Ефектът е с намален термичен ефект. Въведение

В помещенията на техническия комплекс, когато космическият кораб и ракетата-носител се намират в тях, се осигурява температура на въздуха от 8 до 25 ° C и относителна влажност от 30 до 85% при 25 ° C.

По време на транспортирането на космически кораб с ракета-носител от техническия до стартовия комплекс температурата на околната среда под носовия обтекател може да бъде осигурена в диапазона от 5 до 35 ° C чрез специални средства (нагревател, разположен върху движеща се железопътна линия). платформа и термо покритие).

Когато ракетата-носител е на пусковата установка, топлинният режим на околната среда под обтекателя се осигурява в диапазона от 5 до 35 °C от хладилно-нагревателен агрегат, разположен на сервизния блок и термокапак.

Хладилно-отоплителният агрегат е свързан към обтекателя чрез гъвкави въздуховоди, които осигуряват циркулация на въздуха в затворен контур (фиг. 10.1).

Хладилно-отоплителният агрегат подава въздух на входа в подпоточното пространство с температура:

· при охлаждане 3 – 5 °C;

· при нагряване до 40 – 50 °C.

Количеството на подавания въздух е 6000 - 9000 m 3 /h.

Температурата на въздуха на входа и изхода на челния обтекател се контролира с помощта на хладилен и нагревателен агрегат с точност до 4°C.

Термостатирането спира 90 минути преди старта на ракетата-носител.

Температурата на подпоточното пространство непосредствено в момента на изстрелване на ракетата-носител зависи от метеорологичните условия в района на ракетата-носител (температура и скорост на вятъра, наличие на валежи и др.)

Рез. 10.1. Симетрията на света

Термичното въздействие върху космически кораб по време на полет в активната част на траекторията се дължи на различни причини.

Преди да се освободи носовият обтекател, космическият кораб се нагрява под въздействието на топлинния поток от вътрешната повърхност на обтекателя. Това е следствие от нагряване на корпуса на обтекателя, главно поради триене с въздуха, при преминаване през плътни слоеве на атмосферата с висока скорост.

Температурното поле на корпуса на обтекателя на главата е значително неравномерно. Коничната му част е най-гореща. Цилиндричната част на обтекателя, поради високата топлопроводимост на материалите на силовия комплект и самата обвивка, се нагрява относително равномерно. Следователно, за да се оцени степента на топлинно въздействие върху космическия кораб от цилиндричната част на обтекателя, може да се използва средната стойност на топлинния поток.

Количеството топлинен поток от обтекателя зависи от коефициента на излъчване (e) на вътрешната повърхност и се променя през времето на полета, достигайки максимална стойност на приблизително 130 секунди. Носовият обтекател обикновено се освобождава на надморска височина от около 75 километра при скоростно налягане от около 14 kg/m 2 . В този случай максималният топлинен поток за обтекателя (произведен с коефициент e £ 0,1) не надвишава 250 W/m2.

След падане на носовия обтекател космическият кораб се нагрява под въздействието на общия топлинен поток поради сблъсъци с въздушни молекули и атоми и рекомбинация на кислородни атоми. Този топлинен ефект може да се оцени по стойността на плътността на топлинния поток върху повърхността на космическия кораб, перпендикулярна на вектора на скоростта.

Топлинното въздействие върху космическия кораб след падане на носовия обтекател зависи от формата и размера на космическия кораб, както и от вида на изстрелването на космическия кораб (самоходен или цел).В тази връзка големината на топлинното въздействие върху космическият кораб окончателно се изяснява индивидуално за всеки космически кораб, като се вземат предвид неговите конструктивни характеристики и програмно излъчване.

Топлинният поток към страничните повърхности на космическия кораб обикновено не надвишава 100 W/m2.

Преминавайки през всеки проводник, той му предава определено количество енергия. В резултат на това проводникът се нагрява. Преносът на енергия се извършва на молекулярно ниво, т.е. електроните взаимодействат с атомите или йоните на проводника и отдават част от енергията си.

В резултат на това йоните и атомите на проводника започват да се движат по-бързо, съответно можем да кажем, че вътрешната енергия се увеличава и се превръща в топлинна енергия.

Това явление се потвърждава от различни експерименти, които показват, че цялата работа, извършена от тока, отива във вътрешната енергия на проводника, която от своя страна се увеличава. След това проводникът започва да го отдава на околните тела под формата на топлина. Тук процесът на пренос на топлина влиза в сила, но самият проводник се нагрява.

Този процес се изчислява по формулата: А=U·I·t

А е работата, извършена от тока, докато протича през проводника. Можете също така да изчислите количеството отделена топлина в този случай, тъй като тази стойност е равна на работата на тока. Вярно е, че това се отнася само за стационарни метални проводници, но такива проводници са най-често срещани. По този начин количеството топлина също ще бъде изчислено в същата форма: Q=U·I·t.

История на откриването на феномена

По едно време много учени изучаваха свойствата на проводника, през който протича електрически ток. Особено забележителни сред тях бяха англичанинът Джеймс Джаул и руският учен Емилий Кристианович Ленц. Всеки от тях проведе свои собствени експерименти и те успяха да направят заключение независимо един от друг.

