Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 94 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

виях и скорости ветра u, м/с, отличающейся от опасной скорости ветра

r

2)/()/(2

)/(3

 uuuu

1143.8











 





сSc 

.1)/(13,0

13,1





;

120)/(2,35)/(58,3





мм

xxxx

uм, определяется по формуле

=rcм, (17)

м.п.

где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/uм по формулам: при u/uм≤1 r=0,67(u/uм)+1,67(u/uм)2-1,34(u/uм)3; (18)

при u/uм>1

Расстояние от источника выброса x

(19)

, м, на котором при ско-

м.и.

рости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения с

, мг/м3, определяется по формуле

м.и

=pxм, (20)

м.и

где p – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/uм следующим образом: при u/uм<0,25 p=3; (21)

при 0,25<u/uм≤1

(22)

при u/uм>1 p=0,32(u/uм)+0,68 (23)

Величины приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяются по формуле

(24)

где S1 – безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра следующим образом: при x/xм≤1 S1=3(x/xм)4-8(x/xм)3+6(x/xм)2; (25)

при 1<x/xм≤8

(26)

При x/xм>8 и F=1 величина S1 определяется по формуле

(27)

при x/xм>8 и F=2; 2,5 или 3 величина S1 определяется по формуле

8,17)/(47,2)/(1,0





мм

xxxx

(28)

  

422

)/(2,281)/(4,81

xyuxyu

S

3/4

AMFn

cм

;3,1





1,7

K 

Величины приземных концентраций вредных веществ в атмосфере Cy на расстоянии y по перпендикуляру от оси факела выброса должны определяться по формуле

Cy=S2c, (29)

где S2 – безразмерная величина, определяемая по формуле

. (30)

Величина максимальной приземной концентрации вредных

веществ c

для выброса холодной газовоздушной смеси из одиночно-

го устройства с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии xм от источника определяется по формуле

(31)

где А – коэффициент, имеющий размерность мг*м

1/3

/г; n – безразмер-

ный коэффициент, определяемый по формулам (6)-(8) в зависимости от величины параметра υм, м/с, вычисляемого по формуле

(32)

К – величина, с/м2, определяемая по формуле

Опасная скорость ветра uм, м/с, при холодных выбросах принимается: при υм ≤2 м/с – по формулам (14) и (15), при υм >2 м/c – по формуле uм=2,2 υм (34)

Безразмерный коэффициент d определяется следующим образом: при υм ≤2 м/с d=11,4 υм ; (35)

при υм >2 d=16,1 м. (36)

(33)

Если разность температур ∆Т, град, близка к нулю или при















расчетах по формуле (5) параметр f≥100 м/с2*град, то для таких выбросов расчеты должны производиться так же, как для холодных, поскольку их начальная температура Тг не оказывает существенного влияния на подъем и рассеивание вредностей в атмосфере. В остальных случаях расчет рассеивания вредных веществ для холодных выбросов производится как для нагретых.

Расчет рассеивания в атмосфере выбросов нагретой или холодной газовоздушной смеси объемом V1, м3/с, от источника с прямоугольным устьем (шахты) производится по приведенным выше формулам при D=Dэ, м, и V1=V1э.

Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси

W0, м/с, определяется по формуле

(37)

где L и b – длина и ширина устья, м.

Эффективный диаметр устья Dэ определяется по формуле

(38)

Эффективный объем выходящей в атмосферу газовоздушной смеси V1э определяется по формуле

(39)

Для источников с квадратным устьем (L=b) эффективный диаметр Dэ равняется длине стороны квадрата.

В остальных случаях расчет рассеивания вредных веществ производится как для выбросов с круглым устьем.

При расчете концентрации веществ, выбрасываемых из аэрационного фонаря длиной L, м, в точке, расположенной на расстоянии x от его центра, независимо от направления ветра фонарь разбивается на N одинаковых участков, каждый из которых заменяется одиночным (точечным) источником, находящимся в центре участка. Для каждого из этих одиночных источников величина приземной максимальной концентрации вредных веществ должна определяться по формуле



(40)

VWL





Расстояние xм, на котором достигается максимальная концентрация вредных веществ cм:

xм=x′м; (41)

опасная скорость ветра –

uм = u′м. (42)

Величины см, мг/м3, и xм, м, а также uм, м/с, принимаются соответственно равными показателям для одиночного источника с круглым устьем диаметра Dэ и объемом выбрасываемой газовоздушной смеси V1э.

Эффективный диаметр устья фонаря равен

(43)

где L- длина аэрационного фонаря, м; V1 – объем выбрасываемой из фонаря газовоздушной смеси, м3/с; W0 – средняя скорость выхода из фонаря газовоздушной

На основании найденной величины Dэ определяется эффективный объем выбрасываемой газовоздушной смеси V1э по формуле

(39).

За высоту источника выброса H принимается высота над уровнем земли верхней кромки ветроотбойных щитов фонаря или верхней кромки фонаря при отсутствии ветроотбойных щитов. Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси из аэрационного фонаря W0 определяется экспериментальным путем ил по расчету аэрации. Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, М, г/с, принимается равным суммарному выбросу из всего фонаря. Величина ∆Т принимается так же, как для одиночного источника выброса вредных веществ в атмосферу.

При f<100, м/с2*град, расчет рассеивания выбросов из аэрационного фонаря производится по формулам для нагретых выбросов, при ∆Т=0 или f≥100 – по формулам для холодных выбросов.

При расчетах рассеивания для скости ветра u , не равной uм, для каждого из одиночных источников с формулам

и xм.и определяются по

м.и

им





(44)

. мим

xpx





uLN5

)/(1,0/45,01

/45,01

мм

xLxL











42мм

x 

6,01







(45)

где r и p – безразмерные коэффициенты, определяемые соотношением u/u′м.

Количество одинаковых, равноудаленных, одиночных источников N, которое принимается для аэрационного фонаря при расчетах, определяется с округлением до ближайшего большего целого числа:

, (46)

где x – расстояние от центра аэрационного фонаря до точки на местности, для которой производится расчет, м.

Величина максимальной концентрации вредных веществ см при ветре вдоль аэрационного фонаря составит:

см=S3с′м, (47)

где S3 – безразмерный коэффициент, зависящий от отношения L/x′м, определяемый по формуле

(48)

Расстояние xм от наземной проекции центра аэрационного фонаря до точки, где достигается максимальная концентрация вредных веществ см, находят следующим образом:

, (49)

где S4 – безразмерный коэффициент, зависящий от отношения L/xм;

(50)

Опасная скорость ветра uм, при которой достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ cм, определяется по формуле (44).

Распределение концентраций вредных веществ на расстоянии

,)(

сx

SSс

мм











;

Lx

Lx

,)(

сx

SSprс

мм

















мy



 



 





 



 







 



 





;



x от центра аэрационного фонаря вдоль оси факела при скорости ветра

uм характеризуется следующим образом:

(51)

где S′5 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от

отношения

в зависимости от отношения

При скорости ветра u, не равной uм, величина с составит:

где S′5 и S″5 находят соответственно из соотношения

Распределение концентраций веществ на расстоянии x от центра аэрационного фонаря при ветре скоростью uм, направленном поперек фонаря:

Начало координат располагается в центре аэрационного фонаря, ось X направлена вдоль, а ось Y – перпендикулярно направлению ветра.

Концентрация вредных веществ на расстоянии y от оси факела:

где S1 – безразмерный коэффициент, определяемый по величине от-

S″5 - безразмерный коэффициент, определяемый

(52)

c=S1S6rc′м. (53)

(54)

ношения мые следующим образом:

S6, S′6,S″6 – безразмерные коэффициенты, определяе-

при

5,0



 



 



;

 



 





5,0



 



 



7,0

 



 







AMFmn





(55)

при

На достаточно большом удалении от аэрационного фонаря, которому соответствует безразмерный коэффициент S6, близкий к 1, аэрационный фонарь может рассматриваться как одиночный источник со следующими данными: см=с′м, xм=x′м и uм=u′м.

При наличии нескольких фонарей многопролетного здания расчет рассеивания выбросов производится для каждого аэрационного фонаря в отдельности.

При расчете рассеивания выбросов из группы источников приземная концентрация вредного вещества с в любой точке местности при наличии N источников определяется как сумма концентраций вредных веществ в этой точке от отдельных источников:

где с1, с2,…,сN – концентрация вредных веществ, выбрасываемых первым, вторым и N-м источниками, мг/м3.

При проектировании предприятий, зданий и сооружений необходимо предусматривать количество источников выбросов вредных веществ в атмосферу с учетом возможности объединения удаляемых вредностей от ряда источников в одну трубу, шахту.

Величина максимальной суммарной концентрации вредных веществ см от N одиночных источников равной высоты, близко расположенных друг от друга с одинаковыми диаметрами устьев, одинаковыми скоростями выхода в атмосферу газовоздушной смеси и ее перегревами, равна:

c=c1+c2+…+cN, (57)

(56)

(58)

где М – суммарное количество вредного вещества, выбрасываемого всеми источниками в атмосферу, г/с; V- суммарный объем выбрасываемой всеми источниками газовоздушной смеси, м3/с;

Величина параметра



65,0

TVм





V 

1,7

K 

величины:

V = V1N. (59)

при нескольких источниках равной

(60)

Для упрощенного определения величины см и

для группы

близко расположенных друг от друга одинаковых источников допускается использовать формулу (3).

В отдельных случаях расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере для близко расположенных друг от друга одинаковых источников загрязнения не отличается от расчета рассеивания нагретых выбросов из одиночного источника.

Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в холодных выбросах из близко расположенных друг от друга одинаковых источников, когда ∆Т=0 или значение параметра f 100 м/с2*град, производится с использованием формул (31) – (36), причем

в формуле (33) принимается

и она приводится к следующему

виду:

(61)

Величина приземной максимальной концентрации вредных веществ см при выбросах через многоствольную трубу

см = с″м+ d1(с′м-с″м); (62)

расстояние xм, на котором отмечается максимальная концентрация вредных веществ см

xм = x″м+ d1(x′м-x″м), (63)

опасная скорость ветра uм

uм = u″м+d1(u′м-u″м), (64)

где с′м – приземная максимальная концентрация вредных веществ, мг/м3, определяемая по формуле (1) при значениях параметров выброса для одного ствола и количестве вредных веществ М, г/с, равном суммарному выбросу вредных веществ из всех стволов; с″м – приземная максимальная концентрация вредных веществ, мг/м3, определяема по формуле (1). При этом количество вредных веществ равно суммар-

ному выбросу вредных веществ из всех стволов, величина D, м, - эф-

 



 







DHd





.17,03,02,0



 





 





 





 









 





 









фективному диаметру источника выброса Dэ, вычисляемому по формуле

, (65)

а объем газовоздушной смеси V1, м3/с – равным эффективному объему выходящей в атмосферу смеси V1э – по формуле (39); x′м и u′м – соответственно расстояние, на котором наблюдается максимальная концентрация вредных веществ см и опасная скорость ветра uм, определяемые по формулам (10) - (16) при параметрах выброса для одного ствола; x″м, u″м – соответственно расстояние, на котором наблюдается максимальная концентрация вредных веществ и опасная скорость ветра, определяемые по формулам (10) – (16) при D=Dэ и V1 = V1э;

d1 – безразмерный коэффициент, определяемый по формуле

(66)

где l – среднее расстояние между центрами устьев стволов, м; D – диаметр устья ствола, м;

(67)

Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ от N источников, имеющих различные параметры выбросов, производится, начиная с определения для всех источников по каждому вредному веществу максимальных приземных концентраций см (см1, см2,…,смN) и опасных скоростей ветра uм (uм1, uм2,…,uмN).

Если по какому-либо вредному веществу сумма максимальных приземных концентраций от всех источников окажется меньшей или равной ПДК (см1+см2+…+смN ≤ ПДК), то (при отсутствии необходимости учета совмещенного воздействия нескольких вредных веществ или фонового загрязнения атмосферы) дальнейший расчет рассеивания этого вещества в атмосфере производить не обязательно.

Когда сумма максимальных приземных концентраций для каждого вредного вещества от всех источников превышает ПДК, то следует определить средневзвешенную опасную скорость ветра u для группы N источников по формуле

м.с

...

2211

мNмм

мNмNмммм

см

ссc

cuсuсu







(68)

...

.2.1.

2.2.1.1...

иNмимим

иNмиNм

имимимимсим

ссc

сxсxx









 





 



им

Отдельно для всех вредных веществ, к которым относятся вычисленные u отличаются), определяются величины c емому вредному веществу сумма c

(для разных вредных веществ они иногда существенно

м.с

и x

м.u

меньше или равна ПДК, то даль-

м.u

. Если по рассматрива-

м.u

нейшие расчеты рассеивания производить не обязательно.

Если сумма c

больше ПДК, то при скорости ветра u = u

м.u

м.с

производится расчет суммарных концентраций вредных веществ от всех источников, и наибольшая из них принимается за максимальную концентрацию см.

Расчеты загрязнения атмосферы вредными веществами упрощаются, если среди N источников выброса предприятия имеется N1 источников, которым по данному вредному веществу при u = u ответствует малые значения c между ПДК и суммой c

от N1 источников и рассчитывается макси-

м.u

. При этом определяется разность

м.u

м.с

со-

мальная концентрация вредных веществ для остальных N – N1 источников. Величина см не должна превышать разности между ПДК и суммой c

и для источников с малыми значениями c

м.u

Для близко расположенных друг к другу N источников выброса вредных веществ при различии их параметров u = uм.с определяется средневзвешенная величина xм.и.с, м, по формуле

(69)

Расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере, содержащихся в выбросах источников, группирующихся на площадке (картесхеме) вдоль некоторой прямой, следует производить, считая все источники расположенными на этой линии, при условии, что каждому

из источников при u = u

соответствует

м.с

, меньшее или рав-

ное 0,01 – 0,02, где y – расстояние от источника до этой прямой.

Для каждого источника строятся кривые распределения концентраций. Начала координат каждой кривой, характеризующей изменения концентрации изменения вредных веществ с в зависимости от расстояния x, совмещаются с месторасположением источников на

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 94 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]