|
Расчет высоты дымовой трубы
Задание 1.
По известным концентрациям вредных примесей в газах после системы газоочистки для заданного технологического агрегата и предельно допустимым концентрациям вредных веществ у поверхности земли, определить точное значение минимальной высоты дымовой трубы, обеспечивающие рассеивание каждого из компонентов в атмосферном воздухе до концентрации, не превышающие в приземном слое соответствующие значение ПДК. Выбрать необходимую высоту стандартной дымовой трубы и определить фактическое значение максимальной концентрации в приземном слое каждого вредного компонента.
Исходные данные:
Характеристики пылегазового потока:
- химический состав газовой смеси (%):
; ;
- плотность вредных компонентов газовой смеси при нормальных условиях:
; ;
- химический состав дисперсных частиц (%):
; ; ; ;
- объемный расход газовой смеси (при рабочих условиях):
- концентрация дисперсионных частиц на выходе из пылеулавливающего аппарата:
- температура газовой смеси,
- степень улавливания пылеулавливающего аппарата 98%.
Климатический параметр:
- температура самого жаркого месяца
Параметр температурной стратификации атмосферы:
- коэффициент температурной стратификации атмосферы,
Таблица I. Фоновые и предельно допустимые концентрации вредных веществ:
Сф, ij — фоновая концентрация вредного компонента в приземном слое для населенных мест, мг/м3
| Спдк, ij - предельно допустимая максимально разовая концентрация вредного компонента в приземном слое для населенных мест, мг/м3
| Вредные твердые химические компоненты
| ;
| ;
| Cф КОН = 0
| ;
| ;
| ;
| ;
| ;
| Вредные газообразные химические компоненты
| ;
|
| ;
| ;
|
Расчет
Определяем суммарное количество каждого вредного вещества, г/с, выбрасываемого в атмосферу, по формулам:
, где
- суммарное количество каждого вредного вещества, г/с;
- объемный расход газовой смеси (при рабочих условиях) м3/с;
- концентрация вредного компонента в дымовых газах, мг / м3
нижний индекс ij - химическая формула вредного вещества.
Для твердых и жидких вредных компонентов (дисперсных частиц):
- концентрация дисперсионных частиц на выходе из пылеулавливающего аппарата, мг/ м3;
- концентрация вредного компонента в пыли, % по массе;
нижний индекс ij - химическая формула вредного вещества.
Для газообразных вредных компонентов: задана объемная концентрация – аij % по объему;
рч - плотность газообразного вредного компонента (при нормальных условиях) на выходе из пылеулавливающего аппарата , кг/ м3;
ач - концентрация газообразного вредного компонента в пыли (в соответствии с химическим составом очищаемого газа на выходе из пылеулавливающего аппарата), % по объему;
нижний индекс ij - химическая формула вредного вещества.
Для твердых и жидких вредных компонентов (дисперсных частиц):
Для газообразных вредных компонентов:
Таблица 2
сij - концентрация вредного компонента в дымовых газах, мг/ м3.
| Mij - суммарное количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;
V, [м3/с]; Сij, [мг/м3]
| Вредные газообразные химические компоненты
| 235400
| 58850
| 4.2
| 1.05
| Вредные твердые химические компоненты
|
| 52.5
|
| 70
| 70
| 17.5
| 140
| 35
|
Выбираем диаметр устья стандартной дымовой трубы D0= 6.5 м. (таблица 2 [1]) Определяем среднюю скорость выхода газовой смеси из устья источника выброса w0 м/с, по формуле
где: V - объемный расход газовой смеси (при рабочих условиях) м3/с;
D0 - диаметр устья источника выброса, м.
Задаваясь высотой дымовой трубы h= 30 м определяем параметр , по формуле
где: D0 - диаметр устья источника выброса, м;
h - минимальная расчетная высота дымовой трубы, м;
(TГ –Tв) - разность между температурой выбрасываемого газа и средней температурой воздуха под которым подразумевается средняя температура самого жаркого месяца в 13 ч., К.
Минимально допустимая высота одиночной дымовой трубы рассчитывается по формуле методом последовательных приближений
– минимальная расчетная высота дымовой трубы, м;
А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий, определяющий условие вертикального
и горизонтального рассевание веществ в атмосферном воздухе,
М - количество вредного вещества ij, выбрасываемого в атмосферу из одиночной дымовой трубы , г/м;
F - безразмерный коэффициент, учитывающего скорость оседания вредного вещества ij в атмосферном воздухе, для газообразных примесей F=l; для пыли при средней степени улавливания более 90% F=2; от 75% до 90% F=2,5; менее 75% F=3.
m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условие выхода газовой смеси из устья источника выброса. Коэффициент m определяется в зависимости от параметра f по формуле:
Коэффициент п определяется в зависимости от параметра vM по формулам
Здесь vM определяем по формуле
где:
V - объемный расход газовой смеси м3/с;
h - минимальная расчетная высота дымовой трубы, м;
- разность между температурой выбрасываемого газа и средней температурой воздуха под которым подразумевается средняя температура самого жаркого месяца в 13 ч., К.
