Очистка вентиляционных выбросов и ресурсосбережение

,                                          (2.4)

,                                        (2.5)

                                             ,                                              (2.6)

                                             .                                              (2.7)

Коэффициент m определяется в зависимости от f по следующим формулам:

                       при f < 100,                   (2.8)

                                      при f  ≥ 100.                                    (2.9)

Для  f_e < f < 100 значение m вычисляется при f = f_e.

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от v_m по следующим формулам:

                                              n= 1  при v_m ≥ 2,                                         (2.10)

                     n= 0,532 v_m² – 2,13 v_m + 3,13  при 0,5 ≤ v_m < 2,               (2.11)

                                      n = 4,4 v_m  при v_m < 0,5.                               (2.12)

 

Аналогично при  f < 100 и v_m < 0,5 или f ≥ 100 и v_m^´ < 0,5 (случаи предельно малых опасных скоростей ветра) расчет С_м вместо формулы (2.1) производится по следующей формуле:                                                   

            ,                                        (2.13)

                        m^´ = 2,86 m при f < 100 , v_m < 0,5,                        (2.14)

 

m´ = 0,9 при  f  ≥ 100, v_m^′ < 0,5.                            (2.15)

 

Определение расстояния x_м, м, от источника выбросов, на котором приземная концентрация С, мг/м³, при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения:

                                              ,                                          (2.16)

где безразмерный коэффициент d  при f < 100  находится по следующим формулам:   

                                при v_m ≤ 0,5,                           (2.17)

 при  0,5 < v_m ≤ 2,                     (2.18)

                         при v_m > 2.                            (2.19)

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

                                             u_m = 0,5 при v_m ≤ 0,5,                                     (2.20)

u_m = v_m  при 0,5 < v_m ≤ 2,                                (2.21)

 при  v_m > 2.                           (2.22)

При  f ≥ 100  или   ΔT ≈ 0  значение  u_m  определяется по следующим формулам:

                                          u_m = 0,5 при v_m^′ ≤ 0,5,                                 (2.23)

u_m = v_m^′  при 0,5 < v_m^′ ≤ 2,                              (2.24)

u_m = 2,2v_m^′ при v_m^′ > 2.                               (2.25)

Определение максимального  значения приземной концентрации вредного вещества С_мu, мг/м³, при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u, м/с, отличающейся от опасной скорости ветра     u_m, м/с:

                                            С_мu = r С_м ,                                              (2.26)

где  r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/u_m  по следующим формулам:  

            r = 0,67(u/u_m) + 1,67(u/u_m)² – 1,34(u/u_m)³ при   u/u_m  ≤ 1,        (2.27)

r = 3(u/u_m)/2(u/u_m)² – (u/u_m) + 2  при  (u/u_m)  > 1.               (2.28)

Определение расстояния от источника выброса х_мu, м, на котором при скорости ветра u  и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения   С_мu,  мг/м³:

                                                х_мu = px_м,                                                  (2.29)

где  р – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения  u/u_m  по следующим формулам:

                                           р = 3  при  u/u_m  ≤ 0,25,                            (2.30)

р = 8,43 (1- u/u_m ) ⁵  + 1  при 0,25 <  u/u_m ≤ 1,             (2.31)

p = 0,32 u/u_m  + 0,68  при  u/u_m  > 1.                   (2.32)

Определение приземной  концентрации вредных веществ С, мг/м³, в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х, м, от источника выброса при опасной скорости ветра и_т:

                                            C = S₁C_м,                                                (2.33)

где  S₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/х_м и коэффициента  F   по следующим формулам:

               S₁ = (х/х_м)⁴ - 8(х/х_м)³ + 6(х/х_м)²  при х/х_м ≤ 1,                  (2.34)

             S₁ = 1,13/0,13(х/х_м)² + 1  при 1 <  х/х_м ≤ 8,                   (2.35)

S₁ = х/х_м / 3,58(х/х_м)² – 35,2(х/х_м) + 120  при F ≤ 1,5 х/х_м > 8,      (2.36)

S₁ = 1 / 0,1 (х/х_м)² + 2,47 (х/х_м) – 17,8  при F > 1,5  х/х_м > 8.        (2.37)  

Определение значения приземной  концентрации вредных веществ в  атмосфере  С_у, мг/м³, на расстоянии у, м, по перпендикуляру к оси факела выброса:

                                      С_у = S₂С,                                                  (2.38)

где  S₂ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и, м/с и отношения у/х по значению аргумента t_y:

                                             t_y = uy²/x²  при u ≤ 5,                                      (2.39)

                                            t_y = 5uy²/x²  при u > 5,                                    (2.40)

определяется по следующей  формуле:

                                .               (2.41)

Определение максимальной концентрации С_мх, мг/м³, достигающейся на расстоянии х от источника выброса на оси факела при скорости ветра и_мх:

                                                 С_мх = S₁^′ C_м,                                            (2.42)

где S₁^′–безразмерный коэффициент, который определяется в зависимости от отношения  х/х_м по следующим формулам:

S₁^′ = 3(х/х_м)⁴ – 8(х/х_м)³ + 8(х/х_м)²  при х/х_м ≤ 1,               (2.43)

S₁^′ = 1,1/0,1(х/х_м)² + 1 при 1< х/х_м ≤ 8,                       (2.44)

            S₁^′ = 2,55/0,13(х/х_м)² + 9 при 8 < х/х_м ≤ 24,                    (2.45)

S₁^′ = х/х_м /4,75(х/х_м)² – 140 х/хм + 1435 при 24 < х/х_м ≤ 80; F ≤ 1,5,     (2.46)

S₁^′ = 2,26/0,1 (х/х_м)² – 7,41 х/хм  – 160 при 24 <  х/х_м ≤ 80; F >1,5,      (2.47)

S₁^′ = х/х_м /3,58(х/х_м)² – 35,2 х/хм + 120 при  х/х_м > 80; F ≤ 1,5,         (2.48)

S₁^′ = 1/0,1 (х/х_м)² + 2,47 х/хм  – 17,8 при х/х_м > 80; F >1,5.           (2.49)

Скорость ветра и_тх при этом рассчитывается по следующей формуле:

                                            и_тх = f₁ и_т ,                                               (2.50)

где безразмерный коэффициент f₁ определяется в зависимости от отношения х/х_м по следующим формулам:

                                         f₁ = 1 при х/х_м  ≤ 1,                                       (2.51)

  при 1 <  х/х_м ≤ 8,                        (2.52)

                                         f₁ = 0,25  при 8 <  х/х_м  < 80,                                (2.53)

f₁ = 1  при х/х_м  ≥ 80,                                      (2.54)

 

2.2 Учет рельефа местности  при расчете загрязнения атмосферы

Влияние рельефа местности  на значение максимальной приземной  концентрации С_м от одиночного точечного источника учитывается безразмерным коэффициентом η, представленным в уравнении (2.1). Значение η устанавливается на основе анализа картографического материала. Если в окрестности рассматриваемого источника выбросов (предприятия) можно выделить отдельные изолированные препятствия, вытянутые в одном направлении (холм, впадину, спуск, подъем), то поправочный коэффициент на рельеф местности η определяется по следующей формуле:

                                      η= 1 + φ₁ ( η_т – 1)                                      (2.57)

где η_т определяется по таблице 2.1 /7/ в зависимости от вида препятствия, сечения которых представлены на рис. 2.1 /7/, и безразмерных величин n₁ и n₂      определяемых     по   следующим формулам:

                                                                                                                                                             n₁ = Н/h₀=129/60 =2,15                                       (2.58)

 

                                               n₂ = а₀ /h₀=70/120=1                                            (2.59)

где  Н – высота источника выбросов, м; 

h₀ – высота (глубина) препятствия, м;

а₀ – полуширина препятствия, м;

х₀ – расстояние от середины препятствия до источника выбросов, м.

Значения n₁ в формуле (2.58) определяются с точностью до десятых, а n₂ в формуле (2.59) – до целых.                                                        

Рисунок 1- Вид сечения препятствия.

2.3 Расчет предельно допустимого  выброса (ПДВ) вредных веществ  в атмосферу

ПДВ устанавливается  для каждого источника загрязнения  атмосферы таким образом, что  в приземном слое атмосферы населенного пункта концентрации вредных веществ не превышают их предельно допустимых концентраций (ПДК). ПДВ определяются для каждого вещества отдельно. При установлении ПДВ учитываются фоновые концентрации С_ф.

Определение значения ПДВ (г/с) для одиночного источника выбросов, имеющего круглое сечение, в случаях, когда С_ф < ПДК:

.                             (2.60)

Установлению ПДВ для  одиночного источника выброса предшествует определение его зоны влияния, радиус которой отсчитывается oт источника выброса до С ≤ 0,05 ПДК.

2.4 Определение границ  санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия

Размеры СЗЗ  l, м, установленные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, должны проверяться расчетом.

Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета загрязнения атмосферы и розы ветров (среднегодовой) района предприятия по следующей формуле:

                                  l = l₀ P/P₀ ,                                               (2.61)

где  l – расчетный размер СЗЗ, м;

l₀ – расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация превышает ПДК;

Р– среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %;

Р₀ – повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров.

Для восьмирумбовой розы ветров значение Р₀ определяется по следующей формуле:

                                Р₀ = 100/8 = 12,5 %.                                    (2.62)

Значения  l и l₀ отсчитываются от границы источников выбросов.

 

2.5 Расчет рассеивания  вредных веществ на ПЭВМ

Расчет рассеивания  вредных веществ в атмосферном  воздухе выполняется на ПЭВМ с  помощью программы, разработанной  на кафедре ТГСВ доцентом В.В. Булахом  и инженером С.Н. Прасветом на основании методики, изложенной в /6/.

Расчет производим для каждого вредного вещества, указанного в задании, в отдельности (пыль неорганическая и сумма окислов азота NO_x), на основании данных приведённых в таблице 4. Исходными параметрами для заполнения таблицы 4 являются значения повторяемости направления ветра  и средняя скорость ветра /1/  представленные в таблицах 1,2,3.