Определение минимальной высоты источника выброса

  Введение

     Совершенствование технологических процессов, применение высокоэффективных систем газовой очистки позволяют в значительной степени уменьшить размеры промышленных выбросов в воздушный бассейн. Однако полностью уловить пыле- и газообразные примеси в отходящих газах практически невозможно, часть загрязняющих веществ все равно выбрасывается в атмосферу. Для того чтобы концентрация загрязняющего вещества в приземном слое атмосферы не превышала ПДК, отходящие газы выбрасываются через высокие трубы с целью создания условий для их эффективного рассеивания.

     Загрязняющие  вещества, выбрасываемые в атмосферу  из труб, переносятся и рассеиваются в ней по-разному в зависимости от многих факторов. Они могут осаждаться на поверхности Земли, растительности, воды, вымываться из атмосферы осадками или улетучиваться в космическое пространство.

     На  процесс рассеивания оказывают  влияние:

1. высота трубы, скорость газа в трубе, его температура и плотность, агрегатное состояние загрязняющих веществ;
2. метеорологические факторы;
3. рельеф местности;
4. характер расположения предприятий, высота, размеры производственных зданий, их взаимное расположение.

        С увеличением высоты и скорости  выброса эффективность рассеивания  увеличивается, а концентрация  примесей в приземном слое  уменьшается. Поэтому трубы строят как можно выше. Для повышения скорости истечения газов из устья трубы применяют факельный способ выброса, который предусматривает наличие на конце трубы конфузора с направляющей насадкой для увеличения дальнобойкости выходящей струи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание. Исходные данные. 

     Определить  минимальную высоту дымовой трубы  тепловой электрической станции при сжигании твердого топлива. Принять фоновые концентрации: 

       
 
 

     Таблица 2.1 – Исходные данные

 

 

      Расчетная часть 

     Минимальная высота одиночного источника выброса (трубы) Н (м), если установлены значения М (г/с), (м/с), V₁ (м³/с), D (м), в случае определяется по формуле:

     

     где А – коэффициент температурной стратификации; для Казахстана А=200;

     М – масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, т/с;

     F – коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

     F=1 для газообразных веществ, при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% - 2% от 75-90% - 2,5% менее 75% и при отсутствии очистки – 3;

      - коэффициент рельефа местности;

      =1 для ровной поверхности;

     V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с;

     

      = 170 – 20 = 150  

     

      (м)

     Проверим  условие

       

     Т.к. условие не выполняется, то предварительные  значения минимальной высоты трубы определяется по формуле:

       
 
 
 
 

     По  найденному значению Н определим значения f₁, V_m, f_e и установим в перавом приближении коэффициента m и n.

       

       

       

     n = 1 , т.е. f < 100 .

     Определим второе приближенное Н₂ = Н по формуле  

     Определим третье приближенное Н₃ = Н по формуле 

     

     Находим

       

       

       
 
 

       

     Это значение является окончательным. 
 
 
 

          Рассчитаем Н для двуокиси серы по формуле (2.1).

     

     Проверим  условие

     

     т.к. это условие не выполняется, то предварительное значение минимальной высоты трубы определяем по формуле (2.2). 

       

     По  найденному значению Н1 определим значения f₁, V_m, f_e и установим в первом приближении коэффициента m и n.

     .

       

       

       

     n₁ = 1 , т.е. f < 100 . 

     Определим второе приближенное Н₂ = Н по формуле

       
 
 

     Находим

       

       

       

     

         Это значение является окончательным. 

     Рассчитаем  Н для оксида азота по формуле (2.1).

     

     Проверим  условие

       

     т.к. это условие не выполняется, то предварительное значение минимальной высоты трубы определяем по формуле (2.2).

     

     По  найденному значению Н определяем значения f, V_m, V’_m, f_e по формулам и установим в первом приближении коэффициенты m и n.

       

       

       
 

     n₁ = 1 , т.к. f < 100 .

     Т.к. то вычислим Н₂  

       

     Находим  

       

     

       

     

     Находим  

       

       

     

       

         Это значение является окончательным.

          Вывод 

     В данной работе был проведен расчет минимальной высоты трубы тепловой электрической станции при сжигании твердого топлива, а затем мы определяем максимальную концентрацию примесей в атмосфере с учетом присутствующих в ней загрязняющих веществ .

 

Список  литературы 

1. Цветкова  Л.И., Алексеев М.И. и др. Учебник для технических вузов – С.-П.: 1999.
2. Еремкин А.И., Квашнин И.М., Юнкер Ю.Н. Формирование выбросов, загрязняющих веществ в атмосферу. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001.

 

3. Т.Е. Хакимжанов. Методические указания к выполнению РГР по «Экологии», для всех форм обучения, 1999.