მაღალი სათბურის ეფექტი და ამავდროულად მონაწილეობენ სტრატოსფერული ოზონის ეკრანის განადგურებაში.
ამრიგად, უნდა აღინიშნოს, რომ დღევანდელ ეტაპზე თბოელექტროსადგურები ატმოსფეროში გამოყოფენ ყველა სახიფათო სამრეწველო ნარჩენების მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 20%-ს. ისინი მნიშვნელოვნად იმოქმედებენ მათი ადგილმდებარეობის არეალის გარემოზე და მთლიანობაში ბიოსფეროს მდგომარეობაზე. ყველაზე მავნეა დაბალი ხარისხის საწვავზე მომუშავე კონდენსატორული ელექტროსადგურები.
თბოელექტროსადგურების ნარჩენები და მათი ტერიტორიებიდან ქარიშხლის წყალი, რომელიც დაბინძურებულია ელექტროსადგურების ტექნოლოგიური ციკლის ნარჩენებით და შეიცავს ვანადიუმს, ნიკელს, ფტორს, ფენოლებს და ნავთობპროდუქტებს, როდესაც ჩაედინება წყლის ობიექტებში, შეიძლება გავლენა იქონიოს წყლის ხარისხზე და წყლის ორგანიზმებზე. გარკვეული ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება იწვევს წყალსაცავში დამკვიდრებული ჰაბიტატის პირობების დარღვევას და გავლენას ახდენს წყლის ორგანიზმებისა და ბაქტერიების სახეობრივ შემადგენლობასა და სიმრავლეზე და, საბოლოო ჯამში, შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ობიექტების თვითგაწმენდის პროცესების დარღვევა. დაბინძურებიდან და მათი სანიტარული მდგომარეობის გაუარესებამდე.
საშიშია აგრეთვე წყლის ობიექტების ე.წ. თერმული დაბინძურება მათი მდგომარეობის მრავალფეროვანი დარღვევით. თბოელექტროსადგურები აწარმოებენ ენერგიას გაცხელებული ორთქლით ამოძრავებული ტურბინების გამოყენებით. ტურბინების ექსპლუატაციის დროს აუცილებელია გამონაბოლქვი ორთქლის წყლით გაგრილება, შესაბამისად, წყლის ნაკადი მუდმივად ტოვებს ელექტროსადგურს, რომელიც ჩვეულებრივ თბება 8-12 ° C-ით და ჩაედინება წყალსაცავში. დიდ თბოელექტროსადგურებს დიდი მოცულობის წყალი სჭირდებათ. გახურებულ მდგომარეობაში გამოჰყოფენ 80-90 მ3/წმ წყალს. ეს ნიშნავს, რომ თბილი წყლის ძლიერი ნაკადი მუდმივად მიედინება წყალსაცავში, დაახლოებით მდინარე მოსკოვის მასშტაბით.
თბილი „მდინარის“ შესართავთან წარმოქმნილი გათბობის ზონა არის წყალსაცავის ერთგვარი მონაკვეთი, რომელშიც ტემპერატურა მაქსიმალურია ჩაღვრის ადგილზე და მცირდება მისგან დაშორებით. დიდი თბოელექტროსადგურების გათბობის ზონები რამდენიმე ათეული კვადრატული კილომეტრის ფართობს იკავებს. ზამთარში პოლინიაები წარმოიქმნება გაცხელებულ ზონაში (ჩრდილოეთ და შუა განედებში). ზაფხულის თვეებში გაცხელებულ ზონებში ტემპერატურა დამოკიდებულია მიმღები წყლის ბუნებრივ ტემპერატურაზე. თუ წყალსაცავში წყლის ტემპერატურა 20 °C-ია, მაშინ გათბობის ზონაში მას შეუძლია მიაღწიოს 28-32 °C-ს.
წყალსაცავში ტემპერატურის მატების და მათი ბუნებრივი ჰიდროთერმული რეჟიმის დარღვევის შედეგად, ძლიერდება წყლის „აყვავების“ პროცესები, მცირდება გაზების წყალში დაშლის უნარი, იცვლება წყლის ფიზიკური თვისებები, ყველა ქიმიური. და მასში მიმდინარე ბიოლოგიური პროცესები დაჩქარებულია და ა.შ. გათბობის ზონაში მცირდება წყლის გამჭვირვალობა, იზრდება pH, იზრდება ადვილად დაჟანგული ნივთიერებების დაშლის სიჩქარე. ასეთ წყალში ფოტოსინთეზის სიჩქარე საგრძნობლად მცირდება.
ჰიდროენერგეტიკის ეკოლოგიური პრობლემები
მიუხედავად ჰიდრორესურსებიდან მიღებული ენერგიის შედარებით იაფია, მათი წილი ენერგეტიკულ ბალანსში თანდათან მცირდება. ეს განპირობებულია როგორც ყველაზე იაფი რესურსების ამოწურვით, ასევე დაბლობის წყალსაცავების დიდი ტერიტორიული სიმძლავრით. ითვლება, რომ მომავალში ჰიდროელექტროენერგიის მსოფლიო წარმოება არ აღემატება მთლიანი რაოდენობის 5%-ს.
ჰესებზე მიღებული ენერგიის წილის შემცირების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მიზეზია ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისა და ექსპლუატაციის ყველა ეტაპის მძლავრი გავლენა გარემოზე.
სხვადასხვა კვლევების მიხედვით, ჰიდროენერგეტიკის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ზემოქმედება გარემოზე არის ნაყოფიერი (წყლის) მიწის დიდი ტერიტორიების გასხვისება წყალსაცავებისთვის. რუსეთში, სადაც ელექტროენერგიის არაუმეტეს 20% იწარმოება ჰიდრო რესურსების გამოყენებით, ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისას მინიმუმ 6 მილიონი ჰექტარი მიწა დაიტბორა. მათ ადგილას განადგურდა ბუნებრივი ეკოსისტემები.
მიწისქვეშა წყლების დონის აწევის შედეგად წყალსატევების მახლობლად მიწის მნიშვნელოვანი ტერიტორიები განიცდის დატბორვას. ეს მიწები, როგორც წესი, ჭარბტენიანთა კატეგორიას მიეკუთვნება. ბრტყელ პირობებში, დატბორილი მიწები შეიძლება იყოს დატბორილის 10% ან მეტი. მიწებისა და მათი ეკოსისტემების განადგურება ასევე ხდება წყლის მიერ მათი განადგურების (აბრაზიის) შედეგად სანაპირო ზოლის ფორმირებისას. აბრაზიული პროცესები, როგორც წესი, გრძელდება ათწლეულების განმავლობაში, რაც იწვევს ნიადაგის დიდი მასების დამუშავებას, წყლის დაბინძურებას და წყალსაცავების დალექვას. ამგვარად, წყალსაცავების მშენებლობა დაკავშირებულია მდინარეების ჰიდროლოგიური რეჟიმის, მათი ეკოსისტემების და ჰიდრობიონტების სახეობრივი შემადგენლობის მკვეთრ დარღვევასთან.
წყალსაცავებში მკვეთრად იზრდება წყლების დათბობა, რაც აძლიერებს ჟანგბადის დაკარგვას და თერმული დაბინძურებით გამოწვეულ სხვა პროცესებს. ეს უკანასკნელი, ბიოგენური ნივთიერებების დაგროვებასთან ერთად, ქმნის პირობებს წყლის ობიექტების ჭარბი ზრდისა და წყალმცენარეების, მათ შორის მომწამვლელი მოლურჯო-მწვანეთა, ინტენსიური განვითარებისათვის. ამ მიზეზების გამო, ისევე როგორც წყლების ნელი განახლების გამო, მკვეთრად მცირდება მათი თვითგაწმენდის უნარი.
წყლის ხარისხის გაუარესება იწვევს მისი მრავალი მოსახლის სიკვდილს. იზრდება თევზის მარაგების სიხშირე, განსაკუთრებით მგრძნობელობა ჰელმინთების მიმართ. წყლის გარემოში მცხოვრებთა გემოვნების თვისებები მცირდება.
ირღვევა თევზის მიგრაციის გზები, ნადგურდება საკვების ადგილები, ქვირითის ადგილები და ა.შ. ვოლგამ მასზე ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის აშენების შემდეგ დიდწილად დაკარგა კასპიის ზუთხის ქვირითის მნიშვნელობა.
საბოლოო ჯამში, წყალსაცავებით გადაკეტილი მდინარის სისტემები სატრანზიტო სისტემებიდან გადაიქცევა ტრანზიტულ-აკუმულაციური სისტემებით. ბიოგენური ნივთიერებების გარდა, აქ გროვდება მძიმე ლითონები, რადიოაქტიური ელემენტები და მრავალი პესტიციდი ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობით. აკუმულაციური პროდუქტები პრობლემურს ხდის წყალსაცავის მიერ დაკავებული ტერიტორიების ლიკვიდაციის შემდეგ გამოყენებას.
წყალსაცავები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ატმოსფერულ პროცესებზე. მაგალითად, არიდულ (მშრალ) რეგიონებში, წყალსაცავის ზედაპირიდან აორთქლება ათჯერ აღემატება აორთქლებას თანაბარი მიწის ზედაპირიდან.
ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითება და ნისლიანი ფენომენების ზრდა დაკავშირებულია აორთქლების გაზრდასთან. განსხვავება წყალსაცავებისა და მიმდებარე მიწის თერმული ბალანსებს შორის განაპირობებს ადგილობრივი ქარების ფორმირებას, როგორიცაა ნიავი. ეს, ისევე როგორც სხვა ფენომენები, იწვევს ეკოსისტემების ცვლილებას (არა ყოველთვის დადებითი), ამინდის ცვლილებას. ზოგიერთ შემთხვევაში, წყალსაცავების მიდამოში, საჭიროა სოფლის მეურნეობის მიმართულების შეცვლა. მაგალითად, ჩვენი ქვეყნის სამხრეთ რეგიონებში ზოგიერთ სითბოს მოყვარულ კულტურას (ნესვს) მომწიფების დრო არ აქვს, იზრდება მცენარეების სიხშირე და უარესდება პროდუქციის ხარისხი.
ჰიდრავლიკური მშენებლობის ხარჯები გარემოსთვის შესამჩნევად დაბალია მთიან რეგიონებში, სადაც რეზერვუარები ჩვეულებრივ მცირე ფართობია. თუმცა, სეისმურ მთიან რაიონებში წყალსაცავებს შეუძლიათ მიწისძვრების პროვოცირება. იზრდება მეწყრების ალბათობა და კატასტროფების ალბათობა კაშხლების შესაძლო ნგრევის შედეგად.
წყლის ენერგიის გამოყენების ტექნოლოგიის სპეციფიკიდან გამომდინარე, ჰიდროელექტროსადგურები გარდაქმნის ბუნებრივ პროცესებს ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. მაგალითად, ჰიდროელექტროსადგურის რეზერვუარი (ან რეზერვუარების სისტემა ჰიდროელექტროსადგურის კასკადის შემთხვევაში) შეიძლება არსებობდეს ათეულობით და ასობით წლის განმავლობაში, ხოლო ბუნებრივი წყლის ნაკადის ადგილას წარმოიქმნება ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტი ხელოვნური რეგულირებით. ბუნებრივი პროცესები - ბუნებრივ-ტექნიკური სისტემა (NTS).
ჰესების გარემოზე ზემოქმედების გათვალისწინებით, მაინც უნდა აღინიშნოს ჰესების სიცოცხლის გადარჩენის ფუნქცია. ამრიგად, ჰესებზე ყოველი მილიარდი კვტ/სთ ელექტროენერგიის გამომუშავება ჰესების ნაცვლად იწვევს სიკვდილიანობას წელიწადში 100-226 ადამიანით.
ბირთვული ენერგიის პრობლემები
ბირთვული ენერგია ამჟამად ყველაზე პერსპექტიულად შეიძლება ჩაითვალოს. ეს გამოწვეულია როგორც ბირთვული საწვავის შედარებით დიდი მარაგით, ასევე გარემოზე ნაზი ზემოქმედებით. უპირატესობებში ასევე შედის ატომური ელექტროსადგურის აშენების შესაძლებლობა რესურსების საბადოებთან მიბმულობის გარეშე, რადგან მათი ტრანსპორტირება არ საჭიროებს მნიშვნელოვან ხარჯებს მცირე მოცულობის გამო. საკმარისია ითქვას, რომ 0,5 კგ ატომური საწვავი შესაძლებელს ხდის იმდენი ენერგიის მიღებას, რამდენიც 1000 ტონა ნახშირის წვისას.
ყველა ქვეყანაში ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის მრავალწლიანი გამოცდილება აჩვენებს, რომ მათ არ აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა გარემოზე. 1998 წლისთვის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის საშუალო ხანგრძლივობა 20 წელი იყო. ა.
ატომური ელექტროსადგურების ნორმალური მუშაობის დროს რადიოაქტიური ელემენტების გამოყოფა გარემოში უკიდურესად უმნიშვნელოა. საშუალოდ, ისინი 2-4-ჯერ ნაკლებია იმავე სიმძლავრის თბოელექტროსადგურებზე.
ჩვენს ქვეყანაში ჩერნობილის კატასტროფამდე არცერთ ინდუსტრიას არ ჰქონდა ინდუსტრიული დაზიანებების დაბალი დონე, ვიდრე ატომური ელექტროსადგურები. ტრაგედიამდე 30 წლით ადრე, უბედური შემთხვევებმა და არა რადიაციული მიზეზების გამო, დაიღუპა 17 ადამიანი. 1986 წლის შემდეგ, ატომური ელექტროსადგურების ძირითადი ეკოლოგიური საფრთხე დაიწყო ავარიის შესაძლებლობასთან ასოცირებული. მიუხედავად იმისა, რომ მათი ალბათობა თანამედროვე ატომურ ელექტროსადგურებზე მცირეა, არ არის გამორიცხული.
ბოლო დრომდე, ატომური ელექტროსადგურების ძირითადი ეკოლოგიური პრობლემები დაკავშირებული იყო დახარჯული საწვავის განკარგვასთან, ასევე თავად ატომური ელექტროსადგურების ლიკვიდაციასთან მათი დასაშვები მოქმედების ვადის დასრულების შემდეგ. არსებობს მტკიცებულება, რომ ასეთი სალიკვიდაციო სამუშაოების ღირებულება თავად ატომური ელექტროსადგურების ღირებულების 1/6-დან 1/3-მდეა. ზოგადად, შეიძლება აღინიშნოს ატომური ელექტროსადგურების შემდეგი ზემოქმედება გარემოზე: 1 - მადნის მოპოვების ობიექტებზე ეკოსისტემების და მათი ელემენტების (ნიადაგი, ნიადაგი, წყლის შემცველი სტრუქტურები და ა.შ.) განადგურება (განსაკუთრებით ღია მეთოდით); 2 - მიწის გატანა თავად ატომური ელექტროსადგურების ასაშენებლად; 3 - წყლის მნიშვნელოვანი მოცულობის გატანა სხვადასხვა წყაროდან და გაცხელებული წყლის ჩაშვება; 4 - არ არის გამორიცხული ატმოსფეროს, წყლების და ნიადაგის რადიოაქტიური დაბინძურება ნედლეულის მოპოვებისა და ტრანსპორტირებისას, აგრეთვე ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის, ნარჩენების შენახვისა და გადამუშავების დროს და მათი განთავსება.
უდავოა, რომ უახლოეს მომავალში თერმული ენერგია დარჩება დომინანტი მსოფლიოსა და ცალკეული ქვეყნების ენერგეტიკულ ბალანსში. ენერგიის წარმოებაში ნახშირის და სხვა სახის ნაკლებად სუფთა საწვავის წილის გაზრდის დიდი ალბათობაა. მათი გამოყენების ზოგიერთ ხერხსა და მეთოდს შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედება. ეს მეთოდები ძირითადად ეფუძნება საწვავის მომზადების ტექნოლოგიების გაუმჯობესებას და სახიფათო ნარჩენების დაგროვებას. Მათ შორის:
1. საწმენდი მოწყობილობების გამოყენება და გაუმჯობესება.
2. გოგირდის ნაერთების ატმოსფეროში შეღწევის შემცირება ქვანახშირისა და სხვა საწვავის (ნავთობი, გაზი, ნავთობის ფიქალი) წინასწარი გოგირდიზაციის (დეგოგირდიზაციის) გზით ქიმიური ან ფიზიკური მეთოდებით.
3. გარემოში დაბინძურების ნაკადის შემცირების ან სტაბილიზაციის დიდი და რეალური შესაძლებლობები დაკავშირებულია ენერგიის დაზოგვასთან.
4. არანაკლებ მნიშვნელოვანია ენერგიის დაზოგვის შესაძლებლობები ყოველდღიურ ცხოვრებაში და სამსახურში შენობების საიზოლაციო თვისებების გაუმჯობესებით. უკიდურესად უაზროა ელექტრო ენერგიის გამოყენება სითბოს წარმოებისთვის. აქედან გამომდინარე, საწვავის პირდაპირი წვა სითბოს, განსაკუთრებით გაზის წარმოებისთვის, ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე მისი გადაქცევა ელექტროენერგიად და შემდეგ ისევ სითბოში.
5. საწვავის ეფექტურობა ასევე შესამჩნევად იზრდება თბოელექტროსადგურზე თბოელექტროსადგურის ნაცვლად მისი გამოყენებისას. + ალტერნატიული ენერგიის გამოყენება
6. ალტერნატიული ენერგიის წყაროების გამოყენება შეძლებისდაგვარად.
შიგაწვის ძრავები და ეკოლოგია.
1.3. ალტერნატიული საწვავი
1.5. ნეიტრალიზაცია
ბიბლიოგრაფია
შიგაწვის ძრავები და ეკოლოგია
1.1. მავნე გამონაბოლქვი გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობაში და მათი გავლენა ველურ ბუნებაზე
ნახშირწყალბადების სრული წვის შედეგად, საბოლოო პროდუქტებია ნახშირორჟანგი და წყალი. თუმცა, შიდა წვის ძრავებში სრული წვის მიღწევა ტექნიკურად შეუძლებელია. დღეს დიდი ქალაქების ატმოსფეროში გამოსხივებული მავნე ნივთიერებების მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 60% მოდის საავტომობილო ტრანსპორტით.
შიდა წვის ძრავების გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობა მოიცავს 200-ზე მეტ სხვადასხვა ქიმიურ ნივთიერებას. Მათ შორის:
- არასრული წვის პროდუქტები ნახშირბადის მონოქსიდის, ალდეჰიდების, კეტონების, ნახშირწყალბადების, წყალბადის, პეროქსიდის ნაერთების, ჭვარტლის სახით;
- აზოტის ჟანგბადთან თერმული რეაქციების პროდუქტები - აზოტის ოქსიდები;
- საწვავის შემადგენლობაში შემავალი არაორგანული ნივთიერებების ნაერთები - ტყვია და სხვა მძიმე ლითონები, გოგირდის დიოქსიდი და სხვ.;
- ჭარბი ჟანგბადი.
გამონაბოლქვი აირების რაოდენობა და შემადგენლობა განისაზღვრება ძრავების დიზაინის მახასიათებლებით, მათი მუშაობის რეჟიმით, ტექნიკური მდგომარეობით, გზის ზედაპირის ხარისხით, ამინდის პირობებით. ნახ. 1.1 გვიჩვენებს გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობაში ძირითადი ნივთიერებების შემცველობის დამოკიდებულებას.
მაგიდაზე. 1.1 გვიჩვენებს მანქანის ურბანული რიტმის მახასიათებლებს და გამონაბოლქვის საშუალო მნიშვნელობებს, როგორც მათი მთლიანი მნიშვნელობის პროცენტს, ჩვეულებრივი ურბანული მოძრაობის სრული ციკლისთვის.
ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) წარმოიქმნება ძრავებში გამდიდრებული ჰაერ-საწვავის ნარევების წვის დროს, აგრეთვე ნახშირორჟანგის დისოციაციის გამო, მაღალ ტემპერატურაზე. ნორმალურ პირობებში CO არის უფერო, უსუნო გაზი. CO-ს ტოქსიკური მოქმედება მდგომარეობს მის უნარში, გარდაქმნას სისხლში ჰემოგლობინის ნაწილი კარბო-ქსიჰემოგლობინად, რაც იწვევს ქსოვილების სუნთქვის დარღვევას. ამასთან, CO პირდაპირ გავლენას ახდენს ქსოვილის ბიოქიმიურ პროცესებზე, რაც იწვევს ცხიმებისა და ნახშირწყლების ცვლის დარღვევას, ვიტამინების ბალანსს და ა.შ. CO-ს ტოქსიკური მოქმედება ასევე დაკავშირებულია მის პირდაპირ ზემოქმედებასთან ცენტრალური ნერვული სისტემის უჯრედებზე. ადამიანთან შეხებისას CO იწვევს თავის ტკივილს, თავბრუსხვევას, დაღლილობას, გაღიზიანებას, ძილიანობას და ტკივილს გულის არეში. მწვავე მოწამვლა შეინიშნება ჰაერის შესუნთქვისას CO კონცენტრაციით 2,5 მგ/ლ-ზე მეტი 1 საათის განმავლობაში.
ცხრილი 1.1
მანქანის ურბანული რიტმის მახასიათებლები
გამონაბოლქვი აირებში აზოტის ოქსიდები წარმოიქმნება ატმოსფერული ჟანგბადით აზოტის შექცევადი დაჟანგვის შედეგად მაღალი ტემპერატურისა და წნევის გავლენის ქვეშ. როდესაც გამონაბოლქვი აირები გაცივდება და ატმოსფერული ჟანგბადით განზავდება, აზოტის ოქსიდი იქცევა დიოქსიდად. აზოტის ოქსიდი (NO) არის უფერო გაზი, აზოტის დიოქსიდი (NO 2) არის წითელი-ყავისფერი გაზი დამახასიათებელი სუნით. აზოტის ოქსიდები, როდესაც მიიღება, ერწყმის წყალს. ამავდროულად, ისინი ქმნიან აზოტისა და აზოტის მჟავას ნაერთებს სასუნთქ გზებში. აზოტის ოქსიდები აღიზიანებს თვალების, ცხვირისა და პირის ლორწოვან გარსს. NO 2-ის ზემოქმედება ხელს უწყობს ფილტვის დაავადებების განვითარებას. მოწამვლის სიმპტომები ვლინდება მხოლოდ 6 საათის შემდეგ ხველების, დახრჩობის სახით და შესაძლებელია ფილტვის შეშუპების გაზრდა. NOX ასევე მონაწილეობს მჟავა წვიმის წარმოქმნაში.
აზოტის ოქსიდები და ნახშირწყალბადები უფრო მძიმეა ვიდრე ჰაერი და შეიძლება დაგროვდეს გზებთან და ქუჩებთან. მათში მზის სხივების გავლენით სხვადასხვა ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს. აზოტის ოქსიდების დაშლა იწვევს ოზონის წარმოქმნას (O 3). ნორმალურ პირობებში ოზონი არასტაბილურია და სწრაფად იშლება, მაგრამ ნახშირწყალბადების არსებობისას მისი დაშლის პროცესი ნელდება. ის აქტიურად რეაგირებს ტენიანობის ნაწილაკებთან და სხვა ნაერთებთან, წარმოქმნის სმოგს. გარდა ამისა, ოზონი აზიანებს თვალებსა და ფილტვებს.
ინდივიდუალური ნახშირწყალბადები CH (ბენზაპირენი) არის ყველაზე ძლიერი კანცეროგენები, რომელთა გადამტანები შეიძლება იყოს ჭვარტლის ნაწილაკები.
როდესაც ძრავა მუშაობს ტყვიის შემცველ ბენზინზე, მყარი ტყვიის ოქსიდის ნაწილაკები წარმოიქმნება ტეტრაეთილის ტყვიის დაშლის გამო. გამონაბოლქვი აირებში ისინი შეიცავს 1-5 მიკრონი ზომის პაწაწინა ნაწილაკების სახით, რომლებიც დიდხანს რჩებიან ატმოსფეროში. ჰაერში ტყვიის არსებობა სერიოზულ ზიანს აყენებს საჭმლის მომნელებელ ორგანოებს, ცენტრალურ და პერიფერიულ ნერვულ სისტემას. ტყვიის ზემოქმედება სისხლზე ვლინდება ჰემოგლობინის რაოდენობის შემცირებით და სისხლის წითელი უჯრედების განადგურებით.
დიზელის ძრავების გამონაბოლქვი აირების შემადგენლობა განსხვავდება ბენზინის ძრავებისგან (ცხრილი 10.2). დიზელის ძრავში საწვავის წვა უფრო სრულყოფილია. ეს წარმოქმნის ნაკლებ ნახშირბადის მონოქსიდს და დაუწვავ ნახშირწყალბადებს. მაგრამ, ამავდროულად, დიზელის ძრავში ჭარბი ჰაერის გამო წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდების დიდი რაოდენობა.
გარდა ამისა, დიზელის ძრავების მუშაობა გარკვეულ რეჟიმებში ხასიათდება კვამლით. შავი კვამლი არის არასრული წვის პროდუქტი და შედგება ნახშირბადის ნაწილაკებისგან (ჭვარტლი) 0,1–0,3 მკმ ზომის. თეთრი კვამლი, რომელიც ძირითადად წარმოიქმნება ძრავის უმოქმედობის დროს, ძირითადად შედგება გამაღიზიანებელი ალდეჰიდებისგან, აორთქლებული საწვავის ნაწილაკებისგან და წყლის წვეთებისგან. ცისფერი კვამლი წარმოიქმნება, როდესაც გამონაბოლქვი აირები გაცივდება ჰაერში. იგი შედგება თხევადი ნახშირწყალბადების წვეთებისგან.
დიზელის ძრავების გამონაბოლქვი აირების მახასიათებელია კანცეროგენული პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადების შემცველობა, რომელთა შორის ყველაზე მავნეა დიოქსინი (ციკლური ეთერი) და ბენზაპირენი. ეს უკანასკნელი, ისევე როგორც ტყვია, მიეკუთვნება დამაბინძურებლების პირველ საფრთხის კლასს. დიოქსინები და მასთან დაკავშირებული ნაერთები ბევრჯერ უფრო ტოქსიკურია, ვიდრე შხამები, როგორიცაა კურარი და კალიუმის ციანიდი.
ცხრილი 1.2
ტოქსიკური კომპონენტების რაოდენობა (გრ),
წარმოიქმნება 1 კგ საწვავის წვის დროს
აკრეოლინი ასევე აღმოჩნდა გამონაბოლქვი აირებში (განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დიზელის ძრავები მუშაობენ). მას აქვს დამწვარი ცხიმების სუნი და 0,004 მგ/ლ-ზე ზემოთ, იწვევს ზედა სასუნთქი გზების გაღიზიანებას, ასევე თვალების ლორწოვანი გარსის ანთებას.
