Обеспечение безопасных условий труда водителей пожарных автомобилей при работе на пожарах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, кандидат технических наук Архипов, Геннадий Федорович
- Специальность ВАК РФ05.26.01
- Количество страниц 159
Оглавление диссертации кандидат технических наук Архипов, Геннадий Федорович
Введение.
Глава 1. Окружающая среда и условия работы водителей ПА на пожарах. Цель и задачи исследования:.
Г. Г. Состав'И. влияние, на здоровье водителей ПА OF ДВС.
1.2: Конструктивные особенности пожарных автомобилей.
1.3; Нормирование вредных ингредиентов OF автомобильных двигателей.
1.41 Основные направления снижения токсичности и дымности ОЕ ДВС.
1.5.Моделирования процессов нейтрализации OF в системах выпуска OF АТС.
1.6. Цель и задачи исследования.53;
Глава 2.; Теоретические и расчетные обоснования выбранных направлений? исследования: .^
2.1. Аналитическое обобщение представлений о кинетике и теплофизике процессов; протекающих в БКК.54!
2.21 Разработка инженерной методики расчета мощности дополнительного принудительного подогрева ОГ в каналах БРКК.63 ^
Глава З. Обоснование опытно-конструкторских разработок и общей; методики экспериментальных исследований:.
311. Разработка опытного образца глушителя-нейтрализатора.
3121 Разработка конструкции разогреваемого блочного каталитического; конвертора:.
3.3; Разработка системы каталитической нейтрализации OF с БРКК для ПА
АД-5-40(43101)ПМ-524:.
3.41 Разработка стационарной установки каталитической очистки OF.
3.5: Методики экспериментальных исследований.
31511. Методика экспериментального исследования массовых концентраций * вредных веществ в воздухе рабочей зоны при эксплуатации пожарных автомобилей.
315.21 Методика стендовых испытаний глушителя-нейтрализатора.
3:5.3. Методика экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации по снижению вредных выбросов ДВС ПА.
3.5.4. Методика экспериментальных исследований газодинамических характеристик ГНК-43101.98'
3.6. Определение погрешности результатов экспериментальных исследований.101'
3:6.1. Определение погрешности результатов экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации с БРКК по снижению вредных выбросов с ОГ ДВС ПА.101;
3.6.21 Определение погрешности результатов экспериментальных исследований газодинамических характеристик FHK-43101.102:
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.
4.1. Результаты экспериментального исследования массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны при эксплуатации пожарных автомобилей.
4.21 Результаты стендовых испытаний глушителя-нейтрализатора
4.31 Результаты экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации с БРКК по снижению вредных выбросов с OF
ДВС ПА.
413.1. Результаты экспериментальных исследований эффективности ГНК-43101.
413.2. Результаты экспериментальных исследований эффективности стационарной установки каталитической очистки OF.
4.41 Результаты экспериментальных исследований газодинамических характеристик ГНК-43101.
Общие выводьь.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Охрана труда (по отраслям)», 05.26.01 шифр ВАК
Модификация систем выпуска отработавших газов пожарных автомобилей, разогреваемыми каталитическими конверторами2002 год, кандидат технических наук Саватеев, Алексей Иванович
Модификация блочными катализаторами глушителя дизельных двигателей пожарных автомобилей1998 год, кандидат технических наук Преснов, Алексей Иванович
Методология повышения экологической безопасности двигателей автотранспортных средств в условиях эксплуатации2006 год, доктор технических наук Шапошников, Юрий Андреевич
Совершенствование экологических характеристик дизелей методом каталитической очистки отработавших газов0 год, кандидат технических наук Беседин, Сергей Леонидович
Улучшение экологических показателей двигателя с принудительным зажиганием путем совершенствования системы каталитической нейтрализации отработавших газов2004 год, кандидат технических наук Бурков, Владимир Иванович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение безопасных условий труда водителей пожарных автомобилей при работе на пожарах»
Воздействие вредных веществ, содержащихся в отработавших газах двигателейвнутреннего сгорания; на здоровье человека продолжает оставаться одной из актуальных проблем обеспечения его экологической безопасности.
Мировой ежегодный выброс вредных веществ от автомобилей составляет более 500 млн.т. углеводородов, 200 млн.т. оксида углерода и 20 млн.т. окислов азота:
Во многих городах России выбросы автотранспорта преобладают над выбросами; стационарных источников. Так, например, в Москве в 2002 году автотранспортом было выброшено 586 тыс.т. вредных веществ, что составило 66% от суммарных выбросов вредных веществ. К крупным городам с определяющим вкладом выбросов относятся в первую очередь Санкт-Петербург, Тюмень, Екатеринбург, Оренбург и Нижний Новгород.
В нашей стране гигиеническими нормативами допустимого содержания в атмосфере вредных веществ являются предельно допустимые концентрации (ПДК). По определению, данному в [74] "ПДК - это такие! концентрации; которые • неоказывают на < человека! и; его потомство прямого или=косвенного воздействия, не ухудшают его работоспособности, самочувствия, а так же санитарно-бытовых условий*жизни людей" . При оценке состояния загрязнения; воздуха средние концентрации примеси за месяц (год) сравниваются с ПДКд.д. длительного действия. Концентрации; осредненные за 20 минут сравниваются с: максимальными разовыми ПДКм.р.
Минздравом России разработаны и утверждены ПДК для населенных мест на несколько сотен веществ.
Во многих городах мира концентрации; вредных веществ в воздухе, создаваемые выбросами; автотранспорта, превышают стандартные качества атмосферного воздуха. В связи с этим проблема; снижения? негативного воздействия автотранспорта на здоровье людей; воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир, почву весьма актуальна.
