Вариант_1_(новая_методичка)[1]. Расчет минимальной высоты источника выброса
Скачать 194.5 Kb.
|
РАСЧЕТ минимальной высоты источника выброса Данные для расчета: - загрязняющее вещество – оксид углерода - коэффициент стратификации атмосферы (А) - 140 - коэффициент оседания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу (F) - 1 - коэффициент, учитывающий рельеф местности (z) – 1 - масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу (М) – 13,5 г/с - средняя скорость выхода газо-воздушной смеси (w ) – 8 м/с - диаметр трубы (D)- 1 м - температура газо-воздушной смеси при выходе из устья источника (Тг) – 80 - средняя температура воздуха в июле (Тв) – 25 - ПДКмр для оксида углерода – 5,0 мг/ - фоновая концентрация загрязнителя (Сф) для оксида углерода – 0,015 мг/ 1.1 Определяем средний объем выхода газо-воздушной смеси из трубы 1.2 Рассчитываем ориентировочную высоту трубы 1.3 Т.к Тг - Тв=80-25=55 - горячие выбросы, применяем формулу 11. Проверяем выполнение условия (11) , - условие не выполняется 1.4 Находим новое значение высоты: условие (1) также не выполняется 1.5 Проведем проверку на необходимость уточнения полученного значения. Для этого найдем вспомогательные значения , и коэффициенты n и m. ; ; Т.к. f <100, коэффициент n определяется по формулам (6)-(8), но вместо показателя vm' используются значения vm. т.к. , то Т.к f <100, то коэффициент m определяется по формуле (16): Поскольку , необходимо произвести уточнение высоты трубы: 1.6 Используя полученное уточненное значение , найдем новые значения и коэффициенты n и m для нахождения второго уточненного значения высоты источника выброса. ; ; Т.к. f<100 и то Т.к f <100, то Определим второе уточненное значение высоты: Так как выполняется условие (10) , значение считается окончательным. ВЫВОД: Высота трубы, обеспечивающая необходимую степень рассеивания, составляет после уточненных расчетов 5 м. По ОНД-86 увеличение высоты трубы для обеспечения рассеивания с целью соблюдения ПДК в приземном слое атмосферы допускается только после использования всех других доступных на современном уровне средств по сокращению выбросов. РАСЧЕТ размеров СЗЗ Данные для расчета: Определить размеры санитарно-защитной зоны для источника выбросов, имеющего следующие характеристики: - загрязняющее вещество в выбросах – оксид углерода; - коэффициент стратификации атмосферы (А) - 140; - коэффициент оседания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, ─(F)─ 1; - коэффициент, учитывающий рельеф местности, ─ (z) ─ 1; - масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, (М) – 30,9 г/с; - диаметр трубы (D) -1 м; - высота трубы (Н) - 21 м; - средняя скорость выхода газо-воздушной смеси - (ω0) - 8 м/с; - температура газо-воздушной смеси при выходе из устья источника (Тг)- 80 ○С; - средняя температура воздуха в июле (Tв) – 25 ○С; - ПДКмрдля оксида углерода - 5,0 мг/м3; -фоновая концентрация загрязнителя Сф для оксида углерода – 0,015 мг/м3; - повторяемость ветров одного румба (P○) - 12,5 %; - класс предприятия - III. Расчёт максимальной концентрации загрязняющего вещества в приземном слое Сm, (мг/м3) Последовательность расчета 1) Определяется средний объем выхода газо-воздушной смеси из трубы по формуле (3): V= πD²ω0/4 = (3,14*12*8)/4 = 6,3 м3/с. 2) По данным для расчета находятся вспомогательные значения и vm', vm, f, feкоэффициенты n и m : vm'= l,3 ω0D/H = 0,495; vm = 0,65[ V∆T/H]1/3 = 0,65[6,3∙55/21]1/3= 1,655 f =1000 ω02D/[H2∆T]1/3 = 1000∙82∙1/(212∙55) = 2,639 fe= 800[vm']3 = 800[0,495]3=97,030. m= 1/(0,67 + 0,1f1/2+0,34f1/3) = 