Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

Методика расчетов

Расчеты рассеивания загрязняющих веществ (3В) в атмосфере, высоты трубы (Н) и предельно допустимых выбросов (ПДВ) от одиночных стационарных источников загрязнения атмосферы (ИЗА) выполняются по ОНД-86 [2]. Они проводятся в нашем случае для ИЗА, расположенного в Тверской области на ровной и слабопересеченной местности. При этом ИЗА имеет одну дымовую тру­бу высотой Н, м, с диаметром устья Д, м, скоростью выхода газо-воздушной смеси Wo, м/с, разницей температур выбросов и окружающего атмосферного воздуха DТ, °С, и массой 3В М, г/с (см. подраздел 1.2).

Последовательность расчетов следующая.

1. Определяют расход газо-воздушной смеси V м³ '/с, безраз­мерные параметры f, Vм, m, n, d и значение опасной ско­рости ветра (при Uм достигается максимальная приземная концентрация ЗВ) Uм, м/с, по формулам:

2. Рассчитывают максимальную концентрацию 3В См, мг/м³, и расстояние Хм, м, от ИЗА до точки См по формулам:

где А - безразмерный коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (распределение температур воздуха по высоте, влияющее на его вертикальное перемещение), который равен для Твери и Тверской области 160, а для других регионов РФ - см. п. 2.2 ОНД-86 [2]; М - масса выбросов 3В, г/с; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания выбросов (для газов F= I); m, n, H, V, DТ и d - см. выше обозначения; h - безразмерный коэффициент, отражающий влияние рельефа местности (для ровной и слабопересеченной местности равен 1,0).

3. Вычисляют приземные концентрации 3В Сi, мг/м³, по оси факела выброса Xi, м, (на удалениях Хм/2, ЗХм и 6Хм) по формуле

Ci=Cм*Si (1.10)

где Si - безразмерный коэффициент, определяемый по формулам:

Si = 3(Хi/Хм)⁴­­ - 8(Хi/Хм)³ + 6(Хi/Хм)² при Хi/Хм (1.11a)

4. Определяют приземные концентрации 3В Су, мг/м³, на перпендикулярах к оси факела выброса при расстояниях от ИЗА Хм, ЗХм и бХм по формулам:

Су =S2*Cм для Хм; (1.12а)

Cy = S2*Ci для ЗХм и 6Хм. (1.126)

где S2 - безразмерный коэффициент, который рассчитывают по значению аргумента t у при опасной скорости ветра Uм (см. выше).

Величину tу находят по формулам:

где Уi - расстояние по перпендикуляру от оси факела выбро­сов, м (следует принимать Уi = 50, 100, 200, 300 и 400 н);

Xi - расстояние от ИЗА до рассматриваемого удаления данного перпендикуляра, м (Xi задано выше равным Хм, ЗХм и 6Хм).

Значение S2 определяют по формуле

Затем приступают к анализу результатов расчетов и выработ­ке инженерных решений по защите атмосферы в отрогом соответ­ствии с указаниями подразделов 1.3 и 1.4.

Задание на расчеты

Задание № 1 .2. 1. По исходным данным табл. I.I рассчитать максимальную приземную концентрацию 3В, создаваемую ИЗА, найти её удаление от ИЗА - Хм и концентрации 3В по оси факела выб­росов и перпендикулярно ей для точек, отстоящих от ИЗА на удалении Хм/2, Хм, ЗХм и 6Хм. По результатам расчетов постро­ить требуемые профили приземных концентраций, определить длину зоны загрязнения, превышающую среднесуточную ПДК, и ее ширину в заданных точках, найти радиус зоны влияния. Рассмот­реть и предложить инженерные решения по снижению приземных концентраций ЭВ, рассчитать требуемую для этого высоту трубы, эффективность предварительной очистки выбросов и величины ПДВ.

Таблица 1.1. Исходные данные к заданию № 1.2.1

Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания студент изучает основные закономерности рассеивания выбросов в атмосфере [3, с.102...105], методику расчета и свой вариант задания (подразделы 1.1 и 1.2 данного пособия). После расчетов по их результатам он строит профили (продольный и три поперечных) приземных концентраций 3В в соответствии со схемой рис. I.I. Обозначения концентраций даются равномерно в мг/м³, а удаления от ИЗА - в м. На графике концентраций по оси фа­кела (параллельно оси X) обозначаются ПДК и 0,05 ПДК, а на графиках перпендикулярно оси факела (параллельно оси У) - только ПДК. По графикам определяется lпдк - длина зоны за­грязнения, превышающего среднесуточную ПДК (принимается круг­лосуточное функционирование данного ИЗА), ее ширина (bхм, bзхм и b6хм) в заданных точках, радиус зоны влияния или l0,05пдк. При необходимости студент должен уметь экстраполи­ровать расчетные данные (например, для нахождения lпдк и l0,05пдк путем совместного использования формул (1.10 и 1.11б или 1.10 и 1.11в) и принятия С i = ПДК или Сi = 0,05ПДК соот­ветственно при нахождении lпдк и l0,05пдк. Уровень 0,05 ПДК учитывается при оценке загрязнений от нескольких ИЗА и осо­бенно при веществах, обладающих суммой вредного действия. При См < 0,05 ПДК значение l0,05пдк не определяется. Среднесу­точные ПДК студент принимает 0,04 (NO₂), 0,05 (SO₂) и 3 (СО) мг/м³, а для других вредных веществ берет из норма­тивно-технических документов [4 или 5]