1.4 Расчет устройств защиты атмосферного воздуха от загрязнения

Выброс вредных веществ в атмосферу должен производиться таким образом, чтобы загрязнение воздушной среды в приземном слое не превышало установленных ПДК (приложение 1). В этом случае необходимую высоту выбросных труб рассчитывается из условия рассеяния вредных веществ в атмосфере. При рассеянии вредных выбросов из дымовой трубы максимальная концентрация примесей в приземном слое воздуха образуется при неблагоприятных метеорологических условиях (опасном значении скорости ветра, интенсивном вертикальном турбулентном воздухообмене) на расстоянии от трубы, примерно равном 20Н (здесь Н – высота трубы, м).

Для холодных вентиляционных и промышленных выбросов максимальную концентрацию вредных веществ, мг/м³, в приземном слое атмосферы рассчитывается по формуле:

, (1.4)

где А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий

рассеяния вредностей в атмосфере, то есть от температурной

стратификации (таблица 1.10);

М – масса выбрасываемых вредных веществ в секунду, г/с;

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра v_м,

учитывающего влияние конструктивных особенностей выбросных

труб;

К – коэффициент, определяемый по формуле:

, (1.5)

F – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания

вредных веществ в атмосферном воздухе: для газообразных

вредных веществ и мелкодисперсной пыли F = 1; для

крупнодисперсной пыли при среднем коэффициенте очистки

пылеулавливающих устройств F =2; при F=2,5

и при F = 3;

Н – высота вредных веществ над поверхностью земли (высота

трубы), м;

D – диаметр устья трубы, м;

- секундный объем выбрасываемого из трубы загрязненного

воздуха, м³/с.

Таблица 1.10 – Коэффициент А для различных климатических зон

Климатическая зона	Значения А
Бурятия, Читинская область	250
Районы России южнее 50о северной широты, Нижнее Поволжье, Кавказ, Сибирь, Дальний Восток	200
Европейская территория России и Урал от 50 до 52о северной широты (Курская, Белгородская, Воронежская области; южные части Саратовской и Оренбургской областей, включая областные центры, северная часть Волгоградской области)	180
Европейская территория России и Урал севернее 52о северной широты (Ульяновская, Пензенская, Кировская, Смоленская области, Мордовия, Татарстан и др.)	160
Центральная часть европейской территории РФ (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области)	140

Для примера в качестве исходных данных может служить производственное помещение, из которого через трубу высотой 6 м системы вытяжной механической вентиляции во время работы оборудования удаляется 7200 м³ / ч воздуха с аммиаком (NH₃) концентрацией (q_ф) равной 50 мг/м³.

Масса удаляемого в сукунду загрязняющего воздух вещества, г/с, определяется по формуле:

, (1.6)

где Q – объем удаляемого воздуха, м³/ч;

q_ф – содержание загрязняющего вещества в воздухе, мг/м³.

Секундный объем выбрасываемого из трубы загрязненного воздуха, м³/с, определяется по формуле:

, (1.7)

Параметр, учитывающий влияние конструктивных особенностей выбросных труб, определяется по формуле:

, (1.8)

где - скорость выхода загрязненного воздуха из устья трубы, м/с;

рекомендуется м/с;

D - диаметр устья трубы, м.

Диаметр устья трубы, м, определяют по формуле:

, (1.9)

где Q – количество удаляемого через трубу загрязненного воздуха, м³/ч.

Учитывая параметр v_м, определяется безразмерный коэффициент n. При n=3, при - в формуле используются значения скорости без учета размерности.

Для горячих промышленных выбросов, когда разность температур выбрасываемых газов и окружающего воздуха ^оС, максимальную концентрацию вредных веществ в приземленном слое атмосферы, мг/м³, определяется по формуле:

. (1.10)

Минимальная высота трубы для вентиляционных (холодных) выбросов, м, определяется по формуле:

, (1.11)

где - предельно допустимая концентрация загрязненного воздуха у

поверхности земли в зоне дыхания по санитарным нормам, мг/м³

(приложение 1).

Если принятому значению Н соответствует величина , то при этой высоте трубы будет обеспечена допустимая концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы. Если же , то высоту выбросной трубы необходимо увеличить и повторить расчет.