книги / Экология. Энергосбережение. Экономика
.pdfОбращаясь к функции.ошибок, получим.
дсй)= V. Щ *№со
или, учитывая |
= 6/ = б(С) 7 |
|
|
Ш ) = иЧЧс) & |
с= 1тт , |
|
1=1 |
1,1 |
Минимальная случайная ошибка соответствует значению вели |
||
чин ^ = -рп |
». т.е. когда значения |
определяются в любых |
точках, принадлежащих разбиению расхода газовоздушной смесд на * равновеликие объемы.
Таким образом^ как ввдноиз приведенных формул, определение расхода газовоздушной смеси и выброса промышленных субстанций с минимальной, случайной ошибкой требует в первом случае разбиения Сечения газохода на равновеликие площадки, а в.о втором - раэби-. ения расхода на равновеликие объемы. При этом Предполагается,что величины случайных ошибок не зависят от выбора точек замера ско рости смеси или концентрации субстанции прй‘условии, что. они ле--
жат в пределах элементарных |
площадок ^ |
= д^Р,' |
|
Координаты точек |
измерений |
соответствующих разбиению |
|
расхочет, гязовоздушной |
смеси |
на равновеликие объемы, определяют |
ся корнями выражения вида
Координата точки-поста измерения |
|
- это центр тяжести пло |
щадки, ограниченной радиусами |
^ |
, которые определяются |
с помощью рекуррентного соотношения |
|
|
71 |
|
|
| = 1~т, |
г0 =? 0. |
Проведенные вычисления показали, что схемы координирования практически не зависят от значения показателя распределения ско рости по сечению газохода (к) . Оптимальные схемы координирования точек-постов измерения промышленных выбросов в атмосферу в зави симости от их числа представлены на рисунке.
Рис. Оптимальные схемы координирования точек-постов измерений по сечению круглого газохода: Л - радиус газохода; Л/ - координата точки-поста измерений; Ш - число точек-постов измерений; I -
номер точки-поста измерений
Можно предложить другой метод приближенного вычисления расходов гаэовоэдушной смеси и выбросов промышленных субстан ций, основанный на использовании кубатурных формул /з/( в кото
рых точки, где следует вычислять значение подынтегральной функции из выражения (I), задаются заранее. Подбор этих точек производит ся так,' чтобы полученная формула была,точной для всех многочле нов некоторой достаточно высокой степени пои минимальном количест ве точек.
Основой для использования кубатурных 'формул является теоре-
та Байерштрасса, |
которая утверждает, |
что если {(&) - непрерывная |
|
функцйя в замкнутом промежутке ГО,8] |
и В> - любое заданное^ поло |
||
жительное число, |
то существует такой многочлен Р(Х) ,’что до всем |
||
промежутке (0,6) |
выполняется неравенство 1/(Х) - Р(р)\ <; 6 . |
, |
|
Основываясь на этой теореме, подынтегральные функции |
\/(г) |
||
и С(г) можно представить в виде многочленов степени I и к |
: Р^(/) |
и* к которым применима одна из кубатурных формул общего
вида:
/ / / ( * , у)*хф = х : с ^ ) ,
где / |
- функция, которую можно аппроксимировать многочленом сте- |
|
|
.пени меньше П ; |
|
0^ - весовые коэффициенты; |
|
|
М ) - значение подынтегральной функции в точке Д; . |
|
|
|
Для области (т в форме круга с единичным, радиусом имеют |
|
место следующие кубатурные формулы: |
|
|
1Л сх,у)ахс/у= |
, |
Л и х а ч у = ^ |
) |
16 * 3\/б~ , / [б* /В Л1 |
^ |
* ^ б о ~ / ( К - д а ~ V ] |
* |
точные для полиномов первых пяти и девяти степеней соответственно. Кубатурные формулы более высоких степеней применять нерацио
нально, поскольку полиномы с высокой степенью должны аппроксими ровать функции \/(г) и С(г*) .
Полученные формулы удобны для определения расхода газовоэдушной смеси,.а также выброса промышленных субстанций'и в' случаях, когда места отбора проб не обеспечивают традиционных эпюр скорос тей и концентраций, что соответствует вариантам неустановившегося движения газов и субстанций в местах отбора проб за: поворотами трубопроводов, задвижками и т.д. В случае же-отбора проб на прямо линейном участке формулы принимают вид
/ //(х,(/)4хс/у = жК1 ^0,25/(0} у |
, |
11/(ж,у)с/хс/у = Л Я * [ д <Ц/(0)<0,2{/(О,6Я) *0,65/(0,Ш )[,
где /СаД)- значение функции в точке а& оси газохода.
Так, при расчете газовоздушной смеси, принимая во внимание, чтовыражение
может быть с достаточной степенью точности аппроксимировано поли номом до 5-й степени, значение скорости следует определять всего лишь в двух точках: в центре газохода и на расстоянии |/-1-^от
центра: |
‘ ^ ** |
|
( 6 ) |
Аналогично, при определении выброса промышленных субстанций, принимая во внимание, что функцию С = С(г) также можно достаточно точно, аппроксимировать с помощью полинома 5-й степени, достаточно определить значение концентраций в тех же двух точках по формуле
а = ц[0Л5Со у о,75СГ ш /т я ] |
( 7) |
или
Я - Х^\о>25\/о +0,75УГ |
я |
• |
Формулы (6) и (7) удобны еще и тем, что, сосредоточивая всю меру экспериментальной информации всего в двух точках сечения,
74
можно при том же количестве замеров повысить их точность» т.е. уменьшить случайную ошибку.
