Пример 1.2. Расчёт рассеивания выбросов от группы источников

Задание. Определить суммарную максимальную концентра­цию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и средневзве­шенную опасную скорость ветра для источников выбросов, характе­ристики которых приведены ниже.

Исходные данные для расчётов

Промышленная площадка предприятия расположена на ров­ной открытой местности в Новосибирской области. Выбросы дымо­вых газов предприятия осуществляются через две трубы, располо­женные на площадке на расстоянии 200 м друг от друга. Через пер­вую трубу, имеющую высоту H₁ = 60 м и диаметр устья D₁ = 1,5 м, выбрасываются дымовые газы с объёмным расходом V_Г1 = 11,5 м³/с с содержанием в них пыли M_n1 = 10,5 г/с. Через вторую трубу, имею­щую высоту H₂ = 45 м и диаметр устья D₂ = 1,3 м, выбрасываются дымовые газы с объёмным расходом V_Г2=7,7 м³/с с содержанием в них пыли М_п2=10,5 г/с. Температура газов на выходе из первой и второй труб одинакова и равна Т₁=Т₂= 105°С. Средняя температура самого жаркого месяца года равна Т_{в ср} = 23°С. Максимальная разовая предельно допустимая концентрация пыли ПДК_м.р._п = 0,4 мг/м³. За­грязняющие вещества выбрасываются без очистки.

Решение.

1. Исходя из места расположения предприятия принимаются коэффициенты, определяющие условия рассеивания выбросов:

А = 200; η = 1.

2. Коэффициент, учитывающий скорость осаждения частиц, при выбросе загрязняющих веществ без очистки составляет F = 1.

3. Определим максимальные приземные концентрации С_м и опасные скорости ветра u_м для выбросов от первой трубы:

3.1. Перегрев газовоздушной смеси составляет:

ΔT=105 - 23 = 82°С.

3.2. Скорость газов на выходе из первой трубы:

w₀₁= м/с

3.3. По формулам (1.4) – (1.7) рассчитаем параметры:

f₁ = ;

= ;

;

f_e1 = 800( )³ = .

3.4. Поскольку f₁ = 0,2 < 100, то параметр m₁ рассчитывают по формуле (1.8):

3.5. Так как 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2, то параметр n₁ рассчитывают по формуле (1.9, б):

3.6. Учитывая, что 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2 находят параметр d₁ по формуле (1.11, б):

.

3.7. Так как 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2, опасную скорость ветра для 1-ой трубы определяем по формуле (1.12, б):

м/c.

3.8. Расчёт концентрации пыли на различном расстоянии от 1-ой трубы.

3.8.1. Максимальную концентрацию пыли от 1-ой трубы рассчитывают по формуле (1.2):

мг/м³

3.8.2. Расстояние от 1-ой дымовой трубы до точки с максимальной концентрацией x_м определяют по формуле (1.10):

м.

3.8.3. Безразмерные коэффициенты S₁, определяемые в зависимости от x/x_м, рассчитывают по формулам (1.18, а) - (1.18, г):

x = 50 м х/х_м = S₁ = 0,041

x = 100 м х/х_м = S₁ = 0,7

x = 200 м х/х_м = S₁ = 0,442

x = 400 м х/х_м = S₁ = 0,921

x = 1000 м х/х_м = S₁ = 0,804

x = 3000 м х/х_м = S₁ = 0,243

3.8.4. Концентрацию С₁ на расстоянии x для выбросов 1-й трубы определяют по формуле (1.17):

x = 50 м С₁ = 0,0028

x = 100 м С₁ = 0,010

x = 200 м С₁ = 0,030

x = 400 м С₁ = 0,064

x = 1000 м С₁ = 0,055

x = 3000 м С₁ = 0,017

4. Определим значения максимальных приземных концентраций С_м и опасных скоростей ветра u_м для выбросов от 2-ой трубы.

4.1. Перегрев газовоздушной смеси:

ΔT=105 - 23 = 82°С.

4.2. Скорость газов на выходе из 2-ой трубы:

w₀₂= м/с

4.3. По формулам (1.4), (1.5) рассчитаем параметры:

f₂ = ;

= ;

4.4. Поскольку f₂ = 0,3 < 100, то параметр m₂ рассчитывается по формуле (1.8):

4.5. Так как 0,5 ≤ ( = 1,57) < 2, то параметр n₂ рассчитывают по формуле (1.9, б):

4.6. Учитывая, что, 0,5 ≤ ( = 1,57) < 2находят параметр d₂ по формуле (1.11, б):

.

4.7. Так как 0,5 ≤ = 1,57 < 2, опасную скорость ветра для 2-ой трубы определяем по формуле (1.12, б):

м/c.

4.8. Расчёт концентрации пыли на различном расстоянии от 2-ой трубы.

4.8.1. Максимальную концентрацию пыли от 2-ой трубы рассчитывают по формуле (1.2):

мг/м³

4.8.2. Расстояние от 2-ой дымовой трубы до точки с максимальной концентрацией x_м определяют по формуле (1.10):

м.

4.8.3. Безразмерные коэффициенты S₁, определяемые в зависимости от x/x_м, рассчитывают по формулам (1.18):

x = 50 м х/х_м = S₁ = 0,101

x = 100 м х/х_м = S₁ = 0,471

x = 200 м х/х_м = S₁ = 0,660

x = 400 м х/х_м = S₁ = 1

x = 600 м х/х_м = S₁ = 0,889

x = 1000 м х/х_м = S₁ = 0,644

x = 1500 м х/х_м = S₁ = 0,419

x = 2000 м х/х_м = S₁ = 0,281

x = 3000 м х/х_м = S₁ = 0,145

4.8.4. Концентрацию С₂ на расстоянии x для выбросов 2-й трубы определяют по формуле (1.17):

x = 50 м С₂ = 0,014

x = 100 м С₂ = 0,066

x = 400 м С₂ = 0,140

x = 600 м С₂ = 0,124

x = 1000 м С₂ = 0,090

x = 3000 м С₂ = 0,020

5. Суммарная максимальная концентрация от двух источников:

С_м1+2 = С_м1 + С_м2 = 0,069 + 0,140 = 0,209 мг/м³ .

6. Средневзвешенную опасную скорость ветра u_м·с определяют согласно формуле (1.28):

м/с.