Варианты заданий

Исходные данные	Номер варианта
	1	2	3	4	5
Высота источника выброса, м	20	50	15	25	30
Диаметр устья источника, м	1,4	0,8	1,2	3,0	2,2
Скорость выхода газовоздушной смеси, м/с	10	12	20	15	18
Температура смеси, 0С	150	200	300	400	500
Температура воздуха, 0С	В зависимости от региона
Интенсивность выброса, мг/с
зола	20	25	30	35	40
диоксид серы	12	15	20	22	25
оксиды азота	5	8	10	12	15
оксид углерода II	10	20	25	30	35
сажа	3	7	12	17	20
бензапирен	0,001	0,002	0,005	0,008	0,01
А	В зависимости от региона
h	1 -4
ПДК, мг/м3
зола	0,5
диоксид серы	0,05
оксиды азота	0,04
оксид углерода	3
сажа	0,05
Бенз(а)пирен	0,00001

Решение

1. Рассчитываем максимальное значение приземной концентрации газовоздушной смеси См (мг/м³) по формуле (1.1), для этого в формулу подставляем известные исходные данные

См = 250 ^. 20 ^. 1 m ^. n ^. 1/ 20² (V₁ ^. DТ)^1/3

Определяем неизвестные величины.

V₁ - расход газовоздушной смеси определяем по уравнению (1.2):

V₁ = 3,14 ^. 1,4^{2 .} 10 / 4 = 15,39 м³/с

DТ = 150 – 24,7 = 125,3 ⁰С

Коэффициенты m и^. n определяем по уравнениям (1.3), (1.6), определив прежде f по уравнению (3.1.3-1) и V_М по уравнению (1.3-2).

f = 1000 ^. 10 ^. 1,4 / 20^{2 .} 125,3 = 0,28, тогда

m = 1/0.67 + 0,1(0,28)^1/2 + 0,34(0,28)^1/3 = 1,76

V_М = 0,65 (15,39 125,3 /20)^1/3 = 2,98

Так как V_М ³2, то ^. n = 1

Подставляем найденные значения в расчетную формулу

С_М = 250 ^. 20 ^. 1 ^.1,76 ^. 1 ^. 1/ 20² (15,39 ^. 125,3)^1/3 = 1,76 мг/м³

Ответ: максимальное значение приземной концентрации (С_М) газовоздушной смеси 1,76 мг/м³.

2. Рассчитываем расстояние Х_М (м) от источника выбросов по формуле (1.11), на котором концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М. Подставим в формулу известные данные

Х_М = (5-1) ^. d ^. 20 / 4

Величину безразмерного коэффициента d находим по уравнению (1.14), так как рассчитанная величина V_М ³2

d = 7(2,98)^1/2 [1+0,28 ^. (0,28)^1/3] = 14,31, тогда

Х_М = (5-1) ^. 14,31 ^. 20 / 4 = 286,2 м

Ответ: расстояние, на котором возникает максимальная концентрация выброса 286,2 м.

3. По уравнению (1.24) определяем, как распределяется приземная концентрация вредных веществ по оси факела на различных расстояниях Х (м) при опасной скорости ветра.

Безразмерный коэффициент s₁ рассчитывается в зависимости от отношения Х/Х_М по формулам (1.25 – 1.27). Величина Х – расстояние от источника выброса - задается произвольно. Возьмем 500 м, 1000 м, 1500 м.

Х₅₀₀/Х_М = 500/286,2 = 1,75

Х₁₀₀₀/Х_М = 1000/286,2 = 3,49

Х₁₅₀₀/Х_М = 1500/286,2 = 5,24

В зависимости от полученных результатов значения s определяем в случае 500, 1000 и 1500 м по формуле (1.26), а концентрацию золы в точках по формуле (3.1.27):

s₅₀₀ = 1,13 / 0,13(1,75)² + 1 = 0,81 С₅₀₀ = 0,81 ^. 1,76 = 1,42 мг/м³

s₁₀₀₀ = 1,13 / 0,13(3,49)² + 1 = 0,44 С₁₀₀₀ = 0,44 ^. 1,76 = 0,76 мг/м³

s₁₅₀₀ = 1,13 / 0,13(5,24)² + 1 = 0,25 С₁₅₀₀ = 0,25 ^. 1,76 = 0,44 мг/м³

По этим данным строим факел в координатах: по оси абсцисс – расстояние, м; по оси ординат – концентрация золы, мг/м³.

Ответ: безопасная концентрация золы 0,44 мг/м³ (ПДК – 0,5 мг/м³) при рассеивании факела от точечного источника реализуется на расстоянии 1500 м. Только на этом расстоянии возможны сельскохозяйственные и строительные работы.

Задание 1.1.

Используя данные таблицы 1.4, условия примера 1.1 рассчитать максимальные концентрации выбросов диоксида серы, оксидов азота, оксида углерода от одиночного точечного источника, расстояние, на котором они реализуются, дать оценку величине максимального выброса загрязняющего вещества. Представить вывод о расстоянии до безопасной зоны от источника загрязнения Построить факелы рассеивания.

Задание 1.2.

Рассчитать максимальные значения приземной концентрации ЗВ при выбросе газовоздушной смеси из точечного источника с круглым устьем и расстояние, на котором оно достигается при неблагоприятных метеоусловиях в летний и зимний период времени. Источник находится на Дальнем Востоке, на ровной местности. Построить график распределения концентраций в зависимости от расстояния от источника выброса (по оси факела). Сравнить, как изменяются рассчитанные параметры в зависимости от температуры внешней среды. Для расчета использовать условия одного из вариантов таблицы 1.4 и пример 1.1.

Задание 1.3.

Определить, как изменяются максимальные приземные концентрации ЗВ, от высоты дымовой трубы (пример 1.1, табл. 1.4), на каком расстоянии они реализуются, если в результате реконструкции: 1) высота трубы увеличилась до 150 м, 2) диаметр устья трубы уменьшился до 0,8 м.