Влияние ветра и температуры

В общем случае ветер в момент выброса загрязняющих веществ может играть как положительную, так и отрицательную роль в загрязнении атмосферы. Достаточная скорость ветра способствует быстрому «проветриванию» атмосферы. Отсутствие ветра может вызвать застойные явления в атмосфере вплоть до развития опасных для здоровья людей химических и физикохимических смогов.

Максимальная концентрация примесей в воздухе прямо пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату его высоты трубы над поверхностью земли. Подъем горячих струй почти полностью обусловлен подъемной силой облегченных газов, имеющих более высокую температуру и меньшую плотность, чем окружающий воздух. Повышение температуры и момента количества движения выбрасываемых газов приводит к увеличению подъемной силы и снижению их приземной концентрации.

При выбросах через высокие трубы или при факельном выбросе в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под воздействием вертикальных потоков. Высокие скорости ветра увеличивают разбавляющую роль атмосферы, способствуя более низким приземным концентрациям в направлении ветра. Движение загрязняющих веществ с воздушными массами, перемещаемыми ветром, приводит к тому, что турбулентные вихри изгибают, разрывают поток и перемешивают его с окружающими воздушными массами. Разбавление вдоль оси струи пропорционально средней скорости ветра Ут на высоте струи. Вместе с тем с увеличением Vm уменьшается высота факела над устьем трубы. Поэтому для организованных источников выбросов введено понятие «опасная скорость ветра - UM», при которой в приземном слое атмосферы возникают максимальные концентрации загрязняющих веществ от выбросов. Для того, чтобы предотвратить отклонение от вертикали струи вблизи горловины трубы, скорость выбрасываемого газа Wg должна вдвое превышать опасную скорость ветра на уровне горловины трубы.

Опасная скорость ветра определяется только параметрами источника выброса (труба, аэрационный фонарь, свечи и т. д.) и газовоздушной смеси.

Вначале рассмотрим параметр Vm, который вычисляется по формуле

где V - объемная скорость выхода (расход или мощность) выбрасываемой из устья источника газовоздушной смеси, м3/с; ДТ - разность между температурами выбрасываемой газовоздушной смеси и атмосферного воздуха в самый теплый месяц года для данного города; Я- высота источника выброса, м.

Значения опасной скорости ветра Uw (м/с) для нагретых выбросов определяются из следующих условий:

Wg1 D

где / = 1000—11— ; Wg - скорость выхода газовоздушной смеси, н д т

м/с; D - диаметр устья источника выброса, м.

В случае если предприятие имеет несколько нагретых стационарных источников выбросов, то рассчитывается средневзвешенная опасная скорость ветра по формуле

где Ям1, ЯМ2, Ямл - опасные скорости ветра (м/с) первого, второго и иного энного нагретого стационарного источника; С„ь СМ2, Смл - фактические концентрации веществ в выбросах первого, второго и иного энного нагретого стационарного источника.

Для холодных выбросов (когда АТ = 0) расчету опасной скорости ветра предшествует определение параметра Vm из выражения

Затем определяем величину UM

где для холодных выбросов Ут > 2.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >