Промышленным предприятием осуществляется выброс газовоздушной смеси, содержащей вредную примесь, в атмосферу из одиночного источника (трубы). Параметры источника выброса, расход газовоздушной смеси, содержание в смеси вредной примеси и ее ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов для каждого варианта приведены в таблице.
Требуется:
определить:
предельно допустимый выброс примеси в атмосферу (ПДВ);
максимальную приземную концентрацию примеси Сm;
расстояние от источника выброса, на котором достигается максимальная концентрация ;
величины приземных концентраций вредного вещества С на расстояниях от источника выброса, определяемые соотношениями:
; ; ; ; .
2) построить графическую зависимость приземной концентрации примеси на расстоянии от источника выброса.
При этом:
коэффициент А принимается для всех вариантов равным А = 200;
коэффициент F принимается для всех вариантов равным F = 1;
температура окружающего атмосферного воздуха принимается для всех вариантов расчетов равной ТВ = 27 оС.
Номер варианта Загрязнитель Выброс Источник выброса
Наименование ПДК, мг/м3 масса М, г/с
темпера-тура ТГ, оС
скорость, м/с
высо-та Н, м диа-метр D, м
1 Азота двуокись 0,085 160 250 6,0 160 1,5
Решение
1) максимальную приземную концентрацию вредного вещества Сm определяем по формуле:
Cm=AMFmnH23V∆T,
где А — коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;
М — масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
F — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;
т и n — коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
H — высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м);
ΔТ °С — разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв;
V — объем газовоздушной смеси, м3/с.
2) объем газовоздушной смеси, м3/с, выбрасываемой из устья источника определяем по формуле:
V=πD24ω0=3.14∙1.524∙6=10.598
где D — диаметр устья источника выброса, м;
ω0 — средняя скорость газовоздушной смеси на выходе из устья источника выброса, м/с.
3) значение параметра f определяем по формуле:
f=103ω0DH2∆T=10006∙1.51602∙223=0.00158
m=10.67+0.1f+0.343f=10.67+0.10.00158+0.3430.00158=1.4
4) параметр vm определяем по формуле:
vm=0.653V∆TH=0.65310.598∙223160=1.71
при 0.3 < vm ≤ 2, коэффициент п рассчитываем по формуле:
n=3-(vm-0.3)(0.36-vm)=3-(1.71-0.3)(0.36-1.71)=1.62
5) безразмерный коэффициент d определяем по формуле:
при 0,5≤vm<2: d=4.95∙vm+0.28∙3f=4.95∙1.71+0.28∙30.00158=8.497
Максимальная приземная концентрация:
Cm=200∙160∙1∙1,4∙1,621602310,598∙223=0,213
Расстояние xm от источника выброса, на котором достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ Сm, м, при неблагоприятных метеорологических условиях определяется, м, по формуле:
xm=dH=8.497∙160=1359.52 м
6) безразмерная величина S в зависимости от соотношения x/xm рассчитывается по формулам:
При xxm≤1:
S=3xxm4-8xxm3+6xxm
При 1<xxm≤8:
S=1.130.13∙xxm2+1;
При xxm>8:
S=xxm3.58xxm2-35.2xxm+120.
Таким образом:
при xxm = 0,25:
S=30,254-80,253+60,25=1,387
при xxm = 0, 5:
S=30,54-80,53+60,5=2,188
при xxm = 1, 5:
S=1.130.13∙1,52+1=0,874
при xxm = 3,0:
S=1.130.13∙32+1=0,521
при xxm = 5:
S=1.130.13∙52+1=0,266.
Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса:
C = SCm
C = 1.387 ∙ 0.213 = 0.295
C = 2.188 ∙ 0.213 = 0.466
C = 0.874 ∙ 0.213 = 0.186
C = 0.521 ∙ 0.213 = 0.111
C = 0.266 ∙ 0.213 = 0.057
Предельно допустимый нагретый выброс вредного вещества, г/с, в атмосферу из одиночного источника, при котором обеспечивается не превышающая его ПДК в приземном слое воздуха, определяется по формуле:
ПДВ=ПДК∙Н23V∙∆TAFmn=0.085∙1602∙310.598∙223200∙1∙1.4∙1.62=63.7 г/с
Высота одиночного источника выброса Н, при которой обеспечивается
не превышающее ПДК значение максимальной приземной концентрации вредных веществ Ст, определяется по формуле:
H=A∙M∙F∙D8∙V∙ПДК3/4=200∙160∙1∙1,58∙10,598∙0,0853/4=737,02 м
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3.
ЗАЩИТА ГИДРОСФЕРЫ.
РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО СБРОСА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В ВОДОЕМ ОТ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