Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Промышленная экология. Практикум
.pdf
б) 0,018;
с) 0,20.
52. Максимальная разовая концентрация вещества в воздухе
населенного пункта равна 0,40 мг/куб.м. Это значит, что
концентрация примеси вещества в воздухе города с численностью
100 тыс.чел. составит (мг/м
3
):
а) 0,40;
б) 0,12;
с) 0,20.
53. Максимальная разовая концентрация вещества в воздухе
промышленной площадки равна 0,60 мг/куб.м. Это значит, что
концентрация примеси вещества в воздухе промышленной
площадки должна составить (мг/м
3
):
а) 0,80;
б) 0,52;
с) 1,20.
54. Концентрация вблизи здания с незатененной трубой равна
10 г/дм
затененной трубы (г/дм
3
. Чему равна концентрация в аналогичных условиях для
3
):
а) 100;
б) 400;
с) 10.
55. Концентрация вблизи источника с затененной трубой
равна 600 г/дм
для незатененной трубы (г/дм
3.
Чему равна концентрация в аналогичных условиях
3
):
а) 600;
б) 20;
с) 1200.
56. Почему концентрация примесей над поверхностью земли
за началом зоны загрязнения начинает заметно нарастать?
57. Как влияет расстояние на характер снижения
концентрации примесей в зоне загрязнения после прохождения
точки ее максимального значения?
58. Чему равна концентрация примесей в зоне загрязнения,
образуемой несколькими источниками загрязнения?
59. Существует ли зависимость между величиной мощности
источника выброса и приземными концентрациями загрязняющих
веществ?
41
60. В районе предприятия наблюдаются многочисленные
глубокие овраги. Какие могут быть изменения метеоусловий
в этом районе?
61. Как влияет наличие застроек на характер рассеивания
примесей в приземном слое?
62. Влияет ли ландшафт на характер рассеивания примесей
в приземном слое?
63. Почему по мере урбанизации местности меняется характер
рассеивания примесей в приземном слое?
64. Для каких природных рельефов более характерно
образование застойных зон?
65. Какое практическое значение имеет закон Воейкона?
66. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра менее
2 м/с и сильной инверсии?
67. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра менее
2 м/с и слабой инверсии?
68. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра менее
2 м/с и умеренной инверсии?
69. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
4,5 м/с и сильной инверсии?
70. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
5,2 м/с и слабой инверсии?
71. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра более
6 м/с, слабой инверсии и общей облачности атмосферы?
72. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра 4 м/с
и умеренной инверсии?
73. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра менее
2 м/с и низкой облачности?
74. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра более
6 м/с и сильной инверсии?
75. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра менее
2 м/с и общей облачности?
76. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
2,5 м/с и умеренной инверсии?
77. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
4,8 м/с и сильной инверсии?
78. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
3,6 м/с и умеренной инверсии?
42
79. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра 2 м/с
Тип струи
выброса
Тип струи
выброса
Тип струи
выброса
Стабильный вни-
вверху
Веерообразный
шлейф
Волнообразный
шлейф
Волнообразный
шлейф
Веерообразный
шлейф
Веерообразный
шлейф
Волнообразный
шлейф
Веерообразный
шлейф
Веерообразный
шлейф
Веерообразный
шлейф
Волнообразный
шлейф
Стабильный вни-
вверху
Нейтральный
ный вверху
Волнообразный
шлейф
и низкой облачности?
80. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
5,3 м/с и умеренной инверсии?
81. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра
2.2. м/с и слабой инверсии?
82. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра более
6 м/с и умеренной инверсии?
83. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра 7 м/с
и сильной инверсии?
84. Какова устойчивость атмосферы при скорости ветра 10 м/с
и низкой облачности?
