Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

Зміст

Вступ

1. Розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

1.1 Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела з круглим гирлом

1.2 Приклад розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

2. Циклони

2.1 Загальні відомості

2.2 Розрахунок та вибір циклону

2.3 Приклад розрахунку циклону

3. Завдання для виконання розрахунків

Джерела інформації

Вступ

У сучасному суспільстві зростає важливість не тільки екологічних проблем, але й пов'язаної з ними природоохоронної діяльності, проведеної на підприємствах.

Серед існуючих напрямків природоохоронної діяльності значне місце приділяється проведенню технічних заходів, які дозволяють у максимальному ступені знизити надходження в навколишнє природне середовище різних забруднювачів. При рішенні завдань, пов'язаних з охороною зовнішнього середовища, пріоритет віддається тому комплексу заходив, що забезпечує найбільше обмеження або повне припинення надходження в зовнішнє середовище несприятливого фактору(хімічного, фізичного, біологічного).

Основними заходами щодо зниження забруднення атмосферного повітря є: технологічні, архітектурно-планувальні, організація санітарно-захисної зони, газоочищення. Ефективність того або іншого методу різна для кожної конкретної ситуації.

Курсова робота присвячена розрахунку розсіювання забруднюючих речовин в атмосфері від одиночних стаціонарних джерел забруднення. Крім цього в роботі розраховане пилоочисне устаткування – циклон.

1. Розсіювання шкідливих речовин в атмосфері

1.1 Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела з круглим гирлом

Розрахунки розсіювання забруднюючих речовин (ЗР) в атмосфері від одиночних стаціонарних джерел забруднення атмосфери (ДЗА) використовується згідно "Методики расчета концентрацій в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД – 86."

Вони проводяться для джерела забруднення атмосфери, розташованого в Харківській області на рівній і слабо пересіченої місцевості. При цьому джерело забруднення атмосфери має один димар висотою Н, м, з діаметром гирла D, м, швідкистю виходу газоповітряної суміші , м/с, різницею температур викидів і навколишнього атмосферного повітря ΔT , , і масою забруднюючих речовин М ,г/с.

Послідовність розрахунків наступна.

1.         Визначають витрати газоповітряної суміші ,, безрозмірні параметри ,m,n,d і значення небезпечної швидкості вітру  м/с, при якому досягається максимальна приземна концентрація забруднюючих речовин, по формулах:

=.

Значення коефіцієнтів m,n, та d визначаються в залежності від параметрів ,,,.

,

,

.

Коефіцієнт mвизначається залежно від  по формулах:

 при  < 100,

m=  при

Для коефіцієнту m обчислюється при

Коефіцієнт n при  визначається залежно від

n =1 при

n = 0.535

n = 4.4 при

При  коефіцієнт обчислюється по вищенаведених формулах прийнявши

Безрозмірний коефіцієнт d при  знаходиться по формулах:

d = 2.48) при

d = 4.95 (1+0.28) при 0,5<≤ 2 ,

d = 7(1+0.28) при  2.

D=16 при .

Значення небезпечної швидкості , м/с, на рівні флюгера, при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин  визначається по формулах:

 = 0,5 при

при 0,5 <  ≤ 2,

= (1+0,12 ) при >2.

При  значення  обчислюється по формулах:

 = 0,5 при ≤ 0,5,

 = при 0,5< ≤ 2,

 = 2,2 при > 2.

2.         Розраховують максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини , мг/ , при викиді газоповітряної суміші з одиночного точкового джерела із круглим гирлом, що досягається при несприятливих мете реологічних умовах на відстані , м, від джерела, по формулі:

Відстань від джерела викидів, на якому приземна концентрація С при несприятливих метеорологічних умовах на відстані , м, від джерела по формулі:

 =

Де А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери (розподіл температур по висоті, що впливає на його вертикальне переміщення), який для Харкова та області дорівнює 180; М – маса викидів шкідливих речовин, г/с; F – коефіцієнт, що залежить від швидкості осідання речовин (для газоподібних шкідливих речовин – 1, для пароподібних шкідливих речовин – 2, для пилу та золи – 3);  – коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості (для рівної й слабо пересіченої місцевості  = 1); m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші, /с;  - різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається та температурою навколишнього атмосферного повітря, ; Н – висота джерела викиду понад рівнем землі, м.

