Определение максимальных концентраций примесей в атмосфере

Задание:

• 1. определить максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации;
• 2. определить расстояние, на котором достигается максимальная концентрация;
• 3. рассчитать приземные концентрации на различных расстояниях и определить L_o;
• 4. определить санитарно-защитную зону станции;
• 5. построить «Розу ветров» и санитарно-защитную зону станции;

Данные:

Высота Н = 150 м

Диаметр устья Д = 6 м

Скорость выхода газов W_о = 25 м/с

Т_г = 165°С

Тв = 23°С

Выброс золы М_з = 1250 г/с

Выброс двуокиси серы Мso₂ = 2300 г/с

Выброс оксидов азота МNО_x = 115 г/с

Степень очистки воздуха - 80 %

Район расположения - Жезказган

Направление:

Север - Р= 23 %

Северо-восток - Р= 18 %

Восток - Р= 11 %

Юго-восток - Р= 3 %

Юг - Р= 5 %

Юго-запад - Р= 8%

Запад - Р= 15 %

Северо-запад - Р= 17 %

Основная часть:

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от многих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высота источника, масса выброса, рельеф местности и т.д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества СМ (мгм³) определяется по формуле:

C_M =

Где А - коэффициент температурной стратификации ; для Казахстана А=200;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

F = 1 для газообразных веществ;

F = 2 при среднем коэффициенте очистке выбросов более 90%;

? - коэффициент рельефа местности;

H - высота источника, м;

V₁ - расход газо-воздушной смеси, м³/с;

• ?T= T_r - T_B°С
• ?T= 165-23 = 142

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, U_M , U?_M , f_e : концентрация примесь атмосфера защитный

=

f_e = 800• (? _M)³⁰ f_e = 800• (1.46)³=2489.7

Коэффициент m определяется по формуле:

Коэффициент n = 1, так как _M?2

Приведенная масса выбросов М_У (г/с) для веществ однонаправленного действия определяется по формуле:

М_У = М_SO2 + 5.88 • М_NOx г/с,

М_У = 2000 + 5.88 •90=2529.2

Расстояние Х_м (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М определяется по формуле:

где безразмерный коэффициент d находится по формуле:

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, определяется по формуле:

Найдем максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_М (мг/м³) по формуле (1):

расчет концентрации газов:

При опасной скорости ветра U_M приземная концентрация вредных веществ С (мг/м³) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях Х (м) от источника выброса определяется по формуле:

С = s₁ + С_М

где s₁ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_М и коэффициента F по формулам:

при

при

при

Для золы:

х=1500м

С= 0,78•1.03=0.81

х=2500м

С=0.51•1.03=0.53

х=3500м

С=0.34•1.03=0.35

х=5000м

С=0.19•1.03=0.2

х=6500м

С=0,12•1.03=0.123

х=8000м

С=0.06•1.03=0.062

Для газов:

х=7000м

С=4.7•1.7=7.99

х=9500м

С=0.15•1.7=0.255

х=12000м

С=0.08•1.7=0.136

х=13500м

С=0.05•1.7=0.09

х=16000м

С=0.04•1.7=0.07

х=19000м С=0.03•1.7=0.05

Таблица 1. Данные расчета для золы.

Таблица 2. Данные расчета для газов

Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий производится по формуле:

Где L (м) - расчетный размер С33;

L_o (м) - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает ПДК;

Р (%) - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба;

Р_о (%) - повторяемость направления ветров одного румба при круговой розе ветров.

При восьми румбовой розе ветров Р_о = 100/8=12.5%

•Х_М

L_с =6500 • 17/12.5= 8840

L_св = 520 •10=5200

L_в =520 • 6=3120

L_юв =520 • 8=4160

L_ю =520 • 4=2080

L_юз =520 • 9=4680

L_з =520 • 16=8320

L_сз=520 • 30=15600