მანქანის გამონაბოლქვი აირებში შემავალ ნივთიერებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ცენტრალური ნერვული სისტემის, ღვიძლის, თირკმელების, ტვინის, სასქესო ორგანოების პროგრესირებადი დაზიანება, ლეთარგია, პარკინსონის სინდრომი, პნევმონია, ენდემური ატაქსია, პოდაგრა, ბრონქების კიბო, დერმატიტი, ინტოქსიკაცია, ალერგია, რესპირატორული და სხვა დაავადებები. . დაავადების გაჩენის ალბათობა იზრდება მავნე ნივთიერებების ზემოქმედების დროისა და მათი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.
1.2. საკანონმდებლო შეზღუდვები მავნე ნივთიერებების გამოყოფაზე
გამონაბოლქვი აირებში მავნე ნივთიერებების რაოდენობის შეზღუდვის პირველი ნაბიჯები გადაიდგა შეერთებულ შტატებში, სადაც დიდ ქალაქებში გაზის დაბინძურების პრობლემა ყველაზე აქტუალური გახდა მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ. 60-იანი წლების ბოლოს, როდესაც ამერიკისა და იაპონიის მეგაპოლისებმა სმოგისგან ახრჩობა დაიწყეს, ამ ქვეყნების სამთავრობო კომისიებმა აიღეს ინიციატივა. ახალი მანქანებიდან ტოქსიკური გამონაბოლქვის სავალდებულო შემცირების შესახებ საკანონმდებლო აქტებმა აიძულა მწარმოებლები გაეუმჯობესებინათ ძრავები და შეემუშავებინათ ნეიტრალიზაციის სისტემები.
1970 წელს შეერთებულ შტატებში მიიღეს კანონი, რომლის თანახმად, 1975 წლის მოდელის მანქანების გამონაბოლქვი აირებში ტოქსიკური კომპონენტების დონე 1960 წლის მანქანებისაზე ნაკლები უნდა ყოფილიყო: CH - 87%, CO - 82% -ით. ხოლო NOx - 24%-ით. მსგავსი მოთხოვნები დაკანონდა იაპონიასა და ევროპაში.
საავტომობილო ეკოლოგიის სფეროში პან-ევროპული წესების, რეგულაციებისა და სტანდარტების შემუშავებას ახორციელებს შიდა ტრანსპორტის კომიტეტი გაეროს ევროპის ეკონომიკური კომისიის (UNECE) ფარგლებში. მის მიერ გაცემულ დოკუმენტებს UNECE-ს წესები ჰქვია და სავალდებულოა 1958 წლის ჟენევის შეთანხმების მონაწილე ქვეყნებისთვის, რომელსაც შეუერთდა რუსეთიც.
ამ წესების მიხედვით, მავნე ნივთიერებების დასაშვები ემისიები 1993 წლიდან შეზღუდულია: ნახშირბადის მონოქსიდისთვის 15 გ/კმ-დან 1991 წელს 2,2 გ/კმ-მდე 1996 წელს, ხოლო ნახშირწყალბადებისა და აზოტის ოქსიდების ჯამისთვის 5,1 გ/კმ 1991 წელს. 0,5 გ/კმ-მდე 1996 წელს. 2000 წელს შემოიღეს კიდევ უფრო მკაცრი სტანდარტები (ნახ. 1.2). სტანდარტების მკვეთრი გამკაცრება ასევე გათვალისწინებულია დიზელის სატვირთო მანქანებისთვის (ნახ. 1.3).
ბრინჯი. 1.2. ემისიის ლიმიტების დინამიკა
3,5 ტონამდე მასის მანქანებისთვის (ბენზინი)
1993 წელს მანქანებისთვის შემოღებულ სტანდარტებს ეწოდა EBPO-I, 1996 წელს - EURO-II, 2000 წელს - EURO-III. ასეთი ნორმების შემოღებამ ევროპული რეგულაციები აშშ-ს სტანდარტების დონემდე მიიყვანა.
ნორმების რაოდენობრივ გამკაცრებასთან ერთად ხდება ხარისხობრივი ცვლილებაც. კვამლზე შეზღუდვის ნაცვლად, შემოღებულ იქნა მყარი ნაწილაკების რაციონირება, რომლის ზედაპირზე ადსორბირდება ადამიანის ჯანმრთელობისთვის საშიში არომატული ნახშირწყალბადები, კერძოდ ბენზაპირენი.
ნაწილაკების ემისიის რეგულაცია ზღუდავს ნაწილაკების რაოდენობას ბევრად უფრო მეტად, ვიდრე კვამლის შეზღუდვა, რაც იძლევა მხოლოდ ისეთი რაოდენობის ნაწილაკების შეფასების საშუალებას, რაც გამონაბოლქვი აირებს ხილვადს ხდის.
ბრინჯი. 1.3. 3,5 ტონაზე მეტი წონით დიზელის სატვირთო მანქანებისთვის მავნე ემისიის ლიმიტების დინამიკა, დადგენილი EEC-ის მიერ
ტოქსიკური ნახშირწყალბადების გამოყოფის შეზღუდვის მიზნით, შემოღებულია სტანდარტები გამონაბოლქვი აირებში ნახშირწყალბადების მეთანისგან თავისუფალი ჯგუფის შემცველობის შესახებ. დაგეგმილია შეზღუდვების დაწესება ფორმალდეჰიდის გამოყოფაზე. გათვალისწინებულია საწვავის აორთქლების შეზღუდვა ბენზინის ძრავით მანქანების ელექტრომომარაგების სისტემიდან.
როგორც აშშ-ში, ასევე UNECE-ის წესებში რეგულირდება მანქანების გარბენი (80 ათასი და 160 ათასი კმ), რომლის დროსაც ისინი უნდა შეესაბამებოდეს დადგენილ ტოქსიკურობის სტანდარტებს.
რუსეთში, 70-იან წლებში დაიწყო სატრანსპორტო საშუალების მიერ მავნე ნივთიერებების გამოყოფის შეზღუდვის სტანდარტების დანერგვა: GOST 21393-75 ”მანქანები დიზელის ძრავებით. გამონაბოლქვი კვამლი. გაზომვის ნორმები და მეთოდები. უსაფრთხოების მოთხოვნები“ და GOST 17.2.1.02-76 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. გამონაბოლქვი მანქანების, ტრაქტორების, თვითმავალი სასოფლო-სამეურნეო და საგზაო მანქანების ძრავებიდან. ტერმინები და განმარტებები“.
ოთხმოციან წლებში GOST 17.2.2.03-87 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. ბენზინის ძრავით მანქანების გამონაბოლქვი აირებში ნახშირბადის მონოქსიდისა და ნახშირწყალბადების შემცველობის გაზომვის ნორმები და მეთოდები. უსაფრთხოების მოთხოვნები“ და GOST 17.2.2.01-84 „ბუნების დაცვა. ატმოსფერო. დიზელები არის ავტომობილები. გამონაბოლქვი კვამლი. გაზომვის ნორმები და მეთოდები“.
ნორმები, ფლოტის ზრდისა და UNECE-ის მსგავსი რეგულაციების მიმართ ორიენტაციის შესაბამისად, თანდათან გამკაცრდა. თუმცა, 1990-იანი წლების დასაწყისიდან, რუსული სტანდარტები სიხისტის თვალსაზრისით მნიშვნელოვნად დაემორჩილა UNECE-ს მიერ შემოღებულ სტანდარტებს.
ჩამორჩენის მიზეზებია საავტომობილო და ტრაქტორული ტექნიკის ფუნქციონირებისთვის ინფრასტრუქტურის მოუმზადებლობა. ელექტრონიკითა და ნეიტრალიზაციის სისტემებით აღჭურვილი მანქანების პროფილაქტიკისთვის, შეკეთებისა და ტექნიკური მომსახურებისთვის საჭიროა ავტოგასამართი სადგურების განვითარებული ქსელი კვალიფიციური პერსონალით, თანამედროვე სარემონტო და საზომი მოწყობილობებით, მათ შორის ადგილზე.
მოქმედებს GOST 2084-77, რომელიც ითვალისწინებს რუსეთში ტყვიის ტეტრაეთილენის შემცველი ბენზინის წარმოებას. საწვავის ტრანსპორტირება და შენახვა არ იძლევა გარანტიას, რომ ტყვიის ნარჩენები არ მოხვდება უტყვი ბენზინში. არ არსებობს პირობები, რომლითაც ნეიტრალიზაციის სისტემების მქონე მანქანების მფლობელებს გარანტირებული ექნებათ ტყვიის დანამატებით ბენზინით შევსება.
მიუხედავად ამისა, მიმდინარეობს მუშაობა გარემოსდაცვითი მოთხოვნების გამკაცრებაზე. რუსეთის ფედერაციის სახელმწიფო სტანდარტის 1998 წლის 1 აპრილის N 19 დადგენილებამ დაამტკიცა „სატრანსპორტო საშუალებისა და მისაბმელების სერტიფიცირების სისტემაში მუშაობის ჩატარების წესები“, რომელიც განსაზღვრავს UNECE-ს რუსეთში განაცხადის დროებით პროცედურას. წესები No834 და No495.
