Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника
Перенос газообразной примеси в атмосфере производится путем увлечения ее воздушным потоком, при этом происходит перемешивание примеси с чистым воздухом и, в результате, в приземном слое атмосферы формируется поле концентраций загрязняющего вещества. Газовые выбросы на определенном расстоянии от трубы достигают земной поверхности, затем приземная концентрация сравнительно быстро растет до максимальной величины, а потом по мере удаления от трубы медленно убывает. При различных скоростях ветра максимум кривой и расстояние, на котором он достигается, принимают различные значения, не изменяя общего вида зависимости.
Механизм переноса примеси в атмосфере определяется большим числом факторов: степенью нагретости выбрасываемой газовоздушной смеси, высотой источника выбросов, скоростью наружного воздуха и т.д. Многообразие сочетаний различных условий предопределило многообразие расчетных формул для определения приземных концентраций и опасных скоростей ветра.
Критериями выбора той или иной расчетной формулы являются параметры f, , , fе, определяемые из следующих соотношений:
; (2.1)
; (2.2)
; (2.3)
, (2.4)
где - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;
D - диаметр устья источника выброса, м;
H- высота источника выброса над уровнем земли, м;
- разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха , град. принимается по результатам измерений или действующим для данного производства технологическим нормативам. принимается равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01.82.
V1 - расход газовоздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле:
. (2.5)
2.1 Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формулам:
а) при f < 100 и ³ 0,5
; (2.6)
б) при f ³ 100 и ³ 0,5 (холодные выбросы)
; (2.7)
в) при f < 100 и < 0,5 или f ³ 100 и < 0,5 (случаи предельно малых опасных скоростей ветра)
, (2.8)
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Значения коэффициента А, соответствующие неблагоприятным метеоусловиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимаются в соответствии с [3] в зависимости от региона расположения предприятия. Для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей А=140;
М- масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (мощность выброса), г/с;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Значения коэффициента F должны приниматься:
а) для газообразных вредных веществ (сернистого газа, сероуглерода и т.п.) и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1;
б) для пыли и золы (кроме указанных выше), если средний эксплуатационный коэффициент очистки выбросов не менее 90% - 2; от 75 до 90% - 2,5; менее 75% - 3. При отсутствии газоочистки F=3;
- безразмерный коэффициент рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающем 50 м на 1 км, =1;
m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, , и fе:
а) при f < 100 и fe > f
; (2.9)
= 1 при ³ 2 (2.10)
при (2.11)
=4,4 при <0,5 ; (2.12)
б) при f ³ 100
; (2.13)
n вычисляется по формулам 2.10 - 2.12 при = ;
в) при fe< f <100 m вычисляется по формуле 2.9 при этом f = fe;
n вычисляется по формулам 2.10 - 2.12.
Значение коэффициента Киз зависимости 1.7 определяется по формуле:
. (2.14)
Значение коэффициента из зависимости 1.8 определяется по формулам:
при и (2.15)
при и . (2.16)
2.2 Расстояние от источника выброса (м), на котором приземная концентрация С (мг/м2) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См, определяется по формуле:
, (2.17)
где безразмерный коэффициент d находится по формулам:
а) при f < 100
при (2.18)
при (2.19)
при ; (2.20)
б) при f ³ 100
при (2.21)
при (2.22)
при . (2.23)
2.3. Значение опасной скорости ветра (м/с), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации См, определяется по формулам:
а) при f < 100
при (2.24)
при (2.25)
при ; (2.26)
б) при f ³100
при (2.27)
при (2.28)
при . (2.29)
2.4. При опасной скорости ветра приземная концентрация вредных веществ С (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях (м) от источника выброса определяются по формуле:
, (2.30)
где - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и коэффициента по формулам:
при (2.31)
при (2.32)
при и (2.33)
при и . (2.34)
Для низких и наземных источников выбросов (Н≤10 м) при значениях <1 величина в формуле 2.30 заменяется на величину , определяемую в зависимости от и Н по формуле:
= 0,125(10 - Н) + 0,125(Н - 2) при 2 ≤ Н <10 . (2.35)
2.5. Максимально возможная концентрация , создаваемая выбросами рассматриваемого источника на расстоянии достигается приопределенной скорости ветра , в общем случае отличной от опасной скорости .
Расчет максимально возможной концентрации (мг/м3) на расстоянии от источника производится по формуле:
, (2.36)
где безразмерный коэффициент находится в зависимости от отношения :
при (2.37)
при (2.38)
при (2.39)
при и 0 (2.40)
при и (2.41)
при и (2.42)
при и . (2.43)
рассчитывается по формуле:
, (2.44)
где f1 - безразмерный коэффициент, равный:
при (2.45)
при (2.46)
при (2.47)
при . (2.48)
Если рассчитанная по формуле 2.44 скорость ветра < 0,5 м/с или > , то рассчитывается для скоростей ветра 0,5 м/с, , и в качестве выбирается та из этих скоростей, при которой принимает наибольшее значение.
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 2757;