По исходным данным рассчитать максимальную приземную концентрацию ЗВ, создаваемую ИЗА, найти ее удаление от ИЗА – Хм и концентрации ЗВ 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
Масса выбросов, г/с
CO Высота трубы Н, м Диаметр устья трубы
Д, м Скорость выхода газовоздушной струи W0, м/c Разница температур выбросов и наружного воздуха, Т, 0С
370 31 1,4 2,5 190
Решение
Определяем расход газо-воздушной 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, по формулам:
(1.1)
м3/с
(1.2)
Vм=0,65⋅3V⋅ΔТН (1.3)
Vм=0,65⋅33,84⋅19031=1,86
Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:
при f < 100 (1.4)
Коэффициент n определяется в зависимости от Vм по формулам
n=0,532⋅Vм2-2,13⋅Vм+3,13 при f < 100 и Vм < 2 (1.5)
n=0,532⋅1,862-2,13⋅1,86+3,13 = 1,008
d=4,95⋅Uм⋅(1+0,28⋅3f) при f < 100 и Vм < 2 (1.6)
d=4,95⋅1,86⋅(1+0,28⋅30,048)=10,14
Uм=Vм при Vм < 2 и f < 100 (1.7)
Uм=1,86
2. Рассчитаем максимальную концентрацию ЗВ См, мг/м3, и расстояние Хм, м, от ИЗА до точки См по формулам:
(1.8)
Расстояние Хм от источника выброса, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См определяется по формуле:
(1.9)
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 ЗВ, г/с;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания выбросов (для газов F= 1);
Н – высота источника выброса (трубы), м;
V – расход газовоздушной смеси, м3/с.
Сv – максимальная концентрация ВВ в газовоздушной смеси, г/м3
m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси ТГ и температурой окружающего атмосферного воздуха ТВ, оС;
– безразмерный коэффициент, отражающий влияние рельефа местности (для ровной и слабопересеченной местности равен 1,0).
d – безразмерный коэффициент:
См=160⋅370⋅1⋅1,23⋅1,008⋅1312⋅33,84⋅190=8,48 мг/м3
Xм=5-14⋅10,14⋅31=314 м
3
. Вычисляем приземные концентрации CO Сi, мг/м3, по оси факела выброса хi, м, (на удалениях хм/2, 3хм и 6хм) по формуле:
Ci=Cм Si (1.10)
где Si – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам:
Si = 3·(хi/хм)4 – 8·(хi/хм)3 + 6·(хi/хм)2 при хi / хм < 1 (1.11a)
при 1< xi /xм ≤ 8 (1.11б)
при 8< xi /xм ≤ 24 (1.11в)
хi Хм/2 = xм /2 = 314/2 = 157 м xi Хм/2 /xм = 0,5
хi 3Хм = 3·xм =3 314 = 942 м xi 3Хм /xм = 3
хi 6Хм = 6·xм =6 314 = 1884 м xi 6Хм /xм = 6
Si Хм/2 = 3·(0,5)4 – 8·(0,5)3 + 6·(0,5)2 = 0,687
при 1< 3 ≤ 8
при 1< 6 ≤ 8
Ci Хм/2 = 8,48 0,687 = 5,83 мг/м3
Ci 3Хм = 8,48 0,52 = 4,41 мг/м3
Ci 6Хм = 8,48 0,2 = 1,696 мг/м3
Приземная концентрация СО по оси факела
Длина зоны загрязнения lпдк – составляет 1385 м.
4. Определяем приземные концентрации ЗВ Су, мг/м3, на перпендикулярах к оси факела выброса при расстояниях от ИЗА хм, 3хм и 6хм по формулам:
Су =S2·Cм для хм; (1.12а)
Cy = S2·Ci для 3хм и 6хм. (1.12б)
где S2 – безразмерный коэффициент, который рассчитывают по значению аргумента tу при опасной скорости ветра Uм.
Величину tу находят по формуле:
tу=им⋅уi2xi2 (1.13а)
где уi – расстояние по перпендикуляру от оси факела выбросов, м (следует принимать уi = 50, 100, 200, 300 и 400 м);
хi – расстояние от ИЗА до рассматриваемого удаления данного перпендикуляра, м (хi задано выше равным хм, 3хм и 6хм).
Значение S2 определяют по формуле:
(1.14)
Результаты расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчет концентраций на перпендикулярах к факелу
уi Хм 0 50 100 200 300 400
tу Хм 0,000 0,047 0,189 0,755 1,698 3,018
S2 Хм 1,0000 0,6236 0,1514 0,0009 0,0000 0,0000
Су Хм 8,48 5,29 1,28 0,007340 0,000033 0,000000
уi 3Хм 0 50 100 200 300 400
tу 3Хм 0,000 0,005 0,021 0,084 0,189 0,335
S2 3Хм 1,0000 0,9489 0,8108 0,4320 0,1514 0,0352
Су 3Хм 4,418 4,192 3,582 1,909 0,669 0,156
уi 6Хм 0 50 100 200 300 400
tу 6Хм 0,000 0,001 0,005 0,021 0,047 0,084
S2 6Хм 1,0000 0,9870 0,9489 0,8108 0,6236 0,4320
Су 6Хм 1,696 1,674 1,609 1,375 1,058 0,733
Приземная концентрация перпендикулярно оси факела Су, мг/м3
Ширина зоны загрязнения: bХм = 100 м, b3Хм = 250 м.
Решения по защите от загрязнений.
Сравниваем полученную максимальную концентрацию См со среднесуточной предельно допустимой концентрацией (ПДК) рассматриваемого вещества в атмосфере
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