Въз основа на своите изследвания те успяха да изведат закон, който им позволява да определят количествено топлината, генерирана в резултат на действието на електрически ток върху проводник. Този закон се нарича "закон на Джаул-Ленц". Джеймс Джаул го създава през 1842 г., а около година по-късно Емил Ленц стига до същото заключение, докато техните изследвания и експерименти по никакъв начин не са свързани помежду си.

Приложение на свойствата на топлинния ефект на тока

Изследванията на топлинните ефекти на тока и откриването на закона на Джаул-Ленц позволиха да се направи заключение, което тласна развитието на електротехниката и разшири възможностите за използване на електричество. Най-простият пример за използване на тези свойства е обикновена крушка с нажежаема жичка.

Дизайнът му е, че използва обикновена нишка, изработена от волфрамова тел. Този метал не е избран случайно: той е огнеупорен и има доста високо съпротивление. Електрическият ток преминава през този проводник и го нагрява, т.е. предава своята енергия към него.

Енергията на проводника започва да се трансформира в топлинна енергия и спиралата се нагрява до такава температура, че започва да свети. Основният недостатък на този дизайн, разбира се, е, че възникват големи загуби на енергия, тъй като само малка част от енергията се превръща в светлина, а останалата част отива в топлина.

За тази цел в технологията се въвежда такава концепция като ефективност, която показва ефективността на работа и преобразуване на електрическата енергия. Понятия като ефективност и топлинен ефект на тока се използват навсякъде, тъй като има огромен брой устройства, базирани на подобен принцип. Това се отнася преди всичко за отоплителни уреди: котли, нагреватели, електрически печки и др.

По правило конструкциите на изброените устройства съдържат някаква метална спирала, която произвежда отопление. В устройствата за нагряване на вода тя е изолирана, те установяват баланс между енергията, консумирана от мрежата (под формата на електрически ток) и топлообмена с околната среда.

В тази връзка учените са изправени пред трудната задача да намалят енергийните загуби, като основната цел е да се намери най-оптималната и ефективна схема. В този случай топлинният ефект на тока е дори нежелан, тъй като именно той води до загуби на енергия. Най-простият вариант е да се увеличи напрежението при предаване на енергия. Това води до намален поток на ток, но това намалява безопасността на електропроводите.

Друга област на изследване е изборът на проводници, тъй като топлинните загуби и други показатели зависят от свойствата на проводника. От друга страна, различните отоплителни уреди изискват голямо освобождаване на енергия в определена област. За тези цели спиралите се изработват от специални сплави.

За повишаване на защитата и безопасността на електрическите вериги се използват специални предпазители. В случай на прекомерно увеличаване на тока, напречното сечение на проводника в предпазителя не може да го издържи и той се топи, отваряйки веригата, като по този начин я предпазва от претоварване по ток.

ВЛИЯНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРАТА

Влиянието на ниските и високите температури върху свойствата на материалите в повечето случаи е диаметрално противоположно. В допълнение, бързите промени в тези температури (в продължение на един ден или няколко часа) увеличават ефекта от тяхното вредно въздействие върху машините.

Таблица 3.3.1
Основни характеристики на климатичните райони

Топлинните въздействия възникват както извън системата – слънчева радиация, топлина от близки източници, така и вътре в системата – генериране на топлина от електронни вериги, триене на механични компоненти, химични реакции и др. Нагряването на компонентите е особено вредно и при висока влажност на околната среда. като по време на циклична промяна на тези фактори.

Има три вида термични ефекти:

Непрекъснато.Разглежда се при анализиране на надеждността на системи, работещи в стационарни условия.

Периодични.Те се вземат предвид при анализиране на надеждността на системите при многократно краткотрайно включване на оборудване и продукти под товар и при резки колебания в работните условия, както и при ежедневни промени във външната температура.

Апериодичен.Оценява се, когато продуктите работят в условия на термичен шок, което води до внезапни повреди.

Повредите на продуктите, причинени от стационарни топлинни ефекти, се дължат главно на превишаване на максимално допустимата температура по време на работа.

Деформациите на продуктите, възникващи при периодични топлинни въздействия, водят до повреда. Някои продукти, наред с периодичното нагряване и охлаждане, са подложени и на резки промени в налягането, което води до повреда.

Високата скорост на промяна на температурата (термичен шок), която възниква при апериодично излагане на топлина, води до бърза промяна в размерите на материалите, което причинява повреда. Този факт често се проявява, когато коефициентите на линейно разширение на свързващите материали не се вземат предвид в достатъчна степен. По-специално, при повишени температури леярските материали се омекотяват, свързващите се с тях материали се разширяват и при преминаване към отрицателни температури леярските материали се свиват и напукват в точките на контакт с металите. При минусови температури е възможно значително свиване на пълнежните материали, следователно възможността за електрическо изключване се увеличава за електрическите продукти. Ниските температури директно влошават основните физични и механични свойства на конструкционните материали и увеличават възможността за крехко разрушаване на металите. Ниските температури значително влияят на свойствата на полимерните материали, предизвиквайки процеса на встъкляване, докато високите температури променят еластичността на тези материали. Нагряването на полимерни изолационни материали рязко намалява тяхната електрическа якост и експлоатационен живот.

