Efectul are un efect termic redus. Introducere

În incinta complexului tehnic, când nava spațială și vehiculul de lansare se află în ele, temperatura aerului este asigurată de la 8 la 25 ° C și umiditatea relativă de la 30 la 85% la 25 ° C.

În timpul transportului unei nave spațiale cu un vehicul de lansare de la complexul tehnic la cel de lansare, temperatura mediului de sub carenarea nasului poate fi asigurată în intervalul de la 5 la 35°C prin mijloace speciale (o unitate de încălzire amplasată pe o cale ferată în mișcare platformă și un capac termic).

Cand vehiculul de lansare se afla pe lansator, regimul termic al mediului de sub carenare este asigurat in intervalul de la 5 la 35 °C printr-o unitate frigorifica si incalzita amplasata pe unitatea de service si un capac termic.

Unitatea de refrigerare și încălzire este conectată la caren prin conducte de aer flexibile care asigură circulația aerului în buclă închisă (Fig. 10.1).

Unitatea de refrigerare-încălzire furnizează aer la intrarea în spațiul de flux secundar cu o temperatură de:

· la racire 3 – 5 °C;

· la încălzire la 40 – 50 °C.

Cantitatea de aer furnizat este de 6000 - 9000 m 3 /h.

Temperatura aerului la intrarea si la iesirea din carena este controlata prin intermediul unei unitati de refrigerare si incalzire cu o precizie de 4°C.

Termostatarea se oprește cu 90 de minute înainte de pornirea vehiculului de lansare.

Temperatura spațiului subflux imediat în momentul lansării vehiculului de lansare depinde de condițiile meteorologice din zona lansator (temperatura și viteza vântului, prezența precipitațiilor etc.)

Res. 10.1. Simetria lumii

Impactul termic asupra unei nave spațiale în timpul zborului în partea activă a traiectoriei se datorează diferitelor motive.

Înainte de eliberarea carenului nasului, nava spațială este încălzită sub influența fluxului de căldură de pe suprafața interioară a carenului. Este o consecință a încălzirii carcasei carenului, în principal din cauza frecării cu aerul, la trecerea prin straturi dense ale atmosferei cu viteză mare.

Câmpul de temperatură al carcasei capului este semnificativ neuniform. Partea sa conică este cea mai fierbinte. Partea cilindrică a carenului, datorită conductivității termice ridicate a materialelor setului de putere și a carcasei în sine, este încălzită relativ uniform. Prin urmare, pentru a evalua gradul de impact termic asupra navei spațiale din partea cilindrică a carenului, poate fi utilizată valoarea medie a fluxului de căldură.

Cantitatea de flux de căldură din caren depinde de coeficientul de emisivitate (e) al suprafeței interioare și se modifică în timpul zborului, atingând o valoare maximă la aproximativ 130 de secunde. Carenul nasului este de obicei eliberat la o altitudine de aproximativ 75 de kilometri la o presiune de viteză de aproximativ 14 kg/m 2 . În acest caz, fluxul maxim de căldură pentru caren (fabricat cu un coeficient e £ 0,1) nu depășește 250 W/m2.

După ce cănajul nasului este scăpat, nava spațială este încălzită sub influența fluxului total de căldură din cauza ciocnirilor cu moleculele și atomii de aer și recombinării atomilor de oxigen. Acest efect termic poate fi evaluat prin valoarea densității fluxului de căldură pe suprafața navei spațiale, perpendicular pe vectorul viteză.

Impactul termic asupra navei spațiale după scăparea carenului nasului depinde de forma și dimensiunea navei spațiale, precum și de tipul de lansare a navei spațiale (propulsată sau țintă).În acest sens, amploarea impactului termic asupra navei spațiale. nava spațială este în cele din urmă clarificată individual pentru fiecare navă spațială, ținând cont de caracteristicile sale de proiectare și de excreția programului.

Fluxul de căldură către suprafețele laterale ale navei spațiale nu depășește de obicei 100 W/m2.

Trecând prin orice conductor, îi conferă o anumită cantitate de energie. Ca urmare, conductorul se încălzește. Transferul de energie are loc la nivel molecular, adică electronii interacționează cu atomii sau ionii conductorului și renunță la o parte din energia lor.

Ca urmare a acestui fapt, ionii și atomii conductorului încep să se miște mai repede, prin urmare putem spune că energia internă crește și se transformă în energie termică.

Acest fenomen este confirmat de diverse experimente, care indică faptul că toată munca efectuată de curent intră în energia internă a conductorului, care la rândul său crește. După aceasta, conductorul începe să-l dea corpurilor înconjurătoare sub formă de căldură. Aici intră în joc procesul de transfer de căldură, dar conductorul însuși se încălzește.

Acest proces se calculează folosind formula: A=U·I·t

A este munca efectuată de curent pe măsură ce acesta trece prin conductor. De asemenea, puteți calcula cantitatea de căldură degajată în acest caz, deoarece această valoare este egală cu munca curentului. Adevărat, acest lucru se aplică numai conductoarelor metalice staționare, totuși, astfel de conductoare sunt cele mai comune. Astfel, cantitatea de căldură va fi calculată și în aceeași formă: Q=U I t.

Istoria descoperirii fenomenului

La un moment dat, mulți oameni de știință au studiat proprietățile unui conductor prin care trece curentul electric. În special printre ei au fost englezul James Joule și omul de știință rus Emilius Christianovich Lenz. Fiecare dintre ei și-a efectuat propriile experimente și au reușit să tragă o concluzie independent unul de celălalt.

Pe baza cercetărilor lor, ei au reușit să obțină o lege care le permite să cuantifice căldura generată ca urmare a acțiunii curentului electric asupra unui conductor. Această lege se numește „Legea Joule-Lenz”. James Joule a înființat-o în 1842, iar aproximativ un an mai târziu Emil Lenz a ajuns la aceeași concluzie, în timp ce cercetările și experimentele lor nu erau în niciun fel legate între ele.

Aplicarea proprietăților efectului termic al curentului

Studiile asupra efectelor termice ale curentului și descoperirea legii Joule-Lenz au permis tragerea unei concluzii care a împins dezvoltarea ingineriei electrice și a extins posibilitățile de utilizare a electricității. Cel mai simplu exemplu de utilizare a acestor proprietăți este un simplu bec cu incandescență.

Designul său este că folosește un filament obișnuit din sârmă de wolfram. Acest metal nu a fost ales întâmplător: este refractar și are o rezistivitate destul de mare. Curentul electric trece prin acest fir și îl încălzește, adică îi transferă energia.

Energia conductorului începe să se transforme în energie termică, iar spirala se încălzește până la o astfel de temperatură încât începe să strălucească. Principalul dezavantaj al acestui design, desigur, este că apar pierderi mari de energie, deoarece doar o mică parte din energie este transformată în lumină, iar restul trece în căldură.

În acest scop, un astfel de concept este introdus în tehnologie ca eficiență, care arată eficiența funcționării și conversiei energiei electrice. Concepte precum eficiența și efectul termic al curentului sunt folosite peste tot, deoarece există un număr mare de dispozitive bazate pe un principiu similar. Acest lucru se aplică în primul rând dispozitivelor de încălzire: cazane, încălzitoare, sobe electrice etc.

De regulă, modelele dispozitivelor enumerate conțin un fel de spirală metalică, care produce încălzire. În aparatele de încălzire a apei, aceasta este izolată; acestea stabilesc un echilibru între energia consumată din rețea (sub formă de curent electric) și schimbul de căldură cu mediul.

În acest sens, oamenii de știință se confruntă cu sarcina dificilă de a reduce pierderile de energie; scopul principal este găsirea celei mai optime și eficiente scheme. În acest caz, efectul termic al curentului este chiar nedorit, deoarece tocmai acesta duce la pierderi de energie. Cea mai simplă opțiune este creșterea tensiunii la transmiterea energiei. Acest lucru duce la un flux de curent redus, dar acest lucru reduce siguranța liniilor electrice.

Un alt domeniu de cercetare este alegerea firelor, deoarece pierderile de căldură și alți indicatori depind de proprietățile conductorului. Pe de altă parte, diverse dispozitive de încălzire necesită o eliberare mare de energie într-o anumită zonă. În aceste scopuri, spiralele sunt realizate din aliaje speciale.

Pentru a crește protecția și siguranța circuitelor electrice, se folosesc siguranțe speciale. În cazul unei creșteri excesive a curentului, secțiunea transversală a conductorului din siguranță nu o poate rezista și se topește, deschizând circuitul, protejându-l astfel de suprasarcinile de curent.

EFECTELE TEMPERATURII

Influența temperaturilor scăzute și ridicate asupra proprietăților materialelor este în majoritatea cazurilor diametral opusă. În plus, schimbările rapide ale acestor temperaturi (pe parcursul unei zile sau mai multor ore) măresc efectul efectelor nocive ale acestora asupra mașinilor.

Tabelul 3.3.1
Principalele caracteristici ale regiunilor climatice

Impacturile termice apar atât în ​​afara sistemului - radiații solare, căldură din sursele din apropiere, cât și în interiorul sistemului - generarea de căldură din circuitele electronice, frecarea componentelor mecanice, reacții chimice etc. Încălzirea componentelor este deosebit de dăunătoare la umiditate ambientală ridicată, precum și ca în timpul schimbării ciclice a acestor factori.

Există trei tipuri de efecte termice:

Continuu. Luat în considerare la analizarea fiabilității sistemelor care funcționează în condiții staționare.

Periodic. Acestea sunt luate în considerare atunci când se analizează fiabilitatea sistemelor în timpul pornirii repetate pe termen scurt a echipamentelor și produselor sub sarcină și în timpul fluctuațiilor bruște ale condițiilor de funcționare, precum și în timpul schimbărilor zilnice ale temperaturii exterioare.

Aperiodic. Ele sunt evaluate atunci când produsele funcționează în condiții de șoc termic, care are ca rezultat defecțiuni bruște.

Deteriorarea produselor cauzată de efectele termice staționare se datorează în principal depășirii temperaturii maxime admise în timpul funcționării.

Deformările produselor care apar în timpul influențelor termice periodice duc la deteriorare. Unele produse, împreună cu încălzirea și răcirea periodică, sunt, de asemenea, supuse unor schimbări bruște de presiune, ceea ce duce la deteriorare.

Rata mare de schimbare a temperaturii (șoc termic) care are loc în timpul expunerii aperiodice la căldură duce la o modificare rapidă a dimensiunilor materialelor, ceea ce provoacă daune. Acest fapt se manifestă adesea atunci când coeficienții de dilatare liniară a materialelor de împerechere nu sunt luați în considerare suficient. În special, la temperaturi ridicate, materialele de turnare se înmoaie, materialele care se împerechează cu ele se extind, iar atunci când se deplasează la temperaturi negative, materialele de turnare se contractă și se fisurează în punctele de contact cu metalele. La temperaturi sub zero, este posibilă o contracție semnificativă a materialelor de umplere, prin urmare, posibilitatea de oprire electrică crește pentru produsele electrice. Temperaturile scăzute înrăutățesc direct proprietățile fizice și mecanice de bază ale materialelor structurale și cresc posibilitatea de rupere fragilă a metalelor. Temperaturile scăzute afectează în mod semnificativ proprietățile materialelor polimerice, determinând procesul lor de tranziție sticloasă, în timp ce temperaturile ridicate modifică elasticitatea acestor materiale. Încălzirea materialelor izolatoare polimerice le reduce drastic rezistența electrică și durata de viață.