85. Изобразите на рисунке вид шлейфа выброса, выделите,
обозначьте, назовите три типичные зоны и укажите характер
изменения концентрации примесей в приземном слое атмосферы
на значительном расстоянии от высокой трубы (Н = 40 м),
учитывая нахождение жилого массива в районе предприятия (по
варианту, см. табл. 1.7):
Таблица 1.7
Исходные данные для построения шлейфа выброса предприятия
№
1
2
3
4 Конусообразный 12
5
6 Конусообразный 14
7
8 Конусообразный 16
зу, нейтральный
зу, нейтральный
№
Нейтральный внизу
9
стабильный вверху
10 Конусообразный 18 Конусообразный
11
13
Нестабильный вол-
15
нообразный
43
№
Нестабильный
17
волнообразный
19
20
21
22 Конусообразный
внизу стабиль-
23
24 Конусообразный
86. Известно, что инверсионный слой атмосферы влияет на
№
Условия
Инверсионный слой наблюдается на высоте 1 км. Высота трубы
40 м. Лето, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
64 м. Осень, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 50 м. Высота трубы
50 м. Лето, полдень
Инверсионный слой наблюдается на высоте 300 м. Высота трубы
50 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 20 м. Высота трубы
80 м. Зима, утро
Инверсионный слой наблюдается на высоте 500 м. Высота трубы
35 м. Осень, утро
Инверсионный слой наблюдается на высоте 60 м. Высота трубы
60 м. Осень, 1100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 50 м. Высота трубы
120 м. Весна, 1800
Инверсионный слой наблюдается на высоте 200 м. Высота трубы
15 м. Лето, 1400
Инверсионный слой наблюдается на высоте 800 м. Высота трубы
20 м. Весна, 1200
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
31 м. Зима, 1400
Инверсионный слой наблюдается на высоте 60 м. Высота трубы
120 м. Лето, 1000
Инверсионный слой наблюдается на высоте 40 м. Высота трубы
40 м. Весна, 1400
Инверсионный слой наблюдается на высоте 200 м. Высота трубы
50 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 300 м. Высота трубы
50 м. Зима, 2100
характер струи выброса и рассеяние загрязняющих веществ.
Изобразите условную схему типа этого влияния для предложенных в
варианте условий (табл. 1.8). Веерообразный выброс осуществляется
круглосуточно. Расчетная концентрация примесей 600 мг/куб.м.
Укажите возможный уровень фактической концентрации.
Таблица 1.8
Исходные данные для построения схемы влияния инверсионного
слоя на характер рассеивания выбросов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
44
16
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
3 м. Лето, 14
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
50 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
2 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 300 м. Высота трубы
50 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 5 м. Высота трубы
2 м. Лето, вечер
Инверсионный слой наблюдается на высоте 300 м. Высота трубы
1 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 30 м. Высота трубы
4 м. Зима, 2100
Инверсионный слой наблюдается на высоте 10 м. Высота трубы
3 м. Весна, ночь
17
18
00
19
20
21
22
23
87. В чем отличие характера распределения примесей в
приземном слое атмосферы в условиях циклона и антициклона?
88. В чем отличие пограничного слоя атмосферы от
свободного ее слоя?
89. Что такое неблагоприятные метеоусловия?
90. Что такое потенциал загрязнения атмосферы? От чего он
зависит?
91. Что такое роза ветров? Может ли она изменяться в
условиях одного предприятия?
92. Что такое турбулентность? В чем ее роль в атмосферных
процессах?
93. Как формируется область максимальной концентрации
примесей вдоль струи?
94. Как определяется начало зоны загрязнения вдоль струи
выброса?
95. Что называется факелом выброса?
В табл. 1.9 приведены индивидуальные варианты для выпол-
нения заданий по теме «Рассеивание выбросов загрязняющих веществ в атмосфере».