1999 წლის 1 იანვარს GOST R 51105.97 „საწვავი შიდა წვის ძრავებისთვის. უტყვი ბენზინი. სპეციფიკაციები“. 1999 წლის მაისში Gosstandart-მა მიიღო დადგენილება სახელმწიფო სტანდარტების ამოქმედების შესახებ, რომლებიც ზღუდავს მანქანების მიერ დამაბინძურებლების გამოყოფას. სტანდარტები შეიცავს აუთენტურ ტექსტს UNECE რეგულაციებით No. 49 და No. 83 და ძალაში შედის 2000 წლის 1 ივლისს. იმავე წელს სტანდარტი GOST R 51832-2001 „ბენზინზე მომუშავე დადებითი აალებადი შიდა წვის ძრავები და საავტომობილო მანქანები. მიღებული იქნა 3,5 ტონაზე მეტი წონით, აღჭურვილი ამ ძრავებით. მავნე ნივთიერებების გამონაბოლქვი. ტექნიკური მოთხოვნები და ტესტის მეთოდები”. 2004 წლის 1 იანვარს GOST R 52033-2003 ”მანქანები ბენზინის ძრავებით. გამონაბოლქვი აირებით დამაბინძურებლების გამონაბოლქვი. ტექნიკური მდგომარეობის შეფასებისას კონტროლის ნორმები და მეთოდები“.
დამაბინძურებლების ემისიების მზარდი სტანდარტების დაცვის მიზნით, საავტომობილო აღჭურვილობის მწარმოებლები აუმჯობესებენ ენერგიისა და ანთების სისტემებს, იყენებენ ალტერნატიულ საწვავს, ანეიტრალებენ გამონაბოლქვი აირებს და ავითარებენ კომბინირებულ ელექტროსადგურებს.
1.3. ალტერნატიული საწვავი
მთელ მსოფლიოში დიდი ყურადღება ეთმობა თხევადი ნავთობის საწვავის შეცვლას თხევადი ნახშირწყალბადის გაზით (პროპან-ბუტანის ნარევი) და შეკუმშული ბუნებრივი აირით (მეთანი), ასევე ალკოჰოლის შემცველი ნარევებით. მაგიდაზე. 1.3 აჩვენებს მავნე ნივთიერებების გამონაბოლქვის შედარებით მაჩვენებლებს სხვადასხვა საწვავზე შიდა წვის ძრავების მუშაობის დროს.
ცხრილი 1.3
გაზის საწვავის უპირატესობებია მაღალი ოქტანური რიცხვი და გადამყვანების გამოყენების შესაძლებლობა. თუმცა მათი გამოყენებისას მცირდება ძრავის სიმძლავრე, ხოლო საწვავის აღჭურვილობის დიდი მასა და ზომები ამცირებს ავტომობილის მუშაობას. აირისებრი საწვავის ნაკლოვანებები ასევე მოიცავს მაღალ მგრძნობელობას საწვავის აღჭურვილობის კორექტირებაზე. საწვავის აღჭურვილობის წარმოების არადამაკმაყოფილებელი ხარისხით და დაბალი მუშაობის კულტურით, გაზის საწვავზე მომუშავე ძრავის გამონაბოლქვი აირების ტოქსიკურობა შეიძლება აღემატებოდეს ბენზინის ვერსიის მნიშვნელობებს.
ცხელი კლიმატის მქონე ქვეყნებში ფართოდ გავრცელდა მანქანები ალკოჰოლურ საწვავზე მომუშავე ძრავებით (მეთანოლი და ეთანოლი). ალკოჰოლური სასმელების გამოყენება 20-25%-ით ამცირებს მავნე ნივთიერებების გამოყოფას. ალკოჰოლური საწვავის უარყოფითი მხარეები მოიცავს ძრავის საწყისი თვისებების მნიშვნელოვან გაუარესებას და თავად მეთანოლის მაღალ კოროზიულობას და ტოქსიკურობას. რუსეთში ალკოჰოლური საწვავი მანქანებისთვის ამჟამად არ გამოიყენება.
მზარდი ყურადღება, როგორც ჩვენს ქვეყანაში, ასევე მის ფარგლებს გარეთ, ექცევა წყალბადის გამოყენების იდეას. ამ საწვავის პერსპექტივას განსაზღვრავს მისი გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა (ამ საწვავზე მომუშავე მანქანებისთვის ნახშირბადის მონოქსიდის ემისია მცირდება 30-50-ჯერ, აზოტის ოქსიდების 3-5-ჯერ და ნახშირწყალბადების 2-2,5-ჯერ), შეუზღუდავი. და ნედლეულის განახლებადობა. თუმცა, წყალბადის საწვავის დანერგვა შეზღუდულია მანქანის ბორტზე ენერგიის ინტენსიური წყალბადის შენახვის სისტემების შექმნით. ამჟამად გამოყენებული ლითონის ჰიდრიდის ბატარეები, მეთანოლის დაშლის რეაქტორები და სხვა სისტემები ძალიან რთული და ძვირია. ასევე იმ სირთულეების გათვალისწინებით, რომლებიც დაკავშირებულია კომპაქტურ და უსაფრთხო გენერაციასთან და წყალბადის ბორტზე შენახვის მოთხოვნებთან, წყალბადის ძრავის მქონე მანქანებს ჯერ კიდევ არ აქვთ შესამჩნევი პრაქტიკული გამოყენება.
როგორც შიდა წვის ძრავების ალტერნატივა, დიდი ინტერესია ელექტროსადგურები ელექტროქიმიური ენერგიის წყაროების, ბატარეებისა და ელექტროქიმიური გენერატორების გამოყენებით. ელექტრო მანქანები გამოირჩევიან კარგი ადაპტირებით ურბანული მოძრაობის ცვლადი რეჟიმებთან, მოვლის სიმარტივით და გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობით. თუმცა, მათი პრაქტიკული გამოყენება კვლავ პრობლემატურია. ჯერ ერთი, არ არსებობს სანდო, მსუბუქი და საკმარისად ენერგო ინტენსიური ელექტროქიმიური დენის წყაროები. მეორეც, მანქანის ფლოტის ელექტროქიმიურ ბატარეებზე გადასვლა გამოიწვევს უზარმაზარი ენერგიის დახარჯვას მათ დატენვაზე. ამ ენერგიის უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება თბოელექტროსადგურებში. ამავდროულად, ენერგიის მრავალჯერადი გარდაქმნის გამო (ქიმიური - თერმული - ელექტრო - ქიმიური - ელექტრო - მექანიკური) სისტემის საერთო ეფექტურობა ძალიან დაბალია და ელექტროსადგურების მიმდებარე ტერიტორიების გარემოს დაბინძურება ბევრჯერ გადააჭარბებს. მიმდინარე ღირებულებები.
1.4. დენის და ანთების სისტემების გაუმჯობესება
კარბურატორის ენერგოსისტემების ერთ-ერთი მინუსი არის საწვავის არათანაბარი განაწილება ძრავის ცილინდრებზე. ეს იწვევს შიგაწვის ძრავის არათანაბარ მუშაობას და კარბურატორის კორექტირების შეუძლებლობას ნარევის ზედმეტად ამოწურვის და ცალკეულ ცილინდრებში წვის შეწყვეტის გამო (CH-ის მატება) დანარჩენში გამდიდრებული ნარევით (მაღალი CO-ს შემცველობა გამონაბოლქვი აირებში). ამ ნაკლოვანების აღმოსაფხვრელად, ცილინდრების მუშაობის რიგი შეიცვალა 1–2–4–3–დან 1–3–4–2–მდე და ოპტიმიზირებულია მილსადენების ფორმა, მაგალითად, მიმღებში მიმღების გამოყენება. მრავალმხრივი. გარდა ამისა, კარბურატორების ქვეშ დამონტაჟდა სხვადასხვა გამყოფები, რომლებიც მიმართავენ დინებას, ხოლო მილსადენი თბება. სსრკ-ში შემუშავდა და მასობრივ წარმოებაში შევიდა ავტონომიური უსაქმური სისტემა (XX). ამ ზომებმა შესაძლებელი გახადა XX რეჟიმების მოთხოვნების დაკმაყოფილება.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ურბანული ციკლის დროს 40%-მდე ავტომობილი მუშაობს იძულებითი უმოქმედობის რეჟიმში (PHX) - ძრავის დამუხრუჭება. ამავდროულად, დროსელის სარქვლის ქვეშ ვაკუუმი გაცილებით მაღალია, ვიდრე XX რეჟიმში, რაც იწვევს ჰაერ-საწვავის ნარევის ხელახლა გამდიდრებას და ძრავის ცილინდრებში მის წვის შეწყვეტას და მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობას. იზრდება. PHH რეჟიმებში გამონაბოლქვის შესამცირებლად, შემუშავდა დროსელის ამორტიზაციის სისტემები (გამხსნელები) და EPHH იძულებითი უმოქმედო ეკონომიაიზერები. პირველი სისტემები, დროსელის ოდნავ გახსნით, ამცირებს მის ქვეშ არსებულ ვაკუუმს, რითაც ხელს უშლის ნარევის ზედმეტ გამდიდრებას. ეს უკანასკნელი ბლოკავს საწვავის ნაკადს ძრავის ცილინდრებში PXC რეჟიმში. PECH სისტემებს შეუძლიათ შეამცირონ მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობა 20%-მდე და გაზარდონ საწვავის ეფექტურობა 5%-მდე ურბანულ ექსპლუატაციაში.
