Пример 1.1. Расчёт рассеивания выбросов из одиночного источника

Задание: Провести расчёт концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источника выбросов при неблагопри­ятных метеорологических условиях.

Исходные данные для расчёта:

Источник выброса - котельная, расположенная в Новосибир­ской области на ровной открытой местности. Число дымовых труб N = 1. Высота дымовой трубы Н = 35 м. Диаметр устья трубы D = 1,4 м. Скорость выхода газовоздушной смеси w₀ - 7 м/с. Темпе­ратура газовоздушной смеси Т_Г= 125°С. Температура окружающего воздуха Т_В = 25°С. Выбросы загрязняющих веществ: диоксида серы М_SO2 = 12 г/с, золы М_З = 2,6 г/с, оксид азота (в пересчёте на диоксид азо­та) M_N02 = 0,2 г/с.

Решение

1. Согласно п. 1.1 принимаем значения коэффициентов в формуле (1.2): А = 200, η = 1.

2. Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК):

- диоксида серы ПДК_SO2 - 0,5 мг/м³;

- золы ПДК_золы = 0,5 мг/м³;

- оксида азота ПДК_NO2 =0,085 мг/м³.

3. Расчёт объема газовоздушной смеси проводят по формуле (1.3):

м³/с

4. Перегрев газовоздушной смеси ΔТ составляет:

ΔТ = Т_Г – Т_В = 125 - 25 = 100 °С.

5. Параметр f рассчитывают по формуле (1.4):

f =

6. Параметр υ_м рассчитывают по формуле (1.5):

υ_м= м/c

7. Параметр υ^’_м рассчитывают по формуле (1.6):

υ^’_м=

8. Параметр ƒ_e рассчитывают по формуле (1.7):

ƒ_e=

9. Параметр m рассчитывают по формуле (1.8):

m=

10. Параметр n рассчитывают по формуле (1.9, в):

так как υ_м = 2,04 ≥ 2: n = 1

11. Параметр d рассчитывают по формуле (1.11, в), так как υ_м = 2,04>2:

d=

12. Опасную скорость ветра u_м вычисляют по формуле (1.12, в), при υ_м > 2:

u_м= м/c

13. Расчёт концентрации диоксида серы.

13.1. Максимальную концентрацию SO₂ вычисляют по фор­муле (1.2):

мг/м³

13.2. Расстояние рассчитывают по формуле (1.10):

м

13.3. Коэффициент S₁ для расстояния х определяют по фор­мулам (1.18, а), (1.18, б):

x = 50 м х/х_м = 0,116 S₁ =0,069

x = 100 м х/х_м = 0,256 S₁ =0,232

x = 200 м х/х_м = 0,465 S₁ =0,633

x = 400 м х/х_м = 0,93 S₁ = 1,0

x = 1000 м х/х_м = 2,32 S₁ =0,664

x = 3000 м х/х_м = 6,97 S₁ =0,154

13.4. Концентрацию С^SO2 (мг/м³) на расстоянии x рассчитывают по формуле (1.17):

x = 50 м С^SO2=

x = 100 м С^SO2=

x = 200 м С^SO2=

x = 400 м С^SO2=

x = 1000 м С^SO2=

x = 3000 м С^SO2=

14. Расчёт концентрации окислов азота C^NO2 проводится аналогично расчёту С^SO2. При этом концентрации C^NO2 и С^SO2 свя­заны соотношением:

C^NO2 = .

15. Расчёт концентрации золы.

15.1. При отсутствии золоочистки коэффициент F = 3. Тогда максимальную концентрацию золы вычисляют по формуле или по соотношению:

мг/м³.

15.2. Расстояние определяют по формуле (1.10) или по соотношению:

м

15.3. Коэффициент S_l для расстояния х рассчитывается по формулам (1.18, а) - (1.18, г):

x = 50 м х/х_м = 0,233 S₁ =0,232

x = 100 м х/х_м = 0,465 S₁ =0,633

x = 200 м х/х_м = 0,93 S₁ = 1,0

x = 400 м х/х_м = 1,86 S₁ = 0,78

x = 1000 м х/х_м = 4,05 S₁ =0,296

x = 3000 м х/х_м = 13,9 S₁ =0,028

15.4. Концентрация C_з (мг/м³) на расстоянии x определяется по формуле (1.17):

x = 50 м С_з =

x = 100 м С_з =

x = 200 м С_з =

x = 400 м С_з =

x = 1000 м С_з =

x = 3000 м С_з =