Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника.

2.1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии xм (м) от источника и определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.1)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; т и n - коэффициенты. учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H (м) - высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (см. раздел 4), в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1; DТ (°С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; V13/с) - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.2)

где D (м) - диаметр устья источника выброса; w0 (м/с) -средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

2.2. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250-для районов Средней Азии южнее 40° с. ш., Бурятской АССР и Читинской области;

б) 200-для Европейской территории СССР: для районов РСФСР южнее 50° с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории СССР: для Казахстана. Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии;

в) 180 - для Европейской территории СССР и Урала от 50 до 52° с. ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов и Украины;

г) 160 - для Европейской территории СССР и Урала севернее 52° с. ш. (за исключением Центра ЕТС), ,а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52° с. ш. - 180, а южнее 50° с. ш. - 200);

д) 140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

Примечание.

Для других территорий значения коэффициента А должны приниматься соответствующими значениям коэффициента А для районов СССР со сходными климатическими условиями турбулентного обмена.

2.3. Значения мощности выброса М (г/с) и расхода газовоздушной смеси V13/с) при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства (процесса) нормативами. В расчете принимаются сочетания М и V1, реально имеющие место в течение года при установленных (обычных) условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное значение см.

Примечания.

1. Значение М следует относить к 20-30-минутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин.

2. Расчеты концентраций, как правило, проводятся по тем веществам, выбросы которых удовлетворяют требованиям п. 5.21.

2.4. При определении значения DТ (°С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв (°С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг (°С) - по действующим для данного производства технологическим нормативам.

Примечания.

1. Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения Тв равными средним температурам наружного воздуха за самый холодный месяц по СНиП 2.01.01-82.

2. При отсутствии данных по Тв в СНиП 2.01.01-82 они запрашиваются в территориальном управлении Госкомгидромета (УГКС) по месту расположения предприятия.

2.5. Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в п. 2.5а) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % - 2; от 75 до 90 % - 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки - 3.

Примечания.

1. При наличии данных о распределении на выбросе частиц аэрозолей по размерам определяются диаметр dg, так что масса всех частиц диаметром больше dg составляет 5 % общей массы частиц, и соответствующая dg скорость оседания vg (м/с). Значение коэффициента F устанавливается в зависимости от безразмерного отношения vg/uм, где им - опасная скорость ветра (см. п. 2.9). При этом F = 1 в случае vg/uм £ 0,015 и F = 1,5 в случае 0,015 < vg/uм £ 0,030. Для остальных значении vg/uм коэффициент F устанавливается согласно п. 2.56.

2. Вне зависимости от эффективности очистки значение коэффициента F принимается равным 3 при расчетах концентрации пыли в атмосферном воздухе для производств, в которые содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также коагуляция влажных пылевых частиц (например, при производстве глинозема мокрым способом).

2.6. Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, vм, расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru и fe.

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.3)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.4)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.5)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.6)

Коэффициент n определяется в зависимости от f по рис. 2.1 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.7а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.7б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.1.

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.2.

Для fc < f < 100 значение коэффициента т вычисляется при f = fe.

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от vм по рис. 2.2 или формулам

n = 1 при vм ³ 2; (2.8а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.8б)

n = 4,4vм при vм< 0,5. (2.8в)

При f ³ 100 или DТ » 0 коэффициент n вычисляется по п. 2.7.

2.7. Для f ³ 100 (или DТ » 0) и расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (холодные выбросы) при расчете cм вместо формулы (2.1) используется формула

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.9)

где

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.10)

причем n определяется по формулам (2.8а) - (2.8в) при расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru .

Аналогично при f < 100 и vм < 0,5 или f ³ 100 и расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (случаи предельно малых опасных скоростей ветра) расчет cм вместо (2.1) производится по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.11)

где

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.12а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.12б)

Примечание.

Формулы (2.9), (2.11) являются частными случаями общей формулы (2.1).

2.8. Расстояние xм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см, определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.13)

где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.14а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.14б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.14в)

При f > 100 или DT » 0 значение d находится по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.15а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.15б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.15в)

2.9. Значение опасной скорости uм (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см, в случае f < 100 определяется по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.16а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.16б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.16в)

При f >100 или DT » 0 значение uм вычисляется по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.17а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.17б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.17в)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.3.

2.10. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра uм (м/с), определяется по формуле

сми = r cм, (2.18)

где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/uм по рис. 2.3 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.19а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2,19б)

Примечание.

При проведении расчетов не используются значения скорости ветра u < 0,5 м/с, а также скорости ветра u > u*, где u* - значение скорости ветра, превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме в 5 % случаев. Это значение запрашивается в УГКС Госкомгидромета, на территории которого располагается предприятие, или определяется по климатическому справочнику.

2.11. Расстояние от источника выброса xми (м), на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения сми (мг/м3), определяется по формуле:

хми = p xм, (2.20)

где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/uм по рис. 2.3 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.21а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.21б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.21 в)

2.12. При опасной скорости ветра uм приземная концентрация вредных веществ с (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле

с = s1 cм, (2.22)

где s1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/xм и коэффициента F по рис. 2.4 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.23а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.23б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.23в)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.23г)

Для низких и наземных источников (высотой Н не более 10 м) при значениях х/хм < 1 величина s1 в (2.22) заменяется на величину расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru , определяемую в зависимости от х/хм и Н по рис. 2.5 или по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.24)

Примечание.

Аналогично определяется значение концентрации вредных веществ на различных расстояниях по оси факела при других значениях скоростей ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях. По формулам (2.18), (2.20) определяются значения величин cми,. и xми. В зависимости от отношения х/хми определяется значение s1 по рис. 2.4, 2.5 или по формулам (2.23), (2.24). Искомое значение концентрации вредного вещества определяется путем умножения cми на s1.

2.13. Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере сy (мг/м3) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле

сy = s2 c. (2.25)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.4.

где s2 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента ty:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.26а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.26б)

по рис. 2.6 или по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.27)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.6.

2.14. Максимальная концентрация cмx (мг/м3), достигающаяся на расстоянии x от источника выброса из оси факела при скорости ветра uмx, определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.28)

где безразмерный коэффициент расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru находится в зависимости от отношения х/хм по рис. 2.7 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29б)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29в)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29г)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29д)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29е)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.29ж)

Скорость ветра uмx при этом рассчитывается по формуле

uмx = f1 uм, (2.30)

где безразмерный коэффициент f1 определяется в зависимости от отношения x/xм по рис. 2.8 или по формулам:

f1 = 1 при x/xм £ 1; (2.31а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.31б)

f1 = 0,25 при 8 < x/xм < 80; (2.31в)

f1 = 1,0 при x/xм ³ 80. (2.31г)

Примечание.

Если рассчитанная по формуле (2.30) скорость ветра uмx < 0,5 м/с или uмx > u* (см. п. 2.10), то величина смx определяйся как максимальное значение из концентраций на расстоянии x, рассчитанных при трех скоростях ветра: 0,5 м/с, uм, u*; соответствующая cмx скорость ветра принимается за uмx.

2.15. Расчеты распределения концентрации сz (мг/м3) на разных высотах z (м) над подстилающей поверхностью при x < xмu производятся по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.32)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.7.

Значения см, r и s2 вычисляются согласно п. 2.1, 2.7, 2.10 и 2.13, а коэффициент sz определяется в зависимости от параметров b1 и b2 по рис. 2.9 или по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.33а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.33б)

Здесь

b1 = x/xмu ; (2.34)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.35)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.36а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.36б)

При fe £ f < 100 коэффициент d2 вычисляется по формуле (2.36а) при f = fe ; при vм < 0,5 или расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru соответственно в (2.36а) и (2.36б) принимается vм = 0,5 или расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru .

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.8.

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.9.

Опасная скорость ветра имz (м/с) на уровне флюгера, при которой на высоте z достигается максимальная концентрация, определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.37)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru

Рис. 2.10.

Коэффициент l1 определяется в зависимости от x/xм по рис. 2.10.