Atunci când se evaluează indicatorii de fiabilitate ai produselor tehnice incluse în sisteme, sunt necesare date privind modificările temperaturii ambiante în timp.

Natura schimbării temperaturii în timp este descrisă printr-un proces aleatoriu:
unde este temperatura medie corespunzătoare timpului t, ° C;
t - ora de la 1 ianuarie 00:00 la 31 decembrie 24:00;
y - componenta aleatorie a temperaturii corespunzătoare timpului t, ° C.
Valoarea medie se calculează folosind formula:
unde A 0 este un coeficient numeric egal cu așteptarea matematică a temperaturii medii anuale, ° C;
A i, B i sunt amplitudinile oscilațiilor așteptării matematice ale temperaturii corespunzătoare frecvenței w i.

Odată cu o schimbare bruscă a temperaturii aerului, are loc răcirea sau încălzirea neuniformă a materialului, ceea ce provoacă stres suplimentar în acesta. Cele mai mari solicitări apar în timpul răcirii bruște a pieselor. Alungirea sau compresia relativă a straturilor individuale de material este determinată de relație
,
unde a t este coeficientul de dilatare liniară;
t 1 - temperatura în primul strat;
t 2 - temperatura în al doilea strat; t 2 = t 1 + (¶ t / ¶ l )D l;
D l - distanta dintre straturi.

Tensiuni suplimentare (de temperatură) în material

,
unde E este modulul elastic al materialului.

Dependența conductivității electrice a unui material de temperatura sa este determinată de ecuația:
unde s eo - conductivitate electrică la t = 0 ° C,
a este coeficientul de temperatură.

Viteza de distrugere mecanică a unui corp solid încărcat și, în consecință, timpul până la distrugere depind de structura și proprietățile corpului, de stresul cauzat de sarcină și de temperatură.

Au fost propuse o serie de formule empirice care descriu dependența timpului până la rupere t (sau rata de distrugere u 2) de acești factori. Cea mai mare recunoaștere a fost stabilită experimental pentru multe materiale (metale pure, aliaje, materiale polimerice, semiconductori din sticlă organică și anorganică etc.) următoarea dependență temperatură-timp a rezistenței - între solicitarea s, temperatura T și timpul t din momentul momentului. de aplicare a unei sarcini mecanice constante la proba de distrugere:
,
unde t 0 , U 0 , g sunt parametrii ecuației care caracterizează proprietățile de rezistență ale materialelor.

Graficele lgt versus s pentru diferite T sunt familii de linii drepte care converg la extrapolare la un punct la lgt = lgt 0 (Fig. 3.3.1) .

Orez. 3.3.1. Dependența tipică a durabilității unui material de solicitarea la diferite temperaturi (T 1<Т 2 <Т 3 <Т 4)

Prin urmare, pentru rata procesului de distrugere, putem scrie:
.

Toate modificările proprietăților de rezistență ale materialelor care apar atunci când puritatea lor se modifică, în timpul tratamentului termic și deformării, sunt asociate cu o modificare numai a valorii g. Valorile g pot fi calculate din dependența de timp obținută la o temperatură:
g = a R T ,
unde a este tangenta unghiului de înclinare a dreptei log = f(s).

După cum sa menționat mai sus, temperaturile scăzute modifică proprietățile fizice și mecanice ale materialelor structurale și operaționale. Rezultatele expunerii la temperaturi scăzute sunt:
–cresterea vascozitatii motorinei;
– reducerea proprietăților lubrifiante ale uleiurilor și grăsimilor;
– solidificarea fluidelor mecanice, uleiurilor și lubrifianților;
– înghețarea condensului și a lichidelor de răcire;
– reducerea tenacității la impact a oțelurilor nerezistente la frig;
– întărirea și fragilizarea cauciucului;
–reducerea rezistenței conductoarelor electrice;
– acoperirea cu gheață și îngheț a elementelor mașinii.

Consecințele acestor factori sunt:
– deteriorarea condițiilor de funcționare a unităților de frecare și a dispozitivelor mașinii;
– reducerea capacității portante a elementelor;
– deteriorarea proprietăților de performanță ale materialelor;
– impactul sarcinilor suplimentare;
– defectarea izolației înfășurărilor sistemelor de mașini electrice.

Efectele enumerate ale temperaturilor scăzute asupra proprietăților materialelor provoacă o creștere a parametrilor de pornire, sarcină și defecțiuni de funcționare, precum și o scădere a duratei de viață a elementelor mașinii. .

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Introducere

Concluzie

Introducere

Relevanţă. Din cauza agravării grave a situației din industria energetică, necesitatea studierii indicatorilor economici și tehnici ai principalilor producători de energie electrică din regiune este una dintre cele mai importante probleme de mediu în prezent.

Centralele termice generează energie electrică și termică pentru nevoile economiei naționale și utilităților publice a țării. În funcție de sursa de energie, există centrale termice (CTP), centrale hidroelectrice (CHP), centrale nucleare (CNP), etc. CTE includ centrale electrice în condensare (CHP) și centrale termice și electrice combinate (CHP). Centralele electrice districtuale de stat (SDPP) care deservesc zone industriale și rezidențiale mari, de regulă, includ centrale electrice în condensare care utilizează combustibili fosili și nu generează energie termică împreună cu energie electrică. Centralele CHP funcționează și pe combustibili fosili, dar spre deosebire de CPP, împreună cu electricitatea, produc apă caldă și abur pentru nevoile de termoficare.

Una dintre principalele caracteristici ale centralelor electrice este capacitatea instalată, egală cu suma capacităților nominale ale generatoarelor electrice și echipamentelor de încălzire. Puterea nominală este cea mai mare putere la care echipamentul poate funcționa mult timp în conformitate cu condițiile tehnice.

Instalațiile energetice fac parte dintr-un sistem complex de combustibil și energie cu mai multe componente, constând din întreprinderi din industriile de producție și rafinare a combustibilului, vehicule pentru livrarea combustibilului de la locul de producție către consumatori, întreprinderi pentru prelucrarea combustibilului într-o formă convenabilă pentru utilizare, și sistemele de distribuție a energiei între consumatori. Dezvoltarea sistemului de combustibil și energie are o influență decisivă asupra nivelului disponibilității energiei în toate sectoarele industriei și agriculturii și asupra creșterii productivității muncii.

O caracteristică a instalațiilor energetice, din punctul de vedere al interacțiunii lor cu mediul înconjurător, în special cu atmosfera și hidrosfera, este prezența emisiilor termice. Căldura este eliberată în toate etapele conversiei energiei chimice din combustibil organic pentru a genera electricitate, precum și în timpul utilizării directe a energiei termice.

Scopul acestei lucrări este de a lua în considerare impactul termic al instalațiilor energetice asupra mediului.

1. Eliberarea de căldură de către instalațiile energetice în mediu

Poluarea termică este un tip de poluare fizică (de obicei antropică) a mediului caracterizată printr-o creștere a temperaturii peste nivelurile naturale. Principalele surse de poluare termică sunt emisiile de gaze de eșapament încălzite și aer în atmosferă și deversarea apelor uzate încălzite în rezervoare.

Instalațiile energetice funcționează la temperaturi ridicate. Expunerea termică intensă poate duce la dezvoltarea diferitelor procese de degradare a materialelor din care este realizată structura și, în consecință, la deteriorarea termică a acestora. Influența factorului de temperatură este determinată nu numai de temperatura de funcționare, ci și de natura și dinamica efectului termic. Sarcinile termice dinamice pot fi cauzate de natura periodică a procesului tehnologic, modificări ale parametrilor de funcționare în timpul lucrărilor de punere în funcțiune și reparații, precum și din cauza distribuției neuniforme a temperaturii pe suprafața structurii. Când orice combustibil organic este ars, se formează dioxid de carbon - CO2, care este produsul final al reacției de ardere. Deși dioxidul de carbon nu este toxic în sensul obișnuit al cuvântului, emisia sa masivă în atmosferă (într-o singură zi de funcționare în regim nominal, o centrală termică pe cărbune cu o capacitate de 2.400 MW emite aproximativ 22 de mii de tone de CO2 în atmosferă) duce la o modificare a compoziției sale. În același timp, cantitatea de oxigen scade și condițiile echilibrului termic al Pământului se modifică din cauza modificărilor caracteristicilor spectrale ale transferului radiativ de căldură în stratul de suprafață. Acest lucru contribuie la efectul de seră.

În plus, arderea este un proces exotermic în care energia chimică legată este transformată în energie termică. Astfel, energia bazată pe acest proces duce inevitabil la poluarea „termică” a atmosferei, modificând și echilibrul termic al planetei.

Periculoasă este și așa-numita poluare termică a corpurilor de apă, provocând diverse perturbări în starea acestora. Centralele termice produc energie folosind turbine conduse de abur încălzit, iar aburul evacuat este răcit de apă. Prin urmare, din centralele electrice un flux de apă curge continuu în rezervoare cu o temperatură cu 8-120C mai mare decât temperatura apei din rezervor. Centralele termice mari descarcă până la 90 m3/s de apă încălzită. Potrivit calculelor oamenilor de știință germani și elvețieni, capacitatea multor râuri mari din Europa de a încălzi căldura reziduală de la centralele electrice a fost deja epuizată. Încălzirea apei oriunde în râu nu trebuie să depășească cu mai mult de 30C temperatura maximă a apei râului, care se presupune că este de 280C. Pe baza acestor condiții, capacitatea centralelor electrice construite pe râuri mari este limitată la 35.000 MW. Cantitatea de căldură îndepărtată cu apa de răcire a centralelor electrice individuale poate fi apreciată după capacitățile de energie instalate. Debitul mediu al apei de răcire și cantitatea de căldură eliminată la 1000 MW de putere sunt de 30 m3/s, respectiv 4500 GJ/h pentru centralele termice și 50 m3/s și 7300 GJ/h pentru centralele nucleare cu turbine cu abur saturat de medie presiune.

În ultimii ani, a început să fie folosit un sistem de răcire cu aer pentru vapori de apă. În acest caz, nu există pierderi de apă și este cel mai ecologic. Cu toate acestea, un astfel de sistem nu funcționează la temperaturi medii ridicate ale mediului ambiant. În plus, costul energiei electrice crește semnificativ. Sistemul de alimentare cu apă cu flux direct care utilizează apa de râu nu mai poate furniza cantitatea de apă de răcire necesară pentru centralele termice și centralele nucleare. În plus, alimentarea cu apă directă creează pericolul unor efecte termice negative (poluare termică) și perturbări a echilibrului ecologic al rezervoarelor naturale. Pentru a preveni acest lucru, majoritatea țărilor industrializate au adoptat măsuri de utilizare a sistemelor de răcire închise. Cu alimentarea cu apă cu flux direct, turnurile de răcire sunt folosite parțial pentru a răci apa în circulație pe vreme caldă.

