Практическая работа
Расчет валовых выбросов в атмосферу от передвижных установок железнодорожного транспорта и платы за эти выбросы
Теоретическая часть
ТЭМ7
Тепловоз ТЭМ7 пpедназначен для тяжелой маневpово-вывозной и гоpочной pаботы. Самый мощный маневровый тепловоз, эксплуатирующийся на железных дорогах стран постсоветского пространства. Шиpоко используется на соpтиpовочных станциях и вывозке гpуза из каpьеpов. Может pаботать по системе двух единиц.
Расположение оборудования на тепловозе ТЭМ7
- гидроредуктор привода вентилятора; 2 - вентилятор; 3 - дизель; 4 - тяговый генератор; 5 - вентиляторный агрегат; 6 - мотор-компрессор; 7 - камера для электрических аппаратов; 8 - пульт управления; 9 - аккумуляторная батарея
Дизель - 12ЧН26/26 четыpехтактный двенадцатицилиндpовый с V-обpазным pасположением цилиндpов, с газо-туpбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха. Частота вpащения - 1000 об/мин. (Производится ОАО ХК «Коломенский завод» г. Коломна).
Электpопеpедача пеpеменно-постоянного тока. Состоит из синхpонного тягового генеpатоpа, выпpямительной установки, восьми тяговых электpодвигателей постоянного тока, возбудителя и комплекта электpической аппаpатуpы.
Ходовая часть обеспечивает наиболее полное использование сцепной массы, хоpошие динамические качества и вписывание в кpивые малого pадиуса. Каждая четыpехосная тележка состоит из двухосных тележек, соединенных между собой пpомежуточной pамой. Pессоpное подвешивание двухступенчатое.
Тоpмозная система обоpудована автоматическим пpямодействующим тоpмозом с двухстоpонним нажатием колодок; для получения высокой надежности тоpмозного обоpудования пpименена система осушки воздуха.
Компpессоp двухступенчатый с пpиводом от электpодвигателя. Pучной тоpмоз - механический. Для возможности pаботы с самоpазгpужающимися вагонами тепловоз поставляется с двумя компpессоpными установками.
Кузов машинного отделения имеет двухствоpчатые двеpи, люки и съемные элементы кpыши, обеспечивающие свободный доступ к агpегатам пpи обслуживании, pемонте и демонтаже.
Кабина машиниста pазpаботана с учетом действующих санитаpно-гигиенических тpебований. Пpибоpы для контpоля паpаметpов силовой установки и вспомогательных агpегатов, обоpудование для упpавления и безопасного ведения поезда удобно pасположены. На тепловозе пpедусмотpена система бдительности.
Упpавление тепловозом может осуществляться одним машинистом с любой стоpоны кабины; место нахождения машиниста указывается сигнализатоpом. Система автоpежима поддеpживает заданную скоpость движения состава.
Тележки - четырехосные с бесчелюстными буксами и двухступенчатым рессорным подвешиванием, состоящие из двух двухосных тележек, объединенных промежуточной рамой.
Для более эффективной передачи тягового усилия на тепловозе применены наклонные тяги, низко расположенные шкворни и догружатели тележек.
Год начала выпуска - 1981.
Технические условия - ТУ 24.4.472-81.
Техническая характеристика:
Ширина колеи, мм…………. 1520
Габарит по ГОСТ 9238-83………. 1-Т
Мощность по дизелю, кВт (л. с.)……… 1470 (2000)
Осевая формула…………. 20+20?20+20
Служебная масса, т………… 180±3%
Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)…. 220±3% (22,5±3%)
Сила тяги при длительном режиме, кН (тс)…… 343 (35)
Скорость при длительном режиме, км/ч……. 10,5
Конструкционная скорость, км/ч……… 100
Минимальный радиус проходимых кривых, м…. 80
Марка дизеля (обозначение по ГОСТ 4393-82)…. 2-2Д49 (12ЧН1А26/26)
Габаритные размеры, мм:
длина по осям автосцепок……… 21500
ширина, максимальная………. 3280
высота от головок рельсов (по крыше кузова)…. 4590
Диаметр колес, мм………… 1050
Запасы, кг:
топлива…………. 6000
песка…………… 2300
воды в системе охлаждения……… 850
масла в системе смазки дизеля……. 970
Масса балласта догружающего, кг……. 2600
Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная для стрелочных переводов и пути ВПРС-500
Машина ВПРС-500 предназначена для механизированной выправки стрелочных переводов и железнодорожного пути в продольном и поперечном профиле, подбивки балласта под шпалами, уплотнения балласта у торцов шпал и рихтовки пути в плане при всех видах ремонта и содержания пути, а также при строительстве железных дорог с рельсами до Р65 включительно, с деревянными и железобетонными шпалами.
