Способ и устройство для снижения токсичности тракторного дизеля при выполнении механизированных работ в теплицах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Тришкин, Иван Борисович

• Тришкин, Иван Борисович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тришкин, Иван Борисович

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Теплицы для возделывания сельскохозяйственной продукции в закрытом грунте, виды механизированных работ и технология их выполнения.

1.1.1. Транспортные операции, производимые в теплицах.

1.1.2. Транспортировка урожая.

1.1.3. Транспортировка рассады, растительных остатков и других грузов.

1.2. Анализ способов и средств обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях ограниченного объема и воздухообмена при работе в них мобильных энергетических средств.

1.3. Экологические и экономические аспекты загрязнения воздушной среды выхлопом трактора и влияние их на условия труда и качество сельскохозяйственной продукции.

1.3.1. Токсичность выхлопа дизельного двигателя. Состав отработавших газов дизелей, действие на организм. Предельно допустимые концентрации токсичных веществ в атмосфере теплиц.

1.3.2. Состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

1.4. Анализ способов и локальных средств влияния компонентов отработавших газов дизельного двигателя на обслуживающий персонал и растения.

1.4.1. Удаление ОГ дизельного двигателя.

1.4.2. Нейтрализация токсичных компонентов.

1.4.3. Улучшение рабочего процесса дизельного двигателя как способ снижения токсичности выхлопа.

1.4.4. Двойная подача топлива как способ снижения токсичности выхлопа дизеля.

1.5. Постановка, проблемы, цель работы и задачи научного исследования.

2. Экспериментальное определение состояния микроклимата в помещениях теплиц при проведении энергоемких сельскохозяйственных операций.

2.1. Программа и методика исследований.

2.2. Результаты измерений параметров микроклимата в помещениях теплиц при проведении энергоемких сельскохозяйственных операций.

Выводы.

3. Теоретические предпосылки к обоснованию метода снижения токсичности и дымности отработавших газов тракторных дизелей.

3.1. Теоретический анализ динамики состояния вентилируемой атмосферы теплицы при выполнении в ней энергоемких работ машинно-тракторным агрегатом.

3.2. Обогащение воздушного заряда присадкой сжиженного газа как средство снижения токсичности выхлопа дизеля.

3.2.1. Влияние присадки газа на процесс смесеобразования, сгорания и образования токсичных веществ.

3.2.2. К обоснованию выбора величины присадки сжиженного газа.

3.3. Теоретические предпосылки оценки параметров токсичности.

Выводы.

4. Лабораторные исследования способа подачи двух видов топлив как средства снижения токсичности отработавших газов тракторного двигателя.

4.1. Реализация подачи двух видов топлива. Лабораторная установка, методика экспериментальных исследований.

4.1.1. Описание установки для лабораторных испытаний двигателя Д-21А.

4.2. Исследование токсичности выхлопа тракторного дизеля Д-21 А с присадкой сжиженного газа.

4.3. Обработка результатов исследования.

4.4. Программа испытаний.

4.4.1. Анализ результатов первой части программы испытаний.

4.5. Стендовые испытания двигателя Д-21 А с модернизированной топливной аппаратурой.

4.6. Макетный образец трактора Т-25А с комплектом приборов для обогащения воздушного заряда присадкой сжиженного газа.

4.7. Методика исследования и оценки влияния на токсичность тракторного дизеля способа обогащения воздушного заряда на впуске присадкой сжиженного газа на основе теории планирования эксперимента.

4.8. Методика определения коэффициента расхода газового корректора. 122 4.8.1. Результаты расчетов по определению коэффициента расхода газового корректора.

Выводы.

5. Производственная проверка эффективности работы газоподающей аппаратуры и экономический эффект от ее внедрения.

5.1. Производственная проверка эффективности работы газоподающей аппаратуры.

5.1.1. Программа и методика производственной проверки.

5.1.2. Результаты производственной проверки эффективности работы трактора с газоподающей аппаратурой при выполнении энергоемких операций по основной обработке тепличного грунта.

5.2. Экономический эффект.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Способ и устройство для снижения токсичности тракторного дизеля при выполнении механизированных работ в теплицах»

Экономическая ситуация, сложившаяся в России требует от объектов хозяйственной деятельности сокращения расходов и увеличения прибыли, поэтому предприятиям важно использовать такие разработки, применение которых позволит сократить платежи, снижать себестоимость продукции и увеличивать прибыль. Особенно энергоемким в сельском хозяйстве считается производство овощей в зимних условиях. Производство их необходимо в связи с тем, что овощи зимой - один из основных источников витаминов и микроэлементов для населения страны.

В промышленном тепличном овощеводстве технология основной обработки почвы (при смене культуры) включает два основных этапа: вскапывание на полную глубину пахотного слоя и рыхление (фрезерование верхней половины пахотного слоя перед посевом или посадкой культур).

Многочисленными последователями [66, 11, 14] установлено, что даже после непродолжительной работы двигателя трактора в помещениях ограниченного объема, которыми являются теплицы, содержание токсичных составляющих отработавших газов в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации в несколько раз, несмотря на хороший воздухообмен. Это отрицательно сказывается на здоровье обслуживающего персонала, на качестве и количестве произведенной продукции, так как превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздушной среде теплиц приводит к снижению урожайности [66] на 10-25 %, а в ряде случаев к гибели растений.

Снижение токсичности отработавших газов обеспечивает создание нормальных условий труда для людей, хорошее развитие растений, увеличивает срок службы зданий и сооружений, что в конечном итоге приводит к сокращению потерь рабочего времени, повышению урожайности тепличных культур, снижению эксплуатационных затрат на содержание зданий и сооружений.

Решению вопроса снижения токсичности и дымности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания посвящены работы И.П. Варшавского, Р.В.

Малова, А.Г. Сахарова, В.А. Звонова, В.И. Смайлиса, Ю. Якубовского, Я.Б. Зельдовича, В.А. Лиханова, а также других российских и зарубежных последователей.

Много работ посвящено снижению токсичности отработавших газов автомобильного транспорта и очень мало работ по снижению токсичности и дым-ности отработавших газов при выполнении механизированных работ в помещениях ограниченного объема и воздухообмена.

Выбрасываемые в атмосферу токсичные компоненты выхлопа двигателей смешиваются и разбавляются воздухом, в результате чего их концентрации снижаются. Ограниченный объем помещений, в которых используются двигатели внутреннего сгорания, приводит к быстрому росту концентрации вредных токсичных веществ в их атмосфере.

Положение может быть нормализовано путем разработки мероприятий по снижению выброса в атмосферу теплиц токсичных составляющих отработавших газов дизельного двигателя и их интенсивной вентиляцией, что позволяет улучшить условия труда людей и повысить урожайность выращиваемых культур.

Основные полученные результаты данной работы:

- изучено состояние воздушной среды атмосферы теплицы при выполнении в ней энергоемких механизированных работ;

- теоретически обоснована и экспериментально определена величина присадки сжиженного газа-обогатителя;

- предложен комплекс параметров оценки токсичности отработавших газов дизеля;

- представлен теоретический анализ динамики состояния атмосферы теплицы;

- представлены результаты лабораторных и производственных испытаний;

- разработано устройство для снижения токсичности тракторного дизеля, основные конструктивные параметры которого обоснованы теоретическими и экспериментальными исследованиями.

На защиту выносятся: способ снижения токсичности выхлопа тракторного дизеля обогащением воздушного заряда на впуске присадкой сжиженного газа и его практическая реализация; комплекс параметров, оценивающих токсичность двигателя; метод анализа состояния и взаимодействия атмосферы теплицы с источником ее загрязнения токсичными продуктами (тракторным дизельным двигателем); результаты производственных испытаний и внедрения способа и устройства для снижения токсичности тракторного дизеля при работе в теплицах.

Состояние вопроса и задачи исследования.