Задания по вариантам

Вариант 1. Рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли. Вращающаяся цементная печь. Объем очищаемого газа Q= 10 м³/с; плотность газа при рабочих условиях ρ=1,29 кг/м³; вязкость газа при рабочей температуре μ= 17,3 Па·с; медианный диаметр частиц пыли d_м = 7мкм; стандартное отклонение размеров частиц пыли lgδ_ч=0,345; входная концентрация пыли С_вх=40 г/м³; ρ_ч= 2000 кг/м³; требуемая эффективность очистки газа η= 0,80.

Вариант 2. Рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли. Вращающаяся печь обжига. Объем очищаемого газа Q=2 м³/с; плотность газа при рабочих условиях ρ= 1,29 кг/м³; вязкость газа при рабочей температуре μ= 17,3 Па·с; медианный диаметр частиц пыли d_м = 13 мкм; стандартное отклонение размеров частиц пыли lgδ_ч=0,215; входная концентрация пыли

С_вх=100 г/м³; ρ_ч= 2900 кг/м³; требуемая эффективность очистки газа η= 0,85.

Вариант 3. Рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли. Барабанная сушилка. Объем очищаемого газа Q=8 м³/с; плотность газа при рабочих условиях ρ= 1,29 кг/м³; вязкость газа при рабочей температуре μ= 17,3 Па·с; медианный диаметр частиц пыли d_м = 20 мкм; стандартное отклонение размеров частиц пыли lgδ_ч=0,352; входная концентрация пыли С_вх=10 г/м³; ρ_ч= 2700 кг/м³; требуемая эффективность очистки газа η= 0,85.

Вариант 4. Рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли. Цементная мельница. Объем очищаемого газа Q=5 м³/с; плотность газа при рабочих условиях ρ= 1,29 кг/м³; вязкость газа при рабочей температуре μ= 17,3 Па·с; медианный диаметр частиц пыли d_м = 12 мкм; стандартное отклонение размеров частиц пыли lgδ_ч=0,468; входная концентрация пыли С_вх=60 г/м³;

ρ_ч= 2900 кг/м³; требуемая эффективность очистки газа η= 0,85.

Вариант 5. Рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли. Наждачный станок. Объем очищаемого газа Q=0,5 м³/с; плотность газа при рабочих условиях ρ= 1,29 кг/м³; вязкость газа при рабочей температуре μ= 17,3 Па·с; медианный диаметр частиц пыли d_м = 38 мкм; стандартное отклонение размеров частиц пыли lgδ_ч=0,214; входная концентрация пыли С_вх=10 г/м³;

ρ_ч= 2500 кг/м³; требуемая эффективность очистки газа η= 0,85.

Практическое задание № 2 Расчет загрязнения атмосферного воздуха технологическими выбросами

При проектировании промышленных предприятий требуется проводить расчет загрязнения атмосферного воздуха технологическими выбросами. Расчет проводят с целью определения загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов и промышленных площадок. Полученные расчетным путем концентрации вредных веществ в воздухе сравнивают с величиной предельно-допустимых концентраций этих веществ в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий ПДК_рз и среднесуточной предельно-допустимой концентрацией вредного вещества в воздухе населенных пунктов ПДК_сс, которые указаны в табл. 35.

Таблица 35

Предельно-допустимые концентрации вредных веществ

Вредное вещество	Химическая формула	ПДКрз	ПДКсс
Азота диоксид	N02	5	0,085
Аммиак	NH3	20	0,2
Ацетон	СН3СООН3	200	0,35
3,4 бензпирен	C20H12	0,00015	10-6
Железа оксид	Fe2O3	6	0,04
Кремнеземсодержащая пыль	SiO2	2	0,05
Сажа	С	4	0,05
Свинец	Pb	0,007	0,003
Серы диоксид	S02	10	0,05
Углерода оксид	CO	20	1

При превышении этих концентраций необходимо предусмотреть мероприятия по снижению уровня загрязнения, например, повышение эффективности очистных устройств, сооружение газоочистных установок, совершенство технологических процессов и установок, увеличение высоты труб, уменьшение выброса соседних предприятий.

При расчете загрязнения учитывается все одновременно действующие источники вредных выбросов, а также существующий фон загрязнения. При расчете степени загрязнения необходимо учитывать возникновение вблизи зданий при обтекании их воздушным потоком циркуляционных зон (замкнутых, плохо проветриваемых). С этой точки зрения промышленные здания делятся на два типа - узкие и широкие.

Здание считается узким, если его ширина не превышает 2,5 высоты здания (В < 2,5 Н_зд). При обтекании воздушным потоком узкого здания над ним и за ним возникает единая циркуляционная зона, распространяемая от заветренной стороны здания на расстояние шесть его высот (6 Н_зд). Высота этой зоны в среднем составляет 1,8 Н_зд (рис.8, а).

Здание считается широким, если его ширина превышает 2,5 высоты здания (В > 2,5 Н_зд). При обтекании воздушным потоком широкого здания над ним возникает наветренная циркуляционная зона длиной 2,5 Н_зд и высотой 0,8 Н_зд, а за ним заветренная циркуляционная зона длиной 4 Н_зд и высотой около Н_зд (рис. 8, б).

Источники выброса вредных веществ могут быть точечными и линейными. Точечный источник - отдельная труба (рис. 9, а ). Линейный источник - аэрационные фонари здания, близко расположенные шахты и трубы (рис. 9, б).

Расчет концентрации вредных веществ ведут с учетом вида здания (узкое или широкое), вида источника вредных выбросов (точечный или линейчатый). За расчетное принимают направление ветра, перпендикулярное продольной стороне здания.

Расчетные формулы представлены в табл. 36.

Условные обозначения:

С - концентрация вредных веществ, мг/м;

М - масса вредных веществ, выбрасываемых источником в атмосферу в единицу времени, г/с;

К -безразмерный коэффициент, учитывающий влияние возвышения устья источника на уровень загрязнения (при выбросе в наветренную или единую циркуляционную зону К=1);

V - расчетная сила ветра, принимается по рекомендации Главного санитарно-эпидемиологического управления равной 1 м/с;

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

L- длина здания, м;

В- ширина здания, м;

Х-расстояние от заветренной стороны здания до расчетной точки, м;

S₁- вспомогательная безразмерная величина, позволяющая определять концентрации вредных веществ на расстоянии у, м, по перпендикуляру от оси факела выбросов.

, (24)

где m-безразмерный коэффициент, показывающий, какое количество выделяемых источником примесей, участвующих в загрязнении атмосферы (m=1).

Таблица 36