.

Моделирование загрязнения атмосферы выбросами из низких источников

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 445
Скачать документ

Моделирование загрязнения атмосферы выбросами из низких иcточников

1. Обоснование мероприятий по защите атмосферного воздуха от загрязнения
вентиляционными и технологическими выбросами

При проектировании промышленных предприятий требуется в соответствии с
Санитарными нормами СН 245-71 проводить расчет возможного загрязнения
атмосферного воздуха вентиляционными и технологическими выбросами.
Расчет проводят с целью проверки эффективности предусмотренных проектом
мероприятий по обеспечению чистоты атмосферного воздуха населенных
пунктов, а также воздуха на площадках предприятий у приемных отверстий
систем вентиляции и кондиционирования воздуха и у аэрационных приточных
проемов. Полученные расчетом концентрации вредных веществ в атмосферном
воздухе населенных пунктов не должны превышать максимальных разовых
концентраций, указанных в табл. 3 СН 245-71, а в воздухе, поступающем
внутрь зданий и сооружений через приемные отверстия систем вентиляции и
кондиционирования воздуха и через аэрационные проемы, – 30% предельно
допустимых концентраций (Спдк) этих веществ в рабочей зоне
производственных помещений, указанных в табл. 4 СН 245-71. При
превышениии этих пределов следует разработать дополнительные мероприятия
по снижению уровня загрязнения, например предусмотреть повышение
эффективности очистных устройств, сооружение новых газоочистных
установок, совершенствование отдельных технологических узлов и
установок, увеличение высоты труб, уменьшение выбросов соседних
предприятий. Степень загрязнения наружного воздуха, определенная
расчетным путем, будет соответствовать действительному состоянию воздуха
только в том случае, если при расчете использованы достоверные данные,
учитывающие весь комплекс одновременно действующих источников выделения
вредных веществ, а также существующий фон загрязнения.

2. Математическая модель определения степени загрязнеия атмосферы

2.1. Обозначения используемые при построении математической модели

C, Cx, Cy – концентрация вредных веществ в наружном воздухе, мг/м3;

M – количество вредных веществ, выбрасываемых источником в атмосфесу,
мг/с;

k – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние возвышения устья
источника на уровень загрязнения ;

v – расчетная скорость ветра, принимаемая по рекомендации Главного
санитарно-эпидемиологического управления равной 1м/с;

Hзд – высота здания от поверхности земли до его крыши при плоской
кровле, до конька крыши при двускатной кровле, до верха карниза фонаря
при продольных фонарях, расположенных ближе 3 м от наветренной стены
здания, м;

l – длина здания (размер, перпендикуларный направлению ветра), м;

b – ширина здания (размер вдоль направления ветра), м;

x – расстояние от заветренной стены здания до точки, в которой
определяется концентрация, м;

S, S1, S2, S3, S4 – вспомагательная безразмерная величина, позволяющая
определять концентрации вредных веществ на расстоянии y, м, по
перпендикуляру от оси факела выброса из точечных источников;

b1 – расстояние в пределах крыши широкого здания от его наветренной
стороны до точки, в которой определяется концентрация, м;

b2 – расстояние в пределах крыши широкого здания от источника до точки,
в которой определяется концентрация, м;

L – количество газовоздушной смеси, выбрасываемой из источника м3/с;

m – безразмерный коэффициент, показывающий какое количество выделяемых
источником примесей участвует в загрязнении циркуляционных зон;

b3 – расстояние в пределах крыши широкого здания от источника до
заветренной стены здания, м;

H~ – относительная высота здания, равная

(H-1,8Hзд)/(Hгр-1,8Hзд)

при расположении устья источника вне единой или межкорпусной зоны узкого
здания и над наветренной зоной широкого здания и равная

(H-Hзд)/(Hгр-Hзд)

при расположении устья источника вне наветренной, над заветренной или
над межкорпусной зоной широкого здания;

Hгр – предельная высота низких источников, м;

x1 – расстояние между зданиями;

2.2. Область применения расчетных формул

При расчете степени загрязнения, решении различных вопросов по
сокращению выбросов и выборе мест расположения приемных отверстий систем
вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо учитывать
возникновение вблизи зданий при обтекании их воздушным потоком
циркуляционных (замкнутых плохо проветриваемых) зон (рис.1). При
обтекании воздушным потоком узкого здания над и за ним возникает ЕДИНАЯ
ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ЗОНА, распространяющаяся от заветренной стены здания на
расстояние шесть его высот (6 Нзд). Высота этой зоны в среднем
составлляет 1,8 Нзд (рис.1.а) При обтекании воздушным потоком широкого
здания над ним возникает НАВЕТРЕННАЯ ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ЗОНА длиной 2,5 Нзд
и высотой 0,8 Нзд, а за ним – ЗАВЕТРЕННАЯ ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ЗОНА длиной 4
Нзд и высотой около Нзд (рис.1.б). При обтекании воздушным потоком
группы зданий между двумя смежными зданиями возникает МЕЖКОРПУСНАЯ
ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ЗОНА длиной до 10 Нзд, если первое по потоку здание узкое
(рис.1.в) и до 8 Нзд, если первое по потоку здание широкое (рис.1.г).
При больших межкорпусных расстояниях здания можно рассматривать как
отдельно стоящие.

Источники вредных веществ, загрязняющие циркуляционные зоны зданий,
следует относить к НИЗКИМ.

Граничное положение устья источника (рис.2), до которого он действует
как низкий, находят по формулам:

для узкого отдельно стоящего здания

Нгр=0.36b3+2.5Hзд; (2.2.1)

для широкого отдельно стоящего здания

Нгр=0.36b3+1.7Hзд; (2.2.2)

для группы зданий

Нгр=0.36(b3+x1)+Hзд, (2.2.3)

где b3-расстояние от источника, расположенного в пределах крыши, до
заветренной стены здания.

Источники, выбрасывающие вредные вещества на высоте, превышающей Нгр и
не загрязняющие циркуляционные зоны над и за зданием, следует относить к
ВЫСОКИМ.

Загрязнение, создаваемое низкими источниками, рассчитывают в
соответствии с “Руководством по расчету загрязнения воздуха на
промышленных площадках”, разработанным ЦНИИПромзданий и ВЦНИИОТ в 1975
г.

2.3 Расчетные формулы для выбросов из низких источников.

Формулы для расчета концентраций вредных веществ в наружном воздухе при
загрязнении его выбросами из низких источников выбирают в зависимости от
вида здания (узкое или широкое отдельно стоящее, группа зданий), вида
источника (точечный или линейный), места расположения устья источника и
места определения концентраций.

2.3.1. Узкое отдельно стоящее

В единой циркуляционной зоне или над ней

В единой циркуляционной зоне при 0(x(6Hзд

(2.3.1 а)

;

Вне циркуляционной зоны за зданием при x(6Hзд

(2.3.1 б)

2.3.2 Широкое отдельно стоящее

В наветренной циркуляционной зоне

На крыше в наветренной циркуляционной зоне при b1(2,5Hзд

(2.3.2.1 а)

;

На крыше вне наветренной циркуляционной зоны при b1(2,5Hзд

(2.3.2.1 б)

В заветренной циркуляционной зоне при 0(x(4Hзд

(2.3.2.1 в)

Вне заветренной циркуляционной зоны за зданием при x(4Hзд

(2.3.2.1 г)

Вне наветренной циркуляционной зоны над крышей при H~(0,3

На крыше вне наветренной циркуляционной зоны при b1(2,5Hзд

(2.3.2.2 а)

В заветренной циркуляционной зоне при 0(x(4Hзд

(2.3.2.2 б)

;

Вне заветренной циркуляционной зоны за зданием при x(4Hзд

(2.3.2.2 в)

Вне наветренной циркуляционной зоны над крышей при H~(0,3

На крыше вне наветренной циркуляционной зоны при b1(2,8(H-Hзд) и
y((H-Hзд)

(2.3.2.3 а)

В заветренной циркуляционной зоне при 0(x(4Hзд

(2.3.2.3 б)

;

Вне заветренной циркуляционной зоны за зданием при x(4Hзд

(2.3.2.3 в)

В заветренной циркуляционной зоне или над ней

В заветренной циркуляционной зоне при 0(x(4Hзд

(2.3.2.4 а)

;

Вне заветренной циркуляционной зоны за зданием при x(4Hзд

(2.3.2.4 б)

2.3.3. Группа зданий

В наветренной циркуляционной зоне первого по потоку широкого здания

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(4Hзд

(2.3.3.1 а)

В межкорпусной циркуляционной зоне при 4Hзд(x1(8Hзд

(2.3.3.1 б)

Вне наветренной циркуляционной зоны первого по потоку широкого здания на
крыше при H~(0,3