2.16. Расчеты загрязнения атмосферы при выбросах газовоздушной смеси из источника с прямоугольным устьем (шахты) производятся по приведенным выше формулам при средней скорости w0 и значениях D = D0 (м) и V1 = V?3/с).

Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси w0 (м/с) определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.38)

где L (м) - длина устья; b (м) - ширина устья.

Эффективный диаметр устья Dэ (м) определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.39)

Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени газовоздушной смеси V3/с) определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.40)

Примечание.

Для источников с квадратным устьем (L = b) эффективный диаметр Dэ равняется длине стороны квадрата. В остальном расчет рассеивания вредных веществ производится как для выбросов из источника с круглым устьем.

2.17. Решение обратных задач1 по определению мощности выброса М и высоты H, соответствующих заданному уровню максимальной приземной концентрации см при прочих фиксированных параметрах выброса, наводится следующим образом.

Мощность выброса М (г/с), соответствующая заданному значению максимальной концентрации см (мг/м3), определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.41)

В случае f ³ 100 или DT » 0

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.42)

Высота источника H, соответствующая заданному значению cм, в случае DT » 0 определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.43)

Если вычисленному по формуле (2.43) значению Н соответствует расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru м/с, то H уточняется методом последовательных приближений по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.44)

где ni и ni-1 - значения определенного по рис. 2.2 или по формулам (2.8) коэффициента n, полученные соответственно по значениям Нi и Hi-1,- (при i = 1 в формуле (2.44) принимается n0 = 1,а значение Hi определяется по (2.43)).

1 Формулы п. 2.1 – 2.16 предназначены для решения прямой задачи расчета концентрации по заданным параметра источника.

Формулы (2.43), (2.44) используются также для определения Н при DT > 0. Если при этом выполняется условие расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru то найденное Н является точным. Если же расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru то для определения предварительного значения высоты Н используется формула

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.45)

По найденному значению H определяются на основании формул (2.3) - (2.6) величины f, vм, расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru и fc и устанавливается в первом приближении произведение коэффициентов m и n. Дальнейшие уточнения значения Н выполняются по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.46)

где тi, ni соответствуют Нi, а тi-1, ni-1 - Hi-1 (при i = 1 принимается m0 = n0 = 1, а H0 определяется по (2.45)).

Примечания.

1. Уточнение значения H по формулам (2.44) и (2.46) производится до тех пор, пока два последовательно найденных значения H (Hi и Hi+1) будут различаться менее чем на 1 м.

2. При одновременной необходимости учета влияния рельефа местности и застройки в формулах (2.41) - (2.43) и (2.45) за величину h принимается произведение поправок к максимальной концентрации на рельеф и застройку, определенных согласно разделу 4 и Приложению 2.

2.18. В случае выбросов в атмосферу, обусловленных сжиганием топлива, при фиксированных высоте и диаметре устья трубы соответствующий см расход топлива Р (т/ч) определяется по формуле

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.47)

где d3 (г/кг)-количество выбрасываемого в атмосферу вредного вещества на единицу массы топлива (в необходимых случаях с учетом пылегазоочистки); d43/кг)-расход газовоздушной смеси, выделяющейся на единицу массы топлива.

2.19. Для каждого источника радиус зоны влияния рассчитывается как наибольшее из двух расстояний от источника х1 и х2, где х1 = 10 xм, а величина х2 определяется как расстояние от источника, начиная с которого с £ 0,05 ПДК.

Примечание.

Значение х2 при ручных расчетах находится графически с помощью рис. 2.4 а, б. На вертикальной оси откладывается точка 0,05 ПДК/см, через которую проводится параллельная горизонтальной оси линия до пересечения с графиком функции s1 за максимумом. Из точки пересечения опускается перпендикуляр на горизонтальную ось, полученное значение x/xм умножается на х?, в результате чего определяется искомое значение. При см £ 0,05 ПДК значение x2 полагается равным нулю.

2.20. При полной нагрузке оборудования средне концентрация расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (г/м3) в устье источника, равная

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.48)

определяется по формулам:

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.49а)

расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru (2.49б)

где см (мг/м3) - соответствующая расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника. - student2.ru максимальная приземнаяконцентрация.

Наши рекомендации