Линейными газовыми потоками. Аналогично другим этапам реализации процесса снижения загрязнения воздушной среды, эффективность процесса принудительного рассеивания ЗВ выражаетсяАналогично другим этапам реализации процесса снижения загрязнения воздушной среды, эффективность процесса принудительного рассеивания ЗВ выражается формулой:
Под эффективностью первого этапа рассеивания понимают отношение счетной концентрации пыли за пределами струи выброса к ее начальному значению п0. Удельное количество п' частиц пыли, проходящее через сечение S в единицу времени, является функцией эффективности первого этапа рассеивания. Таким образом, эффективность ЕI-рпэф определяет интенсивность разбавления струи на всем протяжении первого этапа процесса и описывается выражением:
На практике обычно используют формулу эффективности, аналогичную по конструкции и смыслу формуле Лэнгмюра:
где Z* = 0,5 — поправка Лэнгмюра.
Для определения эффективности второго этапа рассеивания используют формулу, аналогичную (10.2):
где n’’ определяют методом маркеров. Эффективность Е2-рпэф определяет долю частиц, покинувших область, ограниченную поверхностью F. Подставив (10.2) и (10.5) в (10.1), получим параметрическую зависимость эффективности для процесса принудительного ПГР. В основе получения параметрической зависимости энергоемкостного показателя процесса принудительного ПГР находится зависимость (9.7), в которой необходимо математически описать отдельные виды полезной и затраченной энергии. Полезная энергия: 1. Кинетическая энергия частиц ЗВ, разудаляющихся в активной зоне ПГР:
2. Кинетическая энергия хаотических пульсаций частиц ЗВ: Второй этап рассеивания ЗВ в атмосфере характеризуется уже незначительным влиянием параметров источника выброса на поведение примеси. За критическим значением сечения S факела выброса кинетическая энергия струи уравновешивается за счет флотационных эффектов. На втором этапе проявляются эффекты, связанные с атмосферной турбулентностью. При этом витание частиц ЗВ осуществляется как за счет направленного переноса, вызываемого крупномасштабными вихревыми потоками и ламинарными течениями, так и за счет хаотических пульсаций скорости ветра. Полезной энергией в данном случае является энергия хаотических пульсаций, поскольку именно она способствует такому распространению дисперсной примеси, при котором ее концентрация падает. Так же, как и на первом этапе, происходит равномерное во всех направлениях удаление частиц ЗВ друг от друга. Параметр, оценивающий энергию турбулентного перемешивания, выражается зависимостью:
где WuТ, WvТ, WwТ - параметры, оценивающие удельную энергию турбулентного перемешивания частиц по их продольной, поперечной и вертикальной составляющим скорости. Используя понятие удельной энергии Si (Дж/кг) частицы для каждой компоненты скорости, зависимость (10.7) можно записать:
где F - площадь поперечного сечения области турбулентного перемешивания на уровне дыхания (около 1,5-2,0 м от поверхности земли), м2; п" - количество частиц ЗВ, проходящих через сечение F в единицу времени, 1/(м2 с). Параметр п' определяет начальную концентрацию ЗВ на втором этапе процесса. В результате турбулентного обмена на рассматриваемой поверхности F образуется аэродисперсная система с остаточной концентрацией п". Выразив в (10.8) массу частицы ЗВ через плотность и ее размер, получим:
Энергетический параметр WIIТ определяет полезную кинетическую энергию, пошедшую на рассеивание частиц ЗВ в факеле выброса, когда значения параметров источника уже не влияют на поле концентрации ЗВ в области рассеивания и основную роль в этом процессе играют атмосферные эффекты. 3. Энергия гравитационного осаждения частиц ЗВ: Третий этап характеризуется гравитационным высевом аэрозоля из воздушной среды. Соответствующий энергетический параметр определяется аналогично описанным ранее:
Затраченная энергия: Для реализации процесса аэродинамического рассеивания пыли в атмосфере необходимы конкретные технические средства, позволяющие достичь соответствующих технологических параметров. Таковыми могут являться побудители тяги газовоздушных потоков (вентиляторы, дымососы, компрессоры и т.п). Все они требуют для своей работы определенных энергетических затрат. Так, энергетический параметр побудителя тяги в случае использования вентилятора для выброса ЗВ в атмосферу, характеризует энергию воздушной струи в сечении нагнетающего патрубка и описывается уравнением:
где НПТ - давление в сечении нагнетающего патрубка вентилятора, Па; ΔНПТ - потери давления на участке от нагнетающего патрубка вентилятора до выхлопного сечения воздуховода, Па; QПТ –расход вентиляционного воздуха в сечении патрубка, м3/с. Подставив (10.6), (10.9), (10.10) и (10.11) в (9.7), получим параметрическую зависимость энергоемкостного показателя для процесса принудительного ПГР.
|
(1.10)
(10.2)
(10.3)
(10.4)
(10.5)
(10.6)
(10.7)
(10.8)
(10.9)
.10)
(10.11)