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(4Hзд

(2.3.3.2 а)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне при 4Hзд(x1(8Hзд

(2.3.3.2 б)

;

Вне наветренной циркуляционной зоны первого по потоку широкого здания на
крыше при H~(0,3

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(4Hзд

(2.3.3.3 а)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне при 4Hзд(x1(8Hзд

(2.3.3.3 б)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне при первом по потоку широком здании и
H~(0,3

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(4Hзд

(2.3.3.4 а)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне при 4Hзд(x1(8Hзд

(2.3.3.4 б)

;

Над межкорпусной циркуляционной зоной при первом по потоку широком
здании и H~(0,3

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(4Hзд

(2.3.3.5 а)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне при 4Hзд(x1(8Hзд

(2.3.3.5 б)

;

В межкорпусной циркуляционной зоне или над ней при первом по потоку
узком здании

В межкорпусной циркуляционной зоне при Hзд(x1(6Hзд

(2.3.3.6 а)

В межкорпусной циркуляционной зоне при 6Hзд(x1(10Hзд

(2.3.3.6 б)

;

За расчетное принимают направление ветра, перпендикулярное продольной
стороне здания. При продольном направлении ветра концентрации вредных
веществ будут меньше, ориентировочно их можно определить по формулам
_____

При действии линейных источников (аэрационных фонарей, ряда близко
расположенных шахт и труб) концентрации вредных веществ в единой,
заветренной или межкорпусной циркуляционной зоне достаточно рассчитать
для любой точки зоны, так как ониодинаковы в пределах каждой зоны.

При действии точечных источников концентрации вредных веществ
рассчитывают на оси их факела х, где они будут наибольшими.

Понижающие коэффициенты S, S1, S2, S3 и S4, вводимые при выборе мест
воздухозаборов и решении других задач, связанных с определением
концентраций, находят по графику на рис. __ или подсчитывают по
формулам:

(2.3.4 а)

(2.3.4 б)

(2.3.4 в)

(2.3.4 г)

(2.3.4 д)

При расчете концентрации вредных веществ за вторым и последующими
зданиями по направлению ветра поступление вредных веществ определяют с
учетом расстояния x по оси факела и расстояния y, перпендикулярного оси
факела.

3. Описание программной реализации математической модели

3.1. Общее описание программого продукта

После запуска программы перед пользователем появляется вертикальное
меню, которое состоит из следующих пунктов:

“Исходные данные”;

“Результат”;

“О программе”;

“Выход”.

Пункт “Исходные данные” предназначен для ввода начальных данных, таких
как:

тип источника- точечный или линейный;

тип здания – группа или отдельно стоящее (анализ того узкое оно или
широкое происходит в программе);

размеры здания – длина, ширина и высота;

параметры источника(трубы) – высота и местоположение;

межкорпусное расстояние – можно ввести только если была выбрана группа
зданий, минимально возможное межкорпусное расстояние равно высоте
первого по ходу ветра здания (весь контроль выполняется программой);

скорость ветра – принято задавать равной 1м/c;

характеристики выбросов – расход газовоздушной смеси и количество
вредных веществ;

место расчета – место определения концентрации вредных веществ.
Пользователь задает интервал по направлению ветра и шаг расчета, а также
интервал и шаг расчета по перпендикуляру к направлению ветра.

ВНИМАНИЕ!!! При работе с программой следует помнить, что за начало
отсчета принята наветренная сторона здания! Следовательно, при задании
параметров источника загрязнения и места определения концентрации
следует, если требуется, проебразовать соответствующие данные к виду
необходимому для работы программы!

Пункт “Результат” приводит аглоритм работы в действие. В данном пункте
можно выбрать порядок вывода результата – на дисплей или в файл, имя
которого задается пользователем.

Пункт “О программе” содержит информацию о наименовании и версии
программного продукта, а также информацию о разработчике данного ПО.

Пункт ”Выход” позволяет завершить работу с программой и выйти в DOS.

3.2. Руководство по работе с программой

Клавиши для работы:

Перемещение по пунктам меню – стрелки влево и вправо;

Перемещение в поле радиокнопки – SPACE;

Перемещение по полям ввода и кнопкам – TAB, SHIFT+TAB, CTRL-стрелка
влево/вправо;

Ввод значения – ENTER;

Просмотр таблицы разультатов – стрелки влево и вправо;

Выход из пункта меню “Исходные данные” – ESC;

Отказ от введенных значений – ESC.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019