Способ определения максимальной приземной концентрации вредных веществ

Номер инновационного патента: 23220

Опубликовано: 15.11.2010

Авторы: Абикенова Асель Амангельдиевна, Жараспаев Мырзагалий, Санатова Тоты Сабировна

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение может быть использовано для определения максимальной приземной концентрации вредных веществ (далее ВВ) для выбросов из одиночного точечного источника с круглым отверстием.
Способ определения максимальной приземной концентрации ВВ учитывает рельеф местности, разность Тгвс (°С) и Тос (°С), расход ГВС, температурную стратификацию, подъем дымового облака над устьем источника выбросов ВВ, определяемый по формуле:

Где ΔhГ - гидродинамический подъем; ΔhТ - тепловой подъем.
При этом максимальная приземная концентрация определяется по формуле:

где А - коэф-т, зависящий от температурной стратификации атмосферы для НМУ, с2/3мг/К1/3 для Казахстана А=200; М - масса ВВ, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F - коэф-т, учитывающий скорость оседания веществ в атмосферном воздухе; m и n - коэф-ты, учитывающие условия выхода ГВС из устья источника; η - коэф-т рельефа местности; h -геометрическая высота источника, м; V1 - расход ГВС, м3/с; ΔТ= Тгв - Тос, °С; Δh - подъем дымового облака над устьем источника ВВ.

