7. Подбор вентилятора

Подбор вентилятора осуществляется по двум параметрам: общим потерям давления в сети ∆Р_общ, Па_. и объемному расходу газа Q_p, м³/ч.

Общие потери давления в сети определяют по следующей формуле

∆Р_общ = ∆Р_в.с.+ ∆Р_ц.у.+ ∆Р_г – h_c, (3.7)

где ∆Р_в.с.=1800 Па – потери давления в вентиляционной системе до пылеулавливающей установки (по заданию);

∆Р_ц.у.=(800+2000)=2800 Па – потери давления в циклонной установке и рукавном фильтре;

∆Р_г=1836,2Па – потери давления в газоходе;

h_c – самотяга в сети, Па.

Величина самотяги в сети определяется по следующей формуле:

, (3.8)

где Н=2– расстояние по вертикали между серединами начального и конечного сечения (высота трубы), м;

ρ₀=1,293 кг/м³– плотность газа при нормальных условиях;

t_cp – средняя температура газа на выходе из устья трубы, С.

Средняя температура газового потока на выходе из устья трубы определяется по следующей формуле:

t_cp = t_ух.г.+ t_cp.м./2 , (3.9)

где t_ух.г.=23  –температура уходящих газов из устья трубы (по заданию);

t_ср.м. =29С – средняя максимальная температура окружающего воздуха самого жаркого месяца .

t_cp = 23+29/2=37,5 С,

h _c =9,8 2(1,2-1,293 0,9)=0,784

∆Р_общ =1800+2800+1836,2-0,784=6435,4Па

Для подбора вентилятора используем два параметра:

- ∆Р_общ =6435,4 Па – общие потери давления в сети;

- Qр=13500 м³/ч.

С учетом вышеперечисленных параметров принимаем вентилятор марки АИР 100S2.

со следующими техническими характеристиками:

- частота вращения - 2850 мин^-1

- производительность – 120000-15000 м³/мин

- полное давление – 1790-1150 Па

- масса без электродвигателя 38 кг

8.Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника

1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м (м) от источника и определяется по формуле H ^4/3

С_м =

Где А-коэффициент, зависящий от температуры стратификации атмосферы. Для города Тула составит 140.

М(г/с)-масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени

F-безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

n-коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса

Н(м)-высота источника выброса над уровнем земли(для наземных источников при расчетах принимается Н=2м)

Ŋ- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, ŋ =1

∆Т(⁰С)-разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_с.

V₁ (м³/с)-расход газовоздушной смеси (по заданию 13500 м³/ч =1,4м³/с).

С_м= =0,001 мг/м³

К= = =

v_m=0,65

v′_m=1,3

f_e=800(v′_m)³=800 43,24=34595

2. Найдем диаметр устья источника выброса по формуле

D=

Где ω (м/с)- средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

D=

1. Значение опасной скорости u_m (м/с) определяется по формуле

u_m =2,2 v′_m=2,2 3,51=7,7 м/с

2. Растояние Х_м (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м³) при неблагоприятных условиях достигает максимального значения с_m определяется по формуле

Х_м = (5-F/4)d H, где d – безразмерный коэффициент, который на ходят по формуле

d=4,95 v_m (1+0,28 )=4,95 1+

Х_м=(5-1/4)94,2 3,7=117,4 м

3. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_ми (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u(м/с), отличающейся от опасной скорости ветра u_m (м/с), определяется по формуле

u для г.Тула составляет 4,5 м/с.

С_ми=r c_m

Где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/u_m по формуле r=0,67 (u/u_m)+1,67 (u/u_m)²-1,34 (u/u_m)³

Так r=0,67 0,9+1,67 0,9²-1,34 0,9³=0,98

С_ми=0,98 0,001=0,00098

4. Расстояние от источника выброса Х_ми (м) определяется по формуле

Х_ми=р Х_м, где р-безразмерный коэффициент, определяемый по формуле

Р=8,43(1-u/u_m)⁵+1=8,43(1-0,9)⁵+1=1,00008≈1

Х_ми=1

5. При опасной скорости ветра u_m приземная концентрация вредных веществ с (мг/м³) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле

C=s₁ c_m ,где s₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/х_м и коэффициента F по формулам

s₁=3(х/х_м)⁴-8(х/х_м)³+6(х/х_м)²=1

с= 1 0,12=0,12 (мг/м³).

Расчет полей концентрации:

1. Для х=60 м , s₁=3(60/117,4)⁴-8(60/117,4)³+6(60/117,4)²=0,68

C=0,68 0,001=0,00068(мг/м³)

2. Для х=80м, s₁=3(80/117,4)⁴-8(80/117,4)³+6(80/117,4)²=0,85

С=0,85 0,001=0,00085(мг/м³)

3. Для х=100 м , s₁=3(100/117,4)⁴-8(100/117,4)³+6(100/117,4)²=0,99

С=0,99 0,001=0,00099(мг/м³)

6. Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере с_у (мг/м³) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле

с_у= s₂ c где s₂-безразмерный коэффициент определяемый в зависимости от скорости ветра u (м/с) и отношения у/x по значению аргумента t_y:

t_y= uy²/x²=4,5

s₂=1/(1+5 t_y+12,8 t_y²+17 t_y³+45,1 t_y⁴)²=4,9 10^-5

7. Мощность выброса М (г/с), соответствующая заданному значению максимальной концентрации с_м (мг/м³) равна 0,07 г/с.

Высота источника Н, соответствующая заданному значению с_м определяется по формуле

Н=( А М F D ŋ / 8 V₁ c_m)^3/4

H=(140 0,07 0,3 ^3/4=0,02 м.

Выброс может считаться приземным.