Розрахунок приземних концентрацій диоксиду сірки при забрудненні атмосферного повітря викидами із пічної труби

Для визначення С_м SO₂(мг/м³) для вентиляційної шахти нам необхідно знайти ряд проміжних коефіцієнтів.

За умовою завдання: - коефіцієнт А=200;

маса шкідливої речовини (М), викинутої в атмосферу - 12 г/с;

- F - безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі рівний 1;

висота джерела викиду над рівнем землі - 23 м;

ŋ = 1 оскільки місцевість рівна;

ΔТ (⁰С) - різниця між температурою газоповітряної суміші, яка викидається та температурою навколишнього атмосферного повітря

ΔТ = 126-26=100 ^оС

витрату газоповітряної суміші, V₁ (м³/с) визначають за формулою 2

Значення коефіцієнтів m і n визначають залежно від параметрів f; f_e; V_m; V_m^/ за формулами 3-11.

 

;

;

;

;

Виходячи з того, що Vm=2,6 коефіцієнт n визначаємо за формулою 11:

n=1

Знаючи всі необхідні значення визначаємо C_m:

Відстань х_м (м) від джерела викидів, на якому приземна концентрація СО (мг/м³) при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення С_м визначається за формулою 12. Перед цим необхідно знайти коефіцієнт d.

Виходячи з того, що Vm =2,6 коефіцієнт d визначаємо за формулою 18:

Отже, на відстані 17112 м від джерела викиду спостерігається максимальна приземна концентрація, яка становить 0,1 мг/м³.

Значення небезпечної швидкості u_m (м/с), при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин С_м у випадку f<100 визначаємо за формулою 24:

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини С_мu (мг/м³) при несприятливих метеорологічних умовах та швидкості вітру u (м/с), яка відрізняється від небезпечної швидкості вітру u_m (м/с) визначаємо за формулою 25. Однак перед цим необхідно знайти відношення u/u_m.

u/u_m=7/2,37=2,95.

Виходячи з того, що u/u_m>1 за формулою 27 визначаємо коефіцієнт r.

r= (3*2,95)/ (2*2,95^2-2,95+2)=0,53

Отже: C_mu=0,53*0,1=0,53 мг/м³

Відстань від джерела викиду х_мu (м), на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення С_мu (мг/м³), визначається за формулою 28.

Щоб визначити цей показник нам необхідно знайти p - безрозмірний коефіцієнт, що визначається в залежності від співвідношення u/u_m за формулою 31, оскільки u/u_m=2,95.

Отже: р= 0,32*2,95+0,68=1,62

х_мu=1,62*65= 105,3 м.

З розрахунків видно, що відстань від джерела викиду х_мu (м), на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення С_мu становить 105,3 м.

При небезпечній швидкості вітру u_m приземна концентрація шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду визначається за формулою 32 залежно від коефіцієнта s₁, що визначається за формулами 34-36. Коефіцієнт s₁ визначають залежно від відношення відстані Х, на якій ми хочемо взнати приземну концентрацію шкідливих речовин до Х_м.

Виходячи із завдання нам необхідно розрахувати приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) на відстані 400, 800, 1200, 1600 та 2000 м. Отже:

/17112=0,023;

/17112=0,046;

/17112=0,070;

/17112=0,093;

/17112=0,11.

Виходячи із знайденого співвідношення розраховуємо s₁ для відстані 400 метрів:

S₄₀₀=3*0,023^4-8*0,023^3+6*0,023^2=0,003;

s₁ для відстані 800 метрів:

S₈₀₀=3*0,046^4-8*0,046^3+6*0,046^2=0.011;

s₁ для відстані 1200 метрів:

S₁₂₀₀=3*0,070^4-8*0,070^3+6*0,070^2=0,026;

s₁ для відстані 1600 метрів:

S₁₆₀₀=3*0,093^4-8*0,093^3+6*0,093^2=0,044;

s₁ для відстані 2000 метрів:

S₂₀₀₀=3*0,11^4-8*0,11^3+6*0,11^2=0,06;.

Знаючи коефіцієнти s₁ можна визначити приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду:

С₄₀₀= 0,23*0,47=0,11 мг/м³

С₈₀₀= 0,63*0,47=0,3 мг/м³

С₁₂₀₀= 0,91*0,47=0,43 мг/м³

С₁₆₀₀= 0,998*0,47=0,469 мг/м³

С₂₀₀₀= 0,96*0,47=0,45 мг/м³

Отримані результати розрахунків показують, що при викидах із пычноъ труби максимальна приземна концентрація SО₂ становить 0,11 мг/м³ і спостерігається на відстані 400 м. При несприятливих метеорологічних умовах цей показник становить 0,45 мг/м³ і спостерігається на відстані 17112 м.