Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Wydział Wiertnictwa Nafty i Gazu

Górnictwo i Geologia Niestacjonarne

Rok I Semestr 2

Ćwiczenie obliczeniowe-

Maksymalnej imisji SO₂ oraz odległości od emitora

z przedmiotu Ochrona Środowiska

Treść zadania:

Oblicz wielkość imisji maksymalnej czyli najwyższe z możliwych stężeń maksymalnych dwutlenku siarki (SO₂) oraz odległość od emitora tego stężenia mając dane:

• Komin cegielni o zużyciu paliwa 346 kg/h

• Średnica emitora 60cm

• Zawartość siarki w paliwie 0,6%

• Temperatura gazów odlotowych 438^OK

• Wysokość geometryczna emitora 35m

• Prędkość gazów odlotowych 3,31m/s

Przyjęte założenia i stałe obliczeniowe:

• Stan równowagi atmosfery- lekko chwiejna

• III-y warianty prędkości wiatru 2,5,8m/s

• Aerodynamiczna współczynnik szorstkość terenu przyjęty został dla dzielnicy Blanowice miasta Zarwiecie, w której znajdują się cegielnie i stare wyrobiska glin. Dzielnica posiada niska zabudowę. Przyjęty współczynnik to Z₀=0,5 dla zabudowy niskiej w mieście od 10 do 100tyś. mieszkańców.

• m=0,196

• a=0,845

• b=0,978

• g=1,864

• C₁=0,224

• C₂=0,727

Spis symbolów i oznaczeń użytych w obliczeniach:

S_m- stężenie maksymalne substancji gazowej w powietrzu w określonej sytuacji meteorologicznej dla pojedynczego emitora

E_g-maksymalna emisja substancji gazowej w mg/s

H- wysokość efektywna emitora w metrach

h- geometryczna wysokość emitora w metrach

∆h- wyniesienie gazów odlotowych w metrach

∆h_c- wyniesienie gazów odlotowych w metrach metoda Concawe

ū- średnia prędkość wiatru w warstwie geometrycznej do geometrycznej wysokości emitora do efektywnej wysokości emitora

Q- emisja ciepła w kJ/s

d- średnica wewnętrzna komina w metrach

T- temperatura gazów odlotowych w ^oK

T_o-średnia temperatura powietrza dla okresu obliczeniowego (rok, sezon, podokres) w ^oK

v- prędkość gazów odlotowych w m/s

U_a- prędkość wiatru na wysokości anemometru w m/s

Z₀- współczynnik aerodynamicznej szorstkości terenu

U_h-prędkość wiatru na wylocie emitora

Wzór na stężenie maksymalne substancji w powietrzu dla pojedynczego emitora w określonej sytuacji meteorologicznej:

Wzór na obliczenie odległości od emitora stężenia maksymalnego:

Obliczenia wstępne:

1. Obliczenia E_g w mg/s

Gdzie: B- zużycie paliwa w Megagramach na godzinę Mg/h

w- współczynnik unosu wynoszący dla węgla 16

s- zawartość ditlenku siarki w paliwie w %

E_g=922,6mg/s

1. _dla

Wariant 1 dla U_a=2m/s

Wariant 2 dla U_a=5m/s

Wariant 3 dla U_a=8m/s

Przy założeniu średniej rocznej temperatury dla Zawiercia T₀=7⁰C=280,15⁰K

Q=119,78kJ/s

1. dla

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

1. H=h+∆h

Wariant 1 H=35+9,82=44,82m

Wariant 2 H=35+5,16=40,16m

Wariant 3 H=35+3,72=38,72m

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

1. dla i

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

Obliczenie maksymalnego stężenia di tlenku siarki:

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

Obliczenie odległości od emitora występowania maksymalnego stężenia substancji:

Wariant 1

Wariant 2

Wariant 3

Stężenie maksymalne SO₂ S_m oraz odległość maksymalnego zanieczyszczenia do emitora x_m dla trzech wariantów prędkości wiatru wynosi:

• dla prędkości wiatru 2m/s wynosi S_m=10100 µg/m³ ; x_m=190m

• dla prędkości wiatru 5m/s wynosi S_m=4935 µg/m³ ; x_m=165m

• dla prędkości wiatru 8m/s wynosi S_m=3005 µg/m³ ; x_m=158m