აზოტის ოქსიდების NOx-ის გამოყოფას ებრძოდა წვადი ნარევის წვის ტემპერატურის შემცირებით. ამისთვის, როგორც ბენზინის, ასევე დიზელის ძრავების ენერგოსისტემები აღჭურვილი იყო გამონაბოლქვი აირების რეცირკულაციის მოწყობილობებით. სისტემამ, ძრავის მუშაობის გარკვეულ რეჟიმებზე, გადასცა გამონაბოლქვი აირების ნაწილი გამონაბოლქვიდან მილსადენში.
საწვავის დოზირების სისტემების ინერცია არ იძლევა საშუალებას შექმნას კარბუტერის დიზაინი, რომელიც სრულად აკმაყოფილებს დოზირების სიზუსტის ყველა მოთხოვნას ძრავის მუშაობის ყველა რეჟიმისთვის, განსაკუთრებით გარდამავალი რეჟიმისთვის. კარბურატორის ნაკლოვანებების დასაძლევად შემუშავდა ე.წ „ინექციური“ ენერგოსისტემები.
თავდაპირველად, ეს იყო მექანიკური სისტემები საწვავის მუდმივი მიწოდებით სარქვლის ზონაში. ამ სისტემებმა შესაძლებელი გახადა საწყისი გარემოსდაცვითი მოთხოვნების დაკმაყოფილება. ამჟამად ეს არის ელექტრო-მექანიკური სისტემები ფრაზეული ინექციით და უკუკავშირით.
1970-იან წლებში მავნე გამონაბოლქვის შემცირების მთავარი გზა იყო ჰაერ-საწვავის ნარევების სულ უფრო დახვეწილი გამოყენება. მათი უწყვეტი აალებისათვის საჭირო იყო აალების სისტემების გაუმჯობესება ნაპერწკლის სიმძლავრის გაზრდის მიზნით. ამაში შემაკავებელი ფაკირი იყო პირველადი წრედის მექანიკური გაწყვეტა და მაღალი ძაბვის ენერგიის მექანიკური განაწილება. ამ ხარვეზის დასაძლევად შემუშავებულია კონტაქტურ-ტრანზისტორი და უკონტაქტო სისტემები.
დღეს უფრო გავრცელებული ხდება უკონტაქტო აალების სისტემები ელექტრონული ერთეულის კონტროლის ქვეშ მაღალი ძაბვის ენერგიის სტატიკური განაწილებით, რომელიც ერთდროულად ოპტიმიზებს საწვავის მიწოდებას და აალების დროს.
დიზელის ძრავებში, ენერგოსისტემის გაუმჯობესების ძირითადი მიმართულება იყო ინექციის წნევის გაზრდა. დღეს, ნორმა არის ინექციის წნევა დაახლოებით 120 მპა, პერსპექტიული ძრავებისთვის 250 მპა-მდე. ეს საშუალებას აძლევს საწვავის უფრო სრულ წვას, ამცირებს CH და ნაწილაკების შემცველობას გამონაბოლქვი აირებში. ისევე როგორც ბენზინისთვის, დიზელის ენერგოსისტემებისთვის, შემუშავებულია ძრავის მართვის ელექტრონული სისტემები, რომლებიც არ აძლევს ძრავებს კვამლის რეჟიმებში შესვლის საშუალებას.
შემუშავებულია გამონაბოლქვი აირების შემდგომი დამუშავების სხვადასხვა სისტემა. მაგალითად, შემუშავებულია სისტემა გამონაბოლქვი ტრაქტში ფილტრით, რომელიც ინარჩუნებს ნაწილაკებს. გარკვეული სამუშაო დროის შემდეგ, ელექტრონული განყოფილება იძლევა ბრძანებას საწვავის მიწოდების გაზრდის შესახებ. ეს იწვევს გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის ზრდას, რაც, თავის მხრივ, იწვევს ჭვარტლის წვას და ფილტრის რეგენერაციას.
1.5. ნეიტრალიზაცია
იმავე 70-იან წლებში გაირკვა, რომ შეუძლებელი იყო ტოქსიკურობის სიტუაციის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება დამატებითი მოწყობილობების გამოყენების გარეშე, რადგან ერთი პარამეტრის შემცირება იწვევს სხვების ზრდას. ამიტომ, ისინი აქტიურად იყვნენ ჩართულნი გამონაბოლქვი აირების შემდგომი დამუშავების სისტემების გაუმჯობესებაში.
ნეიტრალიზაციის სისტემები წარსულში გამოიყენებოდა საავტომობილო და ტრაქტორული აღჭურვილობისთვის, რომლებიც მუშაობდნენ სპეციალურ პირობებში, როგორიცაა გვირაბების გაყვანა და მაღაროს განვითარება.
არსებობს ორი ძირითადი პრინციპი კონვერტორების ასაგებად - თერმული და კატალიზური.
თერმული გადამყვანიარის წვის კამერა, რომელიც განლაგებულია ძრავის გამონაბოლქვი ტრაქტში საწვავის არასრული წვის პროდუქტების - CH და CO. ის შეიძლება დამონტაჟდეს გამონაბოლქვი მილსადენის ადგილზე და შეასრულოს თავისი ფუნქციები. CO და CH-ის დაჟანგვის რეაქციები საკმაოდ სწრაფად მიმდინარეობს 830 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე და რეაქციის ზონაში შეუზღუდავი ჟანგბადის არსებობისას. თერმული გადამყვანები გამოიყენება დადებითი აალების ძრავებზე, რომლებშიც თერმული დაჟანგვის რეაქციების ეფექტური ნაკადისთვის საჭირო ტემპერატურა უზრუნველყოფილია დამატებითი საწვავის მიწოდების გარეშე. ამ ძრავების ისედაც მაღალი გამონაბოლქვი აირის ტემპერატურა მატულობს რეაქციის ზონაში CH და CO ნაწილის დაწვის შედეგად, რომელთა კონცენტრაცია გაცილებით მაღალია, ვიდრე დიზელის ძრავებში.
თერმული ნეიტრალიზატორი (ნახ. 1.4) შედგება საცხოვრებლისგან შესასვლელი (გამოსასვლელი) მილებით და ერთი ან ორი ცეცხლგამძლე მილის ჩასმა, რომელიც დამზადებულია სითბოს მდგრადი ფურცლის ფოლადისგან. CH და CO ჟანგვისთვის საჭირო დამატებითი ჰაერის კარგი შერევა გამონაბოლქვი აირებთან მიიღწევა გაზების ინტენსიური მორევის წარმოქმნით და ტურბულენტობით, როდესაც ისინი მიედინება მილების ხვრელებს და მათი მოძრაობის მიმართულების შეცვლის შედეგად. დაფების სისტემა. CO და CH-ის ეფექტური შემდგომი წვისთვის საჭიროა საკმარისად დიდი დრო, ამიტომ კონვერტორში აირების სიჩქარე დაყენებულია დაბალი, რის შედეგადაც მისი მოცულობა შედარებით დიდია.
ბრინჯი. 1.4. თერმული გადამყვანი
კედლებზე სითბოს გადაცემის შედეგად გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურის დაცემის თავიდან ასაცილებლად, გამონაბოლქვი მილსადენი და კონვერტორი დაფარულია თბოიზოლაციით, გამონაბოლქვი არხებში დამონტაჟებულია სითბოს ფარები, ხოლო კონვერტორი მოთავსებულია ახლოს. შესაძლებელია ძრავისთვის. ამის მიუხედავად, ძრავის ამოქმედების შემდეგ თერმული გადამყვანის დათბობას მნიშვნელოვანი დრო სჭირდება. ამ დროის შესამცირებლად, გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურა იზრდება, რაც მიიღწევა აალებადი ნარევის გამდიდრებით და აალების დროის შემცირებით, თუმცა ორივე მათგანი ზრდის საწვავის მოხმარებას. ასეთ ზომებს მიმართავენ ძრავის გარდამავალი მუშაობის დროს სტაბილური ცეცხლის შესანარჩუნებლად. ცეცხლოვანი ჩანართი ასევე ხელს უწყობს დროის შემცირებას CH და CO-ს ეფექტური დაჟანგვის დაწყებამდე.
კატალიზური გადამყვანები- მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც აჩქარებენ რეაქციას, - კატალიზატორები . კატალიზატორი შეიძლება იყოს "ცალმხრივი", "ორმხრივი" და "სამმხრივი".
ერთკომპონენტიანი და ორკომპონენტიანი ჟანგვის ტიპის ნეიტრალიზატორები იწვის (ხელახლა იჟანგება) CO (ერთკომპონენტიანი) და CH (ორკომპონენტიანი).