При оценка на показателите за надеждност на техническите продукти, включени в системите, са необходими данни за промените в температурата на околната среда във времето.

Характерът на промяната на температурата във времето се описва чрез случаен процес:
където е средната температура, съответстваща на времето t, ° C;
t - време от 0:00 часа на 1 януари до 24:00 часа на 31 декември;
y - случаен температурен компонент, съответстващ на времето t, ° C.
Средната стойност се изчислява по формулата:
където A 0 е коефициент, числено равен на математическото очакване на средната годишна температура, ° C;
A i, B i са амплитудите на трептенията на математическото очакване на температурата, съответстваща на честотата w i.

При рязка промяна на температурата на въздуха се получава неравномерно охлаждане или нагряване на материала, което причинява допълнително напрежение в него. Най-големите напрежения възникват при внезапно охлаждане на частите. Относителното удължение или компресия на отделните слоеве материал се определя от връзката
,
където a t е коефициентът на линейно разширение;
t 1 - температура в първия слой;
t 2 - температура във втория слой; t 2 = t 1 + (¶ t / ¶ l )D l;
D l - разстояние между слоевете.

Допълнителни (температурни) напрежения в материала

,
където E е еластичният модул на материала.

Зависимостта на електрическата проводимост на материала от неговата температура се определя от уравнението,
където s eo - електрическа проводимост при t = 0 ° C,
a е температурният коефициент.

Скоростта на механично разрушаване на натоварено твърдо тяло и съответно времето за разрушаване зависи от структурата и свойствата на тялото, от напрежението, причинено от натоварването, и температурата.

Предложени са редица емпирични формули, които описват зависимостта на времето до разрушаване t (или скоростта на разрушаване u 2) от тези фактори. Най-голямото признание е установено експериментално за много материали (чисти метали, сплави, полимерни материали, полупроводници от органично и неорганично стъкло и др.) следната температурно-времева зависимост на якостта - между напрежение s, температура T и време t от момента на прилагане на постоянно механично натоварване върху пробата за разрушаване:
,
където t 0 , U 0 , g са параметрите на уравнението, характеризиращо якостните свойства на материалите.

Графиките на lgt спрямо s за различни T са семейства от прави линии, които се събират при екстраполация в една точка при lgt = lgt 0 (фиг. 3.3.1) .

Ориз. 3.3.1. Типична зависимост на издръжливостта на материала от напрежението при различни температури (T 1<Т 2 <Т 3 <Т 4)

Следователно за скоростта на процеса на унищожаване можем да запишем:
.

Всички промени в якостните свойства на материалите, които възникват при промяна на тяхната чистота, по време на топлинна обработка и деформация, са свързани с промяна само в стойността на g. Стойностите на g могат да бъдат изчислени от времевата зависимост, получена при една температура:
g = a R T,
където a е тангенсът на ъгъла на наклона на правата log = f(s).

Както бе споменато по-горе, ниските температури променят физическите и механичните свойства на структурните и експлоатационните материали. Резултатите от излагането на ниски температури са:
–повишаване на вискозитета на дизеловото гориво;
– намаляване на смазочните свойства на маслата и гресите;
– втвърдяване на механични течности, масла и смазочни материали;
– замръзване на кондензат и охлаждащи течности;
– намаляване на ударната якост на нестудоустойчивите стомани;
– втвърдяване и крехкост на каучук;
–намаляване съпротивлението на електрическите проводници;
– обледеняване и замръзване на машинни елементи.

Последствията от тези фактори са:
– влошаване на условията на работа на фрикционни възли и машинни устройства;
– намаляване на носимоспособността на елементите;
– влошаване на експлоатационните свойства на материалите;
– въздействието на допълнителни натоварвания;
– разрушаване на изолацията на намотките на системите на електрически машини.

Изброените ефекти на ниските температури върху свойствата на материалите причиняват повишаване на параметрите на пускови, товарни и работни повреди, както и намаляване на експлоатационния живот на машинните елементи .

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Въведение

Заключение

Въведение

Уместност. Поради сериозното влошаване на ситуацията в енергетиката, необходимостта от проучване на икономическите и технически показатели на основните производители на електроенергия в региона е един от най-важните екологични проблеми днес.

Топлоелектрическите централи произвеждат електрическа и топлинна енергия за нуждите на националната икономика и комуналните услуги на страната. В зависимост от източника на енергия биват топлоелектрически централи (ТЕЦ), водноелектрически централи (ВЕЦ), атомни електроцентрали (АЕЦ) и др. ТЕЦ-овете включват кондензационни електроцентрали (ТЕЦ) и комбинирани топлоелектрически централи (КТЕЦ). Държавните районни електроцентрали (SDPP), обслужващи големи промишлени и жилищни зони, като правило включват кондензационни електроцентрали, които използват изкопаеми горива и не генерират топлинна енергия заедно с електрическа енергия. Когенерационните централи също работят на изкопаеми горива, но за разлика от CPP, заедно с електроенергия, те произвеждат топла вода и пара за нуждите на централното отопление.

