Для оценки эффективности проводимых в АТП мероприятий, направленных на уменьшение загрязнения атмосферы вредными выбросами в составе отработавших газов разработана специальная методика. Она предназначена для расчета весового выброса вредных веществ с отработавшими газами (окись углерода, окислы азота, и углеводороды) автомобилей с бензиновыми двигателями при оценке загрязнения воздушного бассейна городов, расчетах вентиляции закрытых стоянок автомобилей, рудников, шахт, карьеров и других мест с ограниченным воздухообменом, а также при оценке эффективности проводимых работ по уменьшению загрязнения атмосферы вредными выбросами.
Методикой устанавливается четыре группы автомобилей: грузовые; автобусы; легковые; специальные. Для каждой из групп определяется численность автомобилей. Автомобили-модификации при расчетах относятся к базовым по двигателю.
5.2.2 Расчет вредных выбросов
Для оценки эффективности проводимых в ГПКК «ДПАТП» мероприятий, направленных на уменьшение загрязнения атмосферы вредными выбросами в составе отработавших газов, производится расчет весового выброса вредных веществ (окись углерода, окислы азота, и углеводороды) по следующим формулам.
Методикой устанавливаются 4 группы автомобилей: легковые, грузовые, автобусы и специализированный подвижной состав:
Легковые автомобили – 4 единицы;
Грузовые автомобили – 4 единицы;
Автобусы – 49 единиц;
Специализированный подвижной состав – 3 единицы.
Для каждой группы автомобилей определяется весовой выброс окиси углерода по следующей формуле [19]:
, (5.1)где Gco – количество выброса окиси углерода за расчетный период, кг;
n – количество однотипных по двигателю автомобилей, ед.;
d – среднее число рабочих дней за расчетный период, (365)дней;
τ – среднее время нахождения автомобилей на линии, (6,2)ч;
βх.х, βп.х.х, βр, βу – коэффициенты режимов работы двигателя соответственно на холостом ходу, на принудительном холостом ходу (при торможении), на разгоне, на установившемся режиме;
Gx.x, Gп.x.x, Gp, Gy – часовые расходы топлива двигателем соответственно на холостом ходу, на принудительном холостом ходу (при торможении), на разгоне, на установившемся режиме;
αх.х, αп.х.х, αр, αу – коэффициенты избытка воздуха соответственно на холостом ходу, на принудительном холостом ходу (при торможении), на разгоне, на установившемся режиме.
Коэффициенты режимов работы двигателя и некоторые коэффициенты избытка воздуха определены экспериментально и равны следующим значениям: βх.х =0,3; βп.х.х =0,2; βр =0,25; βу =0,25; αр =0,9; αу =0,99; αр = αу.
Вычисление средневзвешенного значения коэффициента избытка воздуха на холостом ходу определяется по следующей формуле [19]:
(5.2)где n – численность i группы автомобилей в группе; αх.х = αп.х.х.
Вычисление средневзвешенного часового расхода топлива на холостом ходу осуществляется по следующей формуле [19]:
(5.3) (5.4)Вычисление средневзвешенного часового расхода топлива при разгоне осуществляется по следующей формуле [19]:
(5.5)Перерасчет контрольного расхода топлива (литр/100 км) производится в часовой расход топлива (кг/час) [19]:
(5.6)где Gy – расход топлива на установившемся режиме, кг/ч;
Нт – базовая норма расхода топлива, л/100км;
γO – удельный вес топлива (0,77 кг/л - для бензина, 0,8 кг/л - для дизельного топлива), кг/л;
Vt – средняя скорость движения на маршруте, км/ч.
Вычисление средневзвешенного часового расхода топлива на установившемся режиме осуществляется по следующей формуле [19]:
(5.7)Выбросы углеводородов за расчетный период определяются по формуле [7]:
(5.8)где Gch – количество выбросов углеводородов, кг;
Gco – количество выброса окиси углерода.
Выбросы окислов азота за расчетный период определяется по формуле [7]:
(5.9)где Gno – количество выбросов окислов азота, кг.
Пример расчета приведен для автобусов. В группу входят следующие модели автомобилей (МАРЗ – 5 ед.; ПАЗ – 9 ед.; ЛАЗ – 23 ед.; ЛиАЗ-677 – 3 ед.; ЛиАЗ-5256 – 4 ед.; ГАЗ – 5 ед.;.):
Коэффициент избытка воздуха на холостом ходу:
.Часовой расход топлива на холостом ходу (кг/ч):
Часовой расход топлива при разгоне (кг/ч):
Пересчет базовых линейных норм расхода топлива (л/100 км в кг/час):
Часовой расход топлива на установившемся режиме (кг/ч):
Суточный весовой выброс СО для группы автобусов составит (кг/сут):
Выбросы углеводородов для группы автобусов составит (кг/сут):
Выбросы окислов азота для группы автобусов составит (кг/сут):
Аналогично производится расчет для других групп автомобилей.
Результаты расчета сведены в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Результаты расчета весового выброса вредных веществ
Вредные вещества | Легковые автомобили | Грузовые автомобили | Автобусы | Спецтехника | Всего |
Суточная доля выбросов вредных веществ по ГПКК «ДПАТП», кг | |||||
СО | 34,8 | 36,2 | 649,2 | 27,9 | 748,1 |
GCnHm | 6,3 | 6,5 | 116,9 | 5,0 | 134,7 |
GnO | 1,7 | 1,8 | 32,46 | 1,4 | 37,36 |
Годовая доля выбросов вредных веществ по ГПКК «ДПАТП», кг (365 дней в работе) | |||||
СО | 12702 | 13213,0 | 236958,0 | 10183,5 | 273056,5 |
GCnHm | 2299,5 | 2372,5 | 42668,5 | 1825,0 | 49165,5 |
GnO | 620,5 | 657,0 | 11847,9 | 511,0 | 13636,4 |
Рисунок 5.1 – Суточная доля выбросов вредных веществ по группам автомобилей
Рисунок 5.2 – Итоговые значения весового выброса в целом за сутки
Рисунок 5.3 – Годовой объем вредных веществ в целом по предприятию
Пробеговый выброс вредных веществ определяется по следующим формулам:
(5.10)где qco – выброс окиси углерода, г/км;
Lоб – общий годовой пробег, км.
(5.11) – выброс углеводородов, г/км. (5.12) - выброс окислов азота, г/км.Для базового варианта:
Для проектируемого варианта:
Методика расчета вредных выбросов аналогична описанной выше. Результаты расчета сведены в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Расчетные показатели пробегового выброса вредных веществ