Практическое №2. Определение ПДВ.
Расчет выбросов от автотранспорта
Задача 1
Определить величину предельно допустимого выброса (ПДВ) несгоревших мелких частиц топлива (сажи) выбрасываемых из трубы котельной, расположенной на ровной местности. Рассчитать максимально допустимую концентрацию сажи около устья трубы (Смт). Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи (М) и сделать вывод о возможности работы котельной. Исходные данные для расчета принять из таблицы 2:
Таблица 2
| Исходные данные | |||||
| Фоновая концентрация в приземном слое воздуха Сф (мг/м3) | Масса сажи выбрасываемой в атмосферу М, (г/с) | Объем газовоздушной смеси выбрасываемой из трубы Q, м3/с | Разность температур выбрасываемой смеси и окружающего воздуха ΔТ, 0С | Высота трубы Н, м | Диаметр устья трубы Д, м |
| 0,01 | 2,5 | 5,2 | 1,0 |
1.Предельно допустимый выброс ПДВ (г/с), нагретого ВВ из трубы в атмосферу, при котором содержание его вприземном слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), определяется по формуле:
;
ПДКсажи – принять 0,05 мг/м3;
Коэффициент F (для крупнодисперсной пыли равной 2,5);
Коэффициент А, зависящий от температурной стратификации и горизонтального рассеивания ВВ в атмосфере принять равным 180.
Коэффициент (η) безразмерный, учитывающий рельеф местности для данного варианта принять равным 1.
2. Для определения коэффициентов (m) и (n) необходимо рассчитать среднюю линейную скорость W0 , (м/с) по формуле:
;
Затем вычисляет значение параметров (f) и (Vм), (м/с) по следующим формулам:
; 
.
Коэффициент (m) определяет в зависимости от параметра (f) по формуле:
.
Коэффициент (n) определяем в зависимости от величины (Vм):
при Vм ≥ 2, n = 1;
при 0,5 ≤ Vм < 2, n = 0,532* Vм - 2,13* Vм + 3,13;
при Vм < 0,5, n = 4,4* Vм.
3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами), рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в выбросах около устья трубы, (г/м3) по формуле:
, г/м3.
Задача 2.
Муниципальная организация имеет 10 грузовых автомобилей (гру зоподъемность от 1 до 3 т), место стоянки которых находится в 100 м (0,1км) от въездных ворот и 50 м (0,05 км) от выездных ворот. Автомобили выезжают с территории и въезжают один раз в день. Удельные выделения ЗВ автомобиля с карбюраторным двигателем, грузоподъемностью от 1 до 3 т в теплый период года представлены в таблице 3. Определите валовый выброс ЗВ за три летних месяца, с учетом того, что каждый грузовик работал 22 дня в месяц.
Задача 3.
Комбинат имеет один грузовой автомобиль ГАЗ-51, место стоянки которого находится в 30 м (0,03 км) от въездных ворот и 200 м (0,2 км) от выездных ворот. Автомобиль выезжает с территории и въезжает один раз в день. Удельные выделения ЗВ автомобилем с карбюраторным двигателем, грузоподъемностью от 1 до 3 т в июле (теплый период года) представлены в таблице 3.
Определите валовый выброс ЗВ на территории предприятия за 20 отработанных дней в июле.
Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта для задачи 2 и 3 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= gпр× tпр + gL× L'+ gxx× txx, (9)
М''к= gL× L'' + gxx × txx, (10)
где
gпр – удельное выделение при прогреве двигателя автомобиля, г/мин;
tпр – время прогрева двигателя, мин;
L' (L'') – пробег по территории предприятия в день при выезде (возврате), км;
tхх- время работы двигателя на холостом ходу, мин;
gL – удельное выделение ЗВ при движении по территории, г/км;
gxx- 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 tпр 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 | |
| +5…-5 | |
| -5…-10 | |
| -10…-15 | |
| -15…-20 | |
| -20…-25 | |
| Ниже -25 |
В случае стоянки в помещении tпр равно 0,5 мин. При наличии устройств прогрева при температуре ниже минус 5°С tпр 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 = gСО пр× tпр+ g СО L× L'+ g СОxx = 8,1× 4 + 27,6 × 0,1 + 8,1× 1 = 43,26 г;
Пример задачи 7:
М'СО = gСО пр× tпр+ 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 2:
М''CO=g CO L× L''+ g Coxx× txx = 27,6 × 0,05 + 8,1 × 1 = 9,48 г;
Пример задачи 3:
М''CO=g CO L× L''+ g Coxx× txx = 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;
Задача 4.
Определите годовой валовый выброс оксида углерода от 20 автобусов Икарус-250 подмосковного автобусного парка при ежедневной работе с коэффициентом выпуска на линию, равным 0,7%. Расстояние от центра открытой стоянки до ворот 250 м (0,25 км). Удельные выделения СО автобусами большого класса с дизельными двигателями по периодам года приведены в таблице 5.
Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта для задачи 4 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= gпр× tпр + gL× L'+ gxx× txx, (11)
М''к= gL× L'' + gxx × txx, (12)
Где
gпр – удельное выделение при прогреве двигателя автомобиля, г/мин;
tпр – время прогрева двигателя, мин;
L' (L'') – пробег по территории предприятия в день при выезде (возврате), км;
tхх- время работы двигателя на холостом ходу, мин;
gL – удельное выделение ЗВ при движении по территории, г/км;
gxx- удельное выделение ЗВ двигателем на холостом ходу, г/мин.