1/(0,67+0,1∙2,6391/2+0,34∙2,6391/3) = 0,768 3) По формуле (19) определяется значение максимальной приземной концентрации вещества-загрязнителя при неблагоприятных метеорологических условиях: Сm = AMFmnz/(H2[V∆T]1/3)= 140·30,9·1·0,768·1,062·1/(212[6,3·55]1/3)= 1,139 мг/м3. Расчёт расстояния Хm (м) от источника выброса до места максимальной концентрации загрязняющего вещества Сm в приземном слое при опасной скорости ветра um (м/с). Последовательность расчета По формуле (31) определяется опасная скорость ветра Um . При Um= vm=1,655 м/с. Предварительно определив вспомогательный коэффициент dпо формуле (25), находится расстояние, на котором при опасной скорости ветра 1м/с достигается максимальная приземная концентрация загрязнителя согласно выражению (23): при d = 4,95vm(1+0,28[fe]1/3) = 4,95·1,655( 1+0,28·97,0301/3)= 18,7; Хт= (5 - F)dH/4=(5-1)18,7·21/4 = 393,4 м. Из приведенных расчетов видно, что при опасной скорости ветра 1,655 м/с на расстоянии примерно 393 м от источника выбросов в приземном слое максимальная концентрация загрязнителя (Cm) не превышает значениеПДК. 1,139<5,000. Поскольку данный источник выброса по условию относится к предприятию Ш класса с размерами санитарно-защитной СЗЗ вокруг источника 300 м, необходимо провести уточнение размеров СЗЗ и ее конфигурации с учетом преобладающих направлений ветра в течение года. Корректировка размеров санитарно-защитной зоны СЗЗ Проведём корректировку размеров СЗЗ двумя способами, а после этого уточним конфигурацию СЗЗ с учетом преобладающих в течение года направлений ветров. Последовательность расчета а) Пошаговый способ корректировки размеров СЗЗ. Для данной опасной скорости ветра рассчитываются по формулам (36)-(38) концентрации загрязнителя по мере удаления от источника с шагом 100 м (размер шага зависит от класса предприятия, для объектов III класса – 100м). Для 100м: S1 = 3[Х/Хm]4 −8[X/Xm]3+6[Х/Xm]2= =3· (100/408)4−(100/408)3+6(100/408)2 = 0,25 С1 = S1Cm = 0,25·3,314 = 0,84 мг/м3. Аналогичным образом определяются концентрации для расстояний 200, 300 и т.д. метров. Для расстояний X >Хm коэффициент S1 рассчитывается по формуле (38). Расчет заканчивается на шаге, при котором выполняется условие Сm+ Сф ≤ ПДКмр, (т.е. (Сm + Сф)/ПДКмр<1). Данные расчета приземных концентраций сводятся в таблицу2. Таблица 2
1 За ширину СЗЗ принимается значение Хб при котором С/ПДКмр≤1, в данном примере искомое значение Хб=600м. б) Упрощенный способ корректировки размеров СЗЗ Расчет концентраций загрязнителя можно проводить и по упрощенной схеме. Для этого проверим, можно ли применять этот способ для нашего варианта. По формулам (36) – (38) определяем значения Х/Хм и С для расстояний Хм+1 и 8Хм Поскольку в нашем примере для границ данного интервала выполняются условия С(Хм+1)> ПДКмри С8Хм<ПДКмр (полный расчёт опущен), можно без пошагового определения концентраций рассчитать безопасное расстояние упрощённым способом, т.е. использовать формулу (41): Хб=Хм·[(1,13См – ПДКмр)/0,13ПДКмр]1/2= 393,4(1,13∙1,14-5,00)/0,13∙5,00 = 564 м. Отрицательная величина под знаком корня!!! ВЫВОД: Расчет параметров СЗЗ показывает, что для выполнения условия Сm+ Сф ≤ПДКмр. необходимо увеличить размеры СЗЗ, устанавливаемые санитарными нормами [3] (для объектов III класса - 300м). Безопасное расстояние, на котором выполняется условие Сm+ Сф ≤ПДКмр., составляет 564м. Уточнение размеров СЗЗ в зависимости от среднегодовой розы ветров Последовательность расчета По формуле (42) для Хб = 564м определяются безопасные расстояния от источника выброса по сторонам света (восьми или шестнадцати): северному (С), северо-восточному (С-В), восточному (В), юго-восточному (Ю-В), южному (Ю), юго-западному (10-3), западному (3), северо-западному (С-3) с учетом данных розы ветров для Владимирской области (см. табл. 3). Таблица 3