2. Idei moderne despre regimurile termice ale componentelor mediului

În ultimii ani, tot mai mulți oameni au vorbit și au scris despre schimbările climatice. Datorită densității mari a populației care s-a dezvoltat în unele zone ale Pământului, și mai ales datorită relațiilor economice strânse dintre zone și țări, fenomene meteorologice neobișnuite, care însă nu depășesc intervalul normal al fluctuațiilor meteorologice, au demonstrat cât de sensibilă este omenirea la orice abateri.condiţii termice de la valorile medii.

Tendințele climatice observate în prima jumătate a secolului al XX-lea au luat o nouă direcție, în special în regiunile atlantice care se învecinează cu Arctica. Cantitatea de gheață a început să crească aici. În ultimii ani au fost observate și secete catastrofale.

Nu este clar în ce măsură aceste fenomene sunt legate între ele. Dacă ceva, ei ne spun cât de mult se pot schimba modelele de temperatură, vremea și clima de-a lungul lunilor, anilor și deceniilor. Comparativ cu secolele precedente, vulnerabilitatea umanității la astfel de fluctuații a crescut, deoarece resursele alimentare și de apă sunt limitate, iar populația mondială este în creștere, precum și industrializarea și dezvoltarea energetică.

Prin modificarea proprietăților suprafeței pământului și a compoziției atmosferei, eliberând căldură în atmosferă și hidrosferă ca urmare a creșterii industriei și activității economice, oamenii influențează din ce în ce mai mult regimul termic al mediului, care, la rândul său, contribuie la schimbările climatice.

Intervenția omului în procesele naturale a atins o asemenea amploare încât rezultatul activității umane se dovedește a fi extrem de periculos nu numai pentru zonele în care se desfășoară, ci și pentru clima Pământului.

Întreprinderile industriale care deversează deșeuri termice în aer sau în corpurile de apă, emitând poluare lichidă, gazoasă sau solidă (praf) în atmosferă, pot schimba climatul local. Dacă poluarea aerului va continua să crească, va începe să afecteze clima globală.

Transportul terestru, pe apă și aerian, care emite gaze de eșapament, praf și deșeuri termice, pot afecta, de asemenea, clima locală. Clădirile continue care slăbesc sau opresc circulația aerului și scurgerea acumulărilor locale de aer rece afectează și clima. Poluarea mării, de exemplu, cu petrol, afectează climatul unor zone vaste.Măsurile luate de oameni pentru a modifica aspectul suprafeței pământului, în funcție de amploarea acestora și de zona climatică în care se desfășoară, nu duc doar la sau schimbări regionale, dar afectează și regimurile termice ale continentelor întregi. Astfel de schimbări includ, de exemplu, schimbări ale condițiilor meteorologice, utilizarea terenurilor, distrugerea sau, dimpotrivă, plantarea pădurilor, udarea sau drenajul, arătura de terenuri virgine, crearea de noi rezervoare - tot ceea ce modifică echilibrul termic, gestionarea apei și distribuția vântului pe zone vaste.

Schimbările intense ale regimului de temperatură al mediului au dus la sărăcirea florei și faunei acestora și la o reducere vizibilă a numărului multor populații. Viața animalelor este strâns legată de condițiile climatice din habitatul lor; prin urmare, modificările condițiilor de temperatură duc inevitabil la modificări ale florei și faunei.

Schimbările de regim termic ca urmare a activității umane au un impact deosebit de puternic asupra animalelor, determinând creșterea numărului unora, scăderea altora și dispariția altora. Schimbările în condițiile climatice se referă la tipuri indirecte de impact - modificări ale condițiilor de viață. Astfel, se poate observa că poluarea termică a mediului în timp poate duce la consecințe ireversibile în materie de schimbări de temperatură și compoziția florei și faunei.

3. Distribuția emisiilor termice în mediu

Datorită cantității mari de combustibili fosili arse, cantități uriașe de dioxid de carbon sunt eliberate în atmosferă în fiecare an. Dacă totul ar rămâne acolo, numărul lui ar crește destul de repede. Cu toate acestea, există o opinie că, în realitate, dioxidul de carbon se dizolvă în apa Oceanului Mondial și, prin urmare, este îndepărtat din atmosferă. Oceanul conține o cantitate imensă din acest gaz, dar 90% din el se află în straturi adânci, care practic nu interacționează cu atmosfera și doar 10% în straturile apropiate de suprafață participă activ la schimbul de gaze. Intensitatea acestui schimb, care determină în cele din urmă conținutul de dioxid de carbon din atmosferă, nu este pe deplin înțeleasă astăzi, ceea ce nu permite realizarea de prognoze fiabile. Oamenii de știință de astăzi nu au nici un consens cu privire la creșterea admisibilă a gazelor din atmosferă. În orice caz, ar trebui luați în considerare și factorii care influențează climatul în direcția opusă. Cum ar fi, de exemplu, praful în creștere a atmosferei, care de fapt scade temperatura Pământului.

Pe lângă emisiile termice și de gaze în atmosfera Pământului, întreprinderile energetice au un impact termic mai mare asupra resurselor de apă.

