Өнеркәсіптік кәсіпорындар тастауларының сейілуін есептеу

         

 

2.5 Атмосфераның ластануын қадағалауды және бақылауды ұйымдастыру

          Атмосфераның ластануын қадағалау  стационарлы, маршрутты және қозғалысты (факель асты) постарда жүргізіледі. Стационарлы постар жүйелік қадағалауларды жүргізу үшін қызмет атқарады. Олар ауаның кескінің талдау үшін қажетті құрал-жабдықпен қамтылған арнайы павильондармен және метеорологиялық параметрлер үшін құрылғылармен жабдықталған.

         Маршрутты постар да жүйелік  қадағалауларға тағайындалған. Бұл  посттарда кескіндерді талдау  және метеорологиялық қадағалаулар  қозғалмалы  лабораторияның көмегімен  жүргізіледі.

Қозғалысты (факель асты) постар өнеркәсіптік тастаулардың тікелей  әсер ету аймағында бір ретті  қадағалаулар үшін қызмет етеді. 

Осы тақырып бойынша әдебиет көздерін қолдана отырып есепті дайындау қажет.

 

   2.6 Атмосфеералық ауа сапасын өлшейтін құралдар

Маршруттық жылжымалы  бекет «Атмосфера-ІІ» зертханасы болып табылады. Ол маршруттың және жылжымалы бақылаулар жүргізу кезінде  метеорологиялық элементтерді өлшеуге  және атмосфералық ауаның ластану деңгейін анықтауға арналған.

Зертхананың құрал – жабдықтары автофургон ішіндегі температура 10...35⁰ С, салыстырмалы ылғалдығы 80% ( 20⁰С кезінде) дейін, атмосфералық қысым 90...104 КПА (680...785 мм.сын.бағ) болғанда пайдаланылады. Зертхананың жетілдірілген жамылғысы бар жолдармен қозғалу жылдамдығы 45 км/сағ. аспайды.

«Атмосфера-ІІ» зертханасының  құралдары Уа3-452А типті автофургонға енгізілген. Автофургонның іші қабырғамен екі бөлімге бөлінген: құралдық және көмекші. Құралдық бөлмеде газ қоспаларына, күйе және шаңға ауа үлгісін алу  құралдары, газоанализаторлар, өлшегіш  пульт анеморумбометр М-49 (немесе М-47) және басқару пульті, ал көмекші бөлмеде-температура мен ауа ылғалдылығын датчиктері, таратушы щит, орамдағы кабель, аккумулятор батареялары, патрон ұстағыштар және басқа да құралдар орналасқан.

Автофургонның төбесінде  түсіргіш платформа орналасқан, онда желдің бағыты мен жылдамдығын өлшейтін датчигі бар жәшік, датчиктерді  жұмысшы қалпына келтіретін мачта  және анеморумбометрді, ылғалдылықтың  және температураның датчиктерін бекітетін  шығарылмалы штанга бар.

Ауа үлгісін алатын құралдар мен жабдықтар автомашинаның  сол жақ бетінде және көмекші  бөлмеде орналасқан.

Газ қоспаларын анықтауға  ауа үлгісін алу жер деңгейінен вертикальді канал бойынша 2,6 биіктікте  жүргізіледі. Бұл жағдайда үлгі шығармалы  штангқа бекітілген ұстағыш арқылы алынады.

Газ қоспаларының үлгісін  алатын 2 каналға ортақ, сыртқы ауа  температурасы 5 ⁰С болғанда қосылатын, қыздырғыш бар. Термореттегіш үлгі температурасы 5 ⁰С төмендетпей автоматы сақтайды.

«Атмосфера-11» зертханасында  жартылай автоматты тасымалданғыш  индикатор – құралдар қолданылады, олар атмосфералық ауадағы азонның, хлордың, күкіртсутек пен күкірт диоксидінің мөлшерін анықтауға  арналған.  Анеморумбометрмен М-49 жабдықталған автозертханада температура мен ылғалдылық датчиктері ұстағышпен бірге платформада бекітілген арнайы шығармалы штангке бұрғыланған. Датчиктері бар штанга платформаға перпендикулярлы орналастырылуы мүмқін. Бұдан басқа, датчиктер мен штанга автомашинаның продельды осьіне перпендикулярлы немесе паралельді, ал ұстағыш вертикальді ось айналасында айналып тұруы мүмкін. Сезімтал құрал белгісі (сигналы) салон ішінде алдыңғы қабырғада орналасқан станцияның басқару пультіне түседі.