Bf наши дни автомобиль стал одним из необходимых атрибутов повседневной жизни людей в развитых странах. В 90-е годы в мире насчитывалось свыше 600 млн. автомобилей, по прогнозам к 2010 г. их число может достигнуть 1 млрд. /103/. Более 1/3 автомобильного парка сосредоточено в Западной Европе и Северной Америке. При росте населения за последние годы в 4-х развитых странах - Германии, Швейцарии, США и Франции в 2 раза парк автомобилей возрос в 4 раза. В западноевропейских странах на 1000 жителей приходится в среднем 322 легковых автомобиля, в США - 540, Венгрии - 168 /101,107/. В 1999 г. японский автомобильный парк насчитывал 58 млн. автомобилей (т.е. 1 автомобиль на 2 человека) /111/. В развивающихся странах владение легковыми автомобилями на душу населения значительно отстает от развитых стран (в 1985 г. оно составило 5%) /124/. Однако следует отметить в последние годы рост автомобильного парка бывших социалистических и развивающихся стран за счет импорта устаревших автомобилей с «грязными» двигателями /17/.
В общем валовом выбросе вредных веществ в атмосферу в странах ЕЭС на долю автотранспорта приходится до 70% выбросов оксида углерода, до 50% выбросов оксидов азота (во Франции и ФРГ до 60 - 70%) и до 45% выбросов углеводородов. Почти 90% выбросов свинца падает на долю автотранспорта в странах ЕЭС. В ФРГ выброс свинца составляет 3 тыс. тонн в год. В этой стране на долю выбросов автотранспорта приходится 59,2% оксида углерода, 57,3% оксидов азота, 76,8% углеводородов, 10,7% пыли и 3,6% диоксида серы от валовых выбросов в атмосферу всеми видами транспортных средств. В Италии вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы также преобладает и составляет: по оксидам азота - 61,4%, оксиду углерода - 90,9% углеводородам -76,9%/89,106,132/.
В Российской Федерации по данным ежегодных обзоров / 33 / в. 2001 г. выбросы автотранспорта составили 62% от суммарных выбросов вредных веществ (67% по оксиду углерода, 32% по диоксиду азота, 34% по углеводородам).
Преобладание выбросов автотранспорта является особенностью крупных городов, где проживает большинство населения. В целом вклад выбросов автотранспорта в крупных городах составляет: оксида углерода; 88-98 %,. углеводородов 63-95 % и диоксида азота 19-53 % от суммарных выбросов каждого вещества.
По данным ежегодных обзоров о выбросах вредных веществ во многих городах России выбросы автотранспорта преобладают над выбросами; от промышленных источников причем, в 12 городах выбросы автотранспорта превышают 100 тыс.т./год / 37 /. Наибольшие выбросы от автотранспорта ; в-2002 г. были отмечены в городах Москве, Тюмени, Перми, Хабаровске и др.
Повышенное загрязнение воздуха выбросами автотранспорта характерно для городов, как зарубежных, так и России, причем; уровни г содержания токсичных веществ i в городском воздухе соизмеримы. Основными причинами такой ^ соизмеримости (при значительно меньшем автопарке в нашей стране) являются крайне низкое техническое состояние наших автомобилей и некачественное топливо.
В настоящее время отсутствуют точные количественные оценки ущерба, наносимого выбросами автотранспорта окружающей среде и народному хозяйству, однако значительная^ доля ущерба (до 80%) связывается с заболеваниями населения. По данным американских ученых, прш эпидемиях гриппа количество заболеваний! в городах с повышенным уровнем загрязнения диоксидом азота и оксидом углерода в 10 раз больше, чем в городах, где экологическая обстановка благополучная /102/.
Значительный ущерб здоровью; людей наносят выбросы свинца; и его соединений, содержащихся в автомобильном топливе.
Исследования, проведенные в городах Японии /130/ и Каире /112/, показали, что концентрации свинца в крови дорожных полицейских и водителей были в 2 - 2,5 раза выше, чем у сельских жителей. Уровни свинца не коррелируют с возрастом, сроком службы. Говорится о том,. что такие уровни свинца в крови у дорожных полицейских могут рассматриваться, как приемлемые для данной профессии.
Выбросы от автотранспорта являются; одной: из причин повреждения и гибели лесов в некоторых странах Европы. В целом в Альпах вследствие загрязнения воздушного бассейна повреждено более 80% лесов /106/.
Наиболее широкие исследования ведутся по оценке негативного воздействия свинца, обладающего способностью накапливаться в растениях, в том числе и сельскохозяйственных культурах.
Поэтому во всем мире на первый план вынесена проблема снижения негативного воздействия автотранспорта на здоровье людей, воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир.
Комплексный подход к решению задач по охране окружающей среды от. воздействия автомобильного транспорта включает проведение международных, государственных, региональных и местных административно-хозяйственных, конструкторско-технологических, юридических и экономических мероприятий.
В связи с этим законодательные власти многих стран, в том числе и Россия, проводят политику снижения максимально допустимых значений концентрации вредных составляющих в» отработавших газах и выброса тяжелых, металлов в атмосферу, а также проводят работу по согласованию принятых в различных странах норм.
Конституцией РФ гарантируются права каждого гражданина нашей страны на благоприятную окружающую среду и на охрану здоровья (статьи 37 и 42) [2]. Закон РФ "Об охране окружающей среды", обязывает предприятия внедрять мероприятия по охране окружающей среды, а также предусматривает ответственность и возмещение ущерба при нарушении установленных норм.
В порядке реализации закона "О пожарной безопасности", решений совместных научно-практических конференций и совещаний производителей пожарной? техники; и их потребителей в начале 2000 года ГУГПС была: разработана; и утверждена "Концепция развития производства пожарных автомобилей в Российской Федерации'' [18], которая определила основные направления в области; разработки, производства, испытаний и эксплуатации пожарных автомобилей; Одним из приоритетных направлений] является развитие производства пожарных автомобилей на базовых шасси с дизельными двигателями, имеющими существенное преимущество перед бензиновыми, в i основном, за счет экономичности и меньшей токсичности ОГ.
Концепцией ." определена задача создания специальных шасси для пожарных автомобилей, обладающих повышенными динамическими качествами при высокой грузоподъемности, на базе серийно выпускаемых автомобильными заводами (ЗИЛ, "Урал", КамАЗ,* ГАЗ). На пожарных автомобилях предполагается устанавливать форсированные двигатели и технические устройства, способствующие ускоренному выходу их на оптимальный тепловой режим. Кроме того шасси должно обеспечивать возможность съема стационарной мощности для привода специальных агрегатов, причем время допускаемой непрерывной работы двигателя в этом режиме — не менее 6 часов; иметь высокую i проходимость и запас мощности, необходимые для преодоления труднопроходимых участков, в зоне пожара. Система электрооборудования должна быть рассчитана на установку дополнительных потребителей электроэнергии.
Доля отработавших газов двигателей пожарных автомобилей в общем балансе вредных выбросов всех грузовых и легковых автомобилей чрезвычайно мала в виду малочисленности пожарных машин. Однако, специфика эксплуатации и конструктивные особенности пожарных автомобилей такова, что отработавшие газы двигателей сильно ухудшают условия труда водителей в период подачи огнетушащих веществ к месту пожара. Газовыпускные системы пожарных автоцистерн? отличаются? от серийных грузовых автомобилей. Это отличие обусловлено следующими < обстоятельствами: кинетическая и тепловая: энергия? отработавших; газов используется для приведения в действие газоструйного вакуумного аппарата в момент заполнения центробежного» насоса водой, а также для обогрева? емкостей с огнетушащими веществами, кабины личного «состава и насосного отделения. В итоге отработавшие газы выходят в атмосферу под насосным отсеком — в зону, где: непосредственно находится водитель, осуществляющий управление и техническое обслуживание насосной установки.
Таким образом; при работе насосного • агрегата! на пожаре может иметь место, существенные превышения ПДК вредных веществ в рабочей зоне водителя.
Одним из требований нормативных документов: [3, 4, 5, 6], предъявляемых к современным пожарным автомобилям является их соответствие установленным нормам выбросов вредных веществ с ОГ ДВС.
Работа личного состава пожарных частейшри выполнении боевой задачи^ осуществляется» в экстремальных условиях, связанных с постоянной угрозой жизни и здоровья. В соответствии с действующей классификацией условий труда деятельность пожарных относится к категории опасных.
Наряду с большими физическими и нервно-эмоциональными нагрузками серьезную опасность для г здоровья и жизни личного состава боевых расчетов г пожарных частей,, в силу специфических условий оперативной; эксплуатации пожарной техники, оказывают вредные вещества, выделяемые с отработавшими газами (ОГ) двигателей пожарных автомобилей. Так, по данным исследований национального института здравоохранения США [9] о воздействии ОГ на различные профессиональные группы людей, на первом месте по признаку токсического воздействия на организм; человека; оказались личный состав пожарных команд и работники! локомотивных депо. Подтверждением этому являются результаты дисперсного анализа данных о заболеваемости пожарных, проведенного ВНИИПО МЧС России [57], которые выявили у оперативных работников пожарной охраны такие производственные заболевания как болезнь органов дыхания, кровообращения; нервно-психические и др. В то же время, количественное содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны во время оперативной деятельности личного состава-подразделений ГШ оценено недостаточно.
Решение данной проблемы возможно [10, 11, 12 и др.] при:
• создании и использовании новых экологически чистых двигателей;
• воздействии на рабочий процесс двигателя с целью изменения физических параметров топливовоздушной смеси, определяющих образование вредных веществ;
• обезвреживании OF после их выпуска из цилиндров.
Полное решение проблемы уменьшения загрязнения: атмосферы рабочей зоны водители пожарных автоцистерн зависит, в первую очередь, от технических мероприятий,, касающихся повышения экологичности каждого пожарного автомобиля и уменьшения токсичности автомобильных выбросов. Эта! долгосрочная программа, требующая больших материальных затрат и времени; Однако экономическое положение нашей страны не позволяет на данном этапе радикально изменить существующее положение дел в области снижения: негативного воздействия OF на? здоровье водителей ПА. В то же время современное развитие вычислительной техники позволяет математическими методами моделировать, процессы распространения OF от двигателя при работе ПА на разных режимах при тушения пожаров. При этом возможна разработка конструктивных и организационных мероприятий с целью уменьшения загазованности рабочей зоны водителя на пожаре.
В настоящее время выполнение норм по содержанию токсичных компонентов в OF новых и эксплуатируемых автомобильных двигателей без; средств^ дополнительной обработки; отработавших газов еще ни одним изготовителем не достигнуто.
Учитывая ограниченные возможности воздействия на рабочий процесс двигателя пожарного - автомобиля, находящегося в эксплуатации, одним? из наиболее перспективных направлений развития систем обезвреживания ОГ является внедрение устройств, использующих метод каталитической нейтрализации.
Опыт использования КН с двигателями; с искровым зажиганием и с дизелями показал их высокую эффективность^ в отношении продуктов неполного сгорания: GO, CnHm, альдегидов и сажи [10, 13, 14, 15 и др.]
В то же; время f из-за недостаточной эффективности КН на режимах неполной нагрузки и холостого хода работы двигателей,, сдерживается их широкое применение; Это особенно касается ПА и их основного типа АД, при эксплуатации которых преобладают именно, эти режимы работы двигателей; (ежедневные проверки насосов на герметичность, выезд и следование на пожар с непрогретым двигателем, работа двигателя в качестве привода насосной установки при подаче воды). Устранение этого недостатка возможно при: внедрении систем принудительного подогрева ОГ. Разработка и доводка таких систем в настоящее время осуществляется, в основном, эмпирическим путем и требует значительных затрат. Рационализация этого процесса возможна при» использовании инженерных методик расчета, разработанных на основе изучения тепловых процессов, протекающих в КН, и позволяющих с достаточной степенью точности определять требуемые характеристики.
