3.1. Определение максимальной приземной концентрации См

Максимальная приземная концентрация С_м, при неблагоприятных метеоусловиях (при опасной скорости ветра) определяется в зависимости от величины безразмерных параметров f, V_м, f_e и V'_m, которые определяется как:

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

где D - диаметр устья дымовой трубы, м; Н - высота трубы, м (для наземных источников высотой не более 2 метров при расчетах следует принимать H = 2 м.); V₁- объем газов, выбрасываемых из устья трубы в единицу времени, м³/с; T - разность между температурой выбрасываемых газов и температурой воздуха, ^oC. (В качестве температуры воздуха принимается максимальная по многолетним наблюдениям в данной местности температура в самый жаркий летний месяц по СНиП II.01.01-83.); W_о- средняя скорость газа в устье трубы, м/с; (Для обеспечения нормальных условий работы дымовой трубы величину средней скорости газа W_о следует выбирать в пределах от 12-18 до 22-28 м/с.)

Газы, для которых параметр f < 100 считаются горячими, а газы, для которых параметр f ≥ 100 - холодными.

Как правило газы, образующиеся при работе теплоэнергетических установок, сталеплавильных, доменных, обжиговых печей, агломерационных машин и т.д., являются горячими.

К холодным, как правило, относятся газы систем механической вентиляции производственных помещений, а так же газы из аспирационных укрытий узлов пересыпок, транспортеров и т.п.

Для горячих газов (f < 100) максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое при неблагоприятных метеоусловиях С_м определяется как:

(3.5)

Для холодных газов (f ≥ 100 или T ~ 0) и при V'_m ≥ 0.5 расчет величины С_m следует производить по формуле:

(3.6)

В случае предельно малых скоростей ветра, когда V'_m < 0.5, расчет C_m для холодных газов (f ≥ 100 или T ~ 0) производится по формуле:

(3.7)

где М - мощность выброса - масса загрязняющего вещества, выбрасываемого через устье трубы в единицу времени, г/с;

F-безразмерный коэффициент, характеризующий дисперсный состав пылевых выбросов;

 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на величину приземной концентрации;

m, n, m' - безразмерные величины, характеризующие подъем дымового факела над устьем трубы, т.е. увеличение эффективной высоты рассеивания за счет теплового и скоростного напора.

3.1.1. Выбор безразмерного коэффициента f

Величина безразмерного коэффициента F определяется агрегатным состоянием выбрасываемого вещества, влажностью выбрасываемых газов, а так же дисперсным составом пыли или эффективностью ее улавливания на аналогичных производствах (при неизвестном дисперсном составе):

• для газообразных вредных веществ F=1;

• если содержание водяных паров в выбрасываемых газах таково, что происходит их конденсация после выброса (например, при мокрой очистки газов), то F=3;

• для аэрозолей:

если дисперсный состав выбрасываемой пыли неизвестен, величина F определяется по среднему эксплуатационному коэффициенту очистки η_o:

• при η₀ ≥ 90 %....................F=2;

• при 90>η₀ ≥ 75 %..............F=2,5; (3.8)

• при η₀ < 75 %....................F=3;

если дисперсный состав выбрасываемой пыли известен, то:

• при V_g/U_m  0.015........................F=1;

• при 0.03 ≥ V_g/U_m > 0.015..............F=1,5; (3.8а)

• при V_g/U_m > 0.03..........................F=2;

где U_m - опасная скорость ветра, м/с; V_g- скорость седиментации частиц с диаметром d_ч таким, что относительная масса в интервале [0-d] составляет 95 % от всей массы частиц:

; (3.8б)

ρ_ч - плотность частиц, кг/м³; g - ускорение свободного падения, м/с²; μ - динамическая вязкость воздуха, Пас.