2. Расчет минимально-необходимой

высоты дымовой трубы

Дымовая труба устанавливается для рассеивания вредных выбросов в атмосфере и ее высота подбирается таким образом, чтобы концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы (на высоте 2 м от земли) не превышала ПДК на расстоянии 20 Н от трубы (Н – высота трубы).

Перед расчетом непосредственно самой высоты дымовой трубы необходимо определить ряд значений.

Объемный расход дымовых газов через устье дымовой трубы, м³/с,

,

где – действительный суммарный объем продуктов сгорания, м³, принимаемый из теплового расчета котельного агрегата для последней поверхности нагрева котла; – количество работающих котлов в котельной; – расход топлива, кг/с или м³/с.

Диаметр устья дымовой трубы, м,

где – скорость газов на выходе из устья дымовой трубы (принимаемая в пределах 20-30 м/с).

Разность между температурой выбрасываемых из трубы продуктов сгорания и температурой окружающего атмосферного воздуха, ºС

,

где – температура уходящих газов, С, принимаемая из теплового расчета котельного агрегата; – температура наружного воздуха, принимаемая согласно 5 или равной 30 С.

Расчет высоты дымовой трубы необходимо производить отдельно по каждому i-му выбросу, рассчитанному в п. 1.

Минимальная высота дымовой трубы определяется по формуле

,

где M_i – количество выбросов i-гo вредного загрязняющего вещества, г/с (определяется в п. 1); C_ф,i – фоновая концентрации i-гo вредного загрязняющего вещества в районе расположения котельной, мг/м³ (при отсутствии данных принимать равной нулю); А – коэффициент распределения температуры воздуха, зависящий от метеорологических условий местности и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и равный: 250 – для республики Бурятия и Читинской области; 200 – европейской части РФ, Дальнего Востока, остальной территории Сибири; 180 – Урала; 140 – Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской областей; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе и равный: 1 – для газообразных выбросов; 2 – для пыли и золовых частиц при степени улавливания более 90 %; 2,5 – для пыли и золовых частиц при степени улавливания от 75 до 90 %; 3 – при степени улавливания менее 75 % и при отсутствии очистки; ПДК_i – предельно допустимая максимально-разовая концентрация i-гo вредного загрязняющего вещества в приземном воздухе, мг/м³ (принимаемая по табл. 2.1).

Таблица 2.1

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест [6]

Загрязняющее вещество	Предельно допустимая концентрация, мг/м3
	Максимально-разовая ПДКмр,i	Среднесуточная ПДКсс,i
Пыль неорганическая	0,5	0,15
Диоксид серы ( )	0,5	0,05
Оксид углерода ( )	5,0	3,0
Диоксид азота ( )	0,4	0,06
Пентоксид ванадия	–	0,002

Если при этом найденное значение , то оно является окончательным.

Если найденное значение > , то предварительное значение минимальной высоты трубы определяется по формуле

,

где – число дымовых труб котельной (как правило принимается одна труба).

Далее, для найденной высоты дымовой трубы рассчитывается ряд параметров в первом приближении.

Рассчитывается параметр :

,

Безразмерный коэффициент m, учитывающий условия выхода дымовых газов из устья трубы

при < 100;

при ≥ 100.

Безразмерный коэффициент n, учитывающий условия выхода дымовых газов из устья трубы в зависимости от критической скорости ветра :

– = 1 при ≥2;

– = при 0,5≤ <2;

– = при <0,5,

где .

Затем рассчитывается высота дымовой трубы во втором приближении

;

Если и отличаются друг от друга более чем на 1 м, то рассчитывается высота дымовой трубы в третьем приближении

;

где , – коэффициенты, определяемые для высоты .

Уточнение значения H необходимо производить до тех пор, пока два последовательно найденных значения H_i и H_i+1 практически не будут отличаться друг от друга (с точностью до 1 м).

После определения H для каждого имеющего выброса выбирается дымовая труба с наибольшим значением высоты.

Окончательно высоту дымовой трубы принимают из условий:

– труба должна быть не ниже 45 м, если в радиусе 200 м от котельной имеются здания высотой более 15 м.

– для встроенных, пристроенных и крышных котельных высота устья дымовых труб должна быть выше границы ветрового подпора, но не менее 0,5 м выше крыши, а также не менее 2 м над кровлей более высокой части здания или самого высокого здания в радиусе 10 м.

Для окончательно принятой к установке высоте дымовой трубы для каждого загрязняющего вещества определяется его максимальная приземная концентрация:

,

где , – коэффициенты, найденные для принятой высоты дымовой трубы .

На последнем этапе расчета, когда будут получены для каждого вредного выброса, производится проверка следующего условия:

Безразмерная суммарная концентрация вредных выбросов не должна превышать 1.

.

Если условие выполняется, то расчет закончен. Если не выполняется, необходимо увеличивать высоту дымовой трубы, производить заново все расчеты и проверять последнее условие.