Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Транспортна екологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Випаровування палива та експлуатаційних матеріалів

Одним із джерел забруднення навколишнього середовища є процеси випаровування, які дуже поширені в транспортних системах.

Випаровування – пароутворення на поверхні речовини, що відбувається за будь-яких температур і, як правило, одночасно з процесами теплообміну.

У випаровуванні з поверхонь розрізняють:

  • – випаровування з вільної поверхні рідини (випаровування палива під час зберігання й транспортування, з паливного бака);
  • – випаровування тонких плівок, крапель рідини (палив, мастильних матеріалів, розчинників) з поверхонь деталей, вузлів, агрегатів, конструкцій тощо.

Випаровування рідини з вільної поверхні являє собою поєднання двох процесів – "відривання" молекул з поверхні з утворенням шару насичених парів і дифузії парів з цього шару в навколишнє середовище.

Дифузія – процес перенесення речовини (компонента суміші) із зони з більшою його концентрацією в зону з меншою концентрацією.

Утворення шару насичених парів визначається молекулярно-кінетичними параметрами речовини (кінетичне випаровування) або швидкістю поширення парів у навколишньому середовищі (дифузійне випаровування).

Кінетичне випаровування є лімітувальним під час оцінювання сумарної швидкості випаровування, коли ця швидкість обумовлена тільки швидкістю "відривання" молекул від поверхні (наприклад, під час випаровування у вакуум або за сильного обдування дрібних крапель). В інших випадках лімітувальним є дифузійне випаровування (характерний для поршневих двигунів), швидкість якого визначається особливістю процесів тепломасоперенесення між поверхнею випаровування і навколишнім середовищем.

Процес виділення речовин (парів палива, лакофарбових матеріалів, розчинників, кислот), які забруднюють довкілля, під час випаровування може бути викликаний різницею температур (термодифузія), тиску (бародифузія), концентрацій (градієнтна дифузія) тощо.

Закономірності молекулярного перенесення під час випаровування речовини з відкритої поверхні в навколишнє середовище (з паливного бака або поплавцевої камери) описуються законом Фіка, який пов'язує питомий потік молекул речовини (у паровій фазі) з градієнтом його концентрації с:

(3.43)

де D – коефіцієнт дифузії, м2/с.

Коефіцієнт дифузії – маса компоненту, що переноситься за одиницю часу через одиницю поверхні за одиничного градієнта концентрації даного компонента. Він збільшується зі зростанням температури і зменшується зі зростанням тиску:

(3.44)

де – коефіцієнт дифузії за температури () і тиску (мм рт. ст.) навколишнього середовища; – показник степеня.

Коефіцієнт дифузії може бути задано лише по відношенню до певного середовища. На відміну від перенесення теплоти, дифузія максимальна в газах (табл. 3.7) і мінімальна – в твердих тілах (м2/с). У рідинахм2/с.

Для сумішей і парів палив, які можна розглядати як ідеальні гази, до коефіцієнтів дифузії можна застосовувати закон адитивності. Коефіцієнт дифузії парів вуглеводнів зменшується зі зростанням їх молярної маси.

Процеси випаровування рідин активно використовують на всіх етапах життєвих циклів об'єктів транспорту. Вони відіграють значну роль у забрудненні газоподібними речовинами атмосфери та водного середовища (наприклад під час нанесення покриттів електрохімічними способами, миття, фарбування, сушіння заготовок, виробництва деталей та ремонту техніки, у процесах регулювання паливоподавальної апаратури).

Таблиця 3.7

Коефіцієнт дифузії різних газів та парів у повітрі

№ п/п

Речовина

D„ 10 5

η

1

Кисень, О2

1,78

1,75

2

Діоксид вуглецю, СО2

1,38

2,0

3

Водень, Н2

6,34

2,0

4

Вода, Н20

2,2

1,75

5

Метан, СН4

1,96

2,0

6

Бутан, С4Н10

0,75

2,0

7

Октан, С8Н18

0,505

2,0

8

Метиловий спирт, СН3ОН

1,325

2,0

9

Етиловий спирт, С2Н5ОН

1,02

2,0

10

Бензол, СбНб

7,7

2,0

Коли резервуари АЗС спорожнюються, паливо, яке залишається на внутрішніх стінках, випаровується. Під час заповнення цих резервуарів новим паливом в атмосферу з них витісняються великі обсяги парів. Це витіснення називають великим диханням резервуару. Протягом зберігання палива за добових коливань температур відбувається мале дихання резервуару.

Сутність "малого дихання"резервуарів полягає в тому, що за підвищення температури зовнішнього повітря (в денний час) насичені пари палива й саме паливо всередині резервуару нагріваються, розширюються, пари палива витісняються з нього через дихальні клапани (для запобігання деформування резервуару). При зниженні температури (у нічний час) пари палива стискуються, конденсуються, що сприяє надходженню до резервуару зовнішнього повітря через ті самі дихальні клапани. Процес циклічно повторюється. При "малому диханні" резервуара об'ємом 5000 м3 щодоби в атмосферне повітря витісняється до 100 кг бензину.

Досвід показує, що через велике дихання резервуара для зберігання бензину об'ємом 20 м3 за один цикл спорожнення та заповнення в атмосферу випаровується взимку 11 л, а влітку 23 л бензину. При щодобовому одноразовому заповненні такого резервуара протягом місяця в атмосферу потрапляє взимку 330 л бензину, а влітку – 690 л. Таким чином, середньорічні втрати бензину за постійної експлуатації одного такого резервуара становлять 6 т.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші