Л.Р. №5 Определение массового выброса пыли в атмосферу, расчет у. Определение массового выброса пыли в атмосферу, расчет уровня загрязнения атмосферы

• Название: Определение массового выброса пыли в атмосферу, расчет уровня загрязнения атмосферы
• Дата: 17.12.2021
• Размер: 46.76 Kb.
• Имя файла: Л.Р. №5 Определение массового выброса пыли в атмосферу, расчет у.docx
• Тип: Документы; #307039

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОГО ВЫБРОСА ПЫЛИ В АТМОСФЕРУ, РАСЧЕТ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Цель работы: определение концентрации и массы загрязняющего вещества (пыли) в промышленных выбросах в атмосферу от организованных источников, расчет уровня загрязнения атмосферы выбросами пыли.

            Определение запыленности газового потока в газоходе от организованного источника осуществляется методом внешней фильтрации – пылеулавливающее устройство находится вне газохода. Запыленность газа определяют по изменению массы аэрозольных фильтров после фильтрации. В качестве фильтрующих устройств, применяются патроны с фильтрами АФА-ВП-18(20).

            Отбор пробы запыленного газа производится с применением пылезаборных трубок, разработанных Гидроцветметом и НИИОГазом. Они выполняются из нержавеющей стали с внутренним диаметром 6 мм, толщиной стенок 1 мм. Трубка внутри шлифуется, один конец трубки плавно загнут под прямым углом. Для того чтобы одной и той же проботборной трубкой можно было пользоваться при различных скоростях газового потока в газоходе, трубка снабжена комплектом сменных наконечников разного диаметра.

            При определении концентрации пыли в потоке газа необходимо соблюдение следующих условий:

·        Отбор проб производится в установившемся технологическом режиме работы оборудования.

·        Место для замера выбирается на прямолинейном участке газохода. Длина прямого участка газохода до места замера должна быть не менее 5-6 диаметров газохода, после места замера – 3-6 диаметров газохода.

·        Скорость отбора пробы газа должна быть оптимальной и соизмеримой со скоростью движения газа в газоходе, т.е. должно соблюдаться правило изокинетичности.

 Схема установки для отбора пробы пыли представлена на рис.22.

            Отбор проб пыли из газовоздушного потока различных источников выбросов позволяет рассчитать концентрацию пыли и ее массовый выброс. Это позволит оценить уровень загрязнения атмосферы пылью различного происхождения.

 

Рис. 22  Схема установки для отбора пробы пыли.

Расчет концентрации пыли С, г/м³, производится по формуле:

[1]

где  m – масса осажденной на фильтре пыли, г;

V – объем газовой пробы, л, который определяется по формуле:

V = V₀∙t

где V₀ – объемный расход газа  л / мин (при отборе пробы устанавливается на воздуходувке в пределах 10-25 л/мин при выборе необходимого диаметра сменного наконечника;

t – время отбора пробы, мин.

Массовый выброс пыли от организованного источника определяется по формуле:

М=С∙Q [2]

где С – концентрация пыли, г/м³

Q – объемный расход газа в газоходе, м³/с, который определяется по формуле: Q=w∙f [3]

где w – скорость потока газа в газоходе, м/с (определяют с помощью дифманометра)

f – площадь сечения газохода, м², для круглого сечения f = π ∙ D² / 4, где D – диаметр газохода.

 Уровень загрязнения атмосферы  зависит не только от концентрации вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, но и от количества загрязняющего вещества, поступающего в атмосферу от источника выброса в единицу времени. Норма предельно допустимого выброса (ПДВ) представляет собой количество вредных веществ, которое не разрешается превышать при выбросе их в атмосферу в единицу времени.

Величину ПДВ нормируют для каждого источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ данным источником и совокупностью других с учетом рассеивания этих веществ в атмосфере не создадут приземных концентраций, превышающих ПДК_м.р.  Таким образом, ПДВ устанавливают из условия

Смi/ ПДК_м.р. ≤ 1

Смi –расчетная концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха от нескольких источников выбросов, мг/м³.

На рассеивание вредных веществ в атмосферном воздухе и загрязнение приземного слоя  воздуха влияют метеорологические и географические факторы, а также факторы, характеризующие источники выбросов.

К метеорологическим факторам относятся скорость ветра, температура окружающего воздуха и характеристика ее изменения по высоте от поверхности земли, называемая температурной стратификацией, влажность воздуха, барометрическое давление.

Кроме метеорологических, на рассеивание выбросов могут оказывать влияние географические факторы, в частности рельеф местности. В условиях холмистого рельефа в низинах ветер ослабевает, ухудшая рассеивание.