На основании расчета по формуле (42) находим: Lс= Xб(Pс/P0)564·18/12,0= 541 м. Lс-в=391 м. Lв=391 м. Lю-в=587 м. Lю=Xб(Pю/P0)564·18/12,5 = 812 м. Lю-з=677м. Lз=587 м. Lс-з=587 м. Для направлений, где значения Li < Xб, за размеры СЗЗ принимается величина Хб. Расстояния откладываются от источника выброса (в центре розы ветров) в сторону по направлению ветра, например, для Lс - с севера на юг от источника выброса, для Lс-в - ссеверо-востока на юго-запад от источника и т.д. (рис.1): Рис.1 Схема конфигурации СЗЗ вокруг источника выброса (цифрами указаны расстояния в м по соответствующим направлениям). ВЫВОД: Расчет параметров СЗЗпоказывает, что ее размеры превышают размеры, устанавливаемые санитарными нормами [3] (для объектов III класса-300м) и составляет в направлении преобладающих ветров 812м. РАСЧЕТА величины ПДВ Данные для расчета: - загрязняющее вещество – оксид углерода - коэффициент стратификации атмосферы (А) - 140 - коэффициент оседания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу (F) - 1 - коэффициент, учитывающий рельеф местности (z) – 1 - средняя скорость выхода газо-воздушной смеси (w ) – 8 м/с - диаметр трубы (D)- 1 м - температура газо-воздушной смеси при выходе из устья источника (Тг) – 80 - средняя температура воздуха в июле (Тв) – 25 - ПДКмр для оксида углерода – 5,0 мг/ - фоновая концентрация загрязнителя (Сф) для оксида углерода – 0,015 мг/ - высота трубы (Н) – 21 м Последовательность расчёта 1. Определяем средний объем выхода газо – воздушной смеси из трубы Выбираем формулу для расчёта ПДВ. В нашем случае Тг - Тв=80-25=55 Т.к f<100, и ∆T≥ 10, расчёт выполняется по формуле (44) - ПДВ (Предельно допустимый выброс) для горячих выбросов: ВЫВОД: Для того чтобы выбросы от данного источника в совокупности с загрязнителями однонаправленного действия от других источников, не создавали приземную концентрацию, превышающую значения ПДКмр оксида углерода для атмосферы населенных пунктов, предельно допустимые выбросы оксида углерода в атмосферу для данного источника загрязнения атмосферы не должны превышать 135,10 г/с. РАСЧЕТА величины ущерба, наносимого атмосферному воздуху от выбросов загрязнителя Данные для расчета: Определить величину экономического ущерба за год, наносимого воздушной среде, работой точечного источника с величиной массы вредных веществ (оксида углерода), выбрасываемых в атмосферу (М) –30,9 г/с Последовательность расчёта Определяем величину приведенной массы формальдегида за год ф (с учетом, что в году 31536·103с, коэффициент относительной экологической опасности ki для оксида углерода равен 0,4 (см. Приложение 3), переводной коэффициент из граммов в тонны10-6). по формуле (46) определяем: ф = 30,9· 31536 · 103 · 10-6 · 0,4= 389,8 т/год Используя значение приведенной массы загрязнителя, можно рассчитать величину ущерба от выбросов формальдегида для Владимирской области. В Приложении 2 находим необходимые для расчёта данные: -коэффициент экологической ситуации σ для Владимирской области 1,9; -величина удельного ущерба для атмосферы по Центральному региону – 57,3 руб./усл.т. по формуле (45) определяем ущерб: Уа = 57,3 · 1,9 · 389,8= 42435,9 руб / усл.т ВЫВОД: Величина экономического ущерба, наносимого за год воздушной среде работой точечного источника, выбрасывающего в атмосферу 30,9 г/с оксида углерода, составляет 42435,9 руб / усл. т. 1 |