На сортировку / 2102172 / RGR1_var_01

Содержание расчетно-графической работы:

1. Выбрать номер варианта по заданию преподавателя.

2. Определить максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации.

3. Определить расстояние, на котором достигается максимальная концентрация.

4. Рассчитать приземные концентрации на различных расстояниях и определить Lo.

5. Определить санитарно-защитную зону станции.

6. Построить «Розу ветров» и санитарно-защитную зону станции.

7. Сделать выводы и предложения по работе.

Задание на расчетно-графическую работу

Рассчитать приземную концентрацию вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции.

Определить зону загрязнения территории вокруг станции. Исходные данные приведены в таблицах 1.1 и 1.2

Исходные данные

Высота, Н, м 40

Диаметр устья, Д, м 4,5

Скорость выхода газов Wo, м/с 15

Тг, С 180

Тв, С 23

Выброс золы, Мз, г/с 260

Выброс двуокиси серы, Мso , г/с 520

Выброс оксидов азота, М_NOX, г/с 25

Степень очистки воздуха, % 0

Район расположения Алматы

Направление ветра / город Значение Р,%

С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ

9 12 7 23 16 20 7 6

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от многих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высоты источника, масса выброса, рельеф местности и т.д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См

( мг/м³) определяется по формуле:

, (1)

где А – коэффициент температурной стратификации; для Казахстана А=200;

М – масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

F=1 для газообразных веществ; при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% - 2; от 75 – 90% - 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки – 3;

- коэффициент рельефа местности, для ровной поверхности он равен 1

Н – высота источника, м

Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК)

Двуокиси серы 0,5 мг/м³

Золы 0,5 мг/м³

Окислов азота 0,085 мг/м³

V1 – расход газовоздушной смеси, м³ / с;

, (2)

Перегрев газовоздушной смеси

, (3)

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_m, v'_m и fc:

, (4)

, (5)

, (6)

, (7)

Коэффициент m при f<100 определяется по формуле :

, (8)

Коэффициент n при f<100 определяется в зависимости от _м по формуле:

n=1, при _м 2;

, при , (9)

n=4.4, при <0,5

В нашем случае n = 1 т.к. _м =6,36 > 2;

Тогда по формуле 1:

Расстояние Х_М (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М, определяется по формуле:

, (10)

где безразмерный коэффициент d при f<100 находится по формуле:

>2 , (11)

Тогда по формуле 10:

Значение опасной скорости u (м/с) на уровне флюгера (обычно 10м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ См, в случае f<100 определяется по формуле:

, (12)

При опасной скорости ветра U_m приземная концентрация вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

, (13)

где s₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_м и коэффициента F по формулам:

