ЭКОЛОГИЯ задачи / 5 задача
.pdfЗадача 5. Определение величины максимальной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы при удалении вентиляционного воздуха из помещения через аэрационный фонарь (линейный источник)
|
|
|
|
Условие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса |
|
|
|
|
|
№ |
V м3/с |
пыли |
H,м |
L,м |
|
W0, м/с |
Cф, |
|
|
г/с |
|
|
|
мг/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
17 |
11 |
1,4 |
12 |
60 |
|
1 |
0,9 |
Принимаем условия, когда воздушный поток направлен вдоль оси здания. В таком случае в приземном слое атмосферы достигается максимальная концентрация.
Аэрационный фонарь располагается в крыше здании и представляет собой систему оконных проемов, через которые естественным путем удаляется загрязненный воздух из помещения, по своей длине практически совпадает с длинной здания.
Максимальное количество приземной концентрации загрязняющего вещества, выбрасываемого из фонаря с вентиляционным воздухом C mлинax и расстояние до точки максимальной концентрации Lлинmax .
Cmaxлин |
S1 |
Cmax |
0,941 |
0,136 0,128мг / м3 |
(1); |
|||
Lлинmax |
|
L |
S 2 |
Lmax |
50 |
0,655 57 62,345м |
(2); |
|
2 |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Где:
L- длина линейного источника
Сmax , Lmax- максимальная концентрация в приземном слое атмосферы и расстояние от центра источника до точки на земле с максимальной концентрацией при выбросе загрязняющего воздуха из одиночного источника с круглым устьем трубы и массой выбрасываемого в атмосферу загрязняющего вещества М [г/с], принимаемой сумме выбросов из всего аэрационного фонаря.
Величина Сmax [мг/м3] определяется по формуле:
Cmax i |
|
AM i |
Fi n Dэкв |
|
140 1,4 1 3,01 1 0,438 |
0,1363мг / м |
3 |
, |
(3); |
|
8VH 4 / 3 |
8 11 104 / 3 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Где:
А- коэффициент, зависящий от условий вертикального и горизонтального изменения температуры в атмосфере;
1
M- масса загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферу с холодным загрязненным воздухом;
F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;
n- коэффициент, учитывающий условия выброса вентиляционного воздуха из устья источника выброса;
V- объемный расход вентиляционного воздуха, выбрасываемых в атмосферу;
H- высота источника выброса над уровнем земли;
- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности в данном случае равен 1.
Dэкв- эквивалентный диаметр трубы (диаметр круглой трубы):
Dэкв |
2LV |
|
2 50 |
11 |
|
0,438м |
(4) |
|
L2W0 V |
502 1 11 |
|||||||
|
|
|
|
|||||
Где: W0- скорость выброса вентиляционного воздуха из аэрационного фонаря [м/с]
Значение коэффициента n определяется по формуле :
n 0,532v 2 |
2,13v 3,13 0,532 0,0572 |
2,13 0,057 3,13 3,01 |
(5) |
||||
Где |
v 1,3 |
W0 Dэкв |
1,3 |
W0 Dэкв |
0,057 |
(6) |
|
|
|
||||||
|
|
H |
|
H |
|
|
|
Расстояние Lmax от источника выброса до места, где приземная концентрации загрязняющего вещества достигает максимального значения Сmax определяется по формуле
|
= |
5− |
= |
5−1 |
10 5,7 = 57 (м) |
|
(7); |
|
|
|
|
||||||
|
4 |
4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
Где d=5,7 при ν≤0,5 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
Где d=11,4ν при 0,5 ≤ν≤2 |
|
|
|
|
Где d=16 |
ν при ν≥2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Безразмерные коэффициенты S1 и S2 определяются в зависимости от отношения (L/Lmax) по формулам
S1 |
|
|
1 0,45(L / Lmax ) |
|
|
1 0,45(50 / 57) |
0,941 |
(8); |
|
|
0,45(L / Lmax ) 0,1(L / Lmax ) |
|
0,45(50 / 57) |
|
|||||
|
1 |
1 |
0,1(50 / 57) |
|
|
||||
2
S2 |
|
|
1 |
|
|
1 |
0,655 |
(9); |
|
|
|
|
|||||
|
0,6(L / Lmax ) |
|
0,6(50 / 57) |
|||||
|
1 |
1 |
|
|
||||
Находим суммарную концентрацию загрязняющего вещества в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации.
|
= C лин |
+ |
= 0.128 + 0,9 = 1.02827 |
(10); |
∑ |
max |
ф |
|
|
Где (мг/м3)- |
фоновая |
концентрация загрязняющего |
вещества в |
|
ф |
|
|
|
|
атмосфере в районе расположения источника выброса.
Ответ
Таблица 1. Расчетные (найденные) значения
лин |
Lлин |
Cmax i |
D |
|
|
|
|
|
|
|
C max |
экв |
|
|
|
|
|
||||
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
∑ |
|
мг / м3 |
м |
мг / м3 |
м |
n |
ν |
м |
S1 |
S2 |
мг / м3 |
|
0,128 |
62,345 |
0,1363 |
0,438 |
3,01 |
0,057 |
57 |
0,941 |
0,655 |
1.02827 |
|
Вывод: В результате расчетов получено, что суммарная концентрация загрязняющего вещества ∑ =1,03634 мг / м3 ,и превышает значение максимально разового ПДКмр пыли равное 0.5 мг / м3 более чем в 2 раза. Это можно объяснить большим (превышающем норму ) показателем фоновой концентрации.
3