24.5 Класификация источников выброса (продолжение)

По способу вывода в поток ветра источники делятся на:

• Канализованные (через трубы и шахты), контролируются и могут быть очищены.

• Неканализованные (через фонари, проемы в стенах, с поверхности жидкости), не контролируются и не очищаются.

• Организованные еще и очищаются.

• Неорганизованные не очищаются из-за неканализованности или … .

По температуре ГВС выбросы подразделяются на:

• сильнонагретые t100⁰ (дым, газы, факелы, сушилки),

• нагретые 20⁰ <t<100⁰ ,

• слабонагретые 5⁰ <t<20⁰,

• изотермические t=0,

• охлажденные t<0.

По режиму работы:

• постоянно действующие (с равномерным валовым выбросом ВВ или содержание ВВ изменяется по известному закону),

• периодические (работа происходит по известной зависимости и может контролироваться),

• залповые (большое количество за короткий период времени, обычно, заранее не контролируемое).

Наиболее исследованы постоянные выбросы.

Периодические и залповые – менее изученные. Методы расчета – недостаточно точны.

По степени централизации:

• централизованные – это обычно одна или две трубы, выброс обычно относится к «высокому» типу.

Эти источники обеспечивают чистоту воздуха на рабочей площадке и хорошее рассеивание примесей в высоких слоях атмосферы, где высок коэффициент турбулентности.

• децентрализованные – это свой выброс от каждого агрегата. К ним же относятся сбросы через фонари и неплотности оборудования на открытых площадках.

Загрязнения приземного слоя децентрализованными выбросами зачастую делает невозможным воздухозабор с условиями: С<0,3ПДК_р.з..

Этот случай возникает, если заранее не прогнозировали выброс ВВ в приземный слой.

25 Краткий обзор методов расчета загрязнения атмосферы

Первые теории диффузии примесей в атмосфере были созданы в 1915 и 1917 гг. Видимо это разработка военного периода (Тейлор – Шмидт).

,

где С - массовая концентрация примесей;

x, y, z – система прямоугольных координат (х–направление ветра, z–вертикальная составляющая);

u– скорость ветра;

K– коэффициент турбулентной диффузии в направлении осей x, y, z.

Решение этого уравнения в 1923 г. было представлено в виде (Робертс):

(1) .

Но решение не вполне соответствует эксперименту, так как молекулярная диффузия отличается от турбулентной. Трудность эксперимента заключается в том, что коэффициенты турбулентной диффузии не постоянны и зависят от размера облака, а размеры вихрей, рассеивающих примесь, соизмеримы с размерами облака. Для самих значений К_{турб.диф} были созданы отдельные функциональные зависимости.

В 1932 г. создана теория рассеивания примесей на основе статической теории турбулентности (Сэттон).

В дальнейшем эти два направления сосуществовали. Но метод коэффициентов имеет ограниченную область применения, в сложных случаях – аналитическое решение было очень сложное, и численные значения были получены только при вычислительных технологиях.

Для точечных источников или источника используют формулы вида (1). Аналогичного вида - для протяженного источника или вертикального прямоугольного и т.д.

Для примера формула Хайкиной (1969 г.):

,

где l – длина источника,

b- ширина источника,

h – расстояние от подстилающей поверхности,

- интеграл вероятности.

Действующие нормы проектирования (СН 369-74) основаны на методике работы главной географической обсерватории управления на основе уравнения вида

(25 лет назад).

Современные вычислительные технологии позволяют использовать и более сложные аналитические формулы, но развитие более точных способов не всегда означает совпадение с практическими данными.

Приведем формулы, имеющие прикладное значение:

,

где n – 1,2,3,

D – диаметр трубы,

W₀ – скорость выброса ГВС,

А – коэффициент местности для неблагоприятных условий;

,

где - множитель, зависящий от высоты трубы (1,15-1,95),

- коэффициент, зависящий от длительности отбора проб (для 30^/ отбора = 0,4),

М – количество выброса, г/с.

Для зоны аэродинамической тени (Поляков, 1971) выделены 2 области, отличающиеся направлением вихревых потоков, но сама зона рассматриваются как замкнутый объем, но имеющая воздухообмен с окружающей средой.

, ,

где В – экспериментальный коэффициент, зависящий от размеров здания,

l – длина здания,

u – скорость ветра,

Н – высота зоны тени.