Un grup special de ape utilizate de centralele termice este format din apele de răcire preluate din rezervoare pentru răcirea schimbătoarelor de căldură de suprafață - condensatoare cu turbine cu abur, răcitoare de apă, ulei, gaz și aer. Aceste ape introduc o cantitate mare de căldură în rezervor. Condensatoarele cu turbină elimină aproximativ două treimi din căldura totală generată de arderea combustibilului, care depășește cu mult cantitatea de căldură îndepărtată de la alte schimbătoare de căldură răcite. Prin urmare, „poluarea termică” a corpurilor de apă cu ape uzate de la centralele termice și centralele nucleare este de obicei asociată cu răcirea condensatoarelor. Apa caldă este răcită în turnuri de răcire. Apa încălzită este apoi returnată în mediul acvatic. Ca urmare a deversării apei încălzite în corpurile de apă, au loc procese nefavorabile, care duc la eutrofizarea rezervorului, o scădere a concentrației de oxigen dizolvat, dezvoltarea rapidă a algelor și o reducere a diversității speciilor faunei acvatice. Ca exemplu de astfel de impact al centralelor termice asupra mediului acvatic, pot fi citate următoarele: Limitele pentru încălzirea apei în rezervoare naturale admise de actele normative sunt: ​​30 C vara și 50 C iarna.

De asemenea, trebuie spus că poluarea termică duce și la modificări ale microclimatului. Astfel, apa care se evaporă din turnurile de răcire crește brusc umiditatea aerului din jur, ceea ce duce, la rândul său, la formarea de ceață, nori etc.

Principalii consumatori de apă de proces consumă aproximativ 75% din consumul total de apă. În același timp, acești consumatori de apă sunt principalele surse de poluare cu impurități. La spălarea suprafețelor de încălzire ale unităților de cazane ale unităților în serie ale centralelor termice cu o capacitate de 300 MW, se formează până la 1000 m3 de soluții diluate de acid clorhidric, sodă caustică, amoniac, săruri de amoniu, fier și alte substanțe.

În ultimii ani, noile tehnologii utilizate în alimentarea cu apă de reciclare au făcut posibilă reducerea de 40 de ori a necesarului de apă dulce al stației. Ceea ce, la rândul său, duce la o reducere a deversării apei tehnice în corpurile de apă. Există însă și anumite dezavantaje: ca urmare a evaporării apei furnizate machiajului, conținutul de sare crește. Din motive de prevenire a coroziunii, formarii calcarului si protectiei biologice, in aceste ape se introduc substante care nu sunt inerente naturii. În timpul deversării apei și a emisiilor atmosferice, sărurile pătrund în atmosferă și în apele de suprafață. Sărurile intră în atmosferă ca parte a hidroaerosolilor antrenați de picături, creând un anumit tip de poluare. umezirea teritoriului și a structurilor înconjurătoare, care provoacă înghețarea drumurilor, coroziunea structurilor metalice și formarea de pelicule umede conductoare de praf pe elementele aparatelor de comutare exterioare. În plus, ca urmare a antrenării prin picurare, reaprovizionarea apei circulante crește, ceea ce presupune o creștere a costurilor pentru nevoile proprii ale stației.

O formă de poluare a mediului asociată cu modificările temperaturii acestuia, rezultată din emisiile industriale de aer încălzit, gaze reziduale și apă, a atras recent din ce în ce mai multă atenția ecologiștilor. Formarea așa-numitei „insule” de căldură care are loc peste mari zone industriale este binecunoscută. În orașele mari, temperatura medie anuală este cu 1-2 0C mai mare decât în ​​zona înconjurătoare. În formarea unei insule de căldură, nu numai emisiile de căldură antropică joacă un rol, ci și modificările componentei de undă lungă a balanței radiațiilor atmosferice. În general, caracterul nestaționar al proceselor atmosferice crește pe aceste teritorii. Dacă acest fenomen se dezvoltă excesiv, ar putea avea un impact semnificativ asupra climei globale.

Modificările regimului termic al corpurilor de apă datorate deversării apelor uzate industriale calde pot afecta viața organismelor acvatice (ființe vii care trăiesc în apă). Există cazuri cunoscute când deversarea apelor calde a creat o barieră termică pentru peștii în drum spre zonele de depunere a icrelor.

Concluzie

Astfel, impactul negativ al impactului termic al întreprinderilor energetice asupra mediului se exprimă, în primul rând, în hidrosferă - în timpul deversării apelor uzate și în atmosferă - prin emisii de dioxid de carbon, care contribuie la efectul de seră. În același timp, litosfera nu este omisă - sărurile și metalele conținute în apa reziduală intră în sol, se dizolvă în acesta, ceea ce provoacă o modificare a compoziției sale chimice. În plus, impactul termic asupra mediului duce la modificări ale regimului de temperatură în zona întreprinderilor energetice, care, la rândul lor, pot duce la înghețarea drumurilor și a solului în timpul iernii.

Consecințele impactului negativ al emisiilor provenite de la instalațiile energetice asupra mediului sunt deja resimțite astăzi în multe regiuni ale planetei, inclusiv în Kazahstan, iar în viitor ele amenință cu o catastrofă de mediu globală. În acest sens, dezvoltarea măsurilor de reducere a emisiilor de poluanți termici și implementarea lor practică sunt foarte relevante, deși necesită adesea investiții de capital semnificative. Acesta din urmă este principalul obstacol în calea implementării pe scară largă în practică. Deși multe probleme au fost rezolvate în mod fundamental, acest lucru nu exclude posibilitatea unei îmbunătățiri ulterioare. Trebuie avut în vedere că o scădere a emisiilor termice, de regulă, presupune o creștere a eficienței centralei.

