Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Задание
РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ
Приведенная ниже методика расчёта применима для вновь строящихся предприятий.
Минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается концентрация загрязняющих веществ в приземном слое не выше ПДК для населённых пунктов (ПДК
сс), рассчитывается по формуле:
где
H — высота дымовой трубы над уровнем земли,
м;
A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, имеет размерность:
с2/3*мг*град1/3/г, для Нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока принимают
A = 200; для севера и северо-запада Европейской территории России, среднего Поволжья и Урала принимают А = 160; для центральной части европейской территории России А = 140;
M – мощность выброса (количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени),
г/с;
F — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ – сернистого газа, сероуглерода и т.п. и мелкодисперсных аэрозолей – пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых не превышает 5 см/с, принимается
F = 1. Для остальных аэрозолей, выбрасываемых с предварительной очисткой или без неё, коэффициент
F принимается следующим образом:
F = 2 при эффективности очистки более 90%;
F = 2,5 при эффективности очистки 75 – 90%;
F = 3 при эффективности очистки менее 75% (или при отсутствии очистки);
m и
n — безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
h — безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности (для равнинной местности
h = 1);
ПДК – ПДК
сс выбрасываемого загрязнителя,
мг/ м3;
Сф – концентрация загрязняющего вещества в атмосфере,
мг/ м3;
V — объем газовоздушной смеси,
м3/с, определяемый как произведение площади (
м2) устья источника выброса (площадь сечения выхода трубы) на среднюю скорость (
W,
м/с) выхода газовоздушной смеси из устья трубы;
Tг,
град — температура выбрасываемой газовоздушной смеси, величину которой определяют по технологическим нормативам действующим для данного производства;
Tв,
град — температура окружающего атмосферного воздуха, за которую принимают среднюю температуру наружного воздуха в 13 ч наиболее жаркого месяца года (по СНиП 11-1-82 “Строительная климатология и геофизика”), Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения
Tв равными средним температурам наружного воздуха самого холодного месяца, для которого характерны наибольшие выбросы вредных веществ.
Величины
M и
V определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующим для данного производства нормативом. При наличии очистки выбросов от вредных веществ значение
M принимается по содержанию вредных веществ в газовоздушной смеси после очистных устройств.
Коэффициенты
m и
n зависят от
Н, поэтому высоту трубы рассчитывают в два этапа.
На первом этапе
m и
n принимают равными единице и по уравнению определяют высоту трубы.
На втором этапе уточняют значения
m и
n. Для чего сначала рассчитывают коэффициенты
f и
vм по формулам:
Затем рассчитывают значение
m и
n по следующим формулам
После уточнения значения величин
m и
n производят перерасчёт величины
Н.
Если из трубы выбрасывается несколько загрязнителей, то высоту трубы следует брать по наибольшему значению, которое получается при расчёте по уравнению 1 для каждого загрязнителя.
Кроме того, следует учитывать, что высота трубы должна превосходить высоту расположенных вблизи зданий не менее, чем в 2,5 раза.
Пример
- Определить высоту трубы строящейся в Сибири на равнинной местности ТЭС, если проектом предусмотрен объём выброса 277 м3/с; количество выбрасываемого NO2 95 г/с; перепад температур между газовоздушной смесью и атмосферным воздухом – 85°С; диаметр устья трубы – 5,8 м. Фоновая концентрация диоксида азота – 0,01 мг/м3, ПДК – 0,04 мг/м3 (см. приложение).
а) Принимаем
m, n, h, F (газ) равными 1.
По формуле 1 находим
б) Уточняем
m и
n. Для чего сначала определяем среднюю скорость (
W,
м/с) выхода газовоздушной смеси из устья трубы затем
f и
v по формулам 2 и 3 соответственно:
Теперь рассчитываем
m и
n по формулам 4 и 7 соответственно.
в) По формуле 1 уточняем высоту трубы
Задание
- Определить минимальную высоту трубы котельной, при которой обеспечивается концентрация загрязняющих веществ в приземном слое не выше ПДК для населённых пунктов.
Варианты задач
| №
варианта |
Загрязняющее вещество |
V, м3/ч |
С*, мг/м3 |
D, м |
DТ, °С |
Город |
| 1 |
Диоксид серы |
50000 |
1150 |
1,2 |
50 |
Барнаул |
| 2 |
Диоксид серы |
12000 |
1800 |
1,0 |
65 |
Астрахань |
| 3 |
Зола*** |
6000 |
4400 |
0,8 |
70 |
Псков |
| 4 |
Двуокись азота |
63400 |
483 |
1,5 |
76 |
Кемерово |
| 5 |
Двуокись азота |
80000 |
470 |
1,5 |
68 |
Воркута |
| 6 |
Диоксид серы |
72700 |
119 |
3,5 |
65 |
Киров |
| 7 |
Зола** |
7900 |
2950 |
1,0 |
65 |
Чита |
| 8 |
Двуокись азота |
11800 |
1400 |
1,5 |
73 |
Ярославль |
| 9 |
Сажа |
19500 |
1900 |
1,5 |
74 |
Братск |
| 10 |
Сажа |
13700 |
2450 |
2,1 |
74 |
Владимир |
Примечание:
* концентрация загрязняющего вещества в газовоздушной смеси;
** выбрасывается после очистки с эффективностью 95%;
*** выбрасывается после очистки с эффективностью 80%.
Приложение
Значение среднесуточной предельно-допустимой концентрации (ПДК) некоторых загрязнителей в атмосферном воздухе,
мг/м3:
Диоксид серы – 0,05;
Двуокись азота – 0,04;
Сажа – 0,05;
Зола угольная – 0,15.
