Розрахунок розсіювання шкідливих речовин від одиночного точкового джерела з круглим устям викиду нагрітої газоповітряної суміші

Розрахунок розсіювання забруднюючих речовин у повітрі здійснюється згідно з СН“Указания по расчету рассеивания в атмосфере веществ, содержащихся в выбросах предприятий”. Методика розрахунку основана на визначенні концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі повітря.

Величина максимальної концентрації кожної речовини См,мг/м³, у приземному шарі атмосфери не повинна перевищувати величини максимальної разової гранично допустимої концентрації (ГДК), яка встановлена санітарними нормами і правилами проектування промислових підприємств. Приземні максимальні концентрації шкідливих речовин не повинні перевищувати 0,8 ГДК, яка встановлена санітарними нормами й правилами проектування промислових підприємств для атмосферного повітря населених пунктів, у місцях розміщення великих санаторіїв, містах із населенням більше ніж 200 тис. чоловік.

Перед початком проведення розрахунку розсіювання шкідливих речовин потрібно перевірити для кожного джерела (згідно з методикою, яка наведена нижче) величину гранично допустимого викиду (ГДВ) шкідливої речовини. Якщо розрахунковий показник ГДВ, г/с, вище від кількості речовини, що викидається М, г/с, прийнятої для розрахунку, подальший розрахунок від даного джерела може не виконуватися.

Величина максимальної приземної концентрації шкідливих речовин Смвизначається за формулою:

См =A×F×M×m×n/H²×√V1×ΔT , (8)

де А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери, який визначає умови вертикального та горизонтального розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі. Коефіцієнт А приймається для несприятливих умов, за яких концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі від джерела викиду досягають максимального значення: для субтропічної зони Середньої Азії – 240, для Казахстану, Кавказу, Молдавії – 200, для Уралу, України – 160, для центральної частини Европейської території – 120. Для

інших територій коефіцієнт А приймається за східними кліматичними умовами турбулентного обміну в цих регіонах.

F – безрозмірний коефіцієнт, який ураховує швидкість осідання шкідливих

речовин в атмосферному повітрі, приймається:

• для газоподібних шкідливих речовин – 1;

• для пилу, якщо середній коефіцієнт очистки дорівнює:

• не менше від 90% - 2;

• від 75 до 90% -2,5;

• менше ніж 75% - 3;

M – кількість шкідливої речовини, що викидається в атмосферу, г/с;

m і n – безрозмірні коефіцієнти, які враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду;

H – висота джерела викиду над рівнем землі, м;

V1 – об’єм газоповітряної суміші, яка викидається в атмосферу, визначається за формулою

V1 = D²×π×w/4 ,

де

D – діаметр устя джерела викиду, м;

W – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду, м/с;

ΔT – різниця між температурою газоповітряної суміші і температурою навколишнього атмосферного повітря, яка приймається рівною середній температурі зовнішнього повітря о 13 годині найбільш жаркого місяцу року.

Величина безрозмірного коефіцієнта mвизначається за формулою(9):

m= 1/(0,67 + 0,1√ f + 0,34√ f) , (9)

де

f = 10× w× D/ H²×ΔT . (10)

Також величину коефіцієнта m можна визначити за спеціальним графіком.

Величина безрозмірного коефіцієнта nвизначається залежно від параметраVм, м/с:

Vм= 0,65√ V1×ΔT/ H; (11)

при Vм ≤ 0,3,n =3; (12)

при 0,3<Vм ≤2,n = 3 -√(Vм – 0,3)(4,36 – Vм); (13)

при Vм >2,n= 1. (14)

Величина небезпечної швидкості повітря, Um, м/с, при котрій має місце максимальне значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, визначається залежно від параметра Vм:

при Vм ≤ 0,5Um = 0,5; (15)

при 0,5 <Vм ≤2 Um = Vм; (16)

при Vм >2Um = Vм(1 + 0,12√ f). (17)

Відстань Хм, м, від джерела, на котрому досягається максимальна приземна концентрація, визначається за формулою

Хм = d×H . (18)

У тому випадку, коли коефіцієнт F>2,Хм визначається за формулою

Хм =(5 – F)×d×H/4 , (19)

де

d – безрозмірна величина, яка визначається залежно від параметраVм:

при Vм ≤ 2d = 4,95×Vм×(1 + 0,28×√ f) ; (20)

при Vм >2d = 7×√ Vм×(1 + 0,28×√ f) . (21)