система для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств

Формула изобретения

СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ ВЫБРОСОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащая всасывающие решетки, соединенные каналами с подземными трубопроводами, вентиляторы для создания в трубопроводах направленного перемещения выхлопных газов, встроенные в трубопроводы устройства для катализа и/или абсорбции вредных компонентов выхлопных газов и коллекторы ливневых и/или городских канализационных сетей, отличающаяся тем, что всасывающие решетки выполнены в виде ограждающих городские магистрали турникетов, горизонтальные трубчатые элементы которых размещены как минимум на двух уровнях, выполнены с горизонтальными щелевыми прорезями и сообщены посредством выполненных в виде стоек каналов с указанными подземными трубопроводами, при этом устройства для катализа и/или абсорбции снабжены нагревателями и выходными трубопроводами, торцы которых опущены в коллекторы ливневых и/или городских канализационных сетей, отношение объемов которых к собираемому за единицу времени объему выбросов равно времени самораспада наиболее канцерогенного компонента выбросов двигателей транспортных средств, а соотношение площадей сечений нижнего и верхнего трубчатых элементов турникетов составляет 1 - 1,5 - 1, горизонтальные щелевые прорези в нижнем трубчатом элементе размещены со стороны магистрали, в верхнем - со стороны пешеходной дорожки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к проблеме улавливания и нейтрализации выхлопных газов автотранспорта и продуктов испарения топлива, пролитого на проезжую часть дорог.

Известна система для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств, содержащая всасывающие решетки, соединенные каналами с подземными трубопроводами, вентиляторы для создания в трубопроводах направленного перемещения выхлопных газов, встроенные в трубопроводы устройства для катализа и/или абсорбции вредных компонентов выхлопных газов и коллекторы ливневых и/или городских канализационных сетей.

Недостатки этой системы - низкие надежность и эффективность работы систем сбора и нейтрализации выхлопных газов двигателей, т.к. не все выделившиеся в атмосферу газы могут быть затянуты через решетки, лежащие на поверхности магистрали, много газа поднимают автомобили над магистралью. Использование решеток ливневой канализации требует постоянного за ними ухода и чистки. И главное, защищать от вредных выбросов автотранспорта нужно в первую очередь не водителей, а пешеходов, и особенно детей, т.к. ребенок, сидящий в коляске на тротуаре улицы с большим движением транспорта, вдыхает гораздо больше токсических веществ, чем мать, которая с ним гуляет.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы системы сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств.

Поставленная цель достигается тем, что система для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств содержит всасывающие решетки, соединенные каналами с подземными трубопроводами, вентиляторы для создания в трубопроводах направленного перемещения выхлопных газов, встроенные в трубопроводы устройства для катализа и/или абсорбции вредных компонентов выхлопных газов и коллекторы ливневых и/или городских канализационных сетей, имеет существенные отличия, заключающиеся в том, что всасывающие решетки выполнены в виде ограждающих городские магистрали турникетов, горизонтальные трубчатые элементы которых размещены как минимум на двух уровнях, выполнены с горизонтальными щелевыми прорезями и сообщены посредством выполненных в виде стоек каналов с указанными подземными трубопроводами. Устройства для катализа и/или абсорбции снабжены нагревателями и выходными трубопроводами, торцы которых опущены в коллекторы ливневых и/или городских канализационных сетей, отношение объемов которых к собираемому за единицу времени объему выбросов равно времени самораспада наиболее канцерогенного компонента выбросов двигателей транспортных средств. Отношение площадей сечений нижнего и верхнего трубчатых элементов турникетов составляет (1-1,5)/1. Горизонтальные щелевые прорези в нижнем трубчатом элементе размещены со стороны магистрали, в верхнем - со стороны пешеходной дорожки.

На фиг. 1 приведена схема расположения оборудования системы для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств; на фиг. 2 - один луч системы, вертикальный разрез; на фиг. 3 - одно звено всасывающих трубопроводов; на фиг. 4 - верхний и нижний трубчатые элементы; на фиг. 5 - одно звено всасывающих трубопроводов, изометрия; на фиг. 6 - один луч системы над поверхностью земли, изометрия.

Система для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств состоит из всасывающих решеток 1, выполненных в виде ограждающих городские магистрали 2 турникетов, которые устанавливают как минимум на двух уровнях - два горизонтальных трубчатых элемента, нижний 3 и верхний 4 (возможно три и т.д.). Всасывающие трубчатые элементы 3 и 4 снабжены горизонтальными щелевыми прорезями 5. Щелевые прорези 5 на нижнем 3 трубчатом элементе выполняют со стороны магистрали 2, а на верхнем 4 - со стороны пешеходной дорожки 6. Отношение площадей нижнего 3 трубчатого элемента к верхнему 4 выбирают в соотношении (1-1,5)/1. Трубчатые элементы 3 и 4 крепятся к стойкам 7 и имеют с ними сквозные внутренние каналы. Стойки 7 соединяют с подземными трубопроводами 8, которые соединяют с всасывающим патрубком вентилятора 9. Выходной патрубок 10 вентилятора 9 соединен с устройствами 11 для катализа и/или абсоpбции вредных компонентов выхлопных газов, которые размещают в корпусе 12. Устройства 11 снабжены нагревателями 13 и выходными трубопроводами 14, торцы которых опущены в коллекторы 15 ливневых и/или городских канализационных сетей. Отношение объемов коллекторов 15 ливневых и/или городских канализационных сетей, приходящихся на одну систему для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств, к объему выбросов, собираемому за единицу времени, равно времени самораспада наиболее канцерогенного компонента (бенз(а)-пирена- 5 ч) выбросов двигателей транспортных средств.

Система работает следующим образом. Автомобильный транспорт, проезжая регулируемый перекресток, выбрасывает в атмосферу вредные вещества (в городах примерно 60% загрязнений атмосферы приходится на автотранспорт). Условия горения топлива в цилиндре двигателя автомобиля таковы, что они способствуют образованию сложных ароматических соединений, некоторые из которых относятся к категории сильных канцерогенов, в частности бенз(а)пирен (период распада 5-6 ч).

Выбросы двигателей всасываются в нижние 3 и верхние 4 трубчатые элементы через щелевые прорези 5, что обеспечивает надежный сбор выбросов двигателей не только с полотна магистрали 2, но и со стороны пешеходной дорожки 6 (такой вариант противоположного расположения щелевых прорезей более эффективно собирает выбросы двигателей, чем одностороннее расположение щелевых прорезей в сторону магистрали). Уровни расположения всасывающих трубчатых элементов выбирают из условия перекрытия попадания выбросов в зону дыхания ребенка и взрослого, так нижний 3 трубчатый элемент располагают на уровне 300-400 мм от поверхности магистрали, а верхний 4 - на уровне 800-900 мм. В зависимости от количества транспорта, размеров перекрестка, атмосферных явлений и т. д., на указанных уровнях оказывается различное количество выбросов и колеблется оно в соотношении 1,5:1 или 1:1 (нижний уровень/верхний уровень), т.е. площади сечений нижнего 3 и верхнего 4 трубчатых элементов должны быть либо равны, либо сечение нижнего 3 в 1,5 раза больше сечения верхнего 4, чтобы обеспечить надежный сбор распределившихся по уровням количеств выбросов. Из горизонтальных трубчатых элементов 3 и 4 газы по стойкам 7 и подземным трубопроводам 8 вентилятором 9 подаются в устройства 11, которые заполнены, например, цеолитами, являющимися сильными поглотителями вредных газов. Дальше очищенный воздух выбрасывается по выходным трубопроводам 14 в коллекторы 15 ливневых и/или городских канализационных сетей. Цеолиты после набора предельного объема вредных компонентов должны очищаться путем разложения всех вредностей на простые составляющие, что достигается нагревом цеолита, в зависимости от марки, до определенной температуры при помощи нагревателей 13. Отношение объемов коллекторов 15 ливневых и/или городских канализационных сетей, приходящихся на одну систему для сбора и переработки газов, к объему выбросов, собираемому за единицу времени, равно времени самораспада наиболее концерогенного компонента - бенз(а)пирена, что практически полностью исключает его попадание в зону дыхания пешеходов, т. к. обеспечивается двойная защита, это пропуск газов через катализатор и/или абсорбер и саморазложение остатков естественным путем в коллекторах ливневых и/или канализационных сетей.

Таким образом, предложенная система для сбора и переработки выбросов двигателей транспортных средств более надежна и эффективна, чем существующие.