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

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Экология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

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, м3/с;

, (2)

Перегрев газовоздушной смеси

, (3)

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, vm, 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, прим2;, при, (9)

n=4. 4, при< 0,5

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

Тогда по формуле 1:

Расстояние ХМ (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения СМ, 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 10 м 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 Um 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/Хм и коэффициента F по формулам:

s1=3 (x/xм) 4-8 (x/xм) 3+6 (x/xм) 2, при x/xм1, (14)

, при 1< x/xм< 8, (15)

, при F> 1,5 и x/xм> 8, (16)

Таблица-1. Расчет концентраций золы:

X

Xm

X/Xm

Cmз

Sз

C

50

2786,4

0,17 944

0,306

0,1 886

0,577

100

0,35 889

0,7 363

0,2 253

200

0,71 777

0,28 033

0,8 578

400

0,143 554

0,101 254

0,30 984

1000

0,358 886

0,452 769

0,138 547

3000

1,76 658

0,982 015

0,300 497

4000

1,435 544

0,891 236

0,272 718

Таблица-2. Расчет концентраций SO2:

X

Xm

X/Xm

CmSO2

SSO2

C

50

1741,5

0,28 711

1,4

0,4 754

0,6 662

100

0,57 422

0,18 283

0,25 622

200

0,114 844

0,67 475

0,94 554

400

0,229 687

0,227 753

0,319 126

1000

0,574 218

0,789 467

1,105 772

3000

1,722 653

0,81 566

1,141 596

4000

2,296 871

0,670 575

0,93 841

Таблица-3. Расчет концентраций NO2:

X

Xm

X/Xm

CmNO2

SNO2

C

50

1741,5

0,28 711

0. 07

0,4 754

0,333 101

100

0,57 422

0,18 283

0,1 281 105

200

0,114 844

0,67 475

0,473

400

0,229 687

0,227 753

0,1 596

1000

0,574 218

0,789 467

0,5 529

3000

1,722 653

0,81 566

0,5 708

4000

2,296 871

0,670 575

0,4 692

Таблица-4. Данные расчета

Растояние

Концетрация двуокиси серы

Концетрация оксидов азота

Концетрация золы

50

0,6 662

0,333

0,577

100

0,25 622

0,128

0,2 253

200

0,94 554

0,473

0,8 578

400

0,319 126

0,1 596

0,30 984

1000

1,105 772

0,5 529

0,138 547

3000

1,141 596

0,5 708

0,300 497

4000

0,93 841

0,4 692

0,272 718

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.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой