 |
Покажите, связано ли теплоэнергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства с загрязнением окружающей среды?
|
|
|
|
На загрязнение окружающей среды влияют процессы происходящие при сжигании топлива (в особенности органического), так как при его сжигании образуется большое количество вредных соединений (оксиды азота, серы, сажа, соединения свинца, водяной пар).
Различные компоненты продуктов сгорания топлива, выбрасываемые в атмосферу, гидросферу и литосферу. При выходе в атмосферу, выбросы содержат продукты реакций в твёрдой, жидкой и газообразной фазах.
После их выпадения могут проявляться в виде: осаждения тяжёлых фракций, распада на компоненты по массе и размерам, химических реакций с компонентами воздуха, взаимодействием с воздушными течениями, с облаками, с атмосферными осадками, фотохимические реакции. В результате, состав выбросов может существенно измениться, могут появиться новые компоненты, поведение и свойства которых (в частности, токсичность, активность, способность к новым реакциям) могут значительно отличаться от данных.
Газообразные выбросы образуют соединения углерода, серы и азота.
Оксиды азота практически не взаимодействуют с другими веществами в атмосфере и время их существования почти не ограничено. Сернистый ангидрид (SO2)один из токсичных газообразных выбросов теплоэнергоустановок, с небольшой продолжительностью пребывания в атмосфере, в присутствии кислорода воздуха (О2) доокисляется до SO3 и, вступая в реакцию с водой(Н2О)образует слабый раствор серной кислоты (Н2SO4). В процессе горения в атмосфере кислорода воздуха азот, в свою очередь образует ряд соединений: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 и N2O5.
В присутствии влаги NO2 легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, образуя азотную кислоту (НNO3).
Можно выделить несколько основных групп наиболее важных взаимодействий теплоэнергоустановок с конденсированными компонента ми окружающей среды.
|
|
|
а). Водопотребление и водоиспользование, обуславливающее изменение естественного материального баланса водной среды(перенос солей, питательных веществ).
б). Осаждение на поверхности твёрдых выбросов продуктов сгорания органических топлив из атмосферы, вызывающее изменение свойств воды, её цветности, альбедо.
в). Выпадение на поверхности в виде твёрдых частиц и жидких растворов продуктов выброса в атмосферу, в том числе: кислот и кислотных остатков, металлов и их соединений, канцерогенных веществ.
г). Выбросы непосредственно на поверхность суши и воды продуктов сжигания твёрдых топлив(зола, шлаки), а также продуктов продувок, очистки поверхностей нагрева (сажа, зола).
д). Выбросы на поверхность воды и суши твёрдых топлив при транспортировке, переработке, перегрузке.
е). Выбросы теплоты, следствиями которых могут быть: постоянное локальное повышение температуры в водоёме, временное повышение
температуры, изменение условий ледосостава, зимнего гидрологического режима, изменение условий паводков, изменение распределения осадков, испарений, туманов.
з). Создание водохранилищ в долинах рек или с использованием естественного рельефа поверхности, а также создание искусственных прудов-охладителей, что вызывает: изменение качественного и качественного и количественного состава речных стоков, изменение гидрологии водного бассейна, увеличения давления на дно, проникновение влаги в разломы коры и изменение сейсмичности, изменение условий рыболовства, развития планктона и водной растительности, изменение микроклимата, изменение условий отдыха, спортивных занятий, бальнеологических и других факторов водной среды.
и). Изменение ландшафта при сооружении разнородных теплоэнергетических объектов, потребление ресурсов литосферы, в том числе: вырубка лесов, изъятие из сельскохозяйственного оборота пахотных земель, лугов, взаимодействие берегов с водохранилищами.
|
|
|
Выбросы теплоты являются одним из основных факторов взаимодействия теплоэнергетических объектов с окружающей средой, в частности с атмосферой и гидросферой. Выделение происходит на всех стадиях преобразования химической энергии органического вещества или ядерного топлива для выработки тепловой энергии. Большая часть теплоты, получаемой охлаждающей водой в конденсаторах паровых турбин, передаётся в водоёмы, водотоки, а оттуда в атмосферу (t воды в месте сброса нагретой воды повышается, что ведёт к повышению средней.
Задача
4.14. Центробежный вентилятор с диаметром колеса D2= 0,5 м вращается с частотой 1400 об/мин. Определить объемную подачу вентилятора и создаваемое им избыточное давление, если его КПД равен 75%.
При решении использовать аэродинамическую характеристику вентилятора (см. [3], с. 300),
Решение:
Воспользуемся номограммой центробежного вентилятора серии Ц4 – 70 для определения объёмной подачи и избыточного давления вентилятора.
Так как диаметр колеса равен 0,5 м, то выбираем вентилятор №5(диаметр колеса в дециметрах).
Определяем коэффициент А = 1400*5 = 7000. Проводим вертикальную линию из точки пересечения А = 7000 и ή = 0,75 до линии(верхний график), соответствующей на нижнем графике вентилятору №5. По левой шкале нижнего графика определяем объёмную подачу вентилятора Q = 4500 м3/ч. По левой шкале верхнего графика определяем избыточное давление, создаваемое вентилятором Р = 800 Па.
Литература.
1. Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. –М.: Колос, 1980.
2. Захаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. –М.: Агромиздат, 1985.
3. Драганов Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. Б.Х. Драганов А.В. Кузнецов, С.П. Рудобашта. – М.: Агропромиздат, 1990.
4. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.:Машиностроение,1973.
5. Манташов А.Т. Теплотехника. Часть I Термодинамика и теплопередача; Учебное пособие. – Пермь: Изд-во ПГСХА, 2009.
6. Манташов А.Т.Теплотехника. Часть II.Теплотехническое обеспечение объектов сельскохозяйственного назначения; Учебное пособие. – Пермь: Изд-во ПГCХА, 2011.
|
|
|
