Некоммерческое акционерное общество

«Алматинский университет энергетики и связи»

Кафедра охраны труда и окружающей среды

Расчётно-графическая работа №1

По дисциплине: «Экология и устойчивое развитие»

На тему: «Расчёт рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны» Вариант: 18

Специальность: «Информатика 14-2»

Выполнил: Попов Максим

Принял: ст. преподаватель Мустафин К.Г.

_________________ «___» _____________ 2014 г.

Подпись

Алматы, 2014 г.

Задание на расчетно-графическую работу:

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

2. Определить зону загрязнения территории вокруг станции. 

План работы:

• Определить максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации.

• Определить расстояние, на котором достигается максимальная концентрация.

• Рассчитать приземные концентрации на различных расстояниях и определить L_0.

• Определить санитарно-защитную зону станции.

• Построить «Розу ветров» и санитарно-защитную зону станции.

Исходные данные:

Высота Н [м] – 125

Диаметр устья d [м] – 6

Скорость выхода газов W₀ [м/с] – 25

Температура газа Т_г [^оС] – 181

Температура воздуха Т_в [^оС] – 23

Выброс золы М_з [г/с] – 1300

Выброс двуокиси серы М_SO2 [г/с] – 2350

Выброс оксидов азота М_NO [г/с] – 117

Степень очистки воздуха [%] – 98

Район расположения – Джезказган

Направления:

Север – P = 23%

Северо-восток – P = 18%

Восток – P = 11%

Юго-восток – P = 3%

Юг – P = 5%

Юго-запад – P = 8%

Запад – P = 15%

Северо-запад – P = 17%

Ход работы:

1. С_м = , где

С_м – максимальное значение приземной концентрации вредного вещества;

A – коэффициент температурной стратификации (для Казахстана А=200);

M [г/с] – масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

η – коэффициент рельефа местности;

H [м] – высота источника;

V₁ [м³/с] – расход газовоздушной смеси.

Для проведения расчёта нам необходимо знать значения m, n (коэффициенты, которые необходимо рассчитать) и V₁:

V₁ = W₀ * S * π = 25 * 9 * 3,14 = 706,5 м³/с

S = = = 9 м²

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, V_м, V^'_м и f_е:

f = 1000 * = = = 1,52;

V_м = 0,65 * = 0,65 * = 6,26;

V^'_м = 1,3 * = = 1,56;

f_e = 800 * (V^'_м)³ = 800 * (1,56)³ = 3037.

Так как f=1.52, значение m будет определяться по формуле:

m = = = 0,85;

Так как V_м=6.26, коэффициент n будет иметь значение 1;

Максимальное значение приземной концентрации золы:

С_м = = = 0,59 мг/м³

Максимальное значение приземной концентрации двуокиси серы:

С_м = = = 0,77 мг/м³

Максимальное значение приземной концентрации оксидов азота:

С_м = = = 0,03 мг/м³

Максимальное значение приземной концентрации смеси газов:

Сначала необходимо рассчитать общую массу выброса в секунду:

M_∑ = M_SO2 + 5,88 * M_NO = 2350 + 5,88 * 117 = 3038 г/с

---

С_м = = = 0,69 мг/м³

2. X_м = , где

X_м – расстояние от источника выбросов, на котором С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_м;

d – безразмерный коэффициент;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

Так как f=1.52 и V_м=6.58, значение d находится по формуле:

d = 7 * * (1 + 0,28 * ) = 7 * 2,5 * 1,32 = 23,13

X_м = = 2766 м – для газов

X_м = = 2168 м – для золы

3. Нахождение опасной скорости на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли) u_м, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ С_м

Так как V_м=6.26, значение опасной скорости u_м находится по формуле:

u_м = V_м * (1 + 0,12 * ) = 6,26 * 1,15 = 7,19 м/с.

