Исходные данные для расчетов:
Источник выброса – дымовая труба, расположенная на промплощадке в Новосибирской области на ровной открытой местности. Объем выброса газовоздушной смеси – V1 = 18,3 м3/с. Диаметр устья трубы – D = 1,5 м. Выбросы загрязняющих веществ М = 15,5 г/с. Максимальная приземная концентрация загрязняющего вещества - См = 0,089 мг/м3. Температура газовоздушной смеси Тг = 110 С. Температура окружающего воздуха Тв = 25 С.
Решение:
1. Согласно п. 1.1. принимаем следующие значения коэффициентов:
А = 200; = 1, F = 1.
2. Перегрев газовоздушной смеси составляет:
Т = Тг - Тв = 110 – 25 = 85 С
3. Скорость выхода газовоздушной смеси рассчитывается согласно формуле (1-3):
= = 10,4 м/с
4. Высота источника Н, соответствующая заданному значению см, определяется по формуле (1-73):
=
82
м
5. Проверим вычисленное значение Н на соответствие неравенству:
6. Поскольку найденное значение высоты трубы не удовлетворяет условию , то для определения предварительного значения высоты Н используется формула (1-74):
55
м.
7. По этому значению Н определяем величины параметров f, м, м’, fe по формулам (1-4) – (1-7):
8. Значение коэффициента m находится по формуле (1-8):
9. Так как полученное значение 0,5 vм < 2, то значение коэффициента n определяется по формуле (1-9б):
10. Дальнейшие уточнения значения высоты трубы Н выполняются по формуле (1-75):
м
Далее уточнения можно не проводить, т.к. найденное значение Н отличается от предыдущего расчета меньше, чем на 1 м. Принимаем высоту источника Н = 55 м.
1.8. Задачи для самостоятельного решения
Задача 1.1. Как будет сопоставляться величина максимальной приземной концентрации См загрязняющего вещества, выбрасываемого из источника, расположенного на территории с коэффициентом температурной стратификации атмосферы равном А1, и на территориях с коэффициентами стратификации равными А2 и А3 при прочих равных условиях. Значения коэффициентов А1, А2 и А3 принять из таблицы 1.1 (вариант задает преподаватель).
Таблица 1.1
Значения коэффициентов температурной стратификации атмосферы А
№ варианта |
А1 |
А2 |
А3 |
1. |
180 |
200 |
140 |
2. |
180 |
160 |
200 |
3. |
180 |
140 |
250 |
4. |
180 |
250 |
160 |
5. |
180 |
250 |
200 |
6. |
140 |
250 |
200 |
7. |
140 |
200 |
160 |
8. |
140 |
180 |
200 |
9. |
140 |
250 |
160 |
10. |
140 |
250 |
180 |
11. |
160 |
140 |
200 |
12. |
160 |
180 |
250 |
13. |
160 |
200 |
180 |
14. |
160 |
180 |
140 |
15. |
160 |
140 |
250 |
16. |
160 |
200 |
250 |
17. |
200 |
140 |
250 |
18. |
200 |
160 |
180 |
19. |
250 |
140 |
180 |
20. |
250 |
200 |
160 |
Задача 1.2. Определить, как может изменяться масса вредного вещества выбрасываемого в атмосферу в единицу времени М1 из источника, расположенного на территории с коэффициентом температурной стратификации атмосферы А1, если при прочих равных условиях источники выбросов будут расположены в районах с коэффициентами температурной стратификации атмосферы равными А2 и А3. Значения коэффициентов А1, А2 и А3 принять из таблицы 1 (вариант задает преподаватель).
Задача 1.3. На предприятии проведена реконструкция при этом изменилась температура газов выбрасываемых из дымовой трубы от величины Тг1 до величины Тг2. Определить значение максимальной приземной концентрации при рассеивании загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, расстояние от источника выброса до точки со значением максимальной приземной концентрации и величину опасной скорости ветра до реконструкции и после нее. Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).
Задача 1.4. Определить, как может измениться массы секундный выброс загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферу, если при реконструкции высоту трубы увеличить на 15 м при оставшихся неизмененными другими параметрами. Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель). Температуру выбрасываемых газов принять равной Тг1.
Задача 1.5. На промышленной площадке решено заменить одну дымовую трубу двумя с диаметрами устья на 0,3 м меньше, чем у существующей трубы. При этом существующий объемный расход выбрасываемых газов и количество загрязняющих веществ будут распределены на две новые трубы поровну. Рассчитать высоты проектируемых труб, таким образом, чтобы условия рассеивания выбросов остались прежними. Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 1.2 (вариант задает преподаватель). Температуру выбрасываемых газов принять равной Тг1.
Таблица 1.2.
Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ
№ вари-анта |
Коэф. А |
Темпе-ратура воздуха Тв, С |
Загрязняющее вещество |
Массо-вый выб-рос, М, г/с |
Объем-ный расход газов, V, м3/с |
Температура газов, С |
Высота трубы, Н, м |
Диа-метр устья трубы, D, м |
|
Тг1 |
Тг2 |
||||||||
1 |
140 |
25 |
Двуокись азота |
0,43 |
12,3 |
123 |
100 |
60 |
1,5 |
2 |
180 |
23 |
Двуокись серы |
12 |
12,8 |
135 |
100 |
65 |
1,5 |
3 |
200 |
30 |
Пыль( взв. в-ва) |
9,8 |
13,2 |
130 |
95 |
70 |
1,5 |
4 |
160 |
20 |
Оксид меди |
0,091 |
11,2 |
115 |
80 |
60 |
1,4 |
5 |
140 |
25 |
Оксид железа |
0,81 |
10,7 |
125 |
105 |
60 |
1,3 |
6 |
200 |
25 |
Кобальт |
0,35 |
11,9 |
120 |
95 |
67 |
1,3 |
7 |
180 |
23 |
Карбонат калия |
0,62 |
12,7 |
125 |
100 |
65 |
1,4 |
8 |
160 |
21 |
Сульфат натрия |
1,1 |
10,9 |
115 |
90 |
70 |
1,6 |
9 |
250 |
19 |
Никель |
0,24 |
11,3 |
120 |
95 |
72 |
1,5 |
10 |
140 |
23 |
Оксид никеля |
0,32 |
11,7 |
125 |
100 |
80 |
1,5 |
11 |
160 |
25 |
Двуокись азота |
0,51 |
12,6 |
135 |
110 |
65 |
1,5 |
12 |
180 |
23 |
Двуокись серы |
13,2 |
11,8 |
125 |
105 |
75 |
1,5 |
13 |
200 |
28 |
Пыль (взв. в-ва) |
10,8 |
12,7 |
130 |
100 |
70 |
1,5 |
14 |
160 |
21 |
Оксид меди |
0,089 |
10,9 |
120 |
95 |
65 |
1,4 |
15 |
140 |
25 |
Оксид железа |
0,78 |
11,7 |
125 |
105 |
65 |
1,3 |
16 |
200 |
23 |
Кобальт |
0,41 |
12,5 |
120 |
95 |
70 |
1,5 |
17 |
180 |
21 |
Карбонат калия |
0,58 |
13,1 |
125 |
100 |
60 |
1,4 |
18 |
160 |
21 |
Сульфат натрия |
1,1 |
10,9 |
125 |
100 |
80 |
1,6 |
19 |
250 |
19 |
Никель |
0,31 |
12,3 |
130 |
105 |
70 |
1,5 |
20 |
200 |
23 |
Оксид никеля |
0,35 |
12,7 |
120 |
90 |
75 |
1,6 |
Задача 1.6. Определить высоту источника выброса Н, опасную скорость ветра и расстояние, на котором величина максимальной концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе будет равной ПДК. Оценить зону влияния источника при найденном значении высоты трубы. Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель). Температуру выбрасываемых газов принять равной Тг2.
Задача 1.7. Рассчитать и построить график зависимости значений приземной концентрации загрязняющего вещества от расстояния от источника выбросов, учитывая, что фоновая концентрация загрязняющего вещества на расстоянии от источника до 1000 м составляет 1,5 ПДК, от1001 до 2500 м – 1,0 ПДК, а дальше - 0,5 ПДК.
По графику распределения приземной концентрации определить расстояние, на котором приземная концентрация загрязняющего вещества с учетом фоновой концентрации будет равной ПДК и определить величину приземной концентрации на расстоянии 1250 м.
Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель). Температуру выбрасываемых газов принять равной Тг2.
Задача 1.8. Два источника расположены на расстоянии 250 м друг от друга. Определить величину максимальной концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе и расстояние, на котором она будет наблюдаться вдоль оси расположения источников при скорости ветра, отличной от опасной.
Источники выброса расположены на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).
Задача 1.9. Два источника расположены на расстоянии 150 м друг от друга. Определить суммарную величину максимальной концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе от этих источников и средневзвешенную опасную скорость ветра. Рассчитать, высоту трубы, которая может заменить существующие две, обеспечивая общие объем выбрасываемых газов и массу загрязняющего вещества при значении максимальной приземной концентрации для двух труб.
Источники выброса расположены на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).
Задача 1.10. Дымовая труба расположена в близи здания у середины его длинной стороны. Опасное направление ветра имеет направление от здания к источнику и перпендикулярно длинной стороне здания. Высота здания – 18 м, ширина 25 м, длина – 50 м. Определить высоту ветровой тени, опасную скорость ветра при наличии здания. Рассчитать максимальную концентрацию загрязняющего вещества и осевую концентрацию на различных расстояниях от источника выброса.
Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).
Задача 1.11. Дымовая труба расположена в близи здания у середины его короткой стороны. Высота здания – 50 м, ширина 40 м, длина – 80 м. Опасное направление ветра имеет направление от здания к источнику и перпендикулярно короткой стороне здания. Определить высоту ветровой тени, опасную скорость ветра при наличии здания. Рассчитать максимальную концентрацию загрязняющего вещества и осевую концентрацию на различных расстояниях от источника выброса.
Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).
Задача 1. 12. Дымовая труба расположена в близи здания у середины его длинной стороны. Опасное направление ветра имеет направление от здания к источнику и перпендикулярно длинной стороне здания. Высота здания – 20 м, ширина 30 м, длина – 60 м. Рассчитать концентрацию загрязняющего вещества на оси факела при скорости ветра, отличной от опасной, и направлении ветра, составляющем угол 45 с опасным направлением.
Источник выброса расположен на ровной местности ( = 1). Загрязняющее вещество выбрасывается без очистки (F = 1). Характеристики источников выбросов загрязняющих веществ принять по данным таблицы 2 (вариант задает преподаватель).