Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Учебное пособие
.pdf
где S2 находится в зависимости от соотношения (Y/X):
))
X
Y
(v2,281)()
X
Y
(v4,81(
1
S
422
2
.
(102)
2.3. Практические задания
Задание 1
Рассчитать концентрации вредного вещества в приземной области атмосферы газовоздушной смеси из трубы промышленного
предприятия.
По приведенной выше математической модели рассчитать следу-
ющие параметры:
приземную концентрацию вредных веществ СМ для холодных
и горячих выбросов;
опасную скорость ветра vм;
максимальную концентрацию СМ при неблагоприятных метео-
рологических условиях и скорости ветра vМ;
приземную концентрацию С
выбросов на различных расстояниях Х от источника выброса;
концентрацию СY вредных веществ на расстоянии Y по пер-
пендикуляру от оси факела выброса.
построить конфигурацию следа газового выброса для приня-
тых исходных данных.
Для каждого технологического процесса характерен свой химический состав выбрасываемой газовоздушной смеси. Однако, в общем случае, расчет ведется относительно четырех основных загрязнителей:
- оксида азота NO;.
- диоксида азота NO2;
- оксида углерода СО;
- диоксида серы (SO2).
Для выполнения расчетов загрузить программу, рабочее окно
которой представлено на рис. 5:
вредных веществ по оси факела
Х
51

Рис. 5. Окно выбора параметров расчета
Обозначение
Наименование
Единица
измерения
Значе-
ние
А
(см. табл. 5)
Коэффициент, учитываю-
щий условия перемешивания
вредных примесей в воздухе
–
160
М
Количество вредного веще-
ства, выбрасываемого в атмосферу (NO2 – азота двуокись)
г/с
0,8
F
Безразмерный коэффициент,
учитывающий скорость, оседания вредных
–
1
Результатом работы программы является протокол расчета,
который содержит исходные, текущие и результирующие значения
выбранных параметров расчета. С точки зрения пользователя удобно
представить такую информацию в виде таблицы (рис. 6).
Таблица 4. Исходные данные для решения ЗАДАНИЯ 1
52

Окончание табл. 4
веществ в атмосферном
воздухе (для газообразных
вредных веществ F=l);
Н
Высота источника над
уровнем земли
м
21
ΔТ
Разность между темпера-
турой газовоздушной смеси и окружающего воздуха
°С
12
D
Диаметр устья источника
выброса
м
1
WO
Средняя скорость выхода
газовоздушной смеси из
устья источника выброса
м/с
7
СФ
Фоновая концентрация
вредного вещества в приземном воздухе
мг/м3
0,02
Регион
Значение А
Центр Европейской территории России: Москов-
ская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области
140
Север и Северо-запад Европейской территории
России: Урал (севернее 52º с.ш.)
160
Европейская территория России и Урал от 50º до
52º с.ш. (Саратовская, Воронежская, Курская, Липецкая, Белгородская, Тамбовская, Оренбургская
области).
180
Европейская территория России: районы южнее
50º с.ш. (Ростовская область, Краснодарский и
ставропольский края, Калмыкия), Нижнее Поволжье, Кавказ, Азиатская территория России: Дальний Восток, Сибирь
200
Бурятия и Читинская область
250
Таблица 5. Значение коэффициента температурной стратификации
местности А
53

Рис. 6. Протокол расчета
54

Определить фактическую концентрацию вредного вещества у
ФX
'
Х
ССС
,
(102)
№
п/
п
Характеристики, обозначения,
расчет
Еди-
ница
Зна-
че-
ние
Идентификатор в про-
грамме
1 2 3 4 5
1
Число дымовых труб, N
шт. 1 N
2
Высота дымовых труб, H
м
35
H
3
Диаметр устья трубы, D
м
1,4
d
4
Скорость выхода газовоздушной
смеси, ω0
м/с 7 W0
5
Температура газовоздушной
смеси, Тг
°С
125
Tg 6 Температура окружающего воз-
духа, Тв
°С 0 Tb
7
Выброс двуокиси серы, M
SO2
г/с
12
MSO2
8
Выброс золы, M3
г/с
2,6
M3
поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха.
Дать оценку уровня загрязнения воздуха путем сравнения по-
лученных результатов со среднесуточной ПДК и максимальной разовой ПДК (Приложение 1).
За дание 2
Рассчитать концентрации вредного вещества в приземной об-
ласти атмосферы газовоздушной смеси от котельных установок (ровная открытая местность, Татарстан).
Таблица 6. Исходные данные и алгоритм расчета
55

Продолжение таблицы 6
1 2 3 4 5
9
Выброс окислов азота (в пересчете на двуокись азота), М
NO2
г/с
0,2
MNO2
10
Коэффициенты в формуле (1)
А
η
-
-
180
1
A
n1
11
Максимальные разовые предельно допустимые концентрации
двуокиси серы
золы
окислов азота
мг/м3
мг/м3
мг/м3
0,5
0,5
0,085
ПДК
maxSO2
ПДКmax3
ПДК
maxNO2
12
Объем газовоздушной смеси по
формуле (2)
м3/c
10,8
V1
13
Перегрев газовоздушной смеси,
∆Т
°С
125
T1
14
Параметр f по формуле (5)
-
0,448
F
15
Параметр
м
по формуле(9)
м/с
2,19
Vm
16
Параметр
м
’ по формуле (32)
-
0,364
Vm1
17
Параметр fе
fe=800(
м
’)3
-
38,58
fe
18
Параметр m по формуле (4)
- 1 m
19
Параметр n по формуле (8)
- 1 Vm
20
Опасная скорость ветра uм по
формуле (34)
м/c
2,37
Um
21
Параметр d по формуле (12)
-
12,59
d
Расчет концентрации двуокиси серы
22
Максимальная концентрация
SO2 по формуле (1)
мг/м3
0,16
CMSO2
23
Расстояние
2
SO
М
x
по формуле
(13)
м
440,7
XMSO2
24
Коэффициент S1 для расстояния
х по формулам (25, 26)
x=50 м, x/xM=0,113
x=100 м, x/xM=0,227
-
-
0,066
0,223
56

Окончание табл. 6
x=200 м, x/xM=0,454
x=400 м, x/xM=0,907
x=1000 м, x/xM=2,269
x=3000 м, x/xM=6,807
-
-
-
-
0,615
0,997
0,677
0,011
25
Концентрация С
SO2
на расстоя-
нии х по формуле (24)
x=50 м, с=0,16*0,066
x=100 м, с=0,16*0,223
x=200 м, с=0,16*0,615
x=400 м, с=0,16*0,997
x=1000 м, с=0,16*0,677
x=3000 м, с=0,16*0,161
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м3
0,011
0,035
0,098
0,159
0,108
0,026
Расчет концентрации окислов азота
26
Расчет
2
NO
С
производится ана-
логично расчету
2
SO
С
Концентрации
2
NO
С
и
2
SO
С
связаны соотношением
2
2
2
22
017,0
SO
SO
NO
SO
NO
c
M
M
CС
Расчет концентрации золы
27
Максимальная концентрация
золы по формуле (1)
мг/м3
0,0155
CM3
28
Расстояние
з
М
x
по (13)
м
501
XM3
29
Коэффициент S1 для расстояния
х по формулам (25, 26)
30
Концентрация золы Сз на расстоянии х по формуле (24)
x=50 м,
x=100 м,
x=200 м,
x=400 м,
x=1000 м,
x=3000 м
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м
3
мг/м3
0,0008
0,0027
0,0081
0,015
0,011
0,003
57

2.4. Алгоритм расчёта
1. Вставить в рабочую книгу Mirosoft Office Excel лист с заготовкой
нового диалога. Для этого выполнить: Сервис – Макрос – Редактор Visual Basic, Insert – User Form (Вставка – Диалог).
2. Вызвать окно свойств View – Properties Window (Вид – Окно
свойств) и Окно проекта (View – Project Explorer).
3. Изменить заголовок диалога, для этого в Окне свойств (Properties
Window) в строке Caption, удалите заголовок User Form1 и набе-
рите РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ.
4. С помощью кнопок на панели инструментов «Формы»
(“ToolBox”) создать необходимые элементы диалога. При помощи кнопки Метка (Label) растянуть поле для названия, удалить
предложенное, набрать, вместо Label1 - Расчет концентраций
вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источников их
выброса при неблагоприятных метеорологических условиях;
5. Нарисовать кнопку, используя одноимённую кнопку с панели ин-
струментов «Формы» (“ToolBox”). CommandButton1 – дать имя
Далее (рис. 7).
6. Чтобы осуществить взаимодействие диалога с программой, два-
жды кликнуть мышью по кнопке Далее. В листе программы User
Form1 появится заготовка процедуры, в которой необходимо
набрать следующее.
Private Sub CommandButton1_Click()
UserForm2.Show
End
7. Возвратиться в форму, дважды щелкнув в окне проекта по назва-
нию диалога User Form1.
8. Далее вставить заготовку для следующего диалогового окна Insert
– User Form (Вставка – Диалог). Появится окно User Form2. Согласно рисунку 8 ввести необходимые элементы.
58

Рис.7. Интерфейс первой диалог
овой формы
59

9. Щелкнуть по кнопке Показать расчетные данные и набрать сле-
дующее:
Private Sub CommandButton1_Click()
N = Val(TextBox1.Text)
H = Val(TextBox2.Text)
d = Val(TextBox3.Text)
W0 = Val(TextBox4.Text)
Tg = Val(TextBox5.Text)
Tb = Val(TextBox6.Text)
MSO2 = Val(TextBox7.Text)
M3 = Val(TextBox8.Text)
MNO2 = Val(TextBox9.Text)
ПДКmaxSO2 = Val(TextBox10.Text)
ПДКmax3 = Val(TextBox11.Text)
ПДКmaxNO2 = Val(TextBox12.Text)
A = Val(TextBox13.Text)
n1 = Val(TextBox14.Text)
f1 = Val(TextBox15.Text)
V1 = 3.1417 * d ^ 2 / 4 * W0 'объём газовоздушной смеси
T1 = Tg - Tb 'перегрев газовоздушной смеси
F = 1000 * W0 ^ 2 * d / (H ^ 2 * T1) 'параметр f
Vm = 0.65 * (V1 * T1 / H) ^ (1 / 3) 'параметр Vm
Vm1 = 1.3 * W0 * d / H 'параметр Vm1
fe = 800 * Vm1 ^ 3 'параметр fe
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