При опасной скорости ветра u_м 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 * C_м, где s₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/х_м и коэффициента F по формулам:

s₁ = 3 * - 8 * + 6 * при < 1

s₁ = при 1 < < 8

s₁ = при F < 1,5 и > 8

s₁ = при F > 1,5 и > 8

Для золы:

X = 1500 м = = 0,69

s₁ = 3 * (0,69)⁴ – 8 * (0,69)³ + 6 * (0,69)² = 0,68 - 2,63 + 2,86 = 0,91

С = 0,91 * 0,59 = 0,77 мг/м³

X = 3000 м = = 1,38

s₁ = = = 0,91 С = 0,91 * 0,59 = 0,54 мг/м³

X = 6000 м = = 2,77

s₁ = = = 0,57 С = 0,57 * 0,59 = 0,33 мг/м³

X = 9500 м = = 4,38

s₁ = = = 0,32 С = 0,32 * 0,59 = 0,19 мг/м³

X = 11000 м = = 5,07

s₁ = = = 0,26 С = 0,26 * 0,59 = 0,15 мг/м³

X = 13300 м = = 6,13

s₁ = = = 0,19 С = 0,19 * 0,59 = 0,11 мг/м³

Для газов:

X = 7000 м = = 2,53

s₁ = = = 0,62 С = 0,62 * 0,69 = 0,43 мг/м³

X = 10500 м = = 3,79

s₁ = = = 0,39 С = 0,39 * 0,69 = 0,27 мг/м³

X = 15000 м = = 5,42

s₁ = = = 0,23 С = 0,23 * 0,69 = 0,16 мг/м³

X = 22500 м = = 8,13

s₁ = = = 0,11 С = 0,11 * 0,69 = 0,08 мг/м³

X = 30000 м = = 10,84 421 131 381 568

s₁ = = = 0,07 С = 0,07 * 0,69 = 0,05 мг/м³

4. Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий производится по формуле:

l = , где:

L [м] – расчетный размер СЗЗ;

L₀ [м] – расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает ПДК;

Р [%] – среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба;

Р₀ [%] – повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров.

При восьми румбовой Розе ветров P₀ = = 12,5%

Значения l и L₀ отсчитываются от границы источников, тогда:

Для золы: Для смеси газов:

L_С = = 24472 L_С = = 55200

L_СВ = = 19152 L_СВ = = 43200

L_В = = 11704 L_В = = 26400

L_ЮВ = = 3192 L_ЮВ = = 7200

L_Ю = = 5320 L_Ю = = 12000

L_ЮЗ = = 8512 L_ЮЗ = = 19200

L_З = = 15960 L_З = = 36000

L_СЗ = = 18088 L_СЗ = = 40800

5. «Роза ветров»:

Санитарно-защитная зона:

Заключение:

Анализируя построенный нами график «розы ветров» можно сделать вывод, что наиболее целесообразно производить постройки жилого массива в восточном, юго-восточном, южном и юго-западном, западном направлениях. Так как выбросы вредных веществ в этих направлениях минимальны.

В ходе выполнения данной расчетно-графической работы я ознакомился с методом расчета влияния вредных примесей в атмосфере; научился строить розу ветров и санитарно-защитную зону какого-нибудь объекта.

---

Атмосфера как компонент биогенеценоза представляет собой слой воздуха в подпочве, почве и над ее поверхностью. В этой расчетно-графической работе представлено, какое количество вредных веществ выбрасывается в атмосферу Земли на примере одного города. Выброс вредных веществ, т.е. антропогенные воздействия на экологию прямым образом воздействует на окружающую среду.

Следует заметить, что в наше время является обязательным условием внедрения передовых ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных технологических решений в промышленное проектирование. Эти решения должны позволять максимально сократить или избежать поступления вредных химических выбросов, а также снизить воздействие физических факторов до нормативов.

http://lib.aipet.kz/aies/facultet/eef/kaf_ot_os/11/umm/otios_1.htm

---

Смотрите также файлы

• Экология ргр 2.docx

• Экология ргр 1.docx

• ЭКО_ргр_2.docx

• Технологии программирования РГР 1.docx

• Работа с файлами лаба.docx