Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Некоммерческое акционерное общество

"Алматинский Университет энергетики и связи"

Кафедра охраны труда и окружающей среды

Расчетно-графическая работа №1

"Расчёт рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны ”

Алматы 2013

Содержание

• Задание на расчетно-графическую работу
• Выводы
• Список используемой литературы

Задание на расчетно-графическую работу

Рассчитать приземную концентрацию вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции.

Определить зону загрязнения территории вокруг станции. Исходные данные приведены в таблицах 1.1 и 1.2

Таблица 1.1-Исходные данные

Высота, Н, м	120
Диаметр устья, Д, м	6
Скорость выхода газов, W0, м/с	25
ТГ, ОС	165
ТВ, ОС	23
Выброс золы, МЗ, г/с	1250
Выброс двуокиси серы, МSO2, г/с	2300
Выброс оксидов азота, МNOx, г/с	115
Степень очистки, %	80
Район располежения	Жезказган

Таблица 1.2 - Значение Р,%

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
23	18	11	3	5	8	15	17

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от многих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высоты источника, масса выброса, рельеф местности и т.д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м³) определяется по формуле:

, (1)

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

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

Fдля газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1; при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов больше 90% - 2; от 75 - 90% - 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки - 3;

s - коэффициент рельефа местности, для ровной поверхности он равен 1

Н - высота источника, м

Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК)

Двуокиси серы 0,5 мг/м³

Золы 0,5 мг/м³

Оксидов азота 0,085 мг/м³

V₁ - расход газовоздушной смеси, м^3/с;

, (2)

Перегрев газовоздушной смеси

, (3)

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_m, v'_m и fc:

Коэффициент m при f<100 определяется по формуле:

(8)

Коэффициент n при f<100 определяется в зависимости от _м по формуле:

n=1, при_м2; , при , (9)

n=4.4, при<0,5

В нашем случае n = 1 т.к. _м =6,12 > 2;

Тогда по формуле 1:

Расстояние Х_М (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М, определяется по формуле:

, (10)

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

>2, (11)

Тогда по формуле 10:

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

, (12)

При опасной скорости ветра U_m приземная концентрация вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

, (13)

где s₁ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_м и коэффициента F по формулам:

s₁=3 (x/x_м) ⁴-8 (x/x_м) ³+6 (x/x_м) ², при x/x_м1, (14)

, при 1<x/x_м< 8, (15)

, при F>1,5 и x/x_м>8, (16)

Таблица-1. Расчет концентраций золы:

X	Xm	X/Xm	Cmз	Sз	C
50	2786,4	0,017944	0,306	0,001886	0,000577
100		0,035889		0,007363	0,002253
200		0,071777		0,28033	0,008578
400		0,143554		0,101254	0,030984
1000		0,358886		0,452769	0,138547
3000		1,076658		0,982015	0,300497
4000		1,435544		0,891236	0,272718

Таблица-2. Расчет концентраций SO₂:

X	Xm	X/Xm	CmSO2	SSO2	C
50	1741,5	0,028711	1,4	0,004754	0,006662
100		0,057422		0,018283	0,025622
200		0,114844		0,067475	0,094554
400		0,229687		0,227753	0,319126
1000		0,574218		0,789467	1,105772
3000		1,722653		0,81566	1,141596
4000		2,296871		0,670575	0,93841

Таблица-3. Расчет концентраций NO₂:

X	Xm	X/Xm	CmNO2	SNO2	C
50	1741,5	0,028711	0.07	0,004754	0,000333101
100		0,057422		0,018283	0,001281105
200		0,114844		0,067475	0,00473
400		0,229687		0,227753	0,01596
1000		0,574218		0,789467	0,05529
3000		1,722653		0,81566	0,05708
4000		2,296871		0,670575	0,04692

Таблица-4. Данные расчета

Растояние	Концетрация двуокиси серы	Концетрация оксидов азота	Концетрация золы
50	0,006662	0,000333	0,000577
100	0,025622	0,00128	0,002253
200	0,094554	0,00473	0,008578
400	0,319126	0,01596	0,030984
1000	1,105772	0,05529	0,138547
3000	1,141596	0,05708	0,300497
4000	0,93841	0,04692	0,272718

Строим график зависимости максимального значения приземной концентрации вредного вещества С (мг/м³) от Х (м) источника выброса:

Рисунок 1 - График зависимости приземной концентрации двуокиси серы С (мг/м³) от источника выброса.

Рисунок 2 - График зависимости приземной концентрации оксидов азота С (мг/м³) от источника выброса.

Рисунок 3 - График зависимости приземной концентрации золы С (мг/м³) от источника выброса.

При определении санитарно-защитной зоны воспользуемся формулой:

, (17)

где L-расчетный размер; L₀ - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает уровень ПДК. P (%) - среднегодовая повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров. При восьми румбовой розе ветров:

Для двуокиси серы L₀=500м, для азота L₀=2600м, для золы L₀=3200м

Расчет для двуокиси серыL₀=500 м

По полученным данным строим "Розу ветров" и санитарно-защитную зону:

Рисунок 4 - "Роза ветров"

Рисунок 5 - Санитарно-защитная зона станции.

Расчет для азота L₀=2600м

По полученным данным строим "Розу ветров" и санитарно-защитную зону:

Рисунок 5 - "Роза ветров"

Рисунок 6 - Санитарно-защитная зона станции.

Расчет для золы L₀=3200м

По полученным данным строим "Розу ветров" и санитарно-защитную зону:

станция тепловая электрическая защитная

Рисунок 7 - "Роза ветров"

Рисунок 8 - Санитарно-защитная зона станции.

Выводы

В результате проделанной работы были рассчитаны приземные концентрации вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции, а также определена зона загрязнения вокруг станции. Судя по полученным результатам вещества, выбрасываемые в атмосферу в результате технологического процесса, приносят большой вред на прилегающей к станции территории большой площади.

Исходя из этого для уменьшения объема выбрасываемых веществ, а следовательно и границ санитарно - защитной зоны на станциях необходимо использовать различные фильтры или средства очистки.

Список используемой литературы

1. Санатова Т.С., Мананбаева С.Е. Экология и устойчивое развитие. Методическое указания и задания к расчетно-графической работе для студентов всех специальностей - Алматы: АУЭС, 2010-26с.

2. Радкевич В.А. Экология. Учебник. М.: Просвещение, 1997

3. Экология. Учебное пособие. М.: Знамя, 1998

4. Основы Экологии. Учебник пособие. М.: Просвещение, 1997

5. Охрана окружающей среды: Учебное пособие под редакции С.В. Белова. - М.: ВШ, 1983.

6. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - М.: Госкомгидромет, 1987. - с.94.

Размещено на Allbest.ru