Текст

Смотреть все

(51) 01 1/52 (2009.01) 01 1/10 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ температурную стратификацию, подъем дымового облака над устьем источника выбросов ВВ,определяемый по формуле ГГде Г - гидродинамический подъем Т тепловой подъем. При этом максимальная приземная концентрация определяется по формуле где А - коэф-т, зависящий от температурной стратификации атмосферы для НМУ, с 2/3 мг/К 1/3 для Казахстана А 200 М - масса ВВ, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с- коэф-т,учитывающий скорость оседания веществ в атмосферном воздухеи- коэф-ты,учитывающие условия выхода ГВС из устья источника- коэф-т рельефа местностигеометрическая высота источника, м 1 - расход ГВС, м 3/с Т Тгв - Тос, С- подъем дымового облака над устьем источника ВВ.(72) Жараспаев Мырзагалий Абикенова Асель Амангельдиевна Санатова Тоты Сабировна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) РНД 211.2.01.01-97 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ПРИЗЕМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ(57) Изобретение может быть использовано для определения максимальной приземной концентрации вредных веществ (далее ВВ) для выбросов из одиночного точечного источника с круглым отверстием. Способ определения максимальной приземной концентрации ВВ учитывает рельеф местности,разность Тгвс (С) и Тос (С), расход ГВС, 23220 Изобретение относится к промышленным предприятиям энергетической,химической,металлургической, и др. отраслям народного хозяйства,имеющим точечные источники загрязнения, может быть использовано для определения максимальной приземной концентрации вредных веществ для выбросов из одиночного точечного источника с круглым отверстием. Известен способ РНД 211.2.01.01-97 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий определения максимальной приземной концентрации вредных веществ для выбросов из одиночного точечного источника с круглым отверстием по выражению где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий,определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 мг/К 1/3 для Казахстана А 200 М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с- коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ в атмосферном воздухеи- безразмерные коэффициенты,учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса- коэффициент рельефа местности- геометрическая высота источника, м 1- расход газовоздушной смеси, м 3/с- разница между температурой газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха, С. Недостатком прототипа является то, что не учитывается подъем дымового облака над устьем источника выбросов вредных веществ, что оказывает влияние на высоту расположения точки начала рассеивания в случае определения концентраций вредных примесей. Подъем дымового облака над ее устьемсуммируется с геометрической высотой источника , образуя при этом эффективную высоту источника. Таким образом, расчет максимальной приземной концентрации с учетом только геометрической высоты, без учета подъема дымового облака над устьем источника приводит к неточностям в окончательных расчетах. Задачей данного изобретения является определение максимальной приземной концентрации вредных веществ. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение точности определения максимальной приземной концентрации вредных веществ за счет учета подъема дымового облака над устьем источника выбросов вредных веществ. Решение предлагаемой технической задачи достигается за счет того, что дополнительно учитывается подъем дымового облака над устьем 2 источника выбросов вредных веществ, при определении максимальной приземной концентрации вредных веществ. Данный способ осуществляется следующим образом- исследование технологического процесса для определения массы вредного вещества,выбрасываемого в атмосферу в единицу времени- определяется влияние рельефа местности,на основе составления топографической карты,освещающего рельеф местности в радиусе до 50 высот наиболее высокого из размещаемых на промплощадке источников, но не менее чем 2 км- определяется разность температур газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха, путем их инструментального замера проводится инструментальный замер диаметра устья источника выброса и средней скорости выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса используемых для определения расхода газовоздушной смеси по формуле где- диаметр устья источника выброса, м 0- средняя скорость выхода газозоздушной смеси из устья источника выброса, м/с. определение расчетным путем коэффициентов , ,- проводится инструментальный замер геометрической высоты источника выбросов определение подъема дымового облака над устьем источника вредных веществ по формуле Ггде г - подъем за счет кинетической энергии вытекающей вверх струи (гидродинамический подъем) т - подъем за счет разности плотностей окружающей среды и дымового облака (тепловой подъем). где , ,являются характеристиками струи и определяются экспериментально (0,2, 0,96,0,15)- угол наклона оси облака к горизонту г - секундный выброс дымовых газов, м 3/с 0 - скорость газов при выходе из источника,м/с и- скорость ветра на уровне верха источника, м/с. безразмерный подъем, определяемый в зависимости от отношения разности температуры дымовых газов и окружающей среды к температуре окружающей среды 0 - диаметр устья источника, м определение максимальной приземной концентрации вредных веществ по выражению где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий,определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 мг/К 1/3 для Казахстана А 200 М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с- коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ в атмосферном воздухеи- безразмерные коэффициенты,учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса- коэффициент рельефа местности- геометрическая высота источника, м 1- расход газовоздушной смеси, м/с- разница между температурой газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха, С.- подъем дымового облака над устьем источника вредных веществ. В отличие от прототипа предлагаемый способ дополнительно учитывает подъем дымового облака над устьем источника. Все параметры, необходимые для определения подъема дымового облака над устьем источника,характеризуют источник выбросов вредных веществ. Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения максимальной приземной концентрации вредных веществ. Пример определения максимальной приземной концентрации с учетом подъема дымового облака над устьем источника Для определения максимальной приземной концентрации вредных веществ с учетом подъема дымового облака над устьем источника инструментально были замерены параметры источника выброса, которые приведены в таблице 1. Таблица 1 Параметры источника выбросов Наимен ование источн ика 1 Труба Углерод оксид По формуле (3) определим подъем дымового облака над устьем источника. Для этого необходимо определить гидродинамический и тепловой подъемы факела. Гидродинамический подъем факела можно определить, если задаться условием окончания подъема. Обычно считают подъем закончившимся,когда угла наклона оси облака к горизонту становится малым, например 100 и тогда по формуле (4) можно определить гидродинамический подъем рассмотрения условий равновесия элемента дымового факела. Тепловой подъем можно определить по формуле (5). Средняя скорость воздуха составляет 3 м/с, следовательно тепловой подъем равен 00,153,00,45 м Таким образом, эффективная высота составляет 1,3 м. Для проведения сравнительного анализа по формуле (1) определим максимальную приземную концентрацию загрязняющих веществ с учетом геометрической высоты и по формуле (6) с учетом подъема дымового облака над устьем источника. Результаты сведены в таблицу 2. Тепловой подъем газов, обусловленный разностью плотностей выходящих газов и окружающего воздуха, достаточно просто можно определить из Таблица 2 Результаты определения максимальной приземной концентрации без учета и с учетом подъема дымового облака над устьем источника 3 Наименование выбрасываемого вещества 2 Азот(Сажа) Сера диоксид Углерод оксид Максимальная приземная концентрация По формуле (1) По формуле (6) При анализе данных из таблицы 2 видно, что учет подъема дымового облака над устьем источника, а именно гидродинамического и теплового подъемов факела над устьем источника выброса значительно влияет на результат расчета максимальной приземной концентрации в сторону уменьшения, тем самым, показывая истинную картину рассеивания вредных веществ. Таким образом,предлагаемый способ определения максимальной приземной концентрации вредных веществ с учетом подъема дымового облака над устьем источника устанавливается доступными средствами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ определения максимальной приземной концентрации вредных веществ, включающий определение влияния рельефа местности, разности температур газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха,температурной стратификации, измерение расхода газовоздушной смеси, геометрической высоты источника выбросов,отличающийся тем,что дополнительно определяют подъем дымового облака над устьем источника выбросов вредных веществ,а максимальную приземную концентрацию вредных веществ определяют по формуле где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий,определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 мг/К 1/3, для Казахстана А 200 М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с- коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ в атмосферном воздухе безразмерные коэффициенты,учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса- коэффициент рельефа местности- геометрическая высота источника, м 1 - расход газовоздушной смеси, м 3/с- разность температур газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха, С- подъем дымового облака над устьем источника вредных веществ.

МПК / Метки

МПК: G01F 1/52, G01C 1/10

Метки: концентрации, определения, вредных, максимальной, веществ, приземной, способ

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-ip23220-sposob-opredeleniya-maksimalnojj-prizemnojj-koncentracii-vrednyh-veshhestv.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ определения максимальной приземной концентрации вредных веществ</a>

Похожие патенты