Способ защиты мегаполиса

 

Изобретение относится к экологии, в частности к способам защиты атмосферного воздуха от выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей автотранспорта. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, предусматривающем применение устройств очистки выхлопа, для очистки воздушной среды мегаполиса применяют съемные экоспойлеры, устанавливаемые на фронтоне крыши транспортного средства. Способ отличается тем, что экоспойлеры устанавливают на транзитных транспортных средствах при въезде на охраняемую территорию мегаполиса и снимают при выезде из нее, а на границах транзитных транспортных магистралей мегаполиса размещают пункты обмена и регенерации экоспойлеров. Технический результат заключается в снижении выброса канцерогенных веществ в зоне экологически охраняемой территории с минимальными затратами. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к экологии в промышленности, в частности к способам защиты окружающей среды за счет снижения токсичности выхлопных газов транспортных средств (ТС).

Известны способы экозащиты путем установки нейтрализаторов выхлопа двигателей внутреннего сгорания (ДВС), содержащих каталитические элементы дожигания продуктов неполного сгорания топлива /1/.

Недостатком способа является низкая надежность из-за перегрева элементов нейтрализатора.

В способе /2/ для исключения перегрева каталитические элементы охлаждают потоком воздуха. Однако это повышает затраты и снижает эффективность экозащиты.

Недостатки известных решений устранены предложенным способом. Это достигается тем, что в способе экозащиты путем оснащения ТС устройством очистки выхлопа применяют съемные экоспойлеры, которые устанавливают на фронтоне крыши ТС. Экоспойлеры устанавливают на въезде на охраняемую территорию мегаполиса, снимают при выезде из нее, а на границах транзитных транспортных магистралей мегаполиса по его периметру размещают пункты обмена и регенерации экоспойлеров.

Сущность предложенного способа заключается в том, что экоспойлеры устанавливают на фронтоне крыши ТС, выполняющего в этом случае роль "чистильщика" смога транспортных магистралей. Экоспойлеры устанавливают лишь тогда, когда без них невозможна эксплуатация ТС - в пределах мегаполиса и курортных зон, т. е. там, где предъявляются повышенные требования к охране воздушной среды.

После проезда охраняемой зоны экоспойлеры снимают. Это обеспечивает их долговечность и высокую эффективность экозащиты, т.к. в пунктах обмена-установки их регенерируют.

Применение способа позволяет с минимумом затрат на реализацию проекта снизить выброс канцерогенных веществ в зоне экологически охраняемой территории.

Минимизация затрат обеспечивается за счет оптимизации режима экозащиты: экоспойлеры устанавливают при въезде в зону и снимают при выезде из нее. Это позволяет работать с минимальным парком экоспойлеров, регенерируемых в пунктах обмена и "циркулирующих" по замкнутому контуру охраняемой зоны.

На фиг. 1, 2 приведены графические материалы, поясняющие реализацию способа и схему установки экоспойлеров.

Приняты обозначения: 1 - периметр охраняемой зоны; 2 - пункт обмена экоспойлеров (установки, съема и регенерации); 3 - магистраль въезда в экозону; 4 - магистраль выезда из зоны; Фиг. 2: 5 - корпус ТС; 6 - экоспойлер; 7, 8 - фиксаторы; 9 - съемный картридж экоспойлера;
10 - фильтрующая набивка картриджа (гранулы).

Реализуют способ следующим образом.

При необходимости проезда охраняемой зоны ТС, не оборудованным автономным нейтрализатором выхлопа, на границе периметра зоны на ТС с помощью фиксаторов устанавливают экоспойлер (на фронтоне крыши).

ТС, оборудованному экоспойлером, выдается специальный пропуск, дающий право сквозного проезда экозоны.

При выезде из экозоны на пункте обмена 2 экоспойлер снимают и направляют на регенерацию.

На регенерационной установке пункта обмена 2 из устройства удаляют продукты неполного сгорания (сажу, димексиды и пр.) и регенерируют активные гранулированные элементы картриджа.

Для реализации способа используют серийную аппаратуру регенерационных установок и фильтрующие элементы картриджей.

Оценивая преимущества предложенного способа экозащиты мегаполиса, следует отметить, что до настоящего времени все локальные мероприятия по экозащите (автономные нейтрализаторы, "дожигатели" и т.д.) приводили к снижению мощности и ухудшали условия работы ДВС.

Основным преимуществом предложенного способа является чистота смога магистрали в целом, независимо от того, кто загрязнил атмосферу трассы. ТС - "чистильщик", как пылесос на большой скорости втягивает в себя слой смога и сорбирует его на элементах картриджа экоспойлера.

Учитывая, что известные нейтрализаторы-дожигатели продуктов неполного сгорания топлива в ДВС в принципе не могут уничтожить (нейтрализовать) димексиды (основные канцерогенные компоненты выхлопа) единственный способ избавиться от них - сорбировать на активных элементах картриджей. Дожигание же димексидов невозможно из-за высокой температуры их горения, недостигаемой дожигателями-конверторами.

Хотя основным источником загрязнения атмосферы города являются ДВС, актуальна также проблема защиты от токсичных выхлопных газов автомобильных дизельных двигателей.

В качестве нормируемого параметра дымности выхлопных газов автомобильных дизелей принята "оптическая плотность". В этом случае также рационально оснащение колонны дизельных ТС экоспойлерами. Так колонна КАМАЗов, транзитом следующая через город, сможет при их оборудовании экоспойлерами по предложенному способу не только провести "самозачистку", но и выполнить функции чистильщика атмосферы воздуха, на другой отметке слоя смога, определяемой высотой корпуса ТС.

Применение предложенного способа экозащиты позволяет снизить загазованность воздушной среды мегаполиса и курортных зон при минимальных инвестициях в проект экозащиты. В ряде случаев это позволит исключить необходимость создания дорогостоящих объездных путей и транспортных развязок.

Промышленная применимость способа обосновывается с одной стороны актуальностью экозащиты мегаполиса и курортных зон от токсичных, канцерогенных выхлопов ДВС и дизельных автомобильных двигателей (в частности, большегрузных КАМАЗов), с другой стороны - возможностью реализации способа без значительных инвестиций: путем организации выпуска на любом промпредприятии несложных экоспойлеров съемного типа.

Пункты обмена, съема и регенерации экоспойлеров, реализующих способ, могут быть совмещены с существующими на границах мегаполиса постами ГАИ и пунктами экоконтроля выхлопных газов, пунктами автосервиса, работающими на хозрасчетной основе.

Межрегиональная ассоциация "Лицей спорта" (Барнаул) совместно с администрацией города, рядом промышленных и научных организаций города в рамках реализации проекта "Экозащита мегаполиса" планирует использовать предложенный способ с организацией серийного выпуска экоспойлеров.

Планируется тиражирование проекта экозащиты в крупных городах и промышленных транспортных узлах и курортных зонах с комплексной поставкой экоспойлеров.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 781374, МПК F 01 N 3/00.

2. Авт. св. СССР N 1108388, МПК F 01 N 3/00.

Формула изобретения

1. Способ экозащиты мегаполиса, преимущественно от выхлопных газов транспортных средств, предусматривающий применение устройств очистки выхлопа, отличающийся тем, что для очистки воздушной среды мегаполиса от загрязнений применяют съемные экоспойлеры, устанавливаемые на фронтоне крыши транспортного средства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экоспойлеры устанавливают на транзитных транспортных средствах при въезде на охраняемую территорию мегаполиса и снимают при выезде из нее, а на границах транзитных транспортных магистралей мегаполиса по его периметру размещают пункты обмена и регенерации экоспойлеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2