Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пензенский Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Инж. Писарёнок(курсач).docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

628 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 106 7 8 9 10 > Следующая >>>

Расчет концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источников их выброса при неблагоприятных метеорологических условиях

Деревообрабатывающий цех (ровная открытая местность, г.Барабинск).

Таблица 4.1

№ п/п	Характеристики, обозначения, расчет	Единица	Значение
1	Число дымовых труб, N	шт.	1
2	Высота дымовых труб, H	м	18
3	Диаметр устья трубы, D	м	0,7
4	Скорость выхода газовоздушной смеси, ₀	м/с	9,5
5	Температура газовоздушной смеси, Т_г	°С	62
6	Температура окружающего воздуха, Т_в	°С	24,4
7	Выброс пыли древесной,	г/с
8	Выброс толуола, М	г/с
9	Выброс бутилацетата	г/с
10	Коэффициенты в формуле 4.1
	А	-	200
		-	1
11	Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК):
	Пыли древесной	мг/м³	0,15
	толуола	мг/м³	0,6
	бутилацетата	мг/м³	0,1
12	Объем газовоздушной смеси (по формуле (4.2)):
		м³/с	3,654
13	Перегрев газовоздушной смеси, Т:
	Т = Т_г - Т_в =62– 24,4	°С	37,6
14	Параметр f (по формуле (4.3)):
		-	5,186
15	Параметр v_м (по формуле (4.4)):
		м/с	1,28 v_м< 2
16	Параметр (по формуле (4.5)):
		-	0,48
17	Параметр f_c (по формуле(4.6)):
		-	88,4736; f_c> 100
18	Параметр m (по формуле (4.7)):	-	0,673
19	Параметр n (по формуле (4.8)):	-	1,085
20	Опасная скорость ветра и_м (по формуле (4.11), ):
		м/с	1,28
21	Параметр d (по формуле (4.10), ):
		-	9,41
Расчет концентрации пыли древесной
22	Максимальная концентрация пыли древесной (по формуле (4.1)):
		мг/м³	^8,926
23	Расстояние (по формуле (4.9)):
		м	84,69
24	Коэффициент s₁ для расстояния х (по формулам (4.13б), (4.14б)):
	х = 50 м, х/х_м = 0,59 (ф. (4.13а))	-	0,809
	х = 100 м, х/х_м = 1,181 (ф. (4.13б))	-	0,956
	х = 200 м, х/х_м = 2,362(ф. (4.13б))	-	0,655
	х = 400 м, х/х_м = 4,724(ф. (4.13б)) х = 600 м, х/х_м = 7,086(ф. (4.13б))	- -	0,29 0,15
	х = 800 м, х/х_м 9,448(ф. (4.14а)) х = 1000 м, х/х_м =11,81 (ф. (4.14а))	- -	0,069 0,039
25	Концентрация на расстоянии х по формуле (4.12)
	х = 50 м, с = 0,809·8,926 х = 100 м, с = 0,956·8,926	мг/м³ мг/м³	7,22 8,533
	х = 200 м, с = 0,655∙8,926	мг/м³	5,846
	х = 400 м, с = 0,29· 8,926	мг/м³	2,59
	х = 600 м, с = 0,15·8,926	мг/м³	1,34
	х = 800 м, с = 0,069·8,926 х = 1000 м, с = 0,039·8,926	мг/м³ мг/м³	0,616 0,348
Расчет концентрации бутилацетат
	Расчет бутилацетат производится аналогично расчету древесной пыли.
26
27	Расстояние (по формуле (4.9)): Коэффициент s₁ для расстояния х (по формулам (4.13б), (4.14б)): х = 100 м, х/х_м = 0,59 (ф. (4.13а)) х = 200 м, х/х_м = 1,18(ф. (4.13б)) х = 400 м, х/х_м = 2,36(ф. (4.13б)) х = 600 м, х/х_м = 3,54(ф. (4.13б)) х = 800 м, х/х_м 4,77(ф. (4.13б)) х = 1000 м, х/х_м =5,9 (ф. (4.13б)) Концентрация на расстоянии х: х = 100 м, с = 0,809·0,161 х = 200 м, с = 0,956 · 0,161 х = 400 м, с = 0,655 ·0,161 х = 600 м, с = 0,43·0,161 х = 800 м, с = 0,29·0,161 х = 1000м, с = 0,2·0,161	мг/м³ м - - - - - - мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³	0,161 169,38 0,809 0,956 0,655 0,43 0,29 0,2 0,13 0,154 0,105 0,069 0,047 0,032
Расчет концентрации толуола
	Расчет толуола производится аналогично расчету пыли древесной. Концентрации и связаны соотношением (см. формулу (4.1)):	мг/м³	0,805
28	Концентрация на расстоянии х: х = 100 м, с = 0,809·0,805 х = 200 м, с = 0,956 · 0, 805 х = 400 м, с = 0,655 ·0, 805 х = 600 м, с = 0,43·0, 805 х = 800 м, с = 0,29·0, 805 х = 1000м, с = 0,2·0, 805	мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³ мг/м³	0,651 0,77 0,527 0,346 0,233 0,161

Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере с_y (мг/м³) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле

с_y = s₂ c , (4.14)

где s₂ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента t_y:

(4.15)

по формуле

(4.16)

Определим значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере с_y (мг/м³) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса по формуле 4.14 , при этом рассчитывая s₂ по формуле 4.16 и занесем результаты в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

x, м

y, м

s₂

C_y, мг/м³

Пыль древесная

толуол

бутилацетат

100

0,0128

0,879784692

7,504563424

0,57186

0,11437201

0,0512

0,598930991

5,108881355

0,389305

0,07786103

200

0,0032

0,968500962

5,661856622

0,745746

0,74574574

0,0128

0,879784692

5,14322131

0,677434

0,67743421

400

0,0008

0,992031539

2,569361687

0,522801

0,52280062

0,0032

0,968500962

2,508417491

0,5104

0,51040001

600

0,000355556

0,996450683

1,335243915

0,344772

0,34477194

0,001422222

0,985877269

1,321075541

0,341114

0,34111354

800

0,0002

0,998001975

0,614769216

0,232534

0,23253446

0,0008

0,992031539

0,611091428

0,231143

0,23114335

1000

0,000128

0,998720809

0,347554842

0,160794

0,16079405

0,000512

0,99489293

0,34622274

0,160178

0,16017776

На основании полученных значений строим график изменения приземных концентраций вредных веществ.

Так как выполнение расчётов вручную весьма трудоёмко, необходимо воспользоваться возможностями ЭВМ и специальным программным обеспечением.

Расчет полей концентраций вредных веществ в атмосфере без учета влияния застройки (в соответствии с ОНД - 86 для точечных источников)

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Таблица 4.3

Наименование объекта	Деревообрабатывающий цех
Коэффициент стратификации атмосферы, А	200
Коэффициент рельефа местности, η	1
Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца Т_max, °C	24,4
Средняя температура наиболее холодного периода Т_хол, °C	-28
Среднегодовая скорость ветра, м/с	2,19
Высота трубы Н, м	18
Диаметр устья трубы D, м	0,7
Объёмный расход газов V, м³/с	3,654
Температура газов Т_г, °C	62
Параметры расчётного прямоугольника:
- длина стороны L, м	2200
- шаг сетки ΔL, м	100
Координаты источника выбросов:
- Х	1100
- Y	1100

Таблица 4.4

Наименование вредного вещества	Код вещества по ГН 2.1.6.1338-03	ПДК_м.р., мг/м³	Коэффициент оседания F	Массовый расход вредного вещества М, г/с
Пыль древесная	2936	0,1	3	34,06
Толуол	0621	0,6	1	9,207
Бутилацетат	1210	0,1	1	1,842

Также следует учесть групповое действие вредных веществ, обладающих эффектом суммации, [1]. Но в данном расчете вредные вещества не обладают эффектом суммации. Результаты расчетов по вредным веществам и карты рассеивания приведены ниже.

Результаты расчета концентраций ВВ по расчетному прямоугольнику

Объект: Код объекта: 01 Наименование объекта: Деревообрабатывающий цех

Вещество: Код вещества: 2936 Вещество: Пыль древесная ПДК, мг/м³: 0,1 Коэффициент оседания: 3

Расчетные значения: C_max: 100,3480 C_min: 0,0000

Карта рассеивания:

Результаты расчета концентраций ВВ по расчетному прямоугольнику

Объект: Код объекта: 01 Наименование объекта: Деревообрабатывающий цех

Вещество: Код вещества: 0621 Вещество: Толуол ПДК, мг/м³: 0,6 Коэффициент оседания: 1

Расчетные значения: C_max: 1,5510 C_min: 0,0000

Карта рассеивания:

Результаты расчета концентраций ВВ по расчетному прямоугольнику

Объект: Код объекта: 01 Наименование объекта: Деревообрабатывающий цех

Вещество: Код вещества: 1210 Вещество: Бутилацетат ПДК, мг/м³: 0,1 Коэффициент оседания: 1

Расчетные значения: C_max: 1,8618 C_min: 0,0000

Карта рассеивания:

Результаты расчета концентраций ВВ по расчетному прямоугольнику

Объект: Код объекта: 01 Наименование объекта: Деревообрабатывающий цех

Вещество: Код вещества: 0001 Вещество: Суммирующее воздействие ПДК, мг/м³: По каждому веществу Коэффициент оседания: По каждому веществу

Расчетные значения: C_max: 100,3480 C_min: 0,0000

Карта рассеивания:

Построение розы ветров. Роза ветров строится на основании данных о повторяемости направлений ветра для данной местности [4]. Для города Челябинск данные приведены в таблице 4.5

Таблица 4.5

Климатологические данные

Направление

Месяцы

СВ

ЮВ

ЮЗ

СЗ

Январь

1,4

1,2

2,1

2,5

3,6

3,7

3,4

2,7

Июль

2,3

2,4

2,7

2,2

2,3

2,6

2,9

3,3

Средне годовые значения

1,85

1,8

2,4

2,35

2,95

3,15

12,5

3,15

9,5

Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца t=24,4 ⁰C.

Средняя температура наиболее холодного периода t=-28 ⁰C.

Построение розы ветров производится для января, июля, среднегодовых значений повторяемости на одной координатной плоскости. Роза ветров приведена ниже.

На основании анализа результатов расчета, с учётом среднегодовой розы ветров, выбираем общее наиболее благоприятное направление для рассеивания всех вредных веществ. При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать направлению с меньшей повторяемостью ветра, для данного расчета такое направление – СВ (Северо-восток). Расположение промышленного предприятия относительно города должно учитывать наименьшую вероятность загрязнения последнего. Если предположить, что город находится в центре розы ветров, то источник загрязнения воздушного бассейна должен находиться со стороны минимальной повторяемости ветра, то есть юго-востока.

Основным средством для соблюдения ПДК вредных веществ является установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу. Предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу (ПДВ) устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий не создают приземную концентрацию, превышающую их ПДК для населения, растительного и животного мира, [5].

Нормативы ПДВ устанавливаются на основании расчета приземных концентраций (т.е. расчета с_м) и сопоставления результатов расчета с ПДК. Величина ПДВ определяется в виде массы выбросов в единицу времени, в граммах в секунду.

При установлении ПДВ учитываются фоновые концентрации с_ф.

Значение ПДВ для одиночного источника с круглым устьем в случаях с_ф < ПДК определяется по формуле

, (4.17)

Рассчитаем предельно допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу для трех доминирующих веществ по формуле 4.17 , т.к. с_ф=0,002 мг/м³< ПДК:

пыль древесная:

ПДВ < М_i=34,06г∕с,

толуол:

ПДВ < М_i=9,207 г∕с,

бутилацетат:

ПДВ < М_i=1,842 г∕с.

Для пыль древесной, толуола и бутилацетата необходимо предусматривать очистные сооружения, т.к. М_i>ПДВ.

Установлению ПДВ для отдельного источника предшествует определение его зоны влияния, радиус которой приближенно оценивается как наибольшее из двух расстояний от источника: х₁ и х₂ (м), где х₁ = 10х_м (при этом х₁ соответствует расстоянию, на котором с составляет 5 % от с_м). Значение х₂ определяется как расстояние от источника, начиная с которого с  0,05 ПДК. Значение х₂ при ручных расчетах находится графически с использованием рис. 4.2 как расстояние х за максимумом, соответствующее s₁ = 0,05 ПДК/с_м. При с_м  0,05 ПДК значение х₂ полагается равным нулю.