Бақылаудың маршруттық бекеті – бұл қаланың белгілі маршрутындағы  орын. Белгіленген жер нүктесінде жылжымалы аппаратура көмегімен  өткізілетін бақылау кезінде  ауа үлгісін күнделікті алып отыруға  арналған. Маршруттық бақылаулар өнеркәсіптен серияланып шығатын автозертханалар  көмегімен маршруттық бекеттерде жүргізіледі. Осындай жылжымалы зертхананың  өнімділігі жылына шамасымен 5000 үлгі алады, бұнда осындай машинада күніне 8...10 ауа үлгісі алынады. Маршруттық бекеттерді айналу тәртібі ай сайын әрбір  бекеттегі ауа үлгісін алу  уақыты тәуліктің әртүрлі уақытына келетіндей етіп өзгертіліп отырады. Мысалы, бірінші айда машина бекеттерді нөмірлері  өсуі бойынша айналса, екіншіде –  азаю ретімен, ал үшіншіде – маршруттың ортасынан алғына және басынан ортасына және т.б.

Жылжымалы бекет берілген көздің әсер ету зонасын анықтау  барысында түтінді факел астынан  үлгі алуға арналған. Жылжымалы бақылаулар берілген өнеркәсіпке тән ерекше ластағыш заттарға арнайы жасалынған бағдарламалар мен маршруттар бойынша  жүргізіледі. Жылжымалы бақылаулар кезінде үлгі алу орнын ластағыш заттардың атмосферада таралу заңдылықтарын  ескере отырып ластағыш көзінен әртүрлі  қашықтықтарда алынады. Ауа үлгісін  алу жел бағытымен алынады, осыған орай қалдықтың стационарлы көзінен 0,2...0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15 және 20 км қашықтықта және ластаушы көздің желсіз жағынан да алынады. Факел астында берілген өнеркәсіпке тән ингредиенттерге қалдықтардың көлемі мен улылығы ескере отырып бақылау жүргізіледі. Максималды ластану зонасында (эксперименталдық өлшеулер мен есептеулер бойынша) ауаның 60 кем емес үлгілер алынады. Жылжымалы бақылаулар жүргізуде ауа үлгісін алу жер бетінен 1,5 биіктікте 20...30 мин бойы, бір мезгілде 3 нүктеден бірдей алынады.

 

 

 

3  Өнеркәсіптік кәсіпорындар тастауларының сейілуін есептеу

Мақсаты: атмосферадағы зиянды заттар тастауларының сейілуінің есептеулерімен танысу. Берілген нұсқалардың бірі бойынша зиянды заттардың жердік концентрациясын есептеп алынған  есептік концентрацияның атмосфералық ауаға әсерін анықтау.

          Атмосфераға құбырлар мен желдету  құрылғыларынан түсетін өнеркәсіптік  тастаулардың сейілуі турбуленттік  диффузияға тәуелді.  Тастаулардың  сейілу үрдісіне атмосфераның  жағдайы, өнеркәсіптер мен тастау  көздерінің орналасуына, жергілікті  жердің сипаттамасы, тасталатын  заттардың химиялық қасиеттері, құбырдың биіктігі мен диаметріне  байланысты. Қосындылардың горизонталды  орын ауыстыруы негізінен желдің  бағыты мен жылдамдығына, ал вертикалды  температураның биіктікте таралуына  байланысты.

Жердің беткі қабатындағы  зиянды заттардың максималды концентрациясы С_m  тастау көзінен Х _mах қашықтықта тастау факелінің өсінде пайда болады. Ыстық қоспа үшін концентрация келесі формула бойынша анықталады

 

                                   =                                               (1)

 

мұндағы А – температураның градиентінен тәуелді стратификация  коэффициенті – 120 мәнін қабылдаймыз;

                              M – уақыт бірлігінде атмосфераға тасталатын заттың массасы,г/м³;

                              V₁ – тасталатын газ – ауалы қоспаның көлемі, м³ /с;

                              H – құбырдың биіктігі, м;

                              F – тастауды өлшенген бөлшектерінің  тұну жылдамдығын ескеретін, коэффициент.  Газдар үшін 1-ге, шаңдар үшін  тазарту тиімділігі 90% кезінде  F = 2,5; 75 % кезінде F = 3;

                             W₀ – газ шығуының орташа жылдамдығы, м/сек;

                             ∆T – тасталатын қоспа мен қоршаған орта температурасының арасындағы температура айырмашылығы;

                             η – жергілікті жердің рельефін ескеретін, өлшемсіз коэффициент;

                             m – газдың құбырлардан шығу  шартын ескеретін өлшемсіз коэффициент.

 

                                 m=                                       (2)

мұндағы

                                 f= 10³*w₀²*                                      (2.1)

 

мұнда w₀ – газдың құбырдан шығуының орташа жылдамдығы, м/с;

  D  - құбыр диаметрі, м;

  n - V_m параметрінен тәуелді өлшемсіз коэффициент.

 

                                 V_m= 0,65*                                       (3)

 

V_m ≤ 0,3 болғанда  n = 3

0,3 <V_m <2 болғанда n= 3

V_m>2 болғанда n=1

 

                                    (3.1)

 

Газ – ауалы қоспаның тасталуы кезіндегі күтілетін ластану  концентрациясы келесідей анықталады

 

                                  C_m=                                            (4)

 

                                         K=                                                           (5)

 

                                       V_m=1,3*                                                  (6)

 

Максималды концентрация күтілетін орынға дейінгі қашықтық - Х_mах анықталады

- газдар мен ұсақ дисперсті  шаң үшін

 

                          Х_max = d  х Н

 

мұнда d – V _m параметріне тәуелді өлшемсіз көрсеткіш

 

- суық тастау үшін:

 

егер V_m≤2   d=11,4*V_m,

 

егер V_m>2   d=16,1*

 

- ірі дисперсті шаң  үшін:

 

F≥2 болғанда X_max=

 

- ыстық газ-ауалы қоспа  үшін:

 

V_m≤2 болғанда d=4,95*V_m*(1+0,28* ) 

 

V_m > 2 болғанда d=7*  

 

Тастау көзінен кез  – келген Х қашықтықтағы атмосфераның жерге жақын қабатындағы Х_max –тан ерекшеленетін ластаушының концентрациясы келесі формуламен анықталады

C = C_m*S₁                                             (7)

 

мұнда S₁ - X/X_max көрсеткішінен тәуелді коэффициент

 
Х/X _max  < 1      кезінде  S ₁ =  3(Х /X_max) ⁴ – 8( X/X_max)³ + 6(X/X_max)²;

1 < X/X_max < 8 кезінде S ₁  = 1,13/ 0,13*( X/X_max)² + 1;

X/X_max>8 және F=1 кезінде S₁=X/X_max:3,58 (X/X_max)²–35,2(X/X_max)+120;

2< F <3 кезінде  S ₁ = 1 : 0,1 (X/X_max)² + 2,47(X/X_max) – 17,8.

 

Бақылау тапсырмалары

Келесі параметрелермен  нұсқалар бойынша тастау көзінен  Х қашықтығындағы шаңның жердік концентрациясын  есептеу.

 

Кесте 2 – Тапсырмалар нұсқалары

 

Параметрлер атауы	Өлшем бірліктері	1 нұсқа	2 нұсқа	3 нұсқа
Х	М	1800	1500	2000
Н	М	50	40	60
D	М	0,6	0,5	0,8
V1	м3/c	4,24	4,5	4,8
W0	м/с	35	33	37
Т	С 0	40	50	50
М	г/с	40	42	50
F	-	2	2	2
А	-	180	180	180
Η	1,2	1,2	1,2	1,2

 

        

 

 

 

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

Қазақстандағы қоршаған ортаның  жағдайы шиеленісті болып қала береді. Республикадағы экологиялық жағдайды жақсарту мақсатында қоршаған ортаны қорғаудың тұрақты дамуы үшін іс әрекеттің Ұлттық жоспары қалыптастырылған.  2007 жылдың қаңтар айынан бастап Республикада Экологиялық кодекс іске қосылған.

Стратегиялық мақсаттардың құрамына:

- қоршаған орта жағдайын  бақылауға мониторингтің біртұтас  жүйесін құру;

- табиғатты пайдалануды  жоспарлау, экологиялық бағдарламаларды  өңдеу;

- табиғат ортасы сапасының  жағдайын бағалау, экологиялық  аудандастыру;

- табиғатты қорғау заңнамасын  толық жетілдіру;