2 Расчет пыления золоотвала

2.1 Определение сдвиговой (динамической) скорости потока частиц

Динамическая скорость определяется по логарифмическому уравнению, которое учитывает высотный градиент скорости незапыленного ветровоздушного потока, связанного с тормозящим действием подстилающей поверхности.

Динамическая скорость рассчитывается по следующей формуле:

где - скорость ветра на высоте флюгера (м/с), ;

k - постоянная Кармана, k = 0,4;

z - высота установки флюгера (м), z = 1,0 м;

dn – диаметр эродируемых частиц (мкм), dn=0,225 мкм.

2.2 Определение пороговой динамической скорости

Пороговая динамическая скорость (м/с) соответствует началу пыления или подъему частицы, она определяется по формуле:

где A – эмпирический коэффициент, А=0,141;

σ – параметр отношения плотностей,

где ρn – плотность частицы (кг/м³), ρn=2 кг/м³;

ρв – плотность воздуха (кг/м³), ρв=1 кг/м³;

g – ускорение силы тяжести, g=9,8;

dn – диаметр эродируемых частиц (мкм), dn=0,225 мкм.

=0,296 м/с

2.3 Определение минимальной скорости ветра на уровне флюгера

Минимальная скорость ветра на уровне (м/с) флюгера, при которой начинается пыление поверхности золооотвала, определяется по следующей формуле:

2.4 Определение интегрального параметра удельной сдуваемости

Для приближенной оценки удельной сдуваемости используется следующая эмпирическая зависимость

где С - универсальная постоянная, С=100.

2.5 Определение гравитационной скорости оседания частиц

Определим гравитационную скорость оседания частиц из приведенного ниже соотношения:

Следовательно,

2.6 Определение высоты подъема эродируемой частицы

Высота подъема (м) частицы определяется без учета воздействия восходящих потоков и крупномасштабных турбулентных вихревых образований. Она находится по следующей формуле:

где - скорость ветра на уровне оси пылевого облака (м/с);

- скорость ветра на высоте уровня флюгера (м/с),

Полет сальтирующей частицы в пределах золошлакового поля определяется по следующей формуле:

где - скорость гравитационного оседания (м/с), = 0,296 м/с.

м.

Ориентировочно ширина пылевого облака (м) может быть определена по формуле:

где – длина дамбы, (м).

2.7 Определение текущего выноса золовых частиц с поверхности золоотвала

Текущий вынос золовых частиц с поверхности золоотвала (г/с) определяемый при скорости ветра выше критической Uкр (ниже которой ):

где - масса выносимых за границы золошлакоотвала витающих и сальтирующих частиц (г/с):

где - удельная сдуваемость материала пылящей поверхности при данном значении скорости потока на высоте флюгера,(г/м²с),

- полная площадь пылящей поверхности золоотвала, (м²).

где А – ширина пляжа (м), А=4566 м;

В – длина пляжа (м), В=7756 м.

м².

- эффективная площадь пылящей поверхности (м²), на которой завершается нарастание в потоке массы сальтирующих частиц считают по формуле:

где - часть пылящего участка золоотвала, экранируемая отстойным прудом, (м²);

где - ширина отстойного пруда (м), =1226 м;

- длина отстойного пруда (м), =2996 м.

- коэффициент характеризующий обеспылевание пылевого потока за счет осаждения золовых частиц при обтекании дамбы и в ее аэродинамической тени ;

- коэффициент характеризующий состояние поверхностного слоя (коркообразование, агрегатирование золовых частиц в слое в результате химического взаимодействия) в зависимости от содержания окиси кальция СаО в золе ( );

- коэффициент характеризующий защищенность объекта от ветрового воздействия (влияние высотных элементов рельефа, специальных ветрозащитных сооружений, лесопосадок) и закрепления поверхности зольного пляжа );

- коэффициент характеризующий применение оперативных методов пылеподавления (орошение пылящей поверхности водой и др.) ;

Доля витающих и сальтирующих частиц ( ) в общей массе эродируемых частиц золового материала находят при по соответствующим формулам:

где - –граничный размер эродируемых частиц, разделяющий сальтирующие и витающие частицы, 31,0, мкм;

- максимальный размер витающих и сальтирующих частиц, ;

- весовая доля соответствующей градации, 0,098.

г/с

г/с

г/с