Расчет загрязнений атмосферы горячими выбросами одного источника

Министерство науки и образования Российской Федерации

Владимирский государственный университет

Расчетно-графическая работа по дисциплине

Безопасность жизнедеятельности

на тему

Расчет загрязнений атмосферы горячими выбросами одного источника

Выполнил:

ст. гр. Р-102

Грачев А.А.

Проверил:

Батуев В.Ж.

Владимир 2004

Необходимо оценит загрязнения двуокисью азота (NO₂).

Исходные данные:

коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А=140; масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, М=6 г/с;

коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере, F для NO₂ равен 1;

высота трубы Н=15 м;

диаметр устья трубы D=0.4 м;

ПДК_NO2=0,085 мг/м³;

средняя скорость выхода газовоздушной смеси из трубы, ω₀=6 м/с;

разность температуры газовоздушной смеси и окружающей среды, ΔТ=150 ⁰С.

Расчет

1. Определяется максимальная приземная концентрация. Для этого найдем

,

откуда

.

Определяется объем газовоздушной смеси, выбрасываемой через устье трубы, и максимальная скорость истечения смеси из устья

 м³/с,

 м/с.

Так как  лежит в пределах (0,5;2], необходимо разыгрывать, необходимо использояать выражение

.

Откуда

 мг/м³.

2. Определение расстояния, при котором достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях, х_М=dH.

Так как ≤2, то

.

Откуда  м.

3. Величина опасной скорости ветра U_М на уровне факела, при которой имеет место максимальная концентрация: U_М==1,275 м/с, так как 0.5<≤2.

4. Определим величину приземной концентрации вредных веществ в атмосфере по оси факела на различных расстояниях от источника выброса С_х=S₁C_М.

Для первого участка                                        

для второго участка, когда 1<≤8                ;

для третьего участка >8                               .

Данные расчета сведены в табл. 1 и график на рис. 1.

Табл. 1

х, м	10	20	40	80	115	150	200	300	400	800	1110
S1	0,041	0,143	0,435	0,915	1	0,924	0,810	0,598	0,437	0,154	0,084
Cx, мг/м3	0,04	0,141	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083

Рис. 1

5. Определим величину приземных концентраций вредных веществ в атмосфере на расстоянии y при U_М=1,275 м/с

,

Данные по расчету приведены в табл. 2. На рис. 2. и рис. 3 показано поле концентраций в изоконах.

Табл. 2

х, м у, м	10	20	40	80	115	150	200	300	400	800	1100
0	0,04	0,141	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083
3	0,04	0,141	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083
6	0,032	0,141	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083
9	1,9•10-4	0,138	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083
12	2,07•10-11	0,114	0,429	0,902	0,986	0,911	0,798	0,589	0,431	0,152	0,083

Рис. 2

Рис. 3

6. Определение предельно допустимого выброса

 мг/м³.

Концентрация вредного вещества в выбросах устья источника

 мг/м³.

Минимальная высота трубы находится из выражения

 м.

 м/с < 2 м/с.

Тогда продолжаем уточнять минимальную высоту трубы

,

здесь =129,52 м; =0,621 м/с.

,

,

,

 м.

Следующая итерация

 м/с.

 м.

Следующая итерация  =0,522 м/с, =2,08, =2,02•10^-3, =1,393, =219,5 м.

Итак, минимальная высота трубы должна быть 219,5 м, что нереально. Учитывая отсутствие технических возможностей уменьшения количества выбросов, необходимо перейти к уточнению СЗЗ. Расстояние х, на котором достигается значение ПДК равно 1110 м, определит радиус окружности СЗЗ для одиночного источника, в связи с этим класс предприятия – I. Полученные данные должны быть скорректированы по определенным румбам и особенностей конкретной местности.