2CO + O 2 \u003d 2CO 2(250–300°С-ზე).
C m H n + (m + n/4) O 2 \u003d mCO 2 + n / 2H 2 O(400°С-ზე მეტი).
კატალიზატორი არის უჟანგავი ფოლადის კორპუსი, რომელიც შედის გამონაბოლქვი სისტემაში. აქტიური ელემენტის გადამზიდავი ბლოკი მდებარეობს კორპუსში. პირველი ნეიტრალიზატორები ივსებოდა ლითონის ბურთულებით, დაფარული კატალიზატორის თხელი ფენით (იხ. სურ. 1.5).
ბრინჯი. 1.5. კატალიზატორის მოწყობილობა
აქტიურ ნივთიერებებად გამოიყენებოდა: ალუმინი, სპილენძი, ქრომი, ნიკელი. პირველი თაობის ნეიტრალიზატორების მთავარი მინუსი იყო დაბალი ეფექტურობა და მოკლე მომსახურების ვადა. კეთილშობილ ლითონებზე დაფუძნებული კატალიზური გადამყვანები - პლატინა და პალადიუმი - აღმოჩნდა, რომ ყველაზე მდგრადია გოგირდის, ორგანოსილიციუმის და სხვა ნაერთების "შხამიანი" ეფექტის მიმართ, რომელიც წარმოიქმნება ძრავის ცილინდრში შემავალი საწვავის და ზეთის წვის შედეგად.
ასეთ ნეიტრალიზატორებში აქტიური ნივთიერების მატარებელია სპეციალური კერამიკა - მონოლითი მრავალი გრძივი თაფლით. თაფლის ზედაპირზე გამოიყენება სპეციალური უხეში სუბსტრატი. ეს შესაძლებელს ხდის საფარის ეფექტური კონტაქტის არეალის გაზრდას გამონაბოლქვი აირებით ~20 ათას მ 2-მდე. ამ ზონაში სუბსტრატზე დეპონირებული კეთილშობილი ლითონების რაოდენობა შეადგენს 2–3 გრამს, რაც შესაძლებელს ხდის შედარებით იაფი პროდუქციის მასობრივი წარმოების ორგანიზებას.
კერამიკა გაუძლებს 800-850 °C ტემპერატურას. ელექტრომომარაგების სისტემის გაუმართაობა (რთული დაწყება) და გახანგრძლივებული მუშაობა ხელახლა გამდიდრებულ სამუშაო ნარევზე იწვევს იმ ფაქტს, რომ ჭარბი საწვავი დაიწვება გადამყვანში. ეს იწვევს უჯრედების დნობას და კონვერტორის უკმარისობას. დღეს ლითონის თაფლი გამოიყენება კატალიზური ფენის მატარებლად. ეს შესაძლებელს ხდის სამუშაო ზედაპირის ფართობის გაზრდას, ნაკლები უკანა წნევის მიღებას, კონვერტორის მუშაობის დაჩქარებას და ტემპერატურის დიაპაზონის გაფართოებას 1000-1050 °C-მდე.
მედია კატალიზატორის შემცირება,ან სამმხრივი ნეიტრალიზატორები,გამოიყენება გამონაბოლქვი სისტემებში, როგორც CO და CH ემისიების შესამცირებლად, ასევე აზოტის ოქსიდების ემისიების შესამცირებლად. კონვერტორის კატალიზური ფენა პლატინისა და პალადიუმის გარდა შეიცავს იშვიათი დედამიწის ელემენტს როდიუმს. 600-800 ° C ტემპერატურაზე გაცხელებული კატალიზატორის ზედაპირზე ქიმიური რეაქციების შედეგად, გამონაბოლქვი აირებში შემავალი CO, CH, NOx გარდაიქმნება H 2 O, CO 2, N 2:
2NO + 2CO \u003d N 2 + 2CO 2.
2NO + 2H 2 \u003d N 2 + 2H 2 O.
სამმხრივი კატალიზატორის ეფექტურობა 90% -ს აღწევს რეალურ სამუშაო პირობებში, მაგრამ მხოლოდ იმ პირობით, რომ აალებადი ნარევის შემადგენლობა განსხვავდება სტოქიომეტრიულისგან არაუმეტეს 1% -ით.
ძრავის პარამეტრების ცვლილებების გამო მისი აცვიათ, არასტაციონარული რეჟიმებში მუშაობის, ენერგოსისტემის პარამეტრების დრიფტის გამო, შეუძლებელია აალებადი ნარევის სტექიომეტრიული შემადგენლობის შენარჩუნება მხოლოდ კარბურატორების ან ინჟექტორების დიზაინის გამო. საჭიროა უკუკავშირი, რომელიც შეაფასებს ჰაერ-საწვავის ნარევის შემადგენლობას, რომელიც შედის ძრავის ცილინდრებში.
დღეისათვის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება უკუკავშირის სისტემა ე.წ ჟანგბადის სენსორი(ლამბდა ზონდი) დაფუძნებული ცირკონიუმის კერამიკაზე ZrO 2 (ნახ. 1.6).
ლამბდა ზონდის მგრძნობიარე ელემენტია ცირკონიუმის ქუდი 2 . თავსახურის შიდა და გარე ზედაპირები დაფარულია პლატინა-როდიუმის შენადნობის თხელი ფენებით, რომლებიც გარედან მოქმედებს. 3 და შიდა 4 ელექტროდები. ხრახნიანი ნაწილით 1 სენსორი დამონტაჟებულია გამონაბოლქვი ტრაქტში. ამ შემთხვევაში, გარე ელექტროდი ირეცხება დამუშავებული გაზებით, ხოლო შიდა - ატმოსფერული ჰაერით.
ბრინჯი. 1.6. ჟანგბადის სენსორის დიზაინი
ცირკონიუმის დიოქსიდი 350°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე იძენს ელექტროლიტის თვისებას და სენსორი ხდება გალვანური უჯრედი. EMF მნიშვნელობა სენსორულ ელექტროდებზე განისაზღვრება ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობით სენსორული ელემენტის შიდა და გარე მხარეებზე. გამონაბოლქვი აირებში თავისუფალი ჟანგბადის არსებობის შემთხვევაში, სენსორი წარმოქმნის EMF-ს 0,1 ვ-ის რიგის. გამონაბოლქვი აირებში თავისუფალი ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, EMF იზრდება თითქმის მკვეთრად 0,9 ვ-მდე.
ნარევის შემადგენლობა კონტროლდება მას შემდეგ, რაც სენსორი გაათბება სამუშაო ტემპერატურამდე. ნარევის შემადგენლობა შენარჩუნებულია ძრავის ცილინდრებისთვის მიწოდებული საწვავის რაოდენობის შეცვლით ზონდის EMF-ის საზღვარზე დაბალი ძაბვის დონიდან მაღალზე გადასვლისას. ოპერაციულ რეჟიმში მისასვლელად დროის შესამცირებლად გამოიყენება ელექტროგაცხელებული სენსორები.
უკუკავშირის და სამმხრივი კატალიზატორის მქონე სისტემების ძირითადი ნაკლოვანებებია: ძრავის ტყვიის საწვავზე მუშაობის შეუძლებლობა, კონვერტორისა და ლამბდა ზონდის საკმაოდ დაბალი რესურსი (დაახლოებით 80000 კმ) და გამონაბოლქვის წინააღმდეგობის გაზრდა. სისტემა.
ბიბლიოგრაფია
- ვირუბოვი D.N. შიდა წვის ძრავები: ორმხრივი და კომბინირებული ძრავების თეორია / D.N. Vyrubov et al. M.: Mashinostroenie, 1983 წ.
- საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავები. (თეორია, ენერგოსისტემები, პროექტები და გამოთვლა) / ედ. ი.მ.ლენინი. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1969 წ.
- საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავები: 2 საათში ძრავების დიზაინი და გაანგარიშება / ედ. ი.მ.ლენინი. მე-2 გამოცემა, დაამატეთ. და გადამუშავდა. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1976 წ.
- შიდა წვის ძრავები: ორმხრივი და კომბინირებული ძრავების დიზაინი და ექსპლუატაცია / ედ. A. S. Orlin, M. G. Kruglov. მე-3 გამოცემა, შესწორებული. და დამატებითი M.: Mashinostroenie, 1980 წ.
- არხანგელსკი V. M. საავტომობილო ძრავები / V. M. არხანგელსკი. M.: Mashinostroenie, 1973 წ.
- კოლჩინი A. I. საავტომობილო და ტრაქტორის ძრავების გაანგარიშება / A. I. Kolchin, V. P. Demidov. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1971 წ.
- შიდა წვის ძრავები / ედ. დოქტორი ტექ. მეცნიერებათა პროფ. V. N. ლუკანინი. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1985 წ.
- Khachiyan A.S. შიდა წვის ძრავები / A.S. Khachiyan et al. M.: Vyssh. სკოლა, 1985 წ.
- როს ტვიგი. ბენზინის ინექციის სისტემები. მოწყობილობა, მოვლა, შეკეთება: Prakt. შემწეობა / Ross Tweg. მ.: გამომცემლობა "საჭესთან", 1998 წ.