45
Индивидуальные варианты
№
варианта
1
1, 6(10), 7, 23, 24(1), 25, 40(1), 41(1),42, 60, 85(1), 86(1), 88
2
2, 6(9), 7, 22, 24(2), 26, 40(2), 41(2),43, 61), 85(2), 86(2), 87
3
3, 6(8), 7, 21, 24(3), 27, 40(4), 41(3), 44, 62), 85(3), 86(3), 89
4
4, 6(7), 7, 20, 24(4), 28, 40(5), 41(4), 45, 63), 85(4), 86(4), 90
5
5, 6(6), 7, 19, 24(5), 29, 40(5), 41(5), 46, 64), 85(5), 86(5), 91
6
4, 6(5), 7, 18, 24(6), 30, 40(6), 41(6), 47, 65, 85(6), 86(6), 92
7
3, 6(4), 7, 17, 24(7), 31, 40(7), 41(7), 48, 66, 85(7), 86(7), 93
8
2, 6(3), 7, 16, 24(8), 32, 40(8), 41(8), 49, 67, 85(8), 86(8), 94
9
1, 6(2), 7, 15, 24(9), 33, 40(9), 41(9), 50, 68, 85(9), 86(9), 95
10
2, 6(1), 7, 14, 24(10), 34, 40(10), 41(10), 51, 69, 85(10), 86(10), 94
11
3, 6(11), 7, 13, 24(11), 35, 40(11), 41(9 ), 52, 70, 85(11), 86(11), 93
12
4, 6(12), 7, 12, 24(12), 36, 40(12), 41(8 ), 53, 71, 85(12), 86(12), 92
13
5, 6(13), 7, 13, 24(13), 37, 40(13), 41(7 ), 54, 72, 85(13), 86(13), 91
14
4, 6(14), 7, 10, 24(15), 38, 40(14), 41(6), 55, 73, 85(1 4), 86(14), 90
15
3, 6(15), 7, 9, 24(16), 39, 40(15), 41(5), 56, 74, 85(15), 86(15), 89
16
2, 6(16), 7, 8, 24(17), 40(16), 41(4), 42, 57, 75, 85(16), 86(16), 88
17
3, 6(17), 7, 8, 24(18), 40(17), 41(3), 43, 58, 76, 85(17), 86(17), 87
18
1, 6(18), 7, 9, 24(19), 28, 40(18), 41(2), 59, 77, 85(18), 86(18), 88
19
2, 6(19), 7, 11, 24(20), 29, 40(19), 41(1 ), 52, 78, 85(19), 86(19), 89
20
3, 6(20), 7, 12, 24(21), 27, 40(20), 41(2 ), 60, 79, 85(20), 86(20), 90
21
4, 6(21), 7, 13, 24(22), 26, 40(11), 41( 3 ), 61, 80, 85(21), 86(21), 91
22
5, 6(22), 7, 14, 24(21), 25, 40(12), 41(4 ), 62, 81, 85(22), 86(22), 92
23
4, 6(23), 7, 15, 24(20), 29, 40(10), 41(5 ), 63, 82, 85(23), 86(23), 93
24
3, 6(24), 7, 16, 24(19), 30, 40(9), 41(6), 64, 83, 85(24), 86(1), 94
25
2, 6(25), 7, 17, 24(18), 31, 40(8), 41(7), 65, 84, 85(1), 86(2), 95
Вопросы
Таблица 1.9
Рекомендуемая литература
1. Акинин Н. И. Промышленная экология: принципы, подходы, технические решения: учебное пособие. Изд. 2-е, испр. и доп. –
Долгопрудный: Интеллект, 2011. 310 с.
2. ОНД-86 Методика расчета концентраций в атмосферном
воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.
Общесоюзный нормативный документ / ГГО им. Воейкова. – Л.,
1987. 64 с.
3. Тимонин А. С. Инженерно-экологический справочник. Т. 1. –
Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. 917 с.
46
2. РАСЧЕТ ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНЫХ КАМЕР
Цель: ознакомление с конструктивными особенностями, принципом работы и методикой расчета аппаратов, предназначенных для
сухого пылеулавливания под действием гравитационных сил.
Знания и умения, приобретаемые студентом в результате
освоения темы, формируемые компетенции или их части
Практическое занятие направлено на формирование
профессиональных компетенций (ПК-8, ПК-11). Сформировать
способность участвовать в совершенствовании технологических
процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации
воздействия на окружающую среду (ПК-8). Привить готовность
обосновывать конкретные технические решения при разработке
технологических процессов; научить выбирать технические
средства и технологии, направленные на минимизацию
антропогенного воздействия на окружающую среду (ПК-11).