Результаты расчет сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Результаты расчета минимальной высоты дымовой трубы
Параметр, [размерность]
| Тип вредного вещества
|
|
|
|
|
|
| D0, [м]
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,500
| w0, [м/с]
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| f, м/(с2*К)
| 5,36
| 16,08
| 32,16
| 8,04
| 0,003
| 21,439
| A, [(c2/3*мг)/(К1/3*г)]
|
|
|
|
|
|
| Мii, г/с
| 52.5
|
| 17.5
|
|
| 1.05
| Fii,[-]
|
|
|
|
| 1.
|
| m, [-]
| 0,668
| 0,518
| 0,431
| 0,612
| 1,38
| 0,481
| VM, [-]
| 6,678
| 8,020
| 9,002
| 7,145
| 1,923
| 8,414
| n, [-]
|
|
|
|
| 1,0111
|
| V, [м3/c]
|
|
|
|
|
|
| Tr, [°C]
|
|
|
|
|
|
| TВ, [°C]
|
|
|
|
|
|
| CПДК.ii , [мг/м3]
| 0.5
|
|
| 0.5
| 0.16
| 0.02
| Cф.i i, [мг/м3]
|
|
|
|
|
|
| hмин,i, [м]
| 23,66
| 12,03
| 7,76
| 18,48
| 1430,35
| 10,04
|
После определения минимальной высоты дымовой трубы для каждого из вредных компонентов выбираем наибольшие его значение, h=1430 м. Пользуясь информацией о высоте стандартных дымовых труб выбираем ближайшее ее большое значение найденному выше: h=320 м. (таблица 2 [1])
Для выбранной высоты стандартной дымовой трубы находим максимальную концентрацию в приземном слое каждого вредного вещества.
А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий, определяющий условие вертикального и горизонтального рассевание веществ в атмосферном воздухе,
М - количество вредного вещества ij, выбрасываемого в атмосферу из одиночной дымовой трубы, г/м;
F - безразмерный коэффициент, учитывающего скорость оседания вредного вещества ij в атмосферном воздухе, для газообразных примесей F=l; для пыли при средней степени улавливания более 90% F=2; от 75% до 90% F=2,5; менее 75% F=3.
m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условие выхода газовой смеси из устья источника выброса.
Согласно указаниям СН-369-74 максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях см достигается на оси факела выброса на расстоянии хм если безразмерный коэффициент F<2 (для пыли): то хм определяется по формуле
если безразмерный коэффициент F>2 (для газа): то хм определяется по формуле
где d -безразмерная величина определяемая по формулам
Значение опасной скорости ветра им на уровне флюгер (обычно 10м от уровня земли), при которой имеет место наибольшая приземная концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе, принимается в зависимости от значения параметра vM по формулам
Результаты расчета сводим в таблице 4.
Таблица 4.
Результаты расчета максимальной концентрации вредных веществ в приземном слое для стандартной высоты дымовой трубы
Параметр, [размерность]
| Тип вредного вещества
|
|
|
|
|
|
| D0, [м]
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,5
| 6,500
| w0, [м/с]
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| 7.534
| hст,i, [м]
|
|
|
|
|
|
| f, м/(с2*К)
| 0.033
| 0.033
| 0.033
| 0.033
| 0.033
| 0.033
| A, [(c2/3*мг)/(К1/3*г)]
|
|
|
|
|
|
| Мii, г/с
| 52.5
|
| 17.5
|
|
| 1.05
| Fii,[-]
|
|
|
|
|
|
| m, [-]
| 1,254
| 1,254
| 1,254
| 1,254
| 1,254
| 1,254
| VM, [-]
| 2,86
| 2,86
| 2,86
| 2,86
| 2,86
| 2,86
| n, [-]
|
|
|
|
|
|
| V, [м3/c]
|
|
|
|
|
|
| Tr, [°C]
|
|
|
|
|
|
| TВ, [°C]
|
|
|
|
|
|
| d, [-]
|
|
|
|
|
|
| CПДК.ii , [мг/м3]
| 0.5
|
|
| 0.5
| 0.16
| 0.02
| Cф.i i, [мг/м3]
|
|
|
|
|
|
| CM, [мг/м3]
| 0,005
| 0,007
| 0,002
| 0,003
| 2,874
| 0,0001
| XM, [м]
|
|
|
|
|
|
|
Задание 2.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|