Практичне заняття № 7

Визначення максимальної приземної концентрації шкідливих речовин та розрахунок їх розсіювання в атмосферному повітрі

Теоретична частина

При визначенні максимальної приземної концентрації розрахунок ведуть при несприятливих метеорологічних умовах, коли швидкість вітру досягає небезпечного значення і спостерігається інтенсивний вертикальний турбулентний обмін в атмосфері. Небезпечна швидкість вітру – це така швидкість, при якій для заданого стану атмосфери концентрації шкідливих речовин на рівні подиху досягають своєї максимальної величини. З підвищенням швидкості вітру максимальна приземна концентрація від точкового джерела, розташованого на висоті Н над землею, падає.

Визначення величини максимальної приземної концентрації забруднюючих речовин проводимо за формулою, мг/м³

, (49)

де – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери та визначає умови вертикального та горизонтального розсіювання шкідливих речовин у атмосферному повітрі. Для м. Полтави становить 200;

– кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу, г/с;

– безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин у атмосферному повітрі (для газоподібних речовин F = 1, для пилу при ступеню вловлювання більш 90% F = 2, менш F = 2,5);

– коефіцієнт, що враховує рельєф місцевості, приймаємо рівним - 1;

Н – висота димової труби, м;

– безрозмірні коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду (коефіцієнт визначається в залежності від параметра f)

(50)

де - швидкість виходу димових газів з труби, м/с;

- діаметр устя труби, м;

- різниця між температурою димових газів та температурою навколишнього середовища

(51)

де – температура навколишнього повітря (середня температура січня).

При f < 100 (52)

При f 100 , (53)

n – безрозмірний коефіцієнт, що враховує умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду (коефіцієнт n визначається в залежності від параметра )

, (54)

де V₁ – загальна витрата димових газів, що виходять з устя димової труби, м³/c.

. (55)

При 2 .

При 0,5 2 . (56)

При 0,5 . (57)

Відстань по осі факела до точки, у якій спостерігається максимальна концентрація, м

При F=1 . (58)

При F≥2 . (59)

При f < 100 та 0,5

, (60)

, (61)

. (62)

При f < 100 та 0,5 < < 2

. (63)

При f < 100 та ≥2

. (64)

Небезпечна швидкість вітру, м/с, при якій спостерігається максимальна концентрація становить

При 0,5 .

При 2 .

При >2 . (65)

Розрахунок концентрації шкідливих речовин по осі факела на відстані відмінній від , мг/м³

. (66)

При 1 . (67)

При 8 . (68)

При > 8 . (69)

Концентрації шкідливих речовин осторонь від осі факелу на відстані по перпендикуляру до осі факелу знаходимо за формулами, мг/м³

, (70)

(71)

Якщо . (72)

Якщо . (73)

Практична частина

Приклад

Розрахувати максимальну приземну концентрацію забруднюючих речовин та відстань, на яких вона спостерігається. Розрахунки зробити за даними практичної роботи №6.

Додаткові дані: котельна розташована в м. Полтава; висота димової труби 45 м; діаметр димової труби 1,2 м. Швидкість димових газів 2 м/с. Температура димових газів 120⁰С.

Рішення: