3 Методики расчетов для решения задач

Расчет выбросов загрязняющих веществ при сварке для задачи 1 и 2 производится по следующим формулам:

1. Максимально разовое выделение (в г/с) загрязняющих веществ - ЗВ (компонентов сварочного аэрозоля и сопутствующих газов) от группы из m штук, одновременно работающих сварочных агрегатов (машин электроконтактной сварки) определяется по формулам:

G =× p/(Т_пер × 3600), г/с; (1)

где

- удельное выделение ЗВ (по каждому выделению) от i-го агрегата, г/кг;

p - количество использованного сварочного материала за время непрерывной работы (цикл) i-го поста, кг/цикл;

Т_пер – длительность сварки i-го поста, ч/цикл; или

2. Валовое выделение (в т/год) ЗВ от группы из m штук сварочных постов (машин электроконтактной сварки) определяется по формулам:

M = × ×, т/год; (2)

где

g_i ^*- удельное выделение ЗВ (по каждому выделению) i-го поста, г/кг;

- общее количество сварочного материала или горючего газа, использованного i-м постом за год, кг/год или:

Пример:

Максимальное разовое выделение ЗВ:

G_FeO = g*_FeO × p/(T_пер × 3600), г/с;

По уравнению валовое выделение ЗВ:

M_FeO=g*_FeO × P × 10^-6 , т/год;

Расчет выбросов загрязняющих веществ при газорезке для задачи 3 производится по следующим формулам:

1. Максимальное разовое выделение (в г/с) ЗВ (компонентов аэрозоля и сопутствующих газов) от группы из m штук одновременно работающих газов резаков:

G = /3600, (3)

где g_i^* - удельное выделение ЗВ при работе i-го резаке, г/ч.

2. Валовое выделение (в т/год) ЗВ от группы из m штук сварочных постов (машин электроконтактной сварки) определяется по формулам:

M = × ×, (4)

где

g_i ^*- удельное выделение ЗВ i-го поста, г/кг;

- общее количество сварочного материала или горючего газа, использованного i-м постом за год, кг/год.

Пример:

Максимальное разовое выделение ЗВ по каждому веществу:

G_FeO = 145,5_FeO / 3600 = 0,040 г/с;

Расчет выбросов загрязняющих веществ при нанесение лакокрасочных материалов для задачи 4 и 5 производится по следующим формулам:

2. Валовое выделение (в т/год) i- го летучего компонента в процессе окраски

а) эмаль

М_i^ок= Z_кр× (1- ∆_сух× 10^-2 ) × φ_i^кр × β_i^ок× 10^-4 (5)

Пример задачи 4:

М =5×(1-35% ×10^-2) ×10 ×25 ×10^-4 =0,081 т/год

Пример задачи 5:

М =50×(1-35% ×10^-2) ×10 ×23 ×10^-4 =0,748 т/год

в) растворитель

М_кс^ок = Z_раст × φ_i^раст × β_i^ок × 10 ^-4 (6)

в процессе сушки

а) эмаль

М_i^суш= Z_кр× (1- ∆_сух× 10^-2 ) × φ_i^кр × β_i^суш × 10^-4 (7)

Пример задачи 4:

М_{бут.спирт}^суш = 5×(1-35% ×10^-2) ×10 ×75 ×10^-4 =0,244 т/год

Пример задачи 5:

М_{бут.спирт}^суш = 50×(1-35% ×10^-2) ×10 ×77 ×10^-4 =2,503 т/год

в) растворитель

М_кс^ок = Z_раст × φ_i^раст × β_i^суш × 10 ^-4; (8)

где

Z_раст - количество растворителя, израсходованного за год на разбавление исходного ЛКМ до требуемой вязкости, т/год;

φ_i^кр (φ_i^раст )- доля i-го компонента в летучей части исходного ЛКМ ( в растворителе- разбавителе), %;

β_i^ок (β_i^суш ) - доля растворителя, испаряющаяся за время окраски (сушки), %, значения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Доля растворителей, испаряющихся при окраске

Способ распыления	βiок (βiсуш ), %
Пневматическое	25 (75)
Безвоздушное	23 (77)
Пневмоэлектростатическое	20 (80)
Электростатическое	50 (50)

Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта для задачи 6 и 7 производится по следующим формулам:

Валовое выделение (в г/день) ЗВ одним автомобилем к-й группы в день при выезде с территории предприятия (М'_к) и возврате (М''_к) определяется по формулам:

М'_к= g_пр× t_пр + g_L× L'+ g_xx× t_xx , (9)

М''_к= g_L× L'' + g_xx × t_xx , (10)

где

g_пр – удельное выделение при прогреве двигателя автомобиля, г/мин;

t_пр – время прогрева двигателя, мин;

L^' (L^'') – пробег по территории предприятия в день при выезде (возврате), км;

t_хх- время работы двигателя на холостом ходу, мин;

g_L – удельное выделение ЗВ при движении по территории, г/км;

g_xx- удельное выделение ЗВ двигателем на холостом ходу, г/мин.

Удельные выделения загрязняющих веществ от автомобиля принимаются по таблице 3.

Таблица 3 – Удельные выделения ЗВ от автомобиля

Удельные выбросы ЗВ	СО	CxHy	NOx	SO2
при прогреве двигателя, г/мин	8,1	1,6	0,1	0,016
при пробеге по территории, г/км	27,6	4,9	0,6	0,1
на холостом ходу, г/мин	8,1	1,6	0,1	0,016

Величина t_пр принимается одинаковой для различных типов автомобилей, но существенно зависит от температуры воздуха таблица 4.

Таблица 4 – Зависимость времени прогрева от температуры воздуха

Температура воздуха, °С	Время прогрева, мин
Выше +5	4
+5…-5	6
-5…-10	12
-10…-15	20
-15…-20	28
-20…-25	36
Ниже -25	45

В случае стоянки в помещении t_пр равно 0,5 мин. При наличии устройств прогрева при температуре ниже минус 5°С t_пр равно 6 мин. Продолжительность работы двигателя на холостом ходу при выезде на линию (возврате) в среднем составляет 1 мин.

По уравнению (9) валовое выделение ЗВ одним автомобилем при однократном выезде с территории:

Пример задачи 6:

М'_СО = g_{СО пр}× t_пр+ g _{СО L}× L'+ g _СОxx = 8,1× 4 + 27,6 × 0,1 + 8,1× 1 = 43,26 г;

Пример задачи 7:

М'_СО = g_{СО пр}× t_пр+ g _{СО L}× L'+ g _СОxx = 8,1× 4 + 27,6 × 0,2 + 8,1× 1 = 46,02 г;

По уравнению (10) валовое выделение ЗВ одним автомобилем при однократном въезде на территорию:

Пример задачи 6:

М''_CO=g _{CO L}× L''+ g _Coxx× t_xx = 27,6 × 0,05 + 8,1 × 1 = 9,48 г;

Пример задачи 7:

М''_CO=g _{CO L}× L''+ g _Coxx× t_xx = 27,6 × 0,03 + 8,1 × 1 = 8,93 г;

В данном случае валовый выброс ЗВ равен валовому выделению и за весь месяц составит:

М _СО = 22 × (М'_CO + М''_CO ) = 22 × (43,26 + 9,48) = 1160,28 г/мес;

М _СО = 20 × (М'_CO + М''_CO ) = 20× (46,02 + 8,93) = 1099,0 г/мес;

Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта для задачи 8 производится по следующим формулам:

Длительность периодов года для Москвы и Московской области принимается: теплый – 6 мес. (183 дня); переходный – 3 мес. (92 дня); холодный – 3 мес. (90 дней).

1.Валовое выделение (в г/день) ЗВ одним автомобилем к-й группы в день при выезде с территории предприятия (М'_к) и возврате (М''_к) определяется по формулам:

М'_к= g_пр× t_пр + g_L× L'+ g_xx× t_xx , (11)

М''_к= g_L× L'' + g_xx × t_xx , (12)

где

g_пр – удельное выделение при прогреве двигателя автомобиля, г/мин;

t_пр – время прогрева двигателя, мин;

L^' (L^'') – пробег по территории предприятия в день при выезде (возврате), км;

t_хх- время работы двигателя на холостом ходу, мин;

g_L – удельное выделение ЗВ при движении по территории, г/км;

g_xx- удельное выделение ЗВ двигателем на холостом ходу, г/мин.

Удельные выделения СО автобусами большого класса с дизельными двигателями принимаются по таблице 5.

Таблица 5 – Удельные выделения СО автобусами большого класса с дизельными двигателями

Период года	Теплый	Переходный	Холодный
при прогреве двигателя, г/мин	4,6	8,01	8,9
при пробеге по территории, г/км	5,1	5,58	6,2
на холостом ходу, г/мин	-	4,6	-

Величина t_пр принимается одинаковой для различных типов автомобилей, но существенно зависит от температуры воздуха таблица 6.

Таблица 6 – Зависимость времени прогрева от температуры воздуха

Температура воздуха, °С	Время прогрева, мин
Выше +5	4
+5…-5	6
-5…-10	12
-10…-15	20
-15…-20	28
-20…-25	36
Ниже -25	45

В случае стоянки в помещении t_пр равно 0,5 мин. При наличии устройств прогрева при температуре ниже минус 5°С t_пр равно 6 мин. Продолжительность работы двигателя на холостом ходу при выезде на линию (возврате) в среднем составляет 1 мин.

2. Валовое выделение (в т/год) ЗВ от группы из N штук автомобилей рассчитывается раздельно для теплого (Т), переходного (П) и холодного (Х) периодов года по следующей формуле:

М^Т(П,Х) = а × (М'_к+ М''_к) × N × D × Т ^(П,Х) × 10^-6 , (13)

где

а – коэффициент выпуска – отношение количества выезжающих с территории предприятия к количеству имеющихся автомобилей данной группы;

D^{Т (П, Х)} – количество рабочих дней в рассчитываемом периоде года (холодном, теплом, переходном).

Общее (годовое) валовое выделение ЗВ определяется суммированием по формуле:

М^∑ = М^Т + М^П + М^Х, (14)

По уравнению (11) для одного автобуса валовое выделение за день при выезде составляет:

в теплый период

М_СО^Т'=g^Т_{СО пр} + g^Т _{СО L}× L' + g _СОxx × t_xx = г/день;

в переходный период

М_СО^П'=g^П_{СО пр} + g^П _{СО L}× L'+ g _СОxx × t_xx = г/день;

в холодный период

М_СО^Х'=g^Х_{СО пр} + g^Х _{СО L}× L' + g _СОxx × t_xx = г/день.

По уравнению (12) для одного автобуса валовое выделение за день при возврате составляет:

в теплый период

М ^Т''_CO=g ^Т _{CO L}× L'' + g _Coxx× t_xx = г/день;

в переходный период

М ^П''_CO=g ^П _{CO L}× L'' + g _Coxx× t_xx = г/день;

в холодный период

М ^Х''_CO=g ^Х _{CO L}× L'' + g _Coxx× t_xx= г/день.

По уравнению (13) определяем общий годовой валовый выброс оксида углерода:

в теплый период

М^Т_CO =а × (М^Т' _CO + М^Т'' _CO) ×N × D^Т × 10^-6 = т/год;

в переходный период

М^П_CO =а × (М^П' _CO + М^П'' _CO) ×N × D^П × 10^-6 = т/год;

в холодный период

М^Х_CO =а × (М^Х' _CO + М^Х'' _CO) ×N × D^Х × 10^-6 = т/год.

По уравнению (14) определяем общий (годовой) валовый выброс оксида углерода:

М_CO^∑ = М_CO^Т + М_CO^П + М_CO^Х =т/год.

Расчет выбросов загрязняющих веществ от механической обработке материалов для задачи 9 и 10 производится по следующим формулам:

1. Максимально разовое выделение (в г/с) загрязняющего вещества (ЗВ) (пыли)

от группы из m штук одновременно работающих станков определяется по формуле:

(15)

где

g_i – удельное выделение ЗВ при работе на i–м станке, г/ч; - коэффициент, учитывающий применение (обычно используется коэффициент, равный 0,15) или отсутствие (=1) СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость) наi–м станке.

2. Валовое выделение (в т/год) ЗВ (пыли) от группы из m штук станков:

(16)

где

T_i - суммарное время работы на i–м станке за год, ч/год;

N_i – количество дней работы на i–м станке за год;

t_i – время работы на i–том станке за день, ч.

Пример 1.

В двух цехах с единой вентиляционной системой, одновременно работают два токарных станка. Мощность двигателей станков 1 и 5 кВт. Обрабатываются чугунные детали без применения СОЖ.

Определить:

а) максимально разовое выделение оксидов железа;

б) изменение максимально разового выделения оксидов железа при примении СОЖ на одном из станков.

Решение. Удельное выделение металлической пыли при работе на токарном станке с мощностью двигателя 0,65-5,5 составляет 21,6 г/ч. По уравнению (15).

Пример 2.

В цехе с общей вытяжной вентиляционной системой работают два горизонтально-фрезерных станка с мощностью двигателей 10 кВт каждый и один вертикально-сверлильный станок с мощностью 5 кВт. Обрабатываются детали из чугуна. При сверлении деталей применяется СОЖ. Определить валовое выделение оксидов железа при работе: первого фрезерного станка 5 часов в день, 300 дней в год; второго фрезерного станка 3 часа в день, 100 дней в год; сверлильного станка 450 часов в год.

Решение. Удельное выделение пыли металлической при работе на горизонтально-фрезерном станке с мощностью двигателя 2,8-14,0 КВт составляет 0,017 г/с, а на сверлильном станке с мощностью двигателя 1-10,0 кВт-0,002 г/с. По уравнению (16)