Една от основните характеристики на електроцентралите е инсталираната мощност, равна на сумата от номиналните мощности на електрически генератори и отоплителни съоръжения. Номиналната мощност е най-високата мощност, при която оборудването може да работи дълго време в съответствие с техническите условия.

Енергийните съоръжения са част от сложна многокомпонентна горивна и енергийна система, състояща се от предприятия за производство на гориво и рафиниране на гориво, превозни средства за доставка на гориво от мястото на производство до потребителите, предприятия за преработка на гориво в удобна за употреба форма, и системи за разпределение на енергия между потребителите. Развитието на горивно-енергийната система оказва решаващо влияние върху степента на енергийна обезпеченост във всички отрасли на промишлеността и селското стопанство и растежа на производителността на труда.

Характеристика на енергийните съоръжения, от гледна точка на тяхното взаимодействие с околната среда, по-специално с атмосферата и хидросферата, е наличието на топлинни емисии. Топлината се отделя на всички етапи от преобразуването на химическата енергия на органичното гориво за генериране на електричество, както и по време на директното използване на топлинна енергия.

Целта на настоящата работа е да се разгледа топлинното въздействие на енергийните съоръжения върху околната среда.

1. Отделяне на топлина от енергийни съоръжения в околната среда

Топлинното замърсяване е вид физическо (обикновено антропогенно) замърсяване на околната среда, характеризиращо се с повишаване на температурата над естествените нива. Основните източници на топлинно замърсяване са емисиите на нагрети отработени газове и въздух в атмосферата и изхвърлянето на нагряти отпадъчни води в резервоари.

Енергийните съоръжения работят при повишени температури. Интензивното термично излагане може да доведе до развитие на различни процеси на разграждане в материалите, от които е изградена конструкцията, и като следствие до тяхното термично увреждане. Влиянието на температурния фактор се определя не само от работната температура, но и от характера и динамиката на топлинния ефект. Динамичните топлинни натоварвания могат да бъдат причинени от периодичния характер на технологичния процес, промени в работните параметри по време на пускане в експлоатация и ремонтни работи, както и поради неравномерно разпределение на температурата върху повърхността на конструкцията. При изгарянето на всяко органично гориво се образува въглероден диоксид - CO2, който е крайният продукт на реакцията на горене. Въпреки че въглеродният диоксид не е токсичен в обичайния смисъл на думата, масовите му емисии в атмосферата (само за един ден работа в номинален режим, въглищна топлоелектрическа централа с мощност 2400 MW отделя около 22 хиляди тона CO2 в атмосферата) води до промяна в неговия състав. В същото време количеството кислород намалява и условията на топлинния баланс на Земята се променят поради промени в спектралните характеристики на радиационния топлообмен в повърхностния слой. Това допринася за парниковия ефект.

Освен това горенето е екзотермичен процес, при който свързаната химическа енергия се превръща в топлинна енергия. По този начин енергията, базирана на този процес, неизбежно води до „топлинно“ замърсяване на атмосферата, променяйки и топлинния баланс на планетата.

Опасно е и т. нар. термично замърсяване на водоемите, което предизвиква различни смущения в състоянието им. Топлоелектрическите централи произвеждат енергия с помощта на турбини, задвижвани от нагрята пара, а отработената пара се охлажда с вода. Следователно, от електроцентралите поток от вода непрекъснато се влива в резервоари с температура 8-120C по-висока от температурата на водата в резервоара. Големите ТЕЦ изхвърлят до 90 m3/s загрята вода. Според изчисленията на германски и швейцарски учени капацитетът на много големи реки в Европа за отопление на отпадната топлина от електроцентралите вече е изчерпан. Загряването на водата навсякъде в реката не трябва да надвишава с повече от 30C максималната температура на речната вода, която се приема за 280C. Въз основа на тези условия капацитетът на електроцентралите, изградени на големи реки, е ограничен до 35 000 MW. Количеството топлина, отнета с охлаждащата вода на отделните електроцентрали, може да се съди по инсталираните енергийни мощности. Средният дебит на охлаждащата вода и количеството отделена топлина за 1000 MW мощност са съответно 30 m3/s и 4500 GJ/h за топлоелектрически централи и 50 m3/s и 7300 GJ/h за атомни електроцентрали с наситени парни турбини със средно налягане.

През последните години започна да се използва система за въздушно охлаждане на водни пари. В този случай няма загуба на вода и е най-екологично. Такава система обаче не работи при високи средни температури на околната среда. Освен това цената на електроенергията се увеличава значително. Системата за директно водоснабдяване, използваща речна вода, вече не може да осигури количеството вода за охлаждане, необходимо за ТЕЦ и АЕЦ. В допълнение, директното водоснабдяване създава опасност от неблагоприятни топлинни ефекти (топлинно замърсяване) и нарушаване на екологичния баланс на естествените резервоари. За да предотвратят това, повечето индустриализирани страни са приели мерки за използване на затворени охладителни системи. При водоснабдяването с директен поток охладителните кули се използват частично за охлаждане на циркулиращата вода при горещо време.

2. Съвременни представи за топлинните режими на компонентите на околната среда

През последните години все повече хора говорят и пишат за изменението на климата. Поради високата гъстота на населението, която се е развила в някои райони на Земята, и особено поради тесните икономически връзки между областите и държавите, са показани необичайни метеорологични явления, които обаче не надхвърлят нормалния диапазон на колебанията на времето колко чувствително е човечеството към всякакви отклонения.топлинни условия от средните стойности.

Климатичните тенденции, наблюдавани през първата половина на 20-ти век, поеха в нова посока, особено в атлантическите региони, граничещи с Арктика. Тук количеството лед започна да нараства. През последните години се наблюдават и катастрофални засушавания.

Не е ясно до каква степен тези явления са свързани помежду си. Ако не друго, те ни казват колко температурни модели, време и климат могат да се променят в течение на месеци, години и десетилетия. В сравнение с предишните векове, уязвимостта на човечеството към подобни колебания се е увеличила, тъй като хранителните и водните ресурси са ограничени, а световното население расте, както и индустриализацията и енергийното развитие.

Променяйки свойствата на земната повърхност и състава на атмосферата, отделяйки топлина в атмосферата и хидросферата в резултат на растежа на индустрията и икономическата дейност, хората все повече влияят върху топлинния режим на околната среда, което от своя страна допринася към изменението на климата.

Човешката намеса в природните процеси е достигнала такъв мащаб, че резултатът от човешката дейност се оказва изключително опасен не само за районите, в които се извършва, но и за климата на Земята.

Промишлените предприятия, които изхвърлят топлинни отпадъци във въздуха или водните тела, отделяйки течни, газообразни или твърди (прахови) замърсявания в атмосферата, могат да променят местния климат. Ако замърсяването на въздуха продължи да се увеличава, то ще започне да се отразява на глобалния климат.

Сухопътният, водният и въздушният транспорт, отделящ изгорели газове, прах и топлинни отпадъци, също може да повлияе на местния климат. Непрекъснатите сгради, които отслабват или спират циркулацията на въздуха и изтичането на местни натрупвания на студен въздух, също влияят на климата. Замърсяването на морето, например с нефт, засяга климата на огромни територии.Мерките, предприети от хората за промяна на облика на земната повърхност, в зависимост от техния мащаб и от климатичната зона, в която се извършват, водят не само до местни или регионални промени, но засягат и топлинните режими на цели континенти. Такива промени включват например промени в метеорологичните условия, земеползване, унищожаване или, обратно, засаждане на гори, напояване или отводняване, разораване на девствени земи, създаване на нови резервоари - всичко, което променя топлинния баланс, управлението на водите и разпределение на ветровете върху огромни площи.

Интензивните промени в температурния режим на околната среда доведоха до обедняване на тяхната флора и фауна и значително намаляване на числеността на много популации. Животът на животните е тясно свързан с климатичните условия в тяхното местообитание, следователно промените в температурните условия неизбежно водят до промени във флората и фауната.

Промените в топлинния режим в резултат на човешката дейност оказват особено силно влияние върху животните, като предизвикват увеличаване на броя на едни, намаляване на други и изчезване на трети. Промените в климатичните условия се отнасят до косвени видове въздействие - промени в условията на живот. По този начин може да се отбележи, че топлинното замърсяване на околната среда с течение на времето може да доведе до необратими последици по отношение на температурните промени и състава на флората и фауната.

3. Разпределение на топлинните емисии в околната среда

Поради голямото количество изгорени изкопаеми горива, всяка година в атмосферата се отделят огромни количества въглероден диоксид. Ако всичко остана там, броят му ще се увеличи доста бързо. Съществува обаче мнение, че в действителност въглеродният диоксид се разтваря във водата на Световния океан и по този начин се отстранява от атмосферата. Океанът съдържа огромно количество от този газ, но 90 процента от него е в дълбоки слоеве, които практически не взаимодействат с атмосферата, и само 10 процента в слоеве близо до повърхността активно участват в газообмена. Интензивността на този обмен, който в крайна сметка определя съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата, днес не е напълно разбран, което не позволява да се правят надеждни прогнози. Учените днес също нямат консенсус относно допустимото увеличение на газовете в атмосферата. Във всеки случай трябва да се вземат предвид и факторите, влияещи върху климата в обратна посока. Като например нарастващата запрашеност на атмосферата, която всъщност понижава температурата на Земята.

В допълнение към топлинните и газови емисии в земната атмосфера, енергийните предприятия имат по-голямо топлинно въздействие върху водните ресурси.

Специална група води, използвани от топлоелектрическите централи, се състои от охлаждащи води, взети от резервоари за охлаждане на повърхностни топлообменници - кондензатори на парни турбини, охладители на вода, масло, газ и въздух. Тези води внасят голямо количество топлина в резервоара. Турбинните кондензатори премахват приблизително две трети от общата топлина, генерирана от изгарянето на гориво, което далеч надвишава количеството топлина, отстранено от други охладени топлообменници. Следователно „топлинното замърсяване“ на водните обекти с отпадъчни води от топлоелектрически централи и атомни електроцентрали обикновено се свързва с охлаждането на кондензаторите. Топлата вода се охлажда в охладителни кули. След това нагрятата вода се връща във водната среда. В резултат на изхвърлянето на нагрята вода във водни обекти възникват неблагоприятни процеси, водещи до еутрофикация на резервоара, намаляване на концентрацията на разтворен кислород, бързо развитие на водорасли и намаляване на видовото разнообразие на водната фауна. Като пример за такова въздействие на топлоелектрическите централи върху водната среда може да се посочи следното: Разрешените от нормативните документи граници за подгряване на вода в естествени водоеми са: 30 С през лятото и 50 С през зимата.

Трябва също да се каже, че топлинното замърсяване също води до промени в микроклимата. По този начин водата, изпаряваща се от охладителните кули, рязко повишава влажността на околния въздух, което от своя страна води до образуването на мъгли, облаци и др.

Основните потребители на технологична вода консумират около 75% от общото потребление на вода. В същото време именно тези потребители на вода са основните източници на замърсяване с примеси. При измиване на нагревателните повърхности на котелни агрегати на серийни блокове на топлоелектрически централи с мощност 300 MW се образуват до 1000 m3 разредени разтвори на солна киселина, сода каустик, амоняк, амониеви соли, желязо и други вещества.

През последните години новите технологии, използвани в рециклирането на водоснабдяването, направиха възможно намаляването на нуждата на станцията от прясна вода с 40 пъти. Което от своя страна води до намаляване на заустването на технически води във водоемите. Но има и някои недостатъци: в резултат на изпаряването на водата, подадена към грима, съдържанието на сол се увеличава. От съображения за предотвратяване на корозия, образуване на котлен камък и биологична защита, в тези води се въвеждат вещества, които не са присъщи на природата. При изхвърлянето на водата и атмосферните емисии солите навлизат в атмосферата и повърхностните води. Солите навлизат в атмосферата като част от капкови хидроаерозоли, създавайки специфичен вид замърсяване. овлажняване на околната територия и конструкции, което води до заледяване на пътища, корозия на метални конструкции и образуване на проводими навлажнени филми от прах върху елементите на външните разпределителни уредби. Освен това, в резултат на улавяне на капки, попълването на циркулиращата вода се увеличава, което води до увеличаване на разходите за собствените нужди на станцията.

Една форма на замърсяване на околната среда, свързана с промени в нейната температура, в резултат на промишлени емисии на нагрят въздух, отпадъчни газове и вода, напоследък привлича все повече внимание от еколозите. Образуването на така наречения „остров“ от топлина, което се случва над големи индустриални зони, е добре известно. В големите градове средната годишна температура е с 1-2 0C по-висока от тази в околностите. При формирането на топлинен остров роля играят не само антропогенните топлинни емисии, но и промените в дълговълновия компонент на атмосферния радиационен баланс. Като цяло над тези територии се засилва нестационарният характер на атмосферните процеси. Ако това явление се развие прекомерно, то може да има значително въздействие върху глобалния климат.

Промените в термичния режим на водните обекти поради изхвърлянето на топли промишлени отпадъчни води могат да повлияят на живота на водните организми (живи същества, живеещи във вода). Известни са случаи, когато изтичането на топли води е създавало термична бариера за рибите по пътя им към местата за хвърляне на хайвера.

Заключение

По този начин отрицателното въздействие на топлинното въздействие на енергийните предприятия върху околната среда се изразява преди всичко в хидросферата - по време на изхвърлянето на отпадъчни води и в атмосферата - чрез емисии на въглероден диоксид, което допринася за парниковия ефект. В същото време литосферата не е пропусната - съдържащите се в отпадъчните води соли и метали влизат в почвата, разтварят се в нея, което води до промяна в нейния химичен състав. В допълнение, топлинното въздействие върху околната среда води до промени в температурния режим в района на енергийните предприятия, което от своя страна може да доведе до заледяване на пътища и почви през зимата.

Последствията от отрицателното въздействие на емисиите от енергийните съоръжения върху околната среда вече се усещат днес в много региони на планетата, включително Казахстан, и в бъдеще те заплашват с глобална екологична катастрофа. В тази връзка разработването на мерки за намаляване на топлинните емисии на замърсители и тяхното практическо прилагане са много актуални, въпреки че често изискват значителни капиталови инвестиции. Последното е основната пречка за широкото прилагане на практика. Въпреки че много проблеми са решени фундаментално, това не изключва възможността за по-нататъшно подобрение. Трябва да се има предвид, че намаляването на топлинните емисии, като правило, води до повишаване на ефективността на електроцентралата.

Топлинното замърсяване може да има тежки последици. Според прогнозите на Н.М. Сватков, промените в характеристиките на околната среда (повишена температура на въздуха и промени в нивото на световния океан) през следващите 100-200 години могат да причинят качествено преструктуриране на околната среда (топене на ледниците, повишаване на нивото на световния океан от 65 метра и наводняването на огромни площи земя).

Списък на използваните източници

1. Скалкин Ф.В. и др.. Енергетика и околна среда. - Л.: Енергоиздат, 1981

2. Новиков Ю.В. Опазване на околната среда. - М.: Висше. училище, 1987г

3. Стадницки Г.В. Екология: учебник за ВУЗ. - Санкт Петербург: Химиздат, 2001

4. С.И.Розанов. Обща екология. Санкт Петербург: Издателство Лан, 2003

5. Алисов Н.В., Хорев Б.С. Икономическа и социална география на света. М.:

6. Гардарики, 2001г

7. Chernova N.M., Bylova A.M., Екология. Учебник за педагогически институти, М., Образование, 1988

8. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П., Екология, М., Издателство Дропла, 1995 г.

9. Обща биология. Справочни материали, Съставител В. В. Захаров, М., Издателство Дропла, 1995 г.

Подобни документи

Вещества, които замърсяват атмосферата, техният състав. Плащания за замърсяване на околната среда. Методи за изчисляване на емисиите на замърсители в атмосферата. Характеристики на предприятието като източник на замърсяване на въздуха, изчисляване на емисиите на примера на лечебното заведение Raduga.

курсова работа, добавена на 19.10.2009 г


Обща характеристика на топлоенергетиката и нейните емисии. Въздействие на предприятията върху атмосферата при използване на твърди и течни горива. Екологични технологии за изгаряне на горива. Въздействие на използването на природен газ върху атмосферата. Опазване на околната среда.

тест, добавен на 11/06/2008


Характеристики на екологичната ситуация в резултат на икономическата дейност в град Абакан. Оценка на степента на замърсяване на околната среда в резултат на емисиите на токсични продукти от горенето, Изчисляване на екологичните и икономическите щети от пожари.

тест, добавен на 25.06.2011 г


Фактори, влияещи върху замърсяването на околната среда от автомобилния транспорт. Влиянието на режимите на шофиране върху емисиите от автомобила. Влияние на климатичните условия върху емисиите. Схема на промени в концентрацията на олово през годината.

тест, добавен на 08/05/2013


Характеристики на индустриите на Волгоград и техния принос към деградацията на околната среда. Естеството на вредното въздействие на емисиите върху хората. Канцерогенен риск за общественото здраве от атмосферни емисии от Volgograd Aluminium OJSC.

курсова работа, добавена на 27.08.2009 г


Оценка на въздействието на промишлените съоръжения върху околната среда на Казахстан. Особености на замърсяването от работата на ТЕЦ. Анализ на промените в геоекологичните условия на околната среда под въздействието на ТЕЦ.

дисертация, добавена на 07.07.2015 г


Актуалност на пречистването на емисиите от топлоелектрическите централи в атмосферата. Токсични вещества в горивото и димните газове. Преобразуване на вредни емисии от ТЕЦ в атмосферния въздух. Видове и характеристики на пепелоуловители. Обработка на серни горива преди изгаряне.

курсова работа, добавена на 05.01.2014 г


Нарушаване на природната среда в резултат на човешка дейност. Изменение на климата, замърсяване на атмосферата и хидросферата, деградация на земята, парников ефект. Начини за предотвратяване на глобална климатична и екологична катастрофа.

резюме, добавено на 12/08/2009


Фактори, влияещи върху ефективността на функционирането и развитието на железопътния транспорт. Въздействието на съоръженията на железопътния транспорт върху околната среда, интегрални характеристики за оценка на нейното ниво и определяне на екологичната безопасност.

презентация, добавена на 15.01.2012 г


Социално-политически и еколого-икономически аспекти на проблема за опазване на околната среда. Глобални екологични проблеми, признаци на нарастваща криза. Замърсяване на земята и почвата в резултат на антропогенно въздействие. Нарушаване на земята и рекултивация.

пожарът уврежда околната среда хората

Всеки пожар е опасно социално явление, което причинява материални щети и вреди на живота и здравето на хората.

Ако възникне пожар, човек може да бъде в смъртна опасност поради следните причини:

• 1) топлинни ефекти върху тялото;
• 2) образуване на въглероден окис и други токсични газове;
• 3) липса на кислород.

Задача 1. Теоретичен въпрос

Текстът трябва да бъде написан на кратък, технически компетентен език; всички използвани материали трябва да бъдат посочени в текста. В края на заданието трябва да има списък с използваната литература. Общият обем на отговора на теоретичната задача трябва да бъде минимум 5 печатни страници.

Маса 1.

Термични ефекти върху човешкото тяло

Важно е да се има предвид, че пряк топлинен ефект върху жив организъм по време на пожар е възможен само когато човек, който е в пълно съзнание, не е в състояние да се защити или не е в състояние да предприеме контрамерки, тъй като е в безсъзнание. Възприемането на болката като предупредителен импулс за термично увреждане на повърхността на тялото (например образуване на мехури) зависи от интензивността на топлинния поток и времето на неговото излагане. Бързо изгарящи материали с висока калоричност (напр. памук, целулозни ацетати, полиакрилонитрилни влакна и др.) оставят малко време между усещането за болка (предупредителен сигнал) и увреждането на повърхността на тялото.

Щетите, причинени от топлинно излъчване, се характеризират със следните данни:

Загряване до 60 °C. Еритема (зачервяване на кожата).

Загряване до 70 °C. Везикация (образуване на мехури).

Загряване до 100 °C. Разрушаване на кожата с частично запазване на капилярите.

Нагряване над 100 °C. Мускулно изгаряне.

Откриването на такива индиректни термични въздействия означава, че тялото е било на определено разстояние от мястото на активното горене и е било изложено на вторичните му прояви - нагряване от поглъщането на лъчиста енергия и пренос на топлина от нагрят въздух.

За повечето хора смърт от CO се постига при 60% концентрация на карбоксихемоглобин в кръвта. При 0,2% CO във въздуха са необходими 12-35 минути при пожар, за да се образува 50% карбоксихемоглобин. При тези условия човек започва да се задушава и не може да координира движенията си и губи съзнание. При 1% CO са необходими само 2,5-7 минути, за да се достигне същата концентрация на карбоксихемоглобин, а при експозиция на 5% CO са необходими само 0,5-1,5 минути. Въглеродният окис засяга повече децата, отколкото възрастните. Двойно дълбоко вдишване на 2% CO2 в газова смес води до загуба на съзнание и смърт в рамките на две минути.

Количеството въглероден оксид, абсорбиран в кръвта, се определя в допълнение към концентрацията на CO от следните фактори:

• 1) скоростта на вдишване на газ (с увеличаване на скоростта количеството на абсорбирания CO се увеличава);
• 2) естеството на активността или нейната липса, което определя необходимостта от кислород и по този начин усвояването на въглероден оксид;
• 3) индивидуална чувствителност към действието на газа.

Ако кръвният тест на жертвата покаже минималното количество CO, което води до смърт, това може да означава продължително излагане на относително ниски концентрации на газ в малък, тлеещ процес на горене. От друга страна, ако се открие много висока концентрация на CO в кръвта, това показва по-кратко излагане на много по-висока концентрация на газа, освободен при тежки пожарни условия.

Непълното изгаряне допринася за образуването, заедно с въглеродния окис, на различни токсични и дразнещи газове. Доминиращият токсичен газ по отношение на опасността е парата на циановодородната киселина, която се образува при разлагането на много полимери. Пример за това са полиуретаните, присъстващи в много покрития, бои и лакове; полутвърд пенополиуретан, подходящ за всички видове мебелни драперии; твърда полиуретанова пяна, използвана като изолация за тавани и стени. Други материали, съдържащи азот в молекулярната си структура, също произвеждат циановодород и азотен диоксид при разлагане и изгаряне. Тези продукти са изработени от косми, вълна, найлон, коприна, урея и акрилни нитрилни полимери.

За да се определи причината за смъртта, ако съдържанието на CO в кръвта е ниско и няма други причини, е необходимо да се анализира кръвта за наличие на циановодород (HC). Присъствието му във въздуха в количество от 0,01% причинява смърт в рамките на няколко десетки минути. Циановодородът може да се задържи дълго време в напоения остатък. Следовател на пожар, който се опитва да открие наличието на запалими течности чрез миризма, може да не е в състояние да усети смъртоносни концентрации на HCL, които намаляват чувствителността на носа към миризми.

Други токсични газове, като азотен оксид и азотен оксид, също се произвеждат при изгаряне на азотсъдържащи полимери. Хлорсъдържащите полимери, главно поливинилхлорид (RUS, PVC), образуват хлороводород - много токсичен газ, който при контакт с вода, подобно на хлора, под формата на солна киселина, причинява силна корозия на металните елементи.

Полимери, съдържащи сяра, сулфонови полиестери и вулканизиран каучук - образуват серен диоксид, сероводород и карбонилсулфид. Карбонилсулфидът е значително по-токсичен от въглеродния окис. Полистиролите, често използвани като опаковъчни материали, в светлоразсейващи фитинги и т.н., по време на разлагането и горенето образуват стиренов мономер, който също е токсичен продукт.

Всички полимери и петролни продукти, когато се развие горене, могат да образуват алдехиди (формалдехид, акролеин), които имат силно дразнещо действие върху дихателната система на живия организъм.

Намаляването на концентрацията на кислород в атмосферата под 15% (об.) усложнява газообмена в белодробните алвеоли, дори до точката на пълно спиране. Когато съдържанието на кислород намалее от 21% на 15%, мускулната активност се отслабва (кислородно гладуване). При концентрации от 14% до 10% кислород съзнанието все още е запазено, но способността за ориентиране в околната среда намалява и благоразумието се губи. По-нататъшно намаляване на концентрацията на кислород от 10% до 6% води до колапс (пълна загуба на сила), но с помощта на чист въздух или кислород състоянието може да бъде предотвратено.