საწვავის წვის პროდუქტებს აქვთ გადამწყვეტი გავლენა სხვადასხვა სითბოს საინჟინრო დანადგარების ენერგეტიკაზე და გარემოზე. ამასთან, ამ პროდუქტების გარდა, წვის დროს წარმოიქმნება რიგი სხვა ნივთიერებები, რომლებიც მათი მცირე რაოდენობით არ არის გათვალისწინებული ენერგეტიკული გამოთვლებში, მაგრამ განსაზღვრავს ღუმელების, ღუმელების, სითბოს ძრავების და სხვა მოწყობილობების გარემოსდაცვით მუშაობას. თანამედროვე სითბოს ინჟინერია.
უპირველეს ყოვლისა, ეგრეთ წოდებული ტოქსიკური ნივთიერებები, რომლებიც უარყოფით გავლენას ახდენენ ადამიანის ორგანიზმზე და გარემოზე, უნდა მივაწეროთ წვის ეკოლოგიურად მავნე პროდუქტების რაოდენობას. ძირითადი ტოქსიკური ნივთიერებებია აზოტის ოქსიდები (NOx), ნახშირბადის მონოქსიდი (CO), სხვადასხვა ნახშირწყალბადები (CH), ჭვარტლი და ტყვიისა და გოგირდის შემცველი ნაერთები.
აზოტის ოქსიდები წარმოიქმნება აზოტისა და ატმოსფერული ჟანგბადის ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად, თუ ტემპერატურა აღემატება 1500 K-ს. საწვავის წვის დროს ძირითადად წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდი NO, რომელიც შემდეგ იჟანგება ატმოსფეროში NO2-მდე. NO-ს წარმოქმნა იზრდება აირის ტემპერატურისა და ჟანგბადის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად. NO ფორმირების დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ქმნის გარკვეულ სირთულეებს სითბოს ძრავის თერმული ეფექტურობის გაზრდის თვალსაზრისით. მაგალითად, მაქსიმალური ციკლის ტემპერატურის ზრდით 2000 K-დან 3000 K-მდე, კარნოს ციკლის თერმული ეფექტურობა იზრდება 1,5-ჯერ და აღწევს მნიშვნელობას 0,66, მაგრამ გამოთვლილი მაქსიმალური კონცენტრაცია NO-ს წვის პროდუქტებში იზრდება 10-ჯერ და აღწევს 1,1%-ს მოცულობით.
ატმოსფეროში NO2 არის მოწითალო-ყავისფერი აირი, რომელსაც მაღალი კონცენტრაციით აქვს მახრჩობელი სუნი, რომელიც საზიანოა თვალების ლორწოვანი გარსისთვის.
ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) წარმოიქმნება წვის დროს ჟანგბადის არარსებობის დროს. ნახშირბადის მონოქსიდი არის უფერო და უსუნო აირი. ჰაერთან ერთად შესუნთქვისას ის ინტენსიურად ერწყმის სისხლის ჰემოგლობინს, რაც ამცირებს ორგანიზმის ჟანგბადით მიწოდების უნარს. ნახშირბადის მონოქსიდით მოწამვლის სიმპტომებია თავის ტკივილი, პალპიტაცია, ქოშინი და გულისრევა.
ნახშირწყალბადები (CH) შედგება ორიგინალური ან დაშლილი საწვავის მოლეკულებისგან, რომლებიც არ მონაწილეობდნენ წვის პროცესში. ნახშირწყალბადები ჩნდება შიდა წვის ძრავების გამონაბოლქვი აირებში (EG) ალის ჩაქრობის გამო წვის ცეცხლის შედარებით ცივ კედლებთან. დიზელის ძრავებში ნახშირწყალბადები წარმოიქმნება ნარევის ზედმეტად გამდიდრებულ ზონებში, სადაც ხდება საწვავის მოლეკულების პიროლიზი. თუ გაფართოების პროცესში ეს ზონები არ მიიღებენ საკმარის ჟანგბადს, მაშინ CH აღმოჩნდება გამონაბოლქვი აირის შემადგენლობაში. ნახშირწყალბადებს მზის სხივების მოქმედებით შეუძლიათ ურთიერთქმედება NOx-თან, წარმოქმნიან ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს, რომლებიც აღიზიანებენ სასუნთქ გზებს და იწვევს ე.წ. სმოგის გაჩენას.
განსაკუთრებული გავლენა აქვს ბენზოლის, ტოლუოლის, პოლიციკლური ავტომატური ნახშირწყალბადების (PAHs) და, პირველ რიგში, ბენზპირენის ემისიებს. PAH არის ეგრეთ წოდებული კანცეროგენები, ისინი არ გამოიყოფა ადამიანის ორგანიზმიდან, მაგრამ დროთა განმავლობაში გროვდება მასში, რაც ხელს უწყობს ავთვისებიანი სიმსივნეების წარმოქმნას.
ჭვარტლი არის მყარი პროდუქტი, რომელიც შედგება ძირითადად ნახშირბადისგან. ნახშირბადის გარდა ჭვარტლი შეიცავს 1–3% (მასობრივად) წყალბადს. ჭვარტლი წარმოიქმნება 1500 K-ზე მაღალ ტემპერატურაზე თერმული დაშლის (პიროლიზის) შედეგად ჟანგბადის ძლიერი ნაკლებობით. გამონაბოლქვი აირებში ჭვარტლის არსებობა იწვევს შავ კვამლს გამოსასვლელში.
ჭვარტლი ნაზოფარინქსისა და ფილტვების მექანიკური დამაბინძურებელია. დიდი საფრთხე უკავშირდება ჭვარტლის თვისებას, მოაგროვოს კანცეროგენული ნივთიერებები მისი ნაწილაკების ზედაპირზე და იყოს მათი გადამზიდავი.
ზოგიერთი ტოქსიკური ნივთიერება, წვის პროდუქტების სახით ატმოსფეროში შესვლის შემდეგ, შემდგომ ტრანსფორმაციას განიცდის. მაგალითად, ატმოსფეროში ნახშირწყალბადების, აზოტის ოქსიდების და ნახშირბადის მონოქსიდის თანდასწრებით, მზის ინტენსიური ულტრაიისფერი გამოსხივება წარმოქმნის ოზონს (O3), რომელიც არის ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტი და, სათანადო კონცენტრაციით, იწვევს ადამიანების კეთილდღეობის გაუარესებას. ყოფნა.
NO2-ის, Oz-ისა და CH-ის მაღალი შემცველობით უმოძრაო და ნოტიო ატმოსფეროში წარმოიქმნება ყავისფერი ნისლი, რომელსაც ეწოდება „smog“ (ინგლისურიდან „smoke“ – smoke და „fog“ – fog). სმოგი არის თხევადი და აირისებრი კომპონენტების ნაზავი, ის აღიზიანებს თვალებსა და ლორწოვან გარსებს, აფერხებს ხილვადობას გზებზე.
წვის ტოქსიკური პროდუქტების გამოყოფის ძირითადი წყაროა მანქანები, მრეწველობა, თბო და ელექტროსადგურები. ზოგიერთ ქალაქში წვის ტოქსიკური პროდუქტების შემცველობა ატმოსფეროში აჭარბებს მაქსიმალურ დასაშვებ კონცენტრაციას რამდენიმე ათჯერ.
ამ ბოროტების წინააღმდეგ საბრძოლველად მსოფლიოს უმეტეს ქვეყნებში მიღებულ იქნა შესაბამისი კანონები, რომლებიც ზღუდავს ატმოსფეროში გამოყოფილ წვის პროდუქტებში ტოქსიკური ნივთიერებების შემცველობას.
თბოტექნიკის ერთ-ერთ ცენტრალურ ამოცანად იქცა შესაბამისი კანონმდებლობით დადგენილი ნებადართული ნორმალური გამონაბოლქვის ნორმების შესრულება. ხშირ შემთხვევაში, სამრეწველო სითბოს საინჟინრო ობიექტების ექსპლუატაცია კონტროლდება ისე, რომ უზრუნველყოს საჭირო კომპრომისი მათ ენერგეტიკულ, ეკონომიკურ და გარემოსდაცვით ეფექტურობას შორის. ხშირ შემთხვევაში, ამ გზით მიღწეული ეკონომიკური მაჩვენებლების დონე აღემატება თანამედროვე სტანდარტებით დაშვებულს. აქედან გამომდინარე, წვის პროდუქტების განეიტრალება და გაწმენდა ატმოსფეროში გაშვებამდე გახდა დიდი მნიშვნელობა. ამ მიზნით გამოიყენება სხვადასხვა ნეიტრალიზატორები და ფილტრები. ამავდროულად, უმჯობესდება ნახშირწყალბადების საწვავის შემადგენლობა (მცირდება სფეროს შემცველობა, ტყვია, არომატული ნახშირწყალბადები), ფართოვდება გაზის საწვავის გამოყენება. სამომავლოდ წყალბადის საწვავად გამოყენება მთლიანად გამორიცხავს წვის პროდუქტებში CO, CH და სხვა ტოქსიკური ნახშირბადის შემცველი კომპონენტების შემცველობას.
