Дать оценку состояния атмосферного воздуха в заданном регионе. Описать, от чего зависит характер рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, как влияют на здоровье человека и окружающую среду данные вещества. Кратко описать наиболее эффективные способы их обезвреживания или очистки газовых выбросов от данных загрязняющих веществ. Выполнить расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере, определив: См , Хм , uм ; концентрации загрязняющих веществ в точке с заданными координатами; нормы ПДВ, минимальную высоту трубы, при которой См+Сф = ПДКМР; размеры СЗЗ с учетом вытянутости розы ветров. Розу ветров и СЗЗ вычертить в произвольном масштабе. Сформулировать выводы.
Таблица 1
обознач. един.и
змер
4 вариант
источник диаметр устья
трубы D м
длина устья
трубы l м 2,5
ширина устья
трубы b м 1,5
высота трубы Н м 130
Скорость выхода
дымовых газов w0 м/с 7
Температура газов Tr
0С 90
Температура
воздуха Tв
0С 15
Наименование и
массовый расход
загрязняющего
вещества 1 М1
г/с циклогексан
26,2
Наименование и
массовый расход
загрязняющего
вещества 2 М2
г/с бензол
8,1
Наименование и
массовый расход
загрязняющего
вещества 3 М3 г/с NO2
811,8
Район размещения
объекта
Уфа
Тип рельефа
местности
гребень
Параметры
препятствия х0
м 450
а0
м 80
h0 м 120
Координаты
заданной точки: x м 750
y м 160
z м 18
Заданная скорость
ветра u м/с 6,5
Повторяемость
ветра в заданном
направлении в
течение года, рn
С % 20
СВ
5
В
5
ЮВ
5
Ю
20
ЮЗ
17
З
15
СЗ
13
Решение
Определяем эффективный диаметр устья:
D=2lbl+b
D=2∙2,5∙1,52,5+1,5=1,9 м
2)Определяем расход газовоздушной смеси, м3/с:
V1=πD24w0
V1=3,14∙1,9 247=19,8 м3/с
3) Определяем параметр f:
f=1000∙ω02 ∙DH2∙T
f=1000∙7 2 ∙1,91302∙75=0,07
Если f<1000, значит источник горячий.
4)Вычисляем m:
m=10,67+0,1∙f+0,34∙3f
m=10,67+0,1∙0,07+0,34∙30,07=1,2
5)Определяем параметр Vм по формуле:
Vм =0,65 ∙ 3V1∙∆TH
Vм =0,65 ∙ 319,8∙75130=1,5
n=0,532Vм2-2,13Vм+3,13 при 0,5≤ νм<2
n=0,532∙1,52-2,13∙1,5+3,13=1,1
6) Рассчитываем значение См по формуле:
CмГГС=A∙F∙М∙m∙n∙ηH2∙3V1∙∆T
где A-безразмерный коэффициент, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере. Для Уфы А=180;
М-это количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу (г/сек);
F-безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере. F=1 для газообразных веществ, F=1.5 для оксидов, F=3 для пыли;
m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной среды из устья источника выброса;
Н - это высота источника выбросов загрязнений;
V - это объем газовоздушной смеси, исходящий из трубы, за единицу времени,(м3/сек);
∆T - это разность температур выбрасываемого газа в окружающую среду.
C1=180∙1∙26,2∙1,2∙1,11302∙319,8∙75=0,03 мг/м3
C2=180∙1∙8,1∙1,2∙1,11302∙319,8∙75=0,0099 мг/м3
C3=180∙1,5∙811,8∙1,2∙1,11302∙319,8∙75=1,5 мг/м3
7)Определяем ПДВ:
ПДВ=(ПДКi-Cфi)∙H2∙3V1∙∆TA∙F∙m∙n∙η
ПДВ1=80-8 ∙1302∙319,8∙75180∙1∙1,2∙1,1=58427 мг/м3
ПДВ2=5-0,5 ∙1302∙319,8∙75180∙1∙1,2∙1,1=3652 мг/м3
ПДВ3=5-0,5 ∙1302∙319,8∙75180∙1,5∙1,2∙1,1=2434 мг/м3
8)Максимальная концентрация Сmax (мг/м3 ) отмечается на оси факела выброса по направлению ветра на расстоянии Xm от источника выброса равном:
Xm=5-F4d∙H
d = 4,95Vм(1 + 0.283f)
d = 4,95∙1,5 (1 + 0.2830,07)=8,3 м
Для циклогексана и бензола:
Xm=5-14∙8,3 ∙130=1079 м
Для диоксида азота:
Xm=5-1,54∙8,3 ∙130= 944 м.