_s1=3(x/xм)⁴_-8(x/xм)³_+6(x/xм)² _{, при x/xм 1, (14)}

_{, при 1< x/xм < 8 , (15)}

_{, при F>1,5 и x/xм >8, (16)}

_{Расчет концентраций SO2:}

_{Концентрации c}^so_{2 на расстоянии x по формулам 13, 14, 15, 16}

_{X=50 м, x/xм=0,068, S1=0,025, с=0,07*0,025=0,00175 (мг/м}³₎

_{X=100 м, x/xм=0,14, S1=0,097, с=0,07*0,097=0,0068 (мг/м}³₎

_{X=200 м, x/xм=0,27, S1=0,296, с=0,07*0,296=0,021 (мг/м}³₎

_{X=400 м, x/xм=0,55, S1=0,759, с=0,07*0,759=0,053 (мг/м}³₎

_{X=1000 м, x/xм=1,36, S1=0,911, с=0,07*0,911=0,064 (мг/м}³₎

_{X=3000 м, x/xм=4,1, S1=0,355, с=0,07*0,355=0,025 (мг/м}³₎

_{X=4000 м, x/xм=5,46, S1=0,232, с=0,07*0,232=0,016 (мг/м}³₎

_{Расчет концентраций NO2:}

_{Концентрации c}^NO_{2 на расстоянии x по формулам 13, 14, 15, 16}

_{X=50 м, x/xм=0,068, s1=0,025, с=1,4*0,025=0,035 (мг/м}³₎

_{X=100 м, x/xм=0,14, s1=0,097, с=1,4*0,097=1,36 (мг/м}³₎

_{X=200 м, x/xм=0,27, s1=0,296, с=1,4*0,296=0,42 (мг/м}³₎

_{X=400 м, x/xм=0,55, s1=0,759, с=1,4*0,759=1,06 (мг/м}³₎

_{X=1000 м, x/xм=1,36, s1=0,911, с=1,4*0,911=1,28 (мг/м}³₎

_{X=3000 м, x/xм=4,1, s1=0,355, с=1,4*0,355=0,5 (мг/м}³₎

_{X=4000 м, x/xм=5,46, s1=0,232, с=1,4*0,232=0,32 (мг/м}³₎

_{Расчет суммарных концентраций:}

_{Концентрации c}^ _{на расстоянии x по формулам 13, 14, 15, 16}

_{X=50 м, x/xм=0,068, s1=0,025, с=1,47*0,025=0,525 (мг/м}³₎

_{X=100 м, x/xм=0,14, s1=0,097, с=1,47*0,097=2,037 (мг/м}³₎

_{X=200 м, x/xм=0,27, s1=0,296, с=1,47*0,296=0,441 (мг/м}³₎

_{X=400 м, x/xм=0,55, s1=0,759, с=1,47*0,759=1,113 (мг/м}³₎

_{X=1000 м, x/xм=1,36, s1=0,911, с=1,47*0,911=1,344 (мг/м}³₎

_{X=3000 м, x/xм=4,1, s1=0,355, с=1,47*0,355=0,525 (мг/м}³₎

_{X=4000 м, x/xм=5,46, s1=0,232, с=1,47*0,232=0,336 (мг/м}³₎

_{Расчет концентраций золы:}

_{Концентрации c}^з _{на расстоянии x по формулам 13, 14, 15, 16}

_{X=50 м, x/xм=0,136, s1=0,092, с=2,1*0,025=0,75 (мг/м}³₎

_{X=100 м, x/xм=0,27, s1=0,296, с=2,1*0,097=0,204 (мг/м}³₎

_{X=200 м, x/xм=0,55, s1=0,759, с=2,1*0,296=6,3 (мг/м}³₎

_{X=400 м, x/xм=1,09, s1=0,979, с=2,1*0,759=1,59 (мг/м}³₎

_{X=1000 м, x/xм=2,73, s1=0,574, с=2,1*0,911=1,92 (мг/м}³₎

_{X=3000 м, x/xм=8,2, s1=0,114, с=2,1*0,355=0,75 (мг/м}³₎

_{X=4000 м, x/xм=10,92,s1=0,027, с=2,1*0,027=0,057 (мг/м}³₎

При определении санитарно-защитной зоны воспользуемся формулой:

_{, (17)}

Где L-расчетный размер С33; L₀ - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает уровень ПДК. P(%)-среднегодовая повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров. При восьми румбовой розе ветров:

_{Рисунок 1. Роза ветров.}

2520

3360

1960

6440

4480

5600

1960

1680

_{Рисунок 2 . Роза санитарно-защитной зоны.}

_{Рисунок 3.Зависимость концентрации от расстояния для суммы газов}

_{Рисунок 4. Зависимость концентрации от расстояния для золы}

_Выводы

_{В результате проделанной работы были рассчитаны приземные концентрации вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции, а также определена зона загрязнения вокруг станции. Судя по полученным результатам вещества, выбрасываемые в атмосферу в результате технологического процесса, приносят большой вред на прилегающей к станции территории большой площади.}

_{Исходя из этого для уменьшения объема выбрасываемых веществ, а следовательно и границ санитарно - защитной зоны на станциях необходимо использовать различные фильтры или средства очистки.}

_{Список используемой литературы}

1. _{Цветкова Л.И., Алексеева Н.И. Экология. М.: издательство АСВ, 1999}

2. _{Радкевич В.А. Экология. Учебник. М.: Просвещение, 1997}

3. _{Экология. Учебное пособие. М.: Знамя, 1998}

4. _{Основы Экологии. Учебник пособие. М.: Просвещение, 1997}

10