Для ПА наиболее целесообразно совместить функции глушителя и нейтрализатора в одном устройстве — глушителе-нейтрализаторе каталитическом (ГНК). В связи с этим, возникает необходимость оценки его газодинамических характеристик.
Таким образом, в качестве объекта исследования приняты технические условия и факторы эксплуатации ПА, приводящие к сверхнормативному негативному действию ОГ двигателей ПА на личный состав ПЧ и окружающую среду.
Предметом исследования являлись теплофизические, токсические, газодинамические и акустические характеристики систем КНДВС ПА.
Автор выносит на защиту следующие научные результаты:: Г. Методика расчета мощности дополнительного принудительного подогрева; OF дизеля в каналах БРКК, необходимой для его вывода на эффективный режим работы.
2. Рекомендации на разработку блочных разогреваемых каталитических конверторов;
3. Новые: бортовые и стационарные системы очистки отработавших газов: двигателей внутреннего сгорания пожарных автомобилей.
41 Количественно-оценочные показатели снижения выбросов СО, СН и дымности ОГ ДВС ПА, газодинамических; и акустических свойств БРКК с учетом режимов пуска, прогрева и холостого хода работы двигателя.
Практическая ценность. Теоретически и экспериментально обоснована возможность улучшения экологических показателей КН двигателей ПА, работающих на режимах неполной нагрузки и холостого хода, путем подогрева: OF в каналах БРКК при пропускании: тока малого; напряжения через его металлическую матрицу. Разработанная конструкция глушителя-нейтрализатора FHK-43101 для пожарного автомобиля АЦ-5-40(43101) со встроенным: БРКК, соответствующая; по своим габаритным и присоединительным размерам серийному глушителю, обладает допустимым: газодинамическим сопротивлением и позволяет значительно снизить содержание СО, CnHm и дымности в: ОГ. Стационарная установка каталитической очистки ОГ обеспечивает содержание вредных веществ: в воздухе рабочей зоны в помещениях пожарных депо и в местах технического обслуживания ПА в пределах допустимых норм.
Апробация работы. Основные положения проведенного исследования докладывались на постоянно действующем научно-практическом семинаре стран СНГ "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей" в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в период с 1998 по 2002 год, на международной научно-практической конференции "Проблемы обеспечения пожарной безопасности Северо-Западного региона" в Санкт-Петербургском университете МВД России в 2000 году. По результатам выполненной диссертации опубликовано 8 печатных работ. На конструкцию глушителя-нейтрализатора каталитического ГНК-43101 со встроенным БРКК для пожарного автомобиля АЦ-5-40(43101) оформлена заявка на получение свидетельства РФ на полезную модель.
Работа выполнялась на кафедре пожарной техники Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России и является развитием приоритетных научных исследований кафедры, направленных на повышение эффективности конструкций КН и расширения области их применения в пожарной технике.
Этим исследованиям посвящены научные труды д.т.н., профессора Ложкина В.Н;, K.T.H. Преснова А.И., к.т.н. Саватеева А.И.
Экспериментальные исследования по определению эффективности снижения глушителем-нейтрализатором ГНК-7403; 10 содержания СО, CnHm и дымности в ОГ дизельного двигателя КамАЗ-7403 проводились в департаменте развития и внедрения новых разработок ОАО "КамАЗ".
Результаты работы внедрены в подразделениях УГТ1С Санкт-Петербурга , ОАО "Сталепрокатный завод" при разработке бортовых и стационарных систем каталитической нейтрализации ОГ дизелей. Инженерная методика расчета мощности дополнительного принудительного подогрева ОГ в каналах блочного разогреваемого каталитического конвертора внедрена в учебном процессе СПб института ГПС МЧС России и Автомобильно-дорожного института СПб ГАСУ.
Похожие диссертационные работы по специальности «Охрана труда (по отраслям)», 05.26.01 шифр ВАК
Повышение эффективности снижения вредных выбросов поршневых ДВС с каталитическим нейтрализатором за счет стабилизации температуры отработавших газов2007 год, кандидат технических наук Султанов, Тимур Фаритович
Методика прогнозирования эффективности и пожарной безопасности нейтрализаторов транспортных средств2011 год, кандидат технических наук Осипов, Дмитрий Владимирович
Повышение экологической безопасности автотракторных дизелей путем разработки и совершенствования методов и технических средств очистки отработавших газов2004 год, доктор технических наук Стрельников, Владимир Александрович
Снижение вредных выбросов дизельных двигателей мобильных энергетических средств за счёт применения фильтра-нейтрализатора отработавших газов2007 год, кандидат технических наук Божко, Артём Викторович
Научные основы создания комплексных систем обеспечения современных экологических и акустических показателей двигателей внутреннего сгорания2021 год, доктор наук Надарейшвили Гиви Гурамович
Заключение диссертации по теме «Охрана труда (по отраслям)», Архипов, Геннадий Федорович
Общие выводы.
1. Выбросы вредных веществ (окиси; углерода, углеводородов и сажи) с OF ДВС ПА существенно превышают действующие национальные и международные нормативы, предъявляемые к автомобильным двигателям (ГОСТ Р 41.83-99, ГОСТ Р 41.49-99 (поэтапное введение норм ЕВРО-1 иЕВРО-2), ГОСТ Р 41.24-99, ГОСТ 21393-75) и обуславливают загрязнение воздуха рабочей зоны в местах применения ПА выше санитарно-гигиенических требований. Это наносит ущерб окружающей i среде и вред здоровью личного состава ПЧ.
2. На основании анализа основных направлений снижения токсичности и дымности ОГ ДВС и особенностей; эксплуатации ПА предложен способ снижения эмиссии вредных веществ с OF путем каталитической нейтрализации с помощью разогреваемых блочных каталитических конверторов сотовой конструкции? на металлическом носителе. Этот способ, как показали экспериментальные исследования (см. п.п. 5, 6, 7) значительно повышает эффективность очистки ОГ от окиси углерода; углеводородов и дымности на режимах запуска, прогрева и малых нагрузок работы ДВС ПА. При этом, обеспечивая и высокую очистку на средних и малых нагрузках во всем скоростном диапазоне работы двигателей ПА.
3. В результате аналитического обобщения представлений о теплофизике* и кинетике процессов, протекающих в реакторе блочного КН сотовой конструкции, теоретически обоснована зависимость степени: нейтрализации вредных веществ от температуры разогрева БКК.
4: На основе уравнения теплового > баланса блочного=КН, выражающего закон сохранения энергии, разработана и экспериментально подтверждена5 инженерная методика расчета необходимой мощности принудительного разогрева КН до оптимальной? температуры начала катализа. Методика позволяет, в частности, оценить возможность нагрева ОГ в каналах БРКК сотовой? конструкции на металлическом носителе при пропускании через его матрицу электрического тока малого напряжения.
В результате вариантного расчета, выполненного на основании исходных данных, полученных при стендовых испытаниях в ОАО "КАМАЗ" разработанного глушителя-нейтрализатора "ГНК КАМАЗ 250" по 13-ти ступенчатому циклу Правил №49 ЕЭК ООН, мощность принудительного прогрева БРКК, при работе двигателя КАМАЗ-740 на холостом ходу с частотой вращения коленчатого вала равной 600 мин1, составила 8,23 кВт, а необходимая температура стенки БРКК -588 0С.
Анализ зависимости мощности; дополнительного нагрева БРКК от эффективной мощности двигателя показал необходимость дополнительного нагрева БРКК в диапазоне значений эффективной: мощности двигателя КамАЗ-740 от 0 до 40 кВт (25% от номинального значения).
5. Изготовленная по результатам предварительных расчетов конструкция БРКК, обеспечивает мощность принудительного электрического разогрева 7,8 кВт от бортовой сети автомобиля напряжением 24 В при пропускании тока 410 ^ непосредственно через металлическую матрицу блока. При этом разогрев матрицы БРКК от 20 °С до 200 °С осуществляется за 9 с, а до 650 °С - за 32 с.
6. Созданный: глушитель-нейтрализатор каталитический ГНК-43101 со встроенными БРКК для пожарного автомобиля АЦ-5-40(43101)ПМ-524 с двигателем; КамАЗ-740, обеспечивает, при температуре предварительного разогрева БРКК 650 °С, снижение содержания в ОГ при запуске и работе двигателя в режиме холостого хода с минимальной частотой вращения коленчатого вала 600 лшн";: СО - на 75 %, суммы углеводородов CnHm - на 43 %, дымности - на 72 - 75 %.
Эффективность ГНК-43101 при работе с бензиновым двигателем пожарного автомобиля АЦ-40(130)63Б, при предварительном разогреве БРКК до 200 °С, составила: по СО - 77 %, сумме углеводородов CnHm - 47 %.
7. Разработанная для пожарных депо и мест технического обслуживания ПА, стационарная установка каталитической очистки ОГ с БРКК, обеспечивает для автомобиля АЦ-40(130)63Б с бензиновым двигателем марки ЗИЛ-508.1000400 снижение содержания в ОГ СО на 86 %, CnHm на 73,7 %, для автомобиля АЦ-5-40(43101 )ПМ-524 с дизельным двигателем марки;КамАЗ-740 - СО на 85%, CnHm на 83 % и дымности - на 74,5 %.
8 • Глушитель-нейтрализатор каталитический ГНК-43101 обладает значительно лучшими газодинамическими характеристиками по сравнению с; серийным глушителем ПА АЦ-5-40(43101)ПМ-524. Так, его коэффициент местного газодинамического сопротивления в комплектации с БКК составляет около 3,0, с БРКК - около 3,7, а серийного глушителя пожарного автомобиля находящегося в эксплуатации АЦ-5-40(43101)ПМ-524 - около 14,7. Потери полного давления потока ОГ в ГНК-43101 не превышают 390 мм.вод.ст., в серийном глушителе - 1595 мм.вод.ст. при исследовании на режиме холостого хода.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Архипов, Геннадий Федорович, 2004 год
1. Конституция Российской Федерации. М.: К65 Юрид.лит., 1993. -64 с.
2. ГОСТ 26938-86 "Пожарная техника. Автомобили тушения. Общие технические требования".
3. Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний: НПБ 163-97. — Введ. с 01.12.97. -105 с.
4. Приказ МВД РФ №34 от 24.01.96: Наставление по технической службе Государственной противопожарной службы МВД России. -Москва, 1996. — 170 с.
5. Приказ МВД РФ №285 от 25.05.96: Правила по охране труда в подразделениях государственной противопожарной службы МВД России. -Москва, 1996. -69 с.
6. Григорьев М;А., Желтяков В.Т., Тер-Мкртичьян Г.Г., Терехин А.Н. Современные автомобильные двигатели и. их перспективы.// Автомобильная промышленность. -1996. -№7. С.9-16.
7. Кутенев В.Ф. Проблема создания и эксплуатации экологически чистого автомобиля.-М., 1989. -40 с.
8. Предлагает фирма "Plimovent'V/Пожарное дело. 1996. №1. -С.25.
9. Филин И.Н. Улучшение экологических показателей автомобилей семейства КамАЗ путем применения рациональных регулировок топливной системы и нейтрализации отработавших газов: дис. канд. техн. наук. СПб., 1995.-168 с.
10. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. -Л.: Машиностроение, 1972.-128 с.
11. Легогин Г.М. Экологический КПД систем снижения токсичности отработавших газов.// Автомобильная промышленность. -1995. -№8.—С.30-32.
12. Жегалин, О.И., Лупачёв П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей.-М.:Транспорт, 19851-120 с.
13. Жегалин О.И., Китросский Н.А., Панчишный В.Н. и др. / Каталитические нейтрализаторы транспортных двигателей,- М: Машиностроение, 1979.-80 с.
14. Ложкин В.Н. Об эффективности применения каталитических нейтрализаторов на автотранспорте. В кн.: Вопросы охраны атмосферы от загрязнений. Инф.бюллетень, №1, ГГО им. А;И.Воейкова. -СПб: 1994. -С.21-32.
15. Principaux facteurs agissant sur temperature de mise en action des catalyseurs d'echappement / Prigent M., Mabilon G., Doziere R., Durand D. // S.L.A. 1990. - №89077. -0.65-70.
16. Н.Я.Говорущенко. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1990. -135 с.
17. Концепция развития производства пожарных автомобилей в Российской Федерации.//Пожарная безопасность. -1999. -№41 -С.47 55.
18. Капустин А. А., Добрынин Ю.Г. Фильтры сажеуловители //Автомобильная промышленность. -1995. -№ 8. -С.36-38
19. Гладков О.А., Лерман Е.Ю. Создание малотоксичных дизелей речных судов. -Л.: Судостроение, 1990. -112 с.
20. Дьяченко Н.Х., Батурин С. А., Ложкин В.Н. Экспериментальное исследование температуры сажистого пламени четырехтактных дизелей // Исследование рабочего процесса и систем быстроходных дизелей. / АЛИ. -Барнаул, выпуск 3 (58), 1976. -С. 17 24
21. Демочка О.И., Ложкин В.Н; Пути снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей. /ЛДНИИТЭИ трактор сельхозмаш. -Серия 1, -вып. 131 -1984. -54 с.
22. Muller Matthias. Abgasoptimierung von Diselmotoren. // Eisenbahningenieur. -1996. —47. -№12. -С.37 40
23. Батурин С.А. Физические основы и математическое моделирование процессов результирующего сажевыделения и теплового излучения в дизелях. — Автореферат Дис. на соискание степени д.т.н. —JL, 1982. -44 с.
24. Варшавский И.Л. Состояние работы по уменьшению токсичности автомобилей. // Сб.трудов ЛАНЭ. 1969 -С.7 - 33
25. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1981. -160 с.
26. Звонов В.А., Заиграев Л.С., Козлов А.В. Метанол и экологические показатели дизелей // Автотракторная промышленность. -1997. -№11. С.26 — 27.
27. Малов Р.В. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М.: Транспорт, 1982. - 200 с.
28. Махов В.З. О признаках каталитического механизма действия антидымных присадок. В кн.: Автотракторные двигатели внутреннего сгорания. Труды МАДИ, 1975, №92.
29. Павлович Л.М. Патрахальцев Н.Н., Фомин В.М. Снижение токсичности дизелей: Обзор. — ДВС; №34 -М.: НИИинформтяжмаш, 1977. -48 с.
30. Свиридов Ю.Б. Физические основы теории смесеобразования и сгорания в дизелях. Дис. на соискание степени д.т.н. - Л., 1971. -285 с.
31. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. -Л.: Машиностроение, 1972. -244 с.
32. Филиппосянц Т.Р., Кратко А.П., Мазинг М.В. Методы снижения вредных выбросов с отработавшими газами автомобильных дизелей. Обзорная информация. -М.: НИИНавтопром. -1979. -64 с.
33. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей. В 3 томах,7-е издание, переработанное и дополненное. /Под ред. В.Н.Лазарева. -JL: Химия, 1976 1977.
34. Петров Б. Компоненты отработавших газов и их влияние на здоровье человека и природу. // Автомобильный транспорт. -1996. №3. -С.44 — 45.
35. Общая онкология. / Под ред. Напалкова Н.П. -Л.: Медицина, 1989. -С.52 — 118.
36. Преснов А.И. Модификация блочными катализаторами глушителя дизельных двигателей пожарных автомобилей: Дис. на соискание степени к.т.н. -СПб, 1998. -185 с.
37. Саватеев А.И. Модификация систем выпуска отработавших газов пожарных автомобилей автомобилей: Дис. на соискание степени к.т.н. -СПб, 2002.-168 с.
38. Корабельников С.К. Снижение дымности от дизелей путем научного обоснования, создания и применения сажеуловителей в системе выпуска. Дис. на соискание степени к.т.н. СПб, 2000. -156 с.
39. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей: -Дис. док. техн. наук -JI., 1989. -485 с.
40. Поликер Б.Е., Михальский Л.Л., Леонов И.В., Леонов Д.И. О Повышении экономичности и снижении токсичности ОГ дизелей // Грузовик. -1997. -№10. -С.29-31.
41. Подчинок В.М., Кравченко В.А. Чтобы грузовые АТС не загрязняли окружающую среду// Автомобильная промышленность. -1992. -№2. -С.23 -25.
42. Гатауллин Н.А. Двигатели, соответствующие ЕВРО-1// Грузовик. -1996. -№5. -С.30-31
43. Einspritztechnik fur abgas und verbrauchsarme Diselmotoren/ Krieger Klause // Polizei VerKehr + Techn. -1995. -40, №9. -C.270 - 271
44. Dieselabgase //KFZ, -1995.-38, №4. C.158-163.
45. Diezelmotor und Luftreinhaltung // KFZ/ -1997/ -40, №8, №948: Wirkungsorientierte Bewertung von Automobilabgasen / Bach Christian, Heeb Norbert//MTZ: Motortechn. -1998.-59, №11. C.716 -721.
46. Россинский B.M., Манаенков B.M. Экологические свойства автомобильных дизельных топлив// Автомобильная: промышленность. -1995. -№9. -С.33-34
47. Гуреев А.А. Эксплуатационные материалы для экологически чистого автомобиля//Автомобильная промышленность. -19921 -№21 -0.32-34
48. Automotive Engeniring. -1989. -№9. С.17 -23.
49. Серов В.Н. Газодизельные КамАЗы//Автомобильная промыпшенность. -1997.-№11.-С.6-754: Гусаров А.П., Вайсблюм М.Е., Соколов М.Г. Газ, как средство обеспечения требований "ЕВРО-2'7/Автомобильная промышленность.-1997.-№11.-С.27-29
50. Криницкий Е. США: поиски альтернативного автомобильного эплива. //Автомобильный транспорт.-1997.-№8.-С;26-28 .
51. Monssavi М., Hughes К. The impacts of environmental legislation and vehicle emissions on the future of alternative fuels in the transportation industry //Transactions of the Nebraska Academy of Sciences. -1992: -19.-C.1-6
52. Паньков H.H., Паньков П.Н., Паньков Н.П. Почему буксует газификация автотранспорта России//Автомобильный транспорт.-1996. -№11. -С.44-46
53. М.Марьин, Е.Студеникин, Е.Бобринев и др. Производственно-обусловленные заболевания сотрудников ГПС. // Пожарное дело. 1999. -№1. -С.52-54.
54. Kroger С. Motorabgase und ihre Reiningung, Forschungsberishte des Landes Nordhein Westfallen. Koln, №842, 1960.
55. Reducing truck emissions: a status report / Parrauto Bob, Adomaitis John, Tiethof Jack, Mooney John//Automotive Engeneering. -1992. -February. -C.19 — 23.
56. Montierth M.R. Проектные параметры сотового носителя для каталитических конвертеров// Химия в интересах устойчивого развития. — №5. -1997. -С.293 -302.
57. Zink U. Рабочие характеристики каталитических конвертеров с керамическими и металлическими носителями// Химия в интересах устойчивого развития. -№5. -1997. -С.303 -310
58. Gandhi H.S., Narula С.К. История развития технологии блочных, автомобильных катализаторов// Химия в интересах устойчивого развития. — №5.-1997.-0.311-323
59. Блочные носители и катализаторы. Обзорная информация. Сер. "Азотная промышленность". -М.: НИИТЭХИМ. -1977. -23 с.
60. Тюкова О.А. Катализаторы очистки выхлопных газов автомобилей. Обзорная информация. Сер. "Химическая промышленность за рубежом". -М;: НИИТЭХИМ:-Вып. 10 (238).-1982.-С.35-64
61. Попова Н.М. Катализаторы очистки выхлопных газов автотранспорта. — Алма-Ата: Наука, 1987. -224 с.
62. Системы ускоренного прогрева каталитических нейтрализаторов. КАТ -Beschleunigungs Sistem/Temes 01af//AMZ: Auto, Mot., Zubehor. -1997. -85, №9. -c.78 -79.
63. Die Verbrennung im Ottomotor und der Katalisator//Kraftfahrzeug Handwerks. -1992. -№3. C.105 -109.
64. Principaux facteurs agissant sur temperature de mise en action des catalyseurs d'echappement / Prigent M., Mabilon G., Dozier R., Durund D.// S.L.A. 1990. -№89077. -C.65 -70.
65. Системы пускового подогрева двигателей//Автомобильная промышленность США. -1996. -№1. с.7 -9;
66. Electrically heatable catalist device using electrically conductive non-metallic materials: Пат.5480622 США, МКИ6 F01 N3/10 / Narula Chaltanya, Visser Jacobus, Adamczyk Andrew; Ford motor Co. -N270617; Заявл. 5.7.94; Опубл. 2.1.96; НКИ 422/174.
67. Nutrfahrzeug Dieselmotoren unter dem Aspekt reduzierter Emissionen/Rieck G.//Tiefban. -2000.112 - №9. - C.551-553.
68. Stromung und Verbennung bei Brennstofein Sprtzung durch Mikrodosieфumpen: Дне. Dokt.-Ing./ Zuck Bernhard. - Munchen. -1998. -130 c.
69. Heated cellular substrates: Пат 5393499 США, MICH6 F 01 N 3/10 / Badley Rodney D., Francis Gaylord L., Herczog Andrew; Corning Inc. -№161126; Заявлю 2.12.93; Опубл. 28.2.95; НКИ 422/174
70. Neuentwicklungen fur Abgaskatalystoren// MTZ: Motortehn. Z. -1999. -60. №7-8. -C.461.
71. Stahlfolie fur verbesserte Abgaskatalysatoren/Maschinenmarkt. -2000. -106. №50. -C.20.
72. Кульчицкий: A.P: К вопросу о расчетном определении эмиссии частиц с OF дизелей/ Двигателестроение. -№1. -2000. -с.37 -38.
73. Кульчицкий А.Р., Коротнев A.F., Петров B.JL, Честнов Ю.И. Эмиссия углеводородов с отработавшими газами дизелей./Двигателестроение. -№2. -2000.-с.37-38.
74. Alkidas A.S. Relationships Between Smoke Measurements and Particulate Measurements.//SAE Technical Paper Series. №840412. -9 стр.
75. Heater unit and catalytic converter: Пат.5614155 США, МКИ6 F 01 N З/10/Abe Fumio и др.; NGK Insulators, Ltd. -№412279. 3аявл.28.3.95, Опубл.25.3.97. Приор. 16.6.94., №6 134701 (Япония); НКИ 422 - 174
76. Elecktrisch beheizbarer Katalysator: Заявка 4434673 ФРГ, МКИ6 В 01 D 53/88/Maus Wolfgang и др.; EMITEC Ges. fur Emissionstechnologe mbH. -№4434673.5; Заявл.28.9.94; Опубл.4.4.96.
77. Каталитический нейтрализатор с электроразогревом/ BMW//Automobiletechn. Z. 1995 -97. №10. -С.708.
78. Хьюз P. Дезактивация катализаторов. —M.: Химия, 1989. -280 с.
79. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. -М.: Наука, 1987. -502 с.
80. Марголис Л.Я. Окисление углеводородов на гетерогенных катализаторах. -М.: Химия, 1977-328 с.
81. Саттерфилд П.Н. Массопередача в гетерогенном катализе. -М.: Химия, 1976. -240 с.
82. Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. -М.: Наука, 1986. -304 с.
83. Беленький М.С., Алхазов Т.Г.// Кинетика и катализ, т.2, вып.З, 1961. -С.368 —373.
84. Innovattive Katalysatoresysteme/Hauber Thomas, Keck Mathias, Noring Thomas//MTZ: Motortechn.Z. -1999 -60, №4. -C.216 -219.
85. Computergestutrer Entwurf von Abgas Nachbehandlungskonzepten. Teil 1. Ottomotor/Stamatelos A. M., Kolstakis G.C., Kandilas I.P.//MTZ: Motortechn.Z. -1999 -60, №2. -C.l 16 -124
86. Modelling electricaly heated converters//Automot. Eng. -1998: -106, №2 -C.76-78.
87. Воздух рабочей зоны. Метод измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками: ГОСТ 12.1.014-84 ССБТ. -Введ. с 01.01.86. -9 с.
88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. -Введ. с 01.01.89. -75 с.
89. Методики выполнения измерений: ГОСТ Р 8.563-96 ГСОЕИ. -Введ. с 01.01.97-19 с.
90. Катализаторы дожига газовых выбросов на основе высокопористых ячеистых материалов / А.М.Макаров /Проблемы современного материаловедения/Препринт. Пермь: РИТЦ ПМ, 1994:
91. J.P.Day, in P.Vincezini (Ed.), Ceramics Today Tomorrows Ceramics, Elsevier, 1991.
92. J.P.Day, M.R.Montierth and U.Zink, Proc. of European Ceramics Society, Augsburg, 1991.
93. Душин Ю.А. Работа теплозащитных материалов в горячих газовых потоках. Л.: "Химия", 1968 224 с.
94. Instationerverhalten des Abgaskatalysators/Spicher Ulrich, Lepperhoff Gerhard//MTZ: Motortechn. Z.-1995.-56,№6 c.334-336, 345-348.
95. Ложкин B.H. Теория и практика безразборной диагностики и каталитической нейтрализации отработавших газов дизелей. Дис.д.т.н.- Л.: СПбГТУ, 1995.- 444 с.
96. К вопросу о введении новых государственных стандартов России по выбросам вредных веществ автомобилями/А.П. Гусаров, М.Е.Вайсблюм//. НИЦИАМТ, Журнал ААИ, №1(9):.- 2001 г.
97. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: "Наука", 1969. - 742 с.
98. Рид Р.К., Шервуд Г.К. Свойства газов и жидкостей.- Л.: Химия, 1971. -702 с.
99. Боресков Г.К. Катализ. Вопросы теории и практики. (Избранные труды). -Новосибирск: "Наука", 1987. 874 с.
100. Дьяченко Н.Х., Костин А.К., Пугачев Б.П., Русинов Р.В., Мельников Г.В. Теория двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1974. -552 с.
101. Кошмаров Ю.А., Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле.- М.: ВИПТШ МВД СССР.-444 с.
102. Заводчиков В.М., Ложкин В.Н. Количественная оценка сажесодержания отработавших газов автотракторных дизелей // Диагностика, повышение эффективности, экономичности и надежности двигателей. Сборник научных трудов ЛСХИ. Л., - 1985.
103. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники. Л.: Госхимиздат, 1961 -820 с.
104. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов. -М.: "Энергия", 1975.- 488 с.
105. Г. Михеев М.А. Основы теплопередачи. -М.: Госэнергоиздат, 1956. 392 с.
106. Башкирцев М.П., Бубырь Н.Ф., Минаев Н.А., Ончуков Д.Н. Основы пожарной теплофизики. М.: Стройиздат, 1984.-200 с.
107. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. -М.: "Энергия", 1969 г.- 392 с.
108. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: "Высшая школа", 1967. -599 с.
109. Болгарский А.В., Голдобеев В.И., Идиатулин Н.С., Толкачев Д.Ф. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче.-М.:Высшая школа, 1972. -304 с.
110. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям (коэффициенты местных сопротивлений' и сопротивления! трения).- M.-JI.: Госэнергоиздат, 1960. -464 с.119; Дейч М.Е. Техническая газодинамика. M.-JI.: Госэнергоиздат, 1961. -670 с.
111. Стернин Л.Е. Основы газовой динамики. М.:МАИ,1995. - 336 с.
112. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. — Минск: Высшая школа, 1985.-382 с.
113. Скобцев Е.А., Изотов А. Д., Тузов Л.В. Методы снижения вибрации и шума дизелей. -М;-Л.: МАШГИЗ, 1962 -192 с.
114. Heel M., Muller H.A. Taschenbuch der technischen akustic.-Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1975. —440 c.
115. ГОСТ 27436-87. Внешний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений. -М.: 1987 -15 с
116. ГОСТ 27435-87. Внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений. -М.: 1987 -10 с.
117. ГОСТ 17.2.2.01-84. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. -М.:1984 -11с.
118. Попов С.Г. Измерение воздушных потоков. М.:Гостехиздат,1947 - 296 с.
119. Краснов Н.Ф., Кошевой В.Н., Данилов А.Н. и др. Прикладная аэродинамика.-М.:Высшая школа, 1974 732 с.
120. Горшенин Д.С., Мартынов А.К. Руководство к практическим занятиям в аэродинамической лаборатории. М.:Машиностроение, 1967. -224 с.
121. Байбаков О.В., Бутаев А.А., Калмыкова З.А. и др. Лабораторный курс гидравлики насосов и гидропередач.-М.:Машиностроение, 1974.-416 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.