3.         Визначають приземні концентрації шкідливих речовин  , мг/, в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях , м від джерела викиду при небезпечній швидкості вітру  по формулі:

 - ,безрозмірний коефіцієнт, який знаходиться в залежності від відношення / по формулах:

 при /≤1

 при 1< ≤8.

4.Визначають значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосфері ,мг/, на відстані у,м, по перпендикуляру до осі факела викиду по формулі:

Де  - безрозмірний коефіцієнт, який знаходиться в залежності від швидкості вітру , м/с та відношення у/х по значенню аргументу  :

 при  ≤ 5,

 при  > 5,

= .

Розрахунок розсіювання шкідливих речовин в атмосфері.

Завдання За вихідними даними табл. 1,1 розрахувати:

·          Максимальну приземну концентрацію забруднюючих речовин, створювану джерелом забруднення атмосфери;

·          Відстань від джерела викиду, на якому при несприятливих умовах досягає ця максимальна концентрація;

·          Концентрації забруднюючих речовин по осі факела викидів і перпендикулярно їй для точок, що відстоять від джерела на видаленні , 3 та у=50, 100, 200, 300 й 400м.

За результатами розрахунків побудувати необхідні профілі приземних концентрацій, визначити довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову ГДК, і її ширину в заданих точках, та знайти радіус зони впливу.

Таблиця 1.1 – Вихідні дані для розрахунку

Маса викидів СО, г/с	Середьонодобова гранично дозволена концентрація СО , мг/	Висота труби, м	Діаметр гирла труби, м	Швидкість виходу газоповітряної суміші із труби, м/с	Різниця температур викидів і зовнішнього повітря,
350	3,0	29	1,3	2	185

Рішення

Витрати газоповітряної суміші:

Визначаємо параметри  та :

=  =  =1.67

Оскільки визначаємо по формулі:

При та  коефіцієнт

Безрозмірний коефіцієнт d при  та  визначаємо по формулі:

Значення небезпечної швидкості  визначаємо по формулі:

 м/с

Розраховуємо максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини:

мг/

Розраховуємо відстань від джерела викидів до крапки де приземна концентрація досягає максимального значення:

Розраховуємо приземні концентрації забруднюючої речовини по осі факелу викидів на відстані

1)        

мг/

2)        

3)        

4)         Для того щоб побудувати профілі приземних концентрацій та визначити довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову ГДК, яка становить 0,04 необхідно знайти додаткову крапку:

Результати розрахунків зводимо до таблиці 1.2 та будуємо графік малюнок 1.1.

.2 – результати розрахунків

,м	34.075	68,15	204.45	408.9	545.2
,	6,82	9,88	5,14	1,976	1,19

По графіку визначаємо довжину зони забруднення, що перевищує середньодобову гранично дозволену концентрацію:  =305.9

Розрахуємо приземні концентрації забруднюючих речовини на перпендикулярах до осі факелу викидів на відстані від джерела забруднення  Відстань по перпендикуляру від осі факелу становить .

1)        

.

Оскільки  визначаємо по формулі:

 = 8.3

 = 1.5

 = 2.38

 = 3.64

 = 3.66

мг/

2)

.

 = 1.99

 = 8.29

 = 1.5

 = 1.76

 = 2.99

мг/

3)

.

 = 0.33

 = 0.005

 = 0.002

 = 8.3

 = 9.2

мг/

3)

.

 = 0.76

 =0.33

 = 0.005

 = 1.99

 = 0.002

мг/

Отримані результати розрахунку, крім тих що менш 0.1, зводимо в таблицю 1.3 для побудови графіка (мал. 1.2).

Таблиця 1.3 – Результати розрахунків

0	6.82	9.88	5.14	1.976
50			1.72	1.51
100				0.65
200
300
400

По графіку визначаємо b – ширину зони забруднення, що перевищує середньодобову гранично дозволену концентрацію:   320м.