1.2.2. Определение массы выбросов ог

Вариант 1. Для расчета выбрасываемых ОГ необходимо определить их расход. Массовые выбросы токсичных компонентов: оксидов азота, оксида углерода и суммарных углеводородов для каждого из режимов (13 или 8) можно определить при непосредственном измерении ОГ с помощью расходомера (13, рис. 1) и при влажном состоянии ОГ рассчитать по формулам:

;

; (1.6)

,

где W_i– концентрация вещества (NO, СО, СН) в млн^-1на объем,G_т, G_в- расход топлива и воздуха, соответственно, кг/ч.

Поправочный коэффициент на влажность для оксидов азота и оксида углерода рассчитывают по формулам:

. (1.7)

Содержание водяных паров в воздухе на входе в устройство для измерения расхода воздуха рассчитывают по формуле:

(1.8)

Вариант 2. Для определения расхода ОГ можно использовать расчетный метод. Определяется условный расход воздуха Q_B(дм³/с) на каждом установившемся режиме по формуле:

, (1.9)

где i – число цилиндров дизеля,V_h– рабочий объем цилиндра, дм³,n– частота вращения коленчатого вала дизеля, мин^-1,- тактность дизеля.

Затем расход воздуха G_в(кг/ч), который равен:

G_в = 3,6 Q_в ·ρ,

где ρ - плотность воздуха, кг/м³(табл. 4).

Расход ОГ рассчитывается по формулам (1.10):

а) Для двигателя с воспламенением от сжатия

G_ОГ = G_B + G_T,V_ОГ = V_B – 0,75  V_TилиV_ОГ = V_B + 0,77  G_T

б) Для двигателей, работающих на природном газе

G_ОГ = G_B + G_T, илиV_ОГ = V_B – 1,35  V_TилиV_ОГ = V_B + 1,36  G_T

в) Для двигателей, работающих на СНГ

G_ОГ = G_B + G_T, илиV_ОГ = V_B – G_TилиV_ОГ = V_B + G_T,

где G_ОГ– расход ОГ во влажном состоянии по массе, кг/ч;G_B– расход воздуха при впуске по массе, кг/ч;G_T – расход топлива по массе, кг/ч;V_ОГ- расход ОГ в сухом состоянии по объему, м³/ч;V_ОГ- расход ОГ во влажном состоянии по объему, м³/ч;V_B, V_B- расход воздуха при впуске в сухом и во влажном состояниях по объему, соответственно, м³/ч.

Тогда, расчет загрязняющих ОГ по массе для каждого режима работы двигателя с воспламенением от сжатия осуществляется по формулам:

;

;

; (1.11)

.

При расчете загрязняющих веществ двигателя, работающего на природном газе, считая плотность ОГ равной 1,249кг/м³, используют следующие формулы:

;

; (1.12)

или

;

; (1.13)

,

где F_NO = k_NO  F_NO, k_NO = 0,6272 + 0,4403  d – 0,0008625  d², (1.14)

где d– влажность воздуха (формула 2.7);

F_CO = 1 – 3,15G_T / G_ОГ. (1.15)

Расчет загрязняющих веществ по массе – оксидов азота и углерода двигателя, работающего на СНГ, проводят аналогично расчету двигателя с воспламенением от сжатия, для расчета углеводородов используют формулы:

или (1.16)

Измерение выбросов твердых частицпроводится либо с использованием системы полного разряжения потока (рис. 1), либо частичного разряжения (рис. 2).

Для анализа состава используется фиберглассовые фильтры, покрытые фторуглеродом или фильтры на основе фторуглеродов (мембраны). Они должны иметь минимальный диаметр 47 мм. За 2 часа до проведения испытания каждый фильтр взвешивают и помещают в закрытую чашку Петри.При использовании системы полного разряжения потока устанавливается одна пара фильтра отбора проб (поз. 11, рис.1) и забор проб производится в течении 20 с. По завершении испытаний регистрируют общую массу проб М_S, кг, прошедшею через фильтры. Фильтры вновь помещают в камеру для взвешивания и доводят до кондиции в течение по меньшей мере 2 часов (не более 36 ч), а затем взвешивают. Масса твердых частицР_f, мг, представляет собой сумму значений массы твердых частиц, собранных основным и вспомогательным фильтрами.

Массовые выбросы твердых частиц G_fопределяются по формулам:

или , (1.17)

где G_Вi, V_Вi–расход разряженных газов на каждом режиме по массе, кг/ч и во влажном состоянии по объему м³/ч, соответственно,V_s– объем пробы, прошедшей через фильтры забора твердых частиц во влажном состоянии, м³.

Рис. 2. Схема установки дымомера и устройства для отбора проб:

1 – выпускной коллектор дизеля, 2 – выпускной трубопровод стенда, 3 – пробоотборный зонд, 4 – газоподводящая трубка с краном, 5 – теплообменник с ресивером, 6 – регулирующая заслонка, 7 – дымомер.