К факторам, характеризующим источники выбросов, относятся: количество вредных веществ, содержащихся в выбросах, высота дымовой или вытяжной трубы, температура и скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы, агрегатное состояние веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Максимальное значение приземной концентрации при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем определяется по формуле:

где А – безразмерный коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (для Санкт-Петербурга = 160);

М_i – масса каждого из вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу из формулы (2), г/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ  (равен 3);

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (равен 1);

∆Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой атмосферного воздуха Т_в;

Q – расход газовоздушной смеси, м³/ с, определяемый по формуле [3]

Расстояние х_м, м, от источника выброса, на котором приземная концентрация С_мi, мг/м³, при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_мi , определяется по формуле:

Х_м= ((5–F)/4)∙d∙H, м, [5]

где d – безразмерный коэффициент, зависящий от параметров газовоздушной смеси, его значения представлены в таблице.

 

Вари-ант	Наименование пыли	Масса , осажденной на фильтре пыли,m (г)	Объемный расход газа  V0(л/мин)	Время отбора пробы t (мин)	Скорость потока газа в газоходе w (м/с)	Высота источника Н (м)	Диаметр устья источника выброса D (м)	Безразмерный коэффициент, зависящий от параметров газовоздушной смеси d	Коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси  из устья источника выброса			⌂T  - разность между темпера- турами Тг и Тв		Значение ПДК м.р. ОБУВ
									m	n
1	пыль песчаная	0,41018	2	5	0,5	2	0,1	2,7	0,31	0,99	26		0,15
2	пыль хлопковая	0,13755	4	6	0,6	3	0,2	6,5	0,38	0,14	28		0,05
3	пыль чая	0,12438	3	7	1,8	4	0,3	16,2	0,42	1,17	27		0,01
4	зола углей	0,43095	5	9	4,9	5	0,4	10,7	0,48	0,26	22		0,3
5	пыль хлопковая	0,28730	6	8	1,9	7	0,5	21,1	0,36	0,93	24		0,05
6	пыль абразивная	0,35498	3	12	12,7	12	0,6	19,1	0,86	0,34	25		0,04
7	пыль бумаги	0,44938	4	15	4,3	11	0,7	37,2	0,61	0,67	26		0,1
8	пыль капрона	0,38374	7	16	5,2	15	0,8	57	0,24	0,93	20		0,05
9	сажа	0,59487	8	13	6,3	4	0,9	8,9	0,31	0,02	120		0,15
10	пыль клея	0,58473	9	9	6,9	17	1,0	23,7	0,82	1,0	28		0,06
11	пыль мучная	069487	2	12	3,8	14	0,1	2,7	0,19	1,0	23		0,1
12	пыль кофе	0,47463	7	18	14,9	7	0,2	24,3	0,19	1,13	28		0,6
13	пыль мучная	0,83762	6	20	6,4	8	0,3	25,1	0,32	0,67	160		0,1
14	пыль древесная	0,43746	5	16	8,3	17	0,4	12,5	0,18	0,26	22		0,5
15	пыль клея	0,77362	4	11	6,3	15	0,5	13,6	0,36	0,93	24		0,06
16	пыль костной муки	0,67365	8	17	6,0	17	0,6	15,8	0,86	0,34	27		0,01
17	Пыль стир. порошка	0,3 3847	4	6	13,7	11	0,7	128	0,61	0,67	24		0,1
18	пыль резины	0,68465	3	5	11,5	6	0,8	187	0,23	0,17	28		0,04
19	пыль комбикормовая	0,58475	7	8	3,3	8	0,3	7,4	0,44	0,22	29		0,01
20	пыль резины	0,73453	2	6	4,5	15	0,1	3,4	0,38	0,94	26		0,04
21	пыль комбикормовая	0,83645	7	3	2,8	8	0,2	4,6	0,29	0,87	26		0,01
22	пыль капрона	0,56453	6	8	2,9	14	0,4	5,1	0,39	0,42	25		0,05
23	пыль резины	0,23876	5	17	4,5	15	0,5	10,8	0,34	0,65	27		0,04
24	пыль комбикормовая	0,20038	4	13	6,8	8	0,6	5,8	0,32	0,93	28		0,01
25	пыль абразивная	0,8476	7	16	2,9	18	0,7	15,9	0,86	0,54	150		0,04
26	пыль абразивная	0,3487	4	14	5,2	15	0,8	22,3	0,24	0,93	28		0,04
27	пыль хлопковая	0,9876	3	12	6,4	6	0,9	99	0,20	0,73	22		0,05

Порядок выполнения работы

Расчет уровня загрязнения атмосферы выбросами пыли от стационарного источника выброса выполняется в следующей последовательности.

1.     Получить задание.

2.     Определить концентрацию пыли в потоке газа из источника выброса, по формуле 1.

3.     Рассчитать массовый выброс пыли от источника выброса, по формуле 2.

4.     Рассчитать максимальную приземную концентрацию, создаваемую источником выброса пыли, по формуле 4.

5.     Определить расстояние Х_м, от источника выброса, на котором приземная концентрация пыли достигает максимального значения, по формуле 5.

6.     Проверить, не происходит ли превышения допустимого содержания пыли в приземном слое атмосферы. Значения ПДК_м.р. различных видов пыли представлены в таблице 7.

7.     Сделать вывод.