Решение. 2. Скорость звука в сбрасываемом газе

1. Показатель адиабаты

k = 49, 7 / 41, 5 = 1, 198.

2. Скорость звука в сбрасываемом газе

3. Плотность сбрасываемого газа

4. Скорость газа на выходе принимаем равной 20% скорости звука

5. Площадь поперечного сечения факельной трубы

6. Диаметр факельной трубы

7. Общее тепловыделение

8. Коэффициент излучения (Q_Н = 55, 5 МДж/м³)

9. Предельное безопасное расстояние от центра пламени (q = 5МДж/(м²·ч) из уравнения (3.9)

10. Длина пламени

11. Высота факельной трубы по (3.15)

12. Расстояние l₂ от основания факельной трубы до безопасной зоны (рис.3.1, а)

Таким образом, оборудование, требующее постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала, должно располагаться за пределами зоны радиусом 149 м.

3.2. Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного точечного источника

Область загрязнения приземного слоя атмосферы определяется типом источника и характером утечки, свойствами ингредиента, состоянием атмосферы и поверхности Земли и т. п. Различают точечные и линейные, наземные и высотные источники загрязнения. По продолжительности выброса загрязнения в атмосферу - мгновенные, стационарные и периодические. Состояние атмосферы характеризуется градиентом температуры воздуха по высоте, направлением и скоростью ветра, облачностью, уровнем фонового загрязнения и т. д. Указанные факторы в существенной мере определяют процесс рассеяния загрязнений в атмосферном воздухе. При большой скорости ветра подъем струи загрязнения над источником незначителен вследствие сноса его потоком воздуха. По мере уменьшения скорости ветра подъем струи возрастает.

3.2.1. Максимальное значение приземной концентрации вредных веществ

А. Нагретые выбросы

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (ВВ) С_м при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м от источника:

(3.16)

где А –коэффициент, соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, для Западной Сибири А=200;

М – мощность выброса ВВ, г/с;

Н – высота источника выброса (трубы), м;

V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с.

Мощность выброса М_i принимают по нормативам для данного производства, проектным данным или рассчитывают по формуле:

где С_i – концентрация ВВ в газовоздушной смеси, г/м³.

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе:

· для газообразных ВВ и мелкодисперсных аэрозолей (пыль, зола и т.п., скорость упорядоченного оседания которых равна нулю) F = 1;

· для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в предыдущем пункте) при среднем коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % F = 2; от 75 до 90 %F = 2, 5; менее 75 % и при отсутствии очистки F = 3;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной местности η = 1;

Δ Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_Г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_В, ^оС;

V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с.

m, n – определяются в зависимости от параметров:

(3.17)

(3.18)

(3.19)

(3.20)

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам:

(3.22)

Если f_e < f < 100, то m вычисляется при f = f_{e .}

Коэффициент n определяется в зависимости от υ _м по формулам:

n = 1 при υ _м ≥ 2; (3.23)

(3.24)

n = 4, 4υ _м при υ _м < 0, 5. (3.25)

Для нагретых выбросов ∆ Т > 0 или f < 100.

Б. Холодные выбросы

∆ Т ≈ 0 или f ≥ 100, υ _м’ ≥ 0, 5.

При расчете С_м используется формула:

(3.26)

где

(3.27)

n – определяется по формулам (3.23) – (3.25) при υ _м = υ '_м.

3.2.2. Расстояние, на котором достигается максимальная концентрация вредных веществ

Расстояние Х_м от источника выброса, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_м определяется по формуле:

(3.28)

где d – безразмерный коэффициент: