РГР 1. Расчет концентрации ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ веществ в районе выброса



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

РГР 1. Расчет концентрации ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ веществ в районе выброса



 

Теоретическая часть

Загрязнение атмосферы представляет собой изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примеси. Загрязняющим веществом называют примесь в атмосфере, оказывающую неблагоприятное действие на окружающую среду и здоровье населения.

При нормировании состояния воздушной среды используют предельно допустимые концентрации (ПДК) [1]:

ПДКр.з - это максимальная концентрация примеси в воздухе рабочей зоны производственных помещений, которая при ежедневной работе в течение 8 ч за все время рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений;

ПДКм.р - это максимальная разовая концентрация примеси в атмосферном воздухе, воздействие которой на организм человека не вызывает рефлекторных реакций. Эта концентрация установлена для предупреждения вреда человеку при кратковременном воздействии атмосферных примесей;

ПДКс.с - это максимальная среднесуточная концентрация примеси в атмосферном воздухе, которая в течение сколь угодно длительного времени не окажет прямого или косвенного влияния на организм человека.

Состояние воздушной среды оценивают по фактическим концентрациям примесей в данное время. Они изменяются в зависимости от метеорологических условий, характера выброса в атмосферу, вида и плотности жилой застройки и других факторов.

При неблагоприятных метеорологических условиях концентрация примесей в приземном слое атмосферы может достигать опасных для человека и окружающей среды значений. Она может определяться расчетным путем.

 

Расчетная часть

Цель работы: расчет концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источников их выброса при неблагоприятных метеорологических условиях, определение расстояния от источников выброса, на котором концентрация вредного вещества становится максимальной.

Задание: рассчитать параметры максимального загрязнения приземного слоя атмосферного воздухаисточниками промышленных выбросов по варианту, заданному преподавателем (табл.1.1).

Т а б л и ц а 1.1

Исходные данные для расчета

 

  Характеристика источника, м Параметры пылегазовоздушной среды в устье источника
Координаты Вы-сота Н Дли-на L Ширина b Диа-метр D Ско-рость w0, м/с Загрязняющие вещества Концен-трация С, мг/м3
Х У
- - 0,42 14,66 Пыль зерновая 16,2
- - 0,32 10,45 Пыль сахарная 25,0
  О к о н ч а н и е т а б л. 1.1.
- - 0,45 7,23 Пыль мучная 3,4
- - 0,45 12,06 Пыль сухого молока   19,1
1,48 0,40 - 11,49 Углерода оксид 29,0
                Азота диоксид 6,14
- - 0,25 1,20 Пыль металлич.  
                с содерж. диоксида кремния 70-20%     7,0
0,40 0,45 - 15,32 Пыль органическая   56,6
0,20 0,20 - 13,28 Марганца диоксид   1,4
- - 0,30 3,60 Серная кислота 0,7
- - 0,50 3,50 Натрия гидроксид (аэрозоль)   0,75
- - 0,45 10,50 Аммиак 30,0
- - 0,30 11,20 Сероводород 21,5
- - 0,32 8,30 Метан 10,2
- - 0,25 9,36 Метилмеркаптан 25,5
0,45 0,45 - 3,45 Формальдегид 5,5
0,40 0,45 - 9,20 Диоксид серы 18,2
- - 0,50 3,20 Сажа 32,0
0,50 0,30 - 6,40 Винилацетат 86,0
- - 0,60 4,80 Пропанол 69,5
- - 0,50 6,50 Фреон ХФУ-12 80,5
0,6 0,4 - 8,70 Этанол 20,8
- - 0,60 1,30 Уксусная кислота
- - 0,3 0,8 Пары парафина
- - 0.4 1,4 Фенол 1,5
- - 0,4 2,5 Метилэтилкетон 2,5
- - 0,3 1,8 Метиламин 0,8
- - 0,46 1,7 Ацетоальдегид 1,9
0,5 0,5 - 2,4 Ацетон 12,2
- - 0,5 1,9 Масляная кислота 10,5
- - 0,4 2,9 Фурфурол 1,9

Для расчетов величину Δ t принять равной:

для вариантов 1-15 – 0 ˚С,

для вариантов 16-30 – 20 ˚С.

1.Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из источника, которое достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм (м) от источника, определяют по формуле

 

АМFmnh

См = + Сф, (1.1)

Н2 3ÖV1Dt

 

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H - высота источника выброса над уровнем земли, м; h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае слабопересеченной местности h = 1; Dt - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси tг и температурой окружающего атмосферного воздуха tв , ˚С; Vi - расход газовоздушной смеси, м3/c; Сф – фоновая концентрация вещества, мг/м3 [3].

2. Объем газовоздушной смеси Vi3/с), выбрасываемой в единицу времени, вычисляют по формуле

Vi = pD2w0 / 4 , (1.2)

где D - диаметр устья источника выброса, м; w0 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса, м/с.

Расчеты загрязнения атмосферы при выбросах газо-воздушной смеси из источника с прямоугольным устьем (шахты) производят по приведенным выше формулам при средней скорости w0 (м/с) и значениях D = Dэ (м) и Vi = V3/с).

Эффективный диаметр устья Dэ (м) определяют по формуле

Dэ = 2Lb / (L + b), (1.3)

где L - длина устья, м; b - ширина устья, м.

Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени газовоздушной смеси V3/с) определяют по формуле

V iэ = pDэ2 w0 / 4 (1.4)

Для источников с квадратным устьем (L = b) эффективный диаметр Dэ равняется длине стороны квадрата. Остальные расчеты рассеивания загрязняющих веществ производят как для выбросов из источника с круглым устьем.

3. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимают по следующим данным.

 

Географическое положение объекта Значение коэффициента А
Районы Бурятской АР и Читинской области
Европейская территории РФ: районы РФ южнее 50° с.ш., остальные районы Нижнего Поволжья, Кавказа; Азиатской территории РФ; Дальний Восток и остальная территория Сибири    
Европейская территория РФ и Урала от 50 до 52° с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов    
Европейская территория РФ и Урала севернее 52° с.ш. (за исключением Центра ЕТР)  
Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области  

 

4. Массу вещества, выбрасываемого в единицу времени, М (г/с) определяют по формуле

М = СVi10-3. (1.5)

5. Значение безразмерного коэффициента F принимают:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, равной 1;

б) для крупнодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п.) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % - 2; от 75 до 90 % - 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки - 3.

6. Значения коэффициентов m и n определяют в зависимости от параметров f, Vм, Vм¢ и fе :

f = 1000w02D / (H2Dt); (1.6)

Vм = 0,653Ö(ViDt) / H; (1.7)

Vм¢ = 1,3w0D / H; (1.8)

fе = 800(Vм¢)3. (1.9)

Коэффициент m зависит от f :

m = 1 / (0,67 + 0,1Öf + 0,34 3Ö f ) при f < 100; (1.10)

m = 1,47 / 3Ö f при f ³ 100. (1.11)

Для fе < f < 100 значение коэффициента m вычисляется при f = fе.

Коэффициент n при f < 100 зависит от параметра Vм :

n = 1 при Vм ³ 2 ; (1.12)

n = 0,532Vм2 - 2,13Vм + 3,13 при 0,5 £ Vм< 2; (1.13)

n = 4,4Vм при Vм < 0,5. (1.14)

 

При f ³ 100 или Dt » 0 коэффициент n определяется по формулам (1.12) – (1.14) при Vм = Vм¢.

7. Значение безразмерного коэффициента h устанавливают на основе анализа картографического материала, представляющего рельеф местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1, в других случаях значение h выбирают из справочных таблиц.

8. При f ³ 100 или Dt » 0 и Vм ³ 0,5 (холодные выбросы) значение максимальной приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) определяют по формуле

АМFnh

См = К (1.15)

Н 3ÖН

где К = D / 8Vi = 1 / 7,1Öw0Vi . (1.16)

9. Аналогично при f < 100 и Vм< 0,5 или f ³ 100 и Vм¢< 0,5 (случаи предельно опасных скоростей ветра) максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) рассчитывают по формуле

 

АМFm¢h

См = (1.17)

Н2 3ÖН

где m¢ - безразмерный параметр:

m¢ = 2,86m при f < 100, Vм < 0,5;

m¢ = 0,9 при f ³ 100, Vм¢ < 0,5.

10. Расстояние Хм (м) от источника, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) определяют по формуле

Хм = (5 - F)dH / 4, (1.18)

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

d = 2,48(1 + 0,28 3Ö fе ) при Vм £ 0,5 , (1.19)

 

d = 4,95 Vм (1 + 0,28 3Öf ) при 0,5 < Vм £ 2 , (1.20)

 

d = 7 3ÖVм (1 + 0,28 3Öf ) при Vм > 2. (1.21)

 

При f > 100 или Т » 0

d = 5,7 при Vм.¢ £ 0,5; (1.22)

d = 11,4 Vм ¢ при 0,5 <Vм¢ £ 2; (1.23)

d = 16ÖVм ¢ при Vм >2. (1.24)

11. Значение опасной скорости ветра Uм (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ, определяют в зависимости от параметра f:

Uм = 0,5 м/с при Vм £ 0,5 и f < 100; (1.25)

Uм = Vм при 0,5< Vм £ 2 и f < 100; (1.26)

Uм = Vм (1 + 0,12 Öf ) при Vм > 2 и f < 100. (1.27)

 

Uм = 0,5 при Vм¢ < 0,5 и f ³ 100 или t » 0; (1.28)

Uм = Vм¢ при 0,5 < Vм¢ £ 2 и f ³ 100 или t » 0; (1.29)

Uм = 2,2 при Vм¢ > 2 и f ³ 100 или t » 0. (1.30)

12. После выполнения расчетов проверяют следующее условие:

м + Сф ) / ПДКм..р £ 1, (1.31)

где Сф - фоновая концентрация вредного вещества (мг/м3), из которой исключен вклад рассматриваемого предприятия, Сф = 0,3ПДКм.р.

ПДКм..р - предельно допустимая максимально разовая концентрация (мг/м3), определяемая из справочника [2].

 

Содержание отчета

· Титульный лист установленной формы.

· Цель РГР и задание.

· Расчеты максимальной концентрации, расстояния от источника, на котором образуется максимальная концентрация, опасной скорости ветра по изложенной методике.

· Графическое изображение источников выбросов на местности и расстояния от источников, на которых образуется максимальная концентрация.

Вывод, в котором необходимо сравнить полученные значения максимальных концентраций для каждого из выбрасываемых веществ с найденными в справочной литературе ПДКм..р.

· Список использованных литературных источников.

 

Контрольные вопросы

1.Что представляют собой величины ПДКр.з, ПДКм.р, ПДКс.с ?

2. Как рассчитываются максимальные концентрации

при неблагоприятных метеоусловиях для нагретых и

холодн выбросов?

3. Какие параметры учитываются в расчете опасной

скорости ветра?

4. Каково значение предельно допустимых максималь -

но разовых концентраций для выбрасываемы веществ?

5. Как производится выбор безразмерных коэффициен-

тов А и F?

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.41.241 (0.017 с.)