Актуальность темы
Аппараты сухой очистки промышленных выбросов предназначены для удаления твердых взвешенных дисперсных частиц –
пылей. По принципу действия подразделяются на гравитационные,
инерционные, фильтрационные и электрические. На практике достаточно часто используют аппараты гравитационного типа – пылеосадительные камеры. Они отличаются простотой изготовления
и эксплуатации, хотя не всегда имеют достаточную эффективность
улавливания пыли, поэтому применяются для предварительной
очистки газовых потоков в двухступенчатых схемах в паре с циклоном.
Теоретическая часть
Пылеосадительные камеры являются простейшими устройствами для очистки потоков газа от взвешенных твердых частиц.
Осаждение частиц происходит за счет сил гравитации. Очищаемый
газ должен как можно дольше находиться в камере, поэтому скорость движения газа обычно не превышает 3 м/с. В таких аппаратах осаждаются крупные частицы (>50 мкм). Конструкции пылеосадительных камер представлены на рис. 2.1.
47
г
Рис. 2.1. Пылеосадительные камеры: а – простая камера; б – камера
с вертикальными перегородками; в – камера с цепной или проволочной
завесой; г – многополочная камера Говарда
Недостатками пылеосадительных камер по сравнению с другими пылеулавливающими устройствами является их большой
объем и малая эффективность (до 80 %), а преимуществами – низкое гидравлическое сопротивление (100–250 Па), простота и
надежность конструкции, возможность удалять из газа фракции
крупных частиц, обладающих повышенной абразивностью. Благодаря этому целесообразно использовать их в качестве первой ступени очистки перед более эффективными пылеуловителями. По-
48
высить качество очистки можно за счет установки в камере пере-
,
360
BHV⋅⋅
=
ω
см /5,0
21360
3600
=
⋅⋅
=
ω
15,0
10
1
5,15,1
50
==≅
L
H
B
υ
ω
( )
cм
B
/075,050=
ω
( )
cмB/075,050=
ω
мкмd 70
50
=
)(dfn=
η
1,050=
′
υ
ω
B
″
мкмd 60=
′
мкмd 20=
′′
городок, полок (камера Говарда) или завесы из цепей, вследствие
чего дополнительно начинает действовать инерционный механизм
улавливания пыли.
Задача. Определить эффективность осаждения частиц в пыле-
осадительной камере, если она имеет длину L = 10 м, высоту H = 1 м,
ширину B = 2 м. Расход воздуха через камеру V = 3600 м
ность частиц r
1. Скорость потока в сечении камеры определяется по форму-
ле (2.1):
где V – расход воздуха, м
ветственно, м.
2. Относительную скорость витания частиц, улавливаемых в
камере с эффективностью 50 %, определяют по формуле (2.2):
Отсюда скорость витания:
3. Далее по номограмме (рис. 2.2) по величине
ре с эффективностью 50 %:
4. Для определения зависимости
ко дополнительных относительных скоростей витания:
5. По номограмме (рис. 2.2) найдём
6. Средняя концентрация частиц на выходе из камер определя-
ется как средняя величина в 4–5 точках сечения. С этой целью за-
= 500 кг/м3.
Т
Решение:
(2.1)
3
/ч; H, B – высота и ширина камеры соот-
.
. (2.2)
находим размер частиц, улавливаемых в каме-
.
выбираем несколь-
ω
B
и
υ
.
2,050=
,
3
/ч, плот-
.
49
дадимся пятью значениями
.0,1;75,0;5,0;25,0;0=
H
h
3
H
L
−⋅=
∑
i
n
n
i
0
1
1100
η
( ) ( )
1
21
−Φ+Φ= xxn
стояние до потолки камеры).
7. Для расчета парциальных коэффициентов очистки для
используется уравнение (2.3):
, (2.3)
где i – число точек, для которых рассчитывается концентрация частиц; n – отношение концентрации частиц данного размера в расчетной точке выходного сечения камеры к их концентрации во
входном сечении.
Последняя принимается равномерно распределённой.
8. Распределение частиц по размерам подчиняется нормаль-
ному закону распределения. Значение n определяется по уравнению (2.4):
. (2.4)
(где h – рас-
Рис. 2.2. Номограмма для определения скорости витания частиц
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]