Cх=S1 ∙ Cm
9)Зависимость концентрации от расстояния X до источника загрязнения, выраженной в долях ее максимального значения в общем виде может быть представлена в виде:
СХХmax= SХХmax ∙Сmax
SХХmax - безразмерная функция расстояния, выраженного в долях Xmax
Х*=ХХmax
S*=ХХmax
Х* <1 S* =3∙(ХХmax)4-8∙(ХХmax)3+6∙(ХХmax)2
1<Х*<8 S*=1,130,13∙(Х*)2+1
Х* >8 S*=13,58∙(Х*)2-35,2Х*+120 при F<1.5
Таблица 1
. Расчет концентраций циклогексана по оси факела
Номера точек (Xn) X1 X2 X3 X4 X5 X6
Абсцисса точек 0,5xм 1,5xм 2xм 3xм 5xм 8xм
xn/xм
0,5 1,5 2 3 5 8
S1 0,69 0,87 0,74 0,52 0,27 0,12
Cх 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,00
Таблица 2. Расчет концентраций бензола по оси факела
Номера точек (Xn) X1 X2 X3 X4 X5 X6
Абсцисса точек 0,5xм 1,5xм 2xм 3xм 5xм 8xм
xn/xм
0,5 1,5 2 3 5 8
S1 0,69 0,87 0,74 0,52 0,27 0,12
Cх 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00
Таблица 3. Расчет концентраций диоксида азота по оси факела
Номера точек (Xn) X1 X2 X3 X4 X5 X6
Абсцисса точек 0,5xм 1,5xм 2xм 3xм 5xм 8xм
xn/xм
0,5 1,5 2 3 5 8
S1 0,69 0,87 0,74 0,52 0,27 0,12
Cх 1,03 1,16 0,99 0,69 0,35 0,16
Рис.1 График изменения концентрации вредных веществ С=f(х)
Условные обозначения:
Ряд 1- циклогексан;
Ряд 2- бензол;
Ряд 3- диоксид азота.
Приземную концентрацию вредных веществ в атмосфере cy на расстоянии y от оси распространения ветра рассчитываем следующим образом:
cy = S2·cx
Безразмерная величина S2 зависит от параметра uм, расстояния от источника выброса x и удаления от оси распространения ветра y
S2=11+5ty+12,8∙ty2+17∙ty3+45,1∙ty42
ty=Vмy2xм2
Таблица 4. Расчет концентраций циклогексана перпендикулярно оси факела
y,м ty
S2 Сy
0 0,00 1,00 1,80
20 0,02 0,38 1,79
40 0,07 0,08 1,76
60 0,16 0,02 1,72
80 0,28 0,01 1,66
100 0,44 0,00 1,58
Таблица 5. Расчет концентраций бензола перпендикулярно оси факела
y,м ty
S2 Сy
0 0,00 1,00 0,59
20 0,02 0,38 0,59
40 0,07 0,08 0,58
60 0,16 0,02 0,57
80 0,28 0,01 0,55
100 0,44 0,00 0,52
Таблица 6. Расчет концентраций диоксид азота перпендикулярно оси факела
y,м ty
S2 Сy
0 0,00 1,00 90,00
20 0,02 0,38 89,40
40 0,07 0,08 87,61
60 0,16 0,02 84,71
80 0,28 0,01 80,80
100 0,44 0,00 76,05
Рис.2 График изменения вредных веществ С=f(y)
Определяем максимальную разовую предельно допустимую концентрацию вредного вещества в атмосферном воздухе:
с∑ = см + сф ≤ ПДК,
гдесм – максимальная величина приземной концентрации вредного вещества, мг/м;
сф – фоновая концентрация вредного вещества, характерная для данной местности, мг/м3.
с∑1 = 0,03 + 0,1∙80≤ 80
с∑1 = 8,03≤ 80
с∑2 = 0,0099 + 0,1∙5≤ 5
с∑2 = 0,5≤ 5
с∑3 = 1,5 + 0,1∙5≤ 5
с∑3 = 2≤ 5
Так как полученные концентрации не превышают допустимых значений, значит, не требуется рассчитывать высоту трубы.
Построим графически розу ветров для предприятия III класса опасности с учетом розы ветров.
Исходные данные
Таблица 7
Направление С СВ
В ЮВ Ю
ЮЗ З
СЗ
P(%) 20 5 5 5 20 17 15 13
l0(м) 300
P0(%) 12,5
1.Рассчитывается соотношение Р/Ро для каждого из восьми румбов и вносим в таблицу 3.
Таблица 8
Направление ветра по румбам С СВ
В ЮВ Ю
ЮЗ З
СЗ
Р
20 5 5 5 20 17 15 13
Р/Р0 1,6 0,4 0,4 0,4 1,6 1,36 1,2 1,04
2
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
