Расчет приземных концентраций вредных веществ при выбросе из одиночного нагретого источника.

Основным документом, регламентирующим расчеты рассеивания выбросов предприятий и определения приземных концентраций вредных веществ, является “Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86”. В основу методики расчета положено следующее основное условие: рассчитывают максимальную концентрацию по каждому веществу в расчетной точке, которая соответствует наиболее неблагоприятным метеорологическим условиям (скорость ветра имеет опасное значение и наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен). Нижеприведенная методика расчета приземных концентраций отвечает случаю выбросов из однотипного нагретого источника без учета влияния застройки на рассеивание вредных веществ в атмосфере.

Задачи:

1. Определить величину предельно допустимого выброса (ПДВ) несгоревших мелких частиц топлива (сажи), выбрасываемых из трубы котельной;

2. Рассчитать максимально допустимую концентрацию сажи около устья трубы.

 

Исходные данные для расчета

 

№ варианта →	1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.
Выбрасываемые вещества	NO2	пыль	сажа	H2S	CO	NO2	пыль	сажа	H2S	CO	NO2	пыль	сажа	H2S
Фоновая концентрация сажи в приземном воздухе Сф, мг/м3	0.01	0.008	0.006	0.004	0.01	0.008	0.006	0.005	0.01	0.007	0.004	0.003	0.02	0.002
Масса сажи, выбрасываемой в атмосферу, М, г/с	2.5	1.8	1.2	2.6	1.4	0.9	1.3	2.7	1.1	1.5	0.8	2.3	1.6	1.3
Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м3/с	5.2	5.4	5.6	5.8	5.1	5.3	5.5	5.7	5.2	5.4	6.0	5.9	5.7	5.0
Разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающего воздуха DТ, оС
Высота трубы Н, м
Диаметр устья трубы D, м	0.9	1.0	0.8	1.1	0.9	1.0	0.8	1.1	0.9	1.0	0.8	1.1	0.9	1.0

 

 

Указания к решению:

1. Предельно допустимый выброс ПДВ, г/с, нагретого вредного вещества из трубы в атмосферу, при котором содержание его в приземном слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), определяется по формуле:

, (1),

где

ПДК - максимально разовая предельно допустимая концентрация, мг/м3 (приложение 1),

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для крупнодисперсной пыли
F = 2,5),

А, η, параметры, определяемые следующим образом:

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (приложение 2);

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности η = 1, в случае горной местности η = 3).

2. Для определения ПДВ необходимо:

1) рассчитать среднюю скорость w₀, м/с, выхода сажи из устья источника выброса:

; (м/с). (2)

2) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и v_м, м/с:

; (3)

(4)

 

3) Коэффициент m определить в зависимости от f по формуле:

 

; (5)

 

4) Коэффициент n определить в зависимости от величины v_м:

При v_м ≥ 2 n = 1

при 0,5 £ v_м < 2 n = 0,532 v_м ² - 2,13 v_м + 3,13,

при v_м <0,5 n = 4,4 v_м

3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами) рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в выбросах около устья трубы, г/м³:

, (6)