Определить ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника (котельной). Определить максимальную приземную (на высоте 2 м от земли) концентрацию загрязняющих веществ и расстояние, на котором она может наблюдаться, при наступлении неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), то есть при скорости ветра ≤ 0,5 м/с. Построить кривую распределения приземных концентраций загрязнения по оси факела (для случая НМУ). Уточнить размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в соответствии с розой ветров данного района.
Исходные данные
Перечень данных Последняя цифра шифра
4
Высота трубы, Н, м 40
Диаметр устья трубы, D, м 1,4
Скорость выхода газовоздушной смеси , м/с 7
Температура газовоздушной смеси Тг, °С 110
Предпоследняя цифра шифра
4
Температура окружающего воздуха Тв, °С 25
Загрязняющее вещество SO2
Фоновые концентрации Сф, г/м3 0,02
Эффективность очистки, Э,% 80
Повторяемость ветров, %
С 12
СВ 10
В 12
ЮВ 12
Ю 11
ЮЗ 14
З 15
СЗ 14
Решение
1. Определим ПДВ (г/с) для диоксида серы по формуле:
ПДВ=(CПДК-Сф)∙H2A∙F∙m∙n∙η∙3W∙∆T
где ПДК - предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3, СФ - фоновая концентрация вредного вещества, мг/м3; Н - высота источника выброса, м; W - расход газовоздушной смеси, м3/с, который определяется по формуле:
W =π∙D24∙w= 3,14∙1,424∙7=10,77 м3/с
w - скорость выхода газовоздушной смеси, м/с; D - диаметр устья трубы, м.
ΔТ - разница температур выбрасываемого газовоздушного потока Тг и окружающего воздуха Тв, °С:
ΔТ = Тг - Тв = 110 - 25 = 85 °С
Тв - средняя температура самого жаркого месяца, а для котельных, работающих только для отопления - это средняя температура самого холодного месяца года;
А - коэффициент стратификации, учитывающий вертикальные перемещения воздуха в зависимости от степени расчлененности рельефа, для Московской области A = 140;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ (для легких газов, у которых скорость упорядоченного осаждения в воздухе равна 0, F = 1).
m и n - безразмерные коэффициенты, определяемые условиями выхода газовоздушной смеси и зависящие от соотношения высоты источника выброса, его диаметра, скорости и температуры отходящих газов.
Для круглых источников m и n рассчитываются по формулам:
f=1000w2∙DH2∙∆T=1000∙72∙1,4402∙85=0,504
при f < 100
m= 10,67+0,1f+0,343f=10,67+0,10,504+0,3430,504= 0,988
V=0,653W∙∆TH=0,65310,77∙8540=1,845
n=0,532∙V2-2,13V+3,13=0,532∙1,8452-2,13∙1,845+3,13=1,01
η = 1.
Тогда величина ПДВ:
ПДВ=(0,5-0,02)∙402140∙1∙0,988∙1,01∙1∙310,77∙85=53,3 г/с
2
. Определение максимальной концентрации диоксида серы
Примем, что замеренное количество выбрасываемого SO2 составляет 60% от ПДВ, т.е. Мх = 0,6·53,3 = 32,0 г/с.
Cmax=A∙Mx∙F∙m∙n∙ηH2∙3W∙∆T=140∙32∙1∙0,988∙1,01∙1402∙310,77∙85=0,29 мг/м3
Проверим, соблюдается ли требование по охране воздуха:
С < ПДК
Cmax + Cф = 0,29 + 0,02 = 0,31 мг/м3 < ПДК (0,5 мг/м3)
Расстояние от источника загрязнения, на котором наблюдается максимальная концентрация сернистого газа:
lmax=5-F4d∙H
d – аэродинамический коэффициент.
при 0,5<vм <2
d=4,95vm(1+0,283f)=11,17
Тогда lmax=5-14∙11,17∙40≈446,8 м
3