ПРИМЕР РАСЧЕТА

Расчет выполнен по исходным данным, приведенным в табл..

1. Коэффициент А 140.00

2. Высота трубы, H (м) 23.52

3. Диаметр устья трубы D (м) 1.00

4. Средняя скорость выхода газов w0 (м/с) 9.50

5. Температура газовоздушной смеси Tг (град.C) 128.00

6. Температура окружающего воздуха Тв (град.C) 20.00

7. Фоновая концентрация вещества в приземном слое воздуха 0.27500

8. Вещество (ПЫЛЬ, ЗОЛА - 0, газообразное вещество - 1) 1

9. Масса вещества, выбрасываемого в атмосферу М (г/c) 9.75

10. ПДК (мг/м^3) 0.50

11. Степень очистки (%) 72.50

Расчеты концентраций вдоль оси факела производятся с помощью программы «Vibros 52», составленной на ЭВМ.

1) Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества с_м на расстоянии х_м от источника с круглым отверстием при неблагоприятных метеоусловиях определяется по формуле:

, (3)

где: А = 140 – коэффициент, зависящий от температурной стратификации (расслоения) атмосферы (для Московской области);

М – массовый расход вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из устья источника;

h=1 – коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (при перепаде высот менее 50 м на 1 км длины, h=1);

Н = 30 – высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников Н = 2 м);

DТ – разность температур между температурой выбрасываемых газов Т_г и температурой окружающего воздуха Т_в, °С;

 

DТ = Т_г - Т_в = 128-20=108 ⁰С;

V_г – расход газов, м³/с,

,

где: D – диаметр устья источника выбросов, м;

w_о – средняя скорость выхода газов из устья источника, м/с.

Средняя скорость выхода газов из устья истечения выбросов определяется подстановкой данных, взятых из технического задания D = 1 м и V_г = 7,50 м³/с:

м/с.

Значение коэффициента F для вредных газообразных веществ принимается равным единице (F = 1), а для пыли и золы в зависимости от степени предварительной их очистки m (при m=60%: F = 3).

Значения коэффициентов m и n определяют в зависимости от параметров f, v_м, v и f_e по следующим формулам:

 

, (4)

 

, (5)

(6)

. (7)

Коэффициент m рассчитывается в зависимости от коэффициента f.

При f <100 и f<f_e он определяется по формуле:

(8)

 

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от v_м: ,

, (9)

.

Так как в нашем случае , то

Так как вредные вещества SO₂ и NO₂ обладают однонаправленным действием, то необходимо в расчетах использовать приведенные массы и фоновые концентрации выбросов.

М_с=М_SO2+М_{NO2 ;} (10)

С_с=С _SO2+С _{NO2 .} (11)

М_с=9+0,3 ;

С_с=0,15+0,05 .

По формуле (3) рассчитаем максимальные концентрации SO₂ и NO₂ (F=1) и золы (F=3) в приземном слое воздуха:

мг/м³.

мг/м³.

2) Расстояние x_м от источника выбросов, при котором достигается максимальное значение концентрации с_м, определяется по выражению:

, (12)

где безразмерный коэффициент d находится при по формуле:

при vм 0,5, при 0,5 < vм 2, при vм > 2.

В нашем случае 0,5 < v_м 2, поэтому:

Определим расстояние x_м для SO₂ и NO₂ (F=1) и золы (F=3) при d=12,3, Н=30 м:

м

м

Значение опасной скорости u_м на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение с_м, будет одинаковой как для газов, так и для пыли. В случае f<100, u_м определяется по формуле (5):

uм = 0,5 uм = vм

при vм 0,5, при 0,5 < vм 2, при vм > 2.

Так как 0,5 < v_м 2, то u_м = v_м.

 

3) Рассчитаем распределение концентраций по оси факела, направленной в сторону селитебной зоны.

При опасной скорости ветра u_м приземная концентрация вредных веществ с в атмосфере на различных расстояниях х от источника выброса определяется по формуле:

, (13)

где с_м – максимальная концентрация газов (золы) в приземном слое воздуха,

s₁ – безразмерный коэффициент, зависящий от X=х/х_м и коэффициента F, определяется по формуле:

при X 1,   при 1 < X 8,   при F 1,5 и X > 8,   при F > 1,5 и X > 8

 

Для газов коэффициент s₁ и приземные концентрации вредных веществ с в атмосфере на различных расстояниях х от источника выбросов равняются:

 

х=100 Х = = 0,272:

;

 

х=500 Х = = 1,36:

х=2000 Х = = 5,43:

;

На основе полученных данных из таблиц ПРИЛОЖЕНИЯ 2 иПРИЛОЖЕНИЯ 3 строится зависимость с=f(X), где с - концентрация вещества, загрязняющего атмосферу в приземном слое воздуха. Она приводится на рисунке 2:

Рис. 2. Изменение суммарной концентрации SO₂, NO₂, приведенной к SO₂, а также золы вдоль оси факела