Библиографический список
1. Вишневский Е.П., Крупкин Г.Я. Методические вопросы оцен ки валовых выделений при инвентаризации источников промышленных выбросов // Проблемы контроля и защиты атмосферы от загрязнения. Киев, 1979. Вып. 5. С. 8-15.
2. Клименко А.П. Методы и приборы,для измерения концентра ции пыли. М., 1978.
3. Люстерник А.А. Некоторые кубатурные формулы для двукрат ных интегралов // ДАН СССР. 1948. Т. 62, М 4.
Получено 20.01.94
УДК 614.72:628.51.003
Е.Б. ГИТЕЛЬМАН, В.А. ГОРБУНОВ
(Вологодский политехнический институт)
О МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА ГРАНИЦ САНИТАРНО-ЗАЩИЗНОЙ ЗОНЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Предложена методика расчета с использо ванием вычислительной техники границ санитарно-защитной зоны промышленных предприятий. Приведена укрупненная схема алгоритма программы.
В соответствии с требованиями санитарных норм проектирования промышленных предприятий /4/ с целью обеспечения чистоты атмос* ферного воздуха на селитебной территории на генеральном плане го рода промышленные предприятия, их отдельные здания, сооружения и установки с технологическими процессами, выделяющими в приземные слои атмосферы вредные вещества, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитнымзонами (СЗЗ). При разработке проек та нормативов предельно допустимых выбросов^ в атмосферу (1ЩВ) для действующих промышленных предприятий должна проводиться оцен ка концентраций выбрасываемых ими в приземные слои атмосферы вред ных веществ (ингредиентов) на границе санитарно-защитной зоны предприятий и прилегающих к ним городских территорий /1,3/.
75
В /4/ •приведена примерная классификация по вредности пред приятий и'производств, тепловых электрических стацций, складских зданий и сооружений и размеры санитарно-защитных зон в зависимос ти от мощности промышленного предприятия, условий осуществления технологического процесса, количественного и качественного соста ва выделяемых в окружающую среду вредных веществ. Исходя из клас са вредности, данными нормами по отраслям промышленности опреде лены размеры санитарно-защитных зон:
класс вредности |
I |
II |
III |
1У |
У |
|
размер |
, м |
1000 |
500 |
300 |
100 |
50 |
Размеры санитарно-защитной зоны |
должны проверяться рас |
четом загрязнения,атмосферного воздуха, выполненным вручную или на ЭВМ в соответствии с требованиями общесоюзного нормативного документа СНД-86 /2/ с учетом перспективы развития предприятия и наблюдаемого фактического фонового загрязнения атмосферного воздуха.
Полученные в результате расчета размеры СЗЗ должны уточнять^ ся для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета .загрязнения атмосферы и среднегодовой розы ветров по рум бам (на север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад) района расположения предприятия по формуле
/2/
|
I - ь . Л — |
’ |
|
|
|
С |
Р0 |
|
|
где Ь - определяемая величина |
санитарного разрыва |
(СЗЗ), м; |
||
4о ” расчетный размер участка местности в данном направлении, |
||||
|
где, концентрация вредных веществ |
(с учетом фоновой кон |
||
|
центрации от других источников) превышает предельно до |
|||
|
пустимую концентрацию в воздухе неселенных мест (ЦДК), |
|||
|
м; |
|
|
|
-Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассмат |
||||
|
риваемого румба, принимаемая по данным Справочника по |
|||
Р0 - |
климату СССР или по СНиП /5/; |
|
|
|
средняя повторяемость направлений ветров одного ,румба |
||||
|
при круговой розе ветров, например, при восьмйрумбовой |
|||
|
розе ветров Ро я 100/8 * 12,5 |
|
|
|
Значения (? й Ьо отсчитываются непосредственно |
от границы |
|||
источников |
загрязнения атмосферного воздуха. В общем |
случав чис |
ленные значения |
могут различаться для ветров различных на |
правлений. |
|
Вычисленные таким образом численные Величины б по отдельным, румбам в соответствующем масштабе наносятся на генеральный план 'промышленной площадки предприятия и соединяются плавной кривой, которая очерчивает границу санитарно-защитной зоны предприятия. Для оценки концентраций вредных ингредиентов на границе сани- тарно-эащйтной зоны промышленного' предприятия и прилегающей к нему* городской территории и соответственно эффективности работы имеющегося на предприятии пылегазоочистного оборудования в проек те ТЩВ предприятия указанная граница СЗЗ в' масштабе наносится на карты-схемы рассеивания вредных загрязняющих веществ в призем ных слоях атмосферы, полученные по результатам расчета на ЭВМ и с учетом перспективы развития предприятия по согласованным с ГГО им. А.И. Воейкова программам.