Машина ВПРС-500 (фиг. 30) представляет собой универсальную железнодорожную самоходную машину цикличного действия, рама которой опирается на две двухосные тележки: переднюю - тяговую и заднюю - бегунковую.
На раме машины смонтированы силовая установка, рабочие органы (подбивочные балки, уплотнители балласта, подъемно-рих - товочное устройство), две кабины (водителя и оператора) и другое оборудование.
Силовая установка состоит из дизеля ЯМЭ-238, от которого приводится тяговая тележка, два компрессора, гидронасосы, гидравлическая система.
Передача крутящего момента от дизеля на колеса осуществляется трансмиссиями: механической в транспортном режиме и гидромеханической в рабочем.
Два подбивочных блока, которые работают независимо друг от друга, подвешены на передней раме перед бегунковой тележкой. Подбивочный блок состоит из станины, в расточках которой установлены: эксцентриковый вал на подшипниках, гидродвигатель, рычаги с подбойками.
Вибрация подбоек вызывается эксцентриковым валом, приводимым гидродвигателем. Уплотнитель балласта расположен в средней части на подвижной раме подбивочного блока.
Подъемно-рихтовочное устройство расположено в средней части машины перед под - бивочными блоками; состоит из балки захвата, балансира, клещевидных захватов (заднего и переднего), рихтовочных роликов, направляющей колонны, гидравлических цилиндров подъема и сдвижки (рихтовки) пути.
Тяговый привод машины в рабочем режиме и привод рабочих органов осуществляется с помощью лопастных гидромоторов. Машина оборудована пневматическим и ручным тормозами.
Серийное производство с 1978 г. Изготовитель - Кировский машиностроительный завод им. 1 Мая.
Техническая характеристика:
Ширина колеи, мм…………. 1520
Габарит по ГОСТ 9238-83………. 1-Т
Скорость передвижения, км/ч:
самоходом…………. 70
в составе поезда…………. 100
База машины, мм………….11000
Диаметр колес, мм………… 700
Масса, т……. 41,2
Силовая установка:
Удельный расход топлива, г/э. л. с.-ч…………167
Марка дизеля………… ЯМЭ-238
Мощность, э.л.с………….240
ВПРС-500
Практическая часть
тепловоз загрязняющий рихтовочный
1) Расчет выбросов загрязняющих веществ для тепловоза ТЭМ2
Исходные данные:
Таблица 1. Удельные выбросы qin (г/с) магистральных и маневровых тепловозов
Тип тепловозаЗагрязняющее веществоРежим работы двигателя по мощностихолостой ход25%50%75%максимальная мощностьТЭМ7окись углерода0,320,931,561,782,37окись азота1,573,445,426,568,00двуокись серысажа0,0010,010,020,030,07
Таблица 2. Относительное время работы тепловозов и рефрижераторных поездов (%)
Тип тепловоза, рефрижераторного поездаРежим работы двигателя по мощностихолостой ход25%50%75%максимальная мощностьмагистральные и маневровые тепловозыТЭМ768,720,18,91,50,8
1.Методика расчета выбросов загрязняющих веществ
Расчет выбросов приводится для следующих видов передвижных источников МПС, работающих на дизельном топливе:
a)магистральные, маневровые или промышленные тепловозы; рефрижераторные поезда
b)путевая строительная техника
Для тепловозов и рефрижераторных поездов расчет валовых выбросов для каждого i-ингредиента проводится по формуле:
, где
in - удельный выброс (г/с) i-загрязняющего вещества при работе на n-ом режиме;
An - относительное время работы на n-ом режиме;
Kc - коэффициент технического состояния дизелей, принимаемый равным 1,2 для дизелей со сроком эксплуатации более 2х лет;
Кк - климатический коэффициент, равный 1,2 для районов, расположенных южнее 440 северной широты;
Т - суммарное годовое время работы, 256 суток.
Полученные результаты:
Таблица 3. Валовый выброс загрязняющего вещества (т/год)
Тип тепловозаЗагрязняющее веществоРежим работы двигателя по мощностихолостой ход25%50%75%максимальная мощностьОбщий валовый выброс загрязняющего веществаТЭМ7окись углерода0,0081041820,0068909880,0051181980,0098426880,0006989410,030654997окись азота0,0397611420,0254892440,0177824560,0036274180,0023592960,089019556двуокись серысажа0,0000253260,0000740970,0000656180,0000165890,0000206440,000202274
Вывод. В данной части практической работы я рассчитал валовый выброс загрязняющих веществ, а именно окиси углерода, окиси азота и сажи, в разных режимах работы двигателя тепловоза, в т/год. По расчетам я могу сказать, что при холостом режиме больше всего выбрасывается окиси азота = 0,039761142 т/год и при других режимах работы двигателя больше всего выделяется окиси азота. При всех режимах происходит наименьший выброс сажи. В сумме при разных режимах работы двигателя происходит наибольший выброс окиси азота =0,089019556 т/год, наименьший сажи =0,000202274 т/год. Если рассмотреть окись азота в качестве примера, то ее больше выделяется при работе двигателя на холостом ходу (0,039761142 т/год), а меньше при максимальной работе двигателя (0,002359296 т/год).
2) Расчет валовых выбросов в атмосферу от путевой техники
Исходные данные:
Таблица 1. Удельные выбросы qix (г/час) и qiм (г/кВт час) путевой техники
Тип путевых машинзагрязняющее веществомощность двигателя, кВткоэф. испол. мощностиВыброс загрязняющего веществахолостой ход qix (г/год)нагрузка qiм (г/кВт год)ВПРС-500Окись углерода1770,21803Двуокись азота46011,62сажа2,30,28
2.Методика расчета выбросов загрязняющих веществ
Расчет выбросов приводится для следующих видов передвижных источников МПС, работающих на дизельном топливе:
a)магистральные, маневровые или промышленные тепловозы; рефрижераторные поезда
б) путевая строительная техника
Для путевой и эксплуатационной техники МПС расчет валовых выбросов для каждого i-ингредиента проводится по формуле:
, где
qix - удельный выброс (г/год) i-загрязняющего вещества при работе двигателя на холостом ходу;
qiм - удельный выброс (г/кВт год) i-загрязняющего вещества на единицу мощности при работе двигателя в течение года;
N - мощность двигателя, кВт;
Кр - коэффициент использования мощности двигателя;
Кс - коэффициент технического состояния дизелей, принимаемый равным 1,2 для дизелей со сроком эксплуатации более 2х лет;
Тип путевых машинзагрязняющее веществоваловый выброс для ингредиента, Мi, т/годВПРС-500Окись углерода1,678521139Двуокись азота4,991114281сажа0,085653062
Кк - климатический коэффициент, равный 1,2 для районов, расположенных южнее 440 северной широты;
Т - суммарное годовое время работы, 256 суток.
Выводы:
·в ходе данной части практической работы были выполнены: расчет годового выброса загрязняющих веществ, а именно двуокиси азота, окиси углерода и сажи, для путевой техники ВПРС-500, используемой в МПС. В ходе расчетов получилось, что больше всего в атмосферу выбрасывается двуокиси азота =4,991114281т/год, меньше всего сажи =0,085653062 т/год и окиси углерода выбрасывается =1,678521139 т/год.
·сравнивая годовые выбросы загрязняющих веществ тепловоза ТЭМ7 и путевой техники ВПРС-500 по двум показателям видно, что сажи от ВПРС-500 выбрасывается на 85,45 кг больше чем от ТЭМ7 и окиси углерода от ВПРС-500 выбрасывается больше на 4,961 т/год.
3)Методика расчета платы за выбросы загрязняющих веществ
Исходные данные:
Таблица 4
Загрязняющее веществоНорматив платы HBI, тыс. руб./токись азота35/175двуокись азота52/260окись углерода0,6/3,0сажа41/205
Расчет платы за загрязнение окружающей среды выбросами подвижного состава и путевой техники МПС - ПВ проводится по формуле:
, где
И - инфляционный индекс, равный 50;
КВ - территориальный коэффициент, равный 2;
HВi - норматив платы за выброс тонны i-загрязнителя (руб./т). Значения норматива платы для основных загрязнителей: окиси углерода (СО), окислов азота (NOx) и сажи (С) приведены в таблице 4.
Для тепловозов или рефрижераторных поездов:
Пв1, когда норматив платы HВi в пределах установленных допустимых нормативов (ПДВ) выбросов:
руб.
Пв2, когда норматив платы HВi в пределах установленных лимитов выбросов (ПДВ):
руб.
Для путевой и эксплуатационной техники:
руб.
руб.