По исходным данным табл. 1 рассчитать максимальную приземную концентрацию 3В, создаваемую ИЗА, найти её удаление от ИЗА - Хм и концентрации 3В по оси факела выбросов и перпендикулярно ей для точек, отстоящих от ИЗА на удалении Хм/2, Хм, 3Хм и 6Хм. По результатам расчетов построить требуемые профили приземных концентраций, определить длину зоны загрязнения, превышающую среднесуточную ПДК, и ее ширину в заданных точках, найти радиус зоны влияния. Рассмотреть и предложить инженерные решения по снижению приземных концентраций ЭВ, рассчитать требуемую для этого высоту трубы, эффективность предварительной очистки выбросов и величины ПДВ.
Таблица 1 Исходные данные
Вариант Масса выбросов CO, г/с
Высота трубы Н, м Диаметр устья трубы
Д, м
Скорость выхода газовоздушной струи W0, м/c Разница температур выбросов и наружного воздуха,Т,С
4 370 31 1,4 2,5 190
Среднесуточная ПДК СО равна 3 мг/м3.
Решение
Определяем расход газовоздушной смеси V м3/с, безразмерные параметры f , Vм, m, n, d и значение опасной скорости ветра (при Uм достигается максимальная приземная концентрация ЗВ) Uм , м/с:
V1=π⋅D24⋅ϖ0=3,14⋅1,424⋅2,5=3,847 м3/с
f=1000ω02⋅ДH2⋅ΔT=10002,52⋅1,431⋅190=1,486
Vм=0,65⋅3V⋅ΔΤH=0,65⋅33,847⋅19031=1,864
m=10,67+0,1∙f+0,34∙3f=10,67+0,1∙1,486+0,34∙31,486=0,848
n = 0,532⸱Vм2-2,13∙Vм+3,13=0,532⸱1,8642-2,13∙1,864+3,13=1,008
d=4,95∙Vм1+0,283f=4,95∙1,8641+0,2831,486=12,175
uм=Vм=1,864 м/с
Рассчитываем максимальную концентрацию 3В См, мг/м3, и расстояние Хм, м, от ИЗА до точки См по формулам:
См=А∙М∙F∙m∙n∙ηН2∙3V∙∆T
Хм=(5-F)4∙d∙H
где А - безразмерный коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (распределение температур воздуха по высоте, влияющее на его вертикальное перемещение), который равен для Твери и Тверской области 160;
М - масса выбросов 3В, г/с;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания выбросов (для газов F= I);
- безразмерный коэффициент, отражающий влияние рельефа местности (для ровной и слабопересеченной местности равен 1,0).
См=160∙370∙1∙0,848∙1,008∙1312∙33,847∙190=5,846 мг/м3
Хм=(5-1)4∙12,175∙31=377,425 м
Вычисляем приземные концентрации 3В Сi , мг/м3, по оси факела выброса Xi , м, (на удалениях Хм/2, ЗХм и 6Хм) по формуле
Ci=Cм·Si
где Si - безразмерный коэффициент, определяемый по формулам:
Si = 3(Хi/Хм)4 - 8(Хi/Хм)3 + 6(Хi/Хм)2 при Хi/Хм≤1
Si = 1,13/0,13(Хi/Хм)2+1
Хм/2 = 377,425/2=188,713 м (Хi/Хм)=188,713/377,425=0,5
Si = 3(0,5)4 - 8(0,5)3 + 6(0,5)2 = 0,686 C188,713=5,846·0,686=4,01 мг/м3
3Хм= 1132,275 м (Хi/Хм) =3
Si = 1,13/(0,13·32+1)=0,521C1132,275=5,846·0,521=3,046 мг/м3
6Хм= 2264,55 м (Хi/Хм)= 6
Si = 1,13/(0,13·62+1)=0,199C2264,55=5,846·0,199=1,163 мг/м3
Определяем приземные концентрации 3В Су, мг/м3, на перпендикулярах к оси факела выброса при расстояниях от ИЗА Хм, 3Хм и 6Хм по формулам:
Су =S2⸱Cм для Хм;
Cy = S2⸱Ci для 3Хм и 6Хм.
где S2 - безразмерный коэффициент, который рассчитывают по значению аргумента tу при опасной скорости ветра Uм.
Величину tу находим по формуле:
при Uм≤5 ty=Uм∙Уi2xi2
где Уi - расстояние по перпендикуляру от оси факела выбросов, м (принимаем Уi = 50, 100, 200, 300 и 400 м);
Xi - расстояние от ИЗА до рассматриваемого удаления данного перпендикуляра, м (Xi =Хм, 3Хм и 6Хм).
Значение S2 определяем по формуле:
S2=1(1+5ty+12,8ty2+17ty3+45,1ty4)2
Результаты расчетов сведем в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчет приземных концентраций Су, мг/м3
Х, м ty
S2 Су, мг/м3
Уi = 50 м
188,713 0,131 0,270 1,082
1132,275 0,004 0,964 2,937
2264,55 0,001 0,991 1,152
Уi = 100 м
188,713 0,523 0,006 0,024
1132,275 0,015 0,865 2,634
2264,55 0,004 0,964 1,121
Уi = 200 м
188,713 2,094 0 0
1132,275 0,058 0,559 1,702
2264,55 0,015 0,865 1,006
Уi = 300 м
188,713 4,711 0 0
1132,275 0,131 0,270 0,822
2264,55 0,033 0,721 0,838
Уi = 400 м
188,713 8,375 0 0
1132,275 0,233 0,098 0,297
2264,55 0,058 0,559 0,650
Приступаем к анализу результатов расчетов и выработке инженерных решений по защите атмосферы.
Строим профили приземных концентраций ЗВ
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