Учитывая, что на территории промышленных предприятий, как правило, находится значительное количество источников выброса вредных веществ в атмосферный воздух, расчет размеров СЗЗ и опре деление ее границ на картах-схемах рассеивания вредных выбросов в атмосфере является трудоемким, поэтому разработана программа
.расчета на персональных ЭВМ.
Для расчета на ПЭВМ РС ХТ/АТ размеров СЗЗ, вывода на принтер с широкой кареткой их результатов и листинга,, содержащего в за данном масштабе границы территории рассматриваемой промышленной площадки и санитарно-защитной зоны, используется системный под ход, который реализует в диалоге контрольные вопросы и определяет по ним нужную в базе данных исходную информацию.
Данные по расчету СЗЗ хранятся в базе данных реляционного типа (СУВД 1 Ш Е 5 ) , реализованной в ОС 5С0 ШПХМТШСПУ .
Непосредственный расчет выполняется на языке Фортран-77. База дан ных по расчету представляет собой матрицу кортежей и доменов,сфор мированных в виде строк и столбцов, причем она является открытой системой и может пополняться новой информацией.
Для примера рассмотрим формирование файла данных для восьми румбового расчета по программе СА1 • Преимущества реляционной моде ли для систем управления базами данных известны. Основные причины, по которым мы выбрали эту модель:
-большая степень независимости данных;
-возможность создания непроцедурных средств высокого уровня Для описания данных, для управления поиском, модификацией и досту
пом к данным, для поддержки виртуальных отношений, для провер ки целостности информации..
Отношения в 1ПОРЕЗ представляют собой набор кортежей, которые несут справочную информацию' в виде доменов. Причем ре зультаты расчета по Фортран-программе помещаются в создаваемые домены с именами пешЛ, пеи)Л1 и т.д., отвечающие различным масш табам М, задаваемым пользователем. Вид-отношений схематично мож но представить так:
|
П а т е |
Р |
М |
СО |
п е ш . С |
пгигМ |
|
Ьиб^есЬ |
|
|
|
|
|
Р и т & 1 |
ПЗ-231 |
10 |
1000 |
30 |
40 |
0 |
Р и т 6 2 |
ПЗ-232 |
9 |
10000 |
20 |
. 30 |
0 |
Р и т 6 8 |
ПЗ-238 |
15 |
12000 |
15 |
•20 - |
0 |
На языке запросов ООЕ1*. можно построить нужный файл данных или записать в базу расчетные значения из Фортран-программы. Например:
гапде о/ е 1$ ЯитЫ
геЬгиае 1пЬо ш СК- Р + М +1*0)
игКегё е.лате = ”ПЗ231” .
Здесь &-кортеж-переменная, заданная из отношения РитЫ •. Произ
водится выборка кортежей данного отношения, удовлетворяющего ус ловию В.поте = "ПЗ-231". *
Если необходимо копировать данные, то используем оператор
С О Р У .
СОРУ имя - отношение (имя домена & формат) направление ( Ьо 01*/гот ) "имя файла''.
Укрупненная схема алгоритма программы приведена на рисунке. Таким образом, имея такую структуру программы, мы получаем
возможность накопить исходные данные и результаты расчета для разномасштабной СЗЗ и держать их в сформированной базе данных.
Это дает возможность по масштабу выбрать нужную кривую для нанесе ния границы СЗЗ предприятия на полученные с помощью ЭВМ при рас чете пр данной программе листинг и карты-схемы рассеивания вред-, ных веществ в приземных слоях атмосферного воздуха.
78
( |
НАЧАЛО . ) |
ЬприЬ
Масштаб
1при1
число Румбов,/У
Графический вывод границы СЗЗ
( |
КОНЕЦ |
. ) |
Рис. Схема алгоритма программы
79
1. Константинова З.И, Защита воздушного бассейна от промытленных выбросов. М.: Стройиздат, 1961. 104 с.
2. СНД-86. Госкомгидромет. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л.: Гидрометиздат, 1967. 92 с.
3. Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормати вов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприя тий / Государственный Комитет СССР по охране природы. М . : 1969.
42 с.
4. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышлен ных предприятий / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1972. 97 с.
5. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1963. 136 с.
Получено 20.01.94
УДК 628.518.002.5
О.Н. ЗАЙЦЕВ, Н.И. СТОЯНОВ
(Одесский инженерно-строительный институт)
ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ МЕСТ СВАРКИ
Приводится новый метод удаления воздуха при полуавтоматической сварке в среде защитного газа. Даны результаты теоретических и экспериментальных'исследований вентиляционных отсосов.
Обеспечение нормируемых санитарно-гигиенических условий на рабочих местах с интенсивным вцделением. аэрозолей, в особенности на нестационарных местах сварки, требует огромных энергетических затрат, из-за необходимости удаления значительных объемов возду
ха /I/,
С целью повынения эффективности работы местных систем вен тиляции нами предложен способ удаления вредностей при полуавтомати ческой .сварке в среде защитного газа ГП . Сущность его заключает ся в том, что поток защитного газа закручивается и подается к мес-
80