Экологическая безопасность судовых дизельных энергетических установок, страница 4

Другим условием выполнения технических требований по очистки льяльных вод является обязательное наличие устройства, контролирующего содержание в воде ГСМ и препятствующего удалению этой воды, если концентрация нефтепродуктов превышает предельную величину. Естественно, главным элементом устройства служит прибор-сигнализатор. В нем определение нефтесодержания основано на измерении прозрачности выкачиваемой за борт воды. Суть измерения заключается в следующем, рис.10.1. Световой поток, пронизывая очищенную воду, попадает на фоторезистор. Он представляет собой однородную полупроводниковую пластину, которая может менять свое сопротивление в зависимости от освещенности, соответственно выходной ток фоторезистора пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. Таким образом, помутнение воды от наличия в ней нефтепродуктов фиксируется фоторезистором в виде показания миллиамперметра. Тарировка прибора производится относительно мутности чистой воды.

Рис. 10.1. Схема оптического определения нефтесодержания

Приложение VΙ конвенции МАРПОЛ 73/78 регламентирует выброс оксидов азота с ОГ судовых дизелей и содержание серы в топливе. Стандартом ИМО устанавливается предельно-допустимое значение удельных выбросов  в зависимости от номинальной частоты вращения коленчатого вала, рис. 10.2. Выброс других токсичных компонентов пока не нормируется. Такое повышенное внимание к оксидам азота объясняется просто: они в перечне вредных компонентов ОГ судовых ДВС занимают лидирующее положение и их токсичность весьма велика.

Рис. 10.2. Предельно-допустимые значения выбросов

Вместе с тем, экологическая опасность двигателя вынуждает регламентировать содержание в ОГ не только , но и других компонентов, негативное влияние которых общеизвестно. Их нормирование осуществляется Европейскими и национальными законодательными документами. Хотя требования этих документов не являются общемировыми, однако перечень контролируемых веществ ОГ уже практически сформировался, табл. 10.3. В будущем предлагается дополнительно ограничить содержание в ОГ диоксида углерода. Связано это с тем, что повышенное содержание в атмосфере  (продукт полного сгорания топлива) усиливает парниковый эффект. Единственный способ снижения  в ОГ – это уменьшение расхода топлива.

Таблица 10.3

Технические нормативы выбросов ОГ дизелей                                                                             промышленного назначения

Дымность ОГ также относится к нормируемым показателям экологичности ДВС. Количественно принято оценивать дымность двумя величинами: натуральным  (м^-1) и относительным  (%) коэффициентами ослабления светового потока, табл. 10.4. Предельно-допустимый уровень дымности задают в зависимости от условного расхода газов , рис. 10.3. Величина  численно равна секундному расходу воздуха при работе дизеля без наддува и рассчитывается по формуле

,

где  – диаметр цилиндра, м;  – ход поршня, м;  – число цилиндров;  – коэффициент тактности (0,5 или 1,0);  – частота вращения коленчатого вала, мин^-1.

Измерение токсичности и дымности ОГ производится путем отбора пробы газов и последующего ее исследования в специальных приборах. Данная задача не относится к  числу простых, поскольку результаты измерений сильно зависят от общего количества присутствующих компонентов, их состояния и внешних условий (температура, давление и т.д.). Другой особенностью рассматриваемых измерений является отсутствие эталонных мер, роль которых обычно выполняют стандартные образцы веществ с заданными свойствами. Следует еще добавить то, что компоненты ОГ обладают методологической избирательностью. Все это ограничивает возможности разработки единого и универсального метода, пригодного для измерения концентрации сразу нескольких компонентов.