Poluarea termică poate avea consecințe grave. Conform previziunilor lui N.M. Svatkov, modificări ale caracteristicilor mediului (creșterea temperaturii aerului și modificări ale nivelului oceanelor lumii) în următorii 100-200 de ani pot provoca o restructurare calitativă a mediului (topirea ghețarilor, o creștere a nivelului oceanelor lumii prin 65 de metri și inundarea unor suprafețe vaste de teren).

Lista surselor utilizate

1. Skalkin F.V. si altele.Energia si mediul. - L.: Energoizdat, 1981

2. Novikov Yu.V. Protectia mediului. - M.: Mai sus. scoala, 1987

3. Stadnitsky G.V. Ecologie: manual pentru universități. - Sankt Petersburg: Khimizdat, 2001

4. S.I.Rozanov. Ecologie generală. Sankt Petersburg: Editura Lan, 2003

5. Alisov N.V., Khorev B.S. Geografia economică și socială a lumii. M.:

6. Gardariki, 2001

7. Chernova N.M., Bylova A.M., Ecologie. Manual pentru institute pedagogice, M., Educație, 1988

8. Kriksunov E.A., Pasechnik V.V., Sidorin A.P., Ecologie, M., Editura Buttard, 1995

9. Biologie generală. Materiale de referință, Alcătuit de V.V. Zaharov, M., Editura Buttard, 1995

Documente similare

Substanțe care poluează atmosfera, compoziția lor. Plăți pentru poluarea mediului. Metode de calcul a emisiilor de poluanți în atmosferă. Caracteristicile întreprinderii ca sursă de poluare a aerului, calculul emisiilor folosind exemplul unității de sănătate și wellness Raduga.

lucrare de curs, adăugată 19.10.2009


Caracteristicile generale ale ingineriei termoenergetice și emisiile acesteia. Impactul întreprinderilor asupra atmosferei la utilizarea combustibililor solizi și lichizi. Tehnologii ecologice de ardere a combustibilului. Impactul utilizării gazelor naturale asupra atmosferei. Protectia mediului.

test, adaugat 11.06.2008


Caracteristicile situației de mediu rezultate din activitățile economice din orașul Abakan. Evaluarea gradului de poluare a mediului ca urmare a emisiilor de produse toxice de ardere, Calculul daunelor ecologice si economice cauzate de incendii.

test, adaugat 25.06.2011


Factori care influențează poluarea mediului prin transportul auto. Influența modurilor de conducere asupra emisiilor vehiculelor. Impactul condițiilor climatice asupra emisiilor. Model de modificări ale concentrației de plumb pe parcursul anului.

test, adaugat 08.05.2013


Caracteristicile industriilor din Volgograd și contribuția lor la degradarea mediului. Natura efectelor nocive ale emisiilor asupra oamenilor. Risc cancerigen pentru sănătatea publică din emisiile atmosferice de la Volgograd Aluminium OJSC.

lucrare de curs, adăugată 27.08.2009


Evaluarea impactului instalațiilor industriale asupra condițiilor de mediu din Kazahstan. Specificul poluării rezultate din exploatarea centralelor termice. Analiza modificărilor condițiilor geoecologice de mediu sub influența unei centrale termice.

teză, adăugată 07.07.2015


Relevanța emisiilor de curățare de la centralele termice în atmosferă. Substanțe toxice în combustibil și gaze de ardere. Conversia emisiilor nocive de la centralele termice în aerul atmosferic. Tipuri și caracteristici ale colectoarelor de cenușă. Prelucrarea combustibililor cu sulf înainte de ardere.

lucrare curs, adăugată 01/05/2014


Perturbarea mediului natural ca urmare a activității umane. Schimbările climatice, poluarea atmosferică și a hidrosferei, degradarea terenurilor, efectul de seră. Modalități de prevenire a unei catastrofe climatice și ecologice globale.

rezumat, adăugat 12.08.2009


Factori care influenţează eficienţa funcţionării şi dezvoltării transportului feroviar. Impactul instalațiilor de transport feroviar asupra mediului, caracteristici integrale pentru evaluarea nivelului acestuia și determinarea siguranței mediului.

prezentare, adaugat 15.01.2012


Aspecte socio-politice și ecologice-economice ale problemei protecției mediului. Probleme globale de mediu, semne ale unei crize în creștere. Poluarea terenurilor și a solului ca urmare a impactului antropic. Perturbarea și reabilitarea terenului.

incendiul dăunează mediului oamenilor

Orice incendiu este un fenomen social periculos care provoacă pagube materiale și prejudicii vieții și sănătății umane.

Dacă se dezvoltă un incendiu, o persoană poate fi în pericol de moarte din următoarele motive:

• 1) efecte termice asupra organismului;
• 2) formarea de monoxid de carbon și alte gaze toxice;
• 3) lipsa de oxigen.

Sarcina 1. Întrebare teoretică

Textul trebuie să fie scris într-un limbaj concis, competent din punct de vedere tehnic; tot materialul utilizat trebuie să fie menționat în text. La sfârșitul sarcinii ar trebui să existe o listă de referințe utilizate. Volumul total al răspunsului la sarcina teoretică trebuie să fie de cel puțin 5 pagini tipărite.

Tabelul 1.

Efecte termice asupra corpului uman

Este important de luat în considerare faptul că un efect termic direct asupra unui organism viu în timpul unui incendiu este posibil numai atunci când o persoană, fiind pe deplin conștientă, nu se poate proteja sau nu poate lua nicio contramăsuri deoarece este inconștientă. Percepția durerii ca un impuls de avertizare privind deteriorarea termică a suprafeței corpului (de exemplu, formarea de vezicule) depinde de intensitatea fluxului de căldură și de timpul de expunere a acestuia. Materialele cu ardere rapidă și cu o putere calorică ridicată (de exemplu, bumbac, acetați de celuloză, fibre de poliacrilonitril etc.) lasă puțin timp între senzația de durere (semnal de avertizare) și deteriorarea suprafeței corpului.

Daunele cauzate de radiațiile termice se caracterizează prin următoarele date:

Încălzire până la 60 °C. Eritem (roșeață a pielii).

Încălzire până la 70 °C. Vesicația (formarea de vezicule).

Încălzire până la 100 °C. Distrugerea pielii cu conservarea parțială a capilarelor.

Încălzire peste 100 °C. Arsura musculara.

Detectarea unor astfel de efecte termice indirecte înseamnă că organismul se afla la o anumită distanță de locul arderii active și a fost expus manifestărilor sale secundare - încălzirea prin absorbția energiei radiante și transferul de căldură prin aer încălzit.

Pentru majoritatea oamenilor, moartea din cauza CO se realizează la o concentrație de carboxihemoglobină de 60% în sânge. La 0,2% CO în aer, este nevoie de 12-35 de minute în caz de incendiu pentru a forma 50% carboxihemoglobină. În aceste condiții, o persoană începe să se sufoce și nu își poate coordona mișcările și își pierde cunoștința. La 1% CO durează doar 2,5-7 minute pentru a ajunge la aceeași concentrație de carboxihemoglobină, iar cu expunerea la o concentrație de 5% CO durează doar 0,5-1,5 minute. Copiii sunt mai afectați de monoxidul de carbon decât adulții. Inhalarea dublă profundă a 2% CO2 într-un amestec gazos are ca rezultat pierderea conștienței și moartea în două minute.

Cantitatea de monoxid de carbon absorbită în sânge este determinată în plus față de concentrația de CO de următorii factori:

• 1) viteza de inhalare a gazului (cu creșterea vitezei, cantitatea de CO absorbită crește);
• 2) natura activității sau lipsa acesteia, care determină nevoia de oxigen și, prin urmare, absorbția monoxidului de carbon;
• 3) sensibilitatea individuală la acțiunea gazului.

Dacă testul de sânge al victimei arată cantitatea minimă de CO care duce la moarte, atunci aceasta poate indica o expunere prelungită la concentrații relativ scăzute de gaz într-un proces mic de ardere mocnit. Pe de altă parte, dacă se detectează o concentrație foarte mare de CO în sânge, atunci aceasta indică o expunere mai scurtă la o concentrație mult mai mare de gaz eliberat în condiții severe de incendiu.

Arderea incompletă contribuie la formarea, împreună cu monoxidul de carbon, a diferitelor gaze toxice și iritante. Gazul toxic dominant din punct de vedere al pericolului este vaporii de acid cianhidric, care se formează în timpul descompunerii multor polimeri. Un exemplu al acestora sunt poliuretanii, prezenți în multe acoperiri, vopsele și lacuri; spumă poliuretanică semirigidă, potrivită pentru toate tipurile de draperii de mobilier; spumă poliuretanică rigidă folosită ca izolație pentru tavane și pereți. Alte materiale care conțin azot în structura lor moleculară produc, de asemenea, cianură de hidrogen și dioxid de azot la descompunere și ardere. Aceste produse sunt formate din păr, lână, nailon, mătase, uree și polimeri de nitril acrilic.

Pentru a determina cauza morții dacă conținutul de CO din sânge este scăzut și nu există alte cauze, este necesar să se analizeze sângele pentru prezența cianurii de hidrogen (HC). Prezența sa în aer într-o cantitate de 0,01% provoacă moartea în câteva zeci de minute. Cianură de hidrogen poate fi reținută pentru o lungă perioadă de timp în reziduul udat. Un investigator de incendiu care încearcă să detecteze prezența lichidelor inflamabile prin miros poate să nu poată detecta concentrațiile letale de HCL, care desensibilizează nasul la mirosuri.

Alte gaze toxice, cum ar fi protoxidul de azot și protoxidul de azot, sunt, de asemenea, produse atunci când polimerii care conțin azot ard. Polimerii care conțin clor, în principal clorura de polivinil (RUS, PVC), formează clorură de hidrogen - un gaz foarte toxic, care în contact cu apa, ca și clorul, sub formă de acid clorhidric, provoacă coroziune severă a elementelor metalice.

Polimerii care conțin sulf, poliesteri sulfonici și cauciuc vulcanizat - formează dioxid de sulf, hidrogen sulfurat și sulfură de carbonil. Sulfura de carbonil este semnificativ mai toxică decât monoxidul de carbon. Polistirenii, adesea folosiți ca materiale de ambalare, în fitingurile de difuzie a luminii etc., în timpul descompunerii și arderii, formează monomer de stiren, care este, de asemenea, un produs toxic.

Toți polimerii și produsele petroliere, atunci când se dezvoltă arderea, pot forma aldehide (formaldehidă, acroleină), care au un efect iritant puternic asupra sistemului respirator al unui organism viu.

O scădere a concentrației de oxigen din atmosferă sub 15% (vol.) complică schimbul de gaze în alveolele pulmonare, chiar până la încetarea completă. Când conținutul de oxigen scade de la 21% la 15%, activitatea musculară este slăbită (înfometarea de oxigen). La concentrații de 14% până la 10% oxigen, conștiința este încă păstrată, dar capacitatea de a naviga în mediu scade, iar prudența se pierde. O scădere suplimentară a concentrației de oxigen de la 10% la 6% duce la colaps (pierderea completă a rezistenței), dar cu ajutorul aerului proaspăt sau oxigenului, starea poate fi prevenită.