Выбросы в атмосферу и их характеристика — КиберПедия 

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Выбросы в атмосферу и их характеристика

2017-11-28 1804
Выбросы в атмосферу и их характеристика 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Единой общепризнанной классификации источников выбросов, так же как и единой классификации выбросов не существует. Однако, на основании ГОСТ 17.2.1.01-76, ГОСТ 12.2.01.04-77 и ряда литературных источников, можно дать классификацию по нескольким признакам.

Классификация выбросов. Выбросы подразделяются на следующие классы.

1. Гагазовые и аэрозольные. Парогазовые выбросы — смесь газов, не несущих в себе твердых или жидких взвешенных частиц. Эта группа делится на:

1а — Выбросы, не подлежащие очистке по причине их безвредности, либо по причине экономической целесообразности рассеивания через невысокие трубы, либо из-за полного отсутствия технических возможностей очистки в данный период времени.

1б — Выбросы, подлежащие обязательной очистке. Сюда относятся выбросы, содержащие вредные компоненты, отрицательное влияние которых не может быть устранено только путем рассеивания. Подразумевается, что технические средства для очистки имеются.

Эта категория выбросов встречается крайне редко. В большинстве случаев парогазовыми называют аэрозольные выбросы, где концентрация дисперсной среды пренебрежимо мала.

Аэрозольные выбросы — смесь газов, несущая твердые и жидкие взвешенные частицы. Эта группа делится на:

2а — Аэрозоли, в которых дисперсная фаза подлежит улавливанию, а парогазовая (дисперсная среда) относится к подгруппе 1а и при этом не оказывает влияния на работу газоочистных сооружений.

2б — Аэрозоли, в которых дисперсная фаза подлежит улавливанию, а дисперсная среда относится к подгруппе 1а и при этом оказывает определенное влияние на ход очистки. Например, ничтожное содержание SO2 не требует его улавливания, но внутри воздуховода может образоваться слабокислый концентрат, вызывающий коррозию.

2в — Аэрозоли, в которых дисперсная фаза подлежит улавливанию, а парогазовая (дисперсная среда) относится к подгруппе 1б. В этом случае требуется либо комбинированная очистка в одном аппарате, либо комбинация последовательно расположенных аппаратов для селективного улавливания дисперсной фазы и вредных примесей дисперсионной среды.

2г — Аэрозоли, у которых дисперсная среда относится к подгруппе 1б, а дисперсионная фаза улавливанию не подлежит (например, из-за низкой ее концентрации) и в то же время не оказывает влияния на процесс очистки.

2д — Аэрозоли, у которых дисперсная среда относится к подгруппе 1б, а дисперсионная фаза улавливанию не подлежит, однако может оказывать влияние на процесс очистки (например, постепенно загрязнять жидкий или твердый поглотитель).

2е — Аэрозоли, у которых дисперсная среда относится к подгруппе 1а, а дисперсная фаза — к 2г или 2д.

2. Технологические и вентиляционные. К технологическим относятся хвостовые выбросы технологических процессов, выбросы при продувке технологического оборудования, постоянно действующие дыхательные трубы, периодически действующие предохранительные клапаны, трубы ТЭЦ и котельных и т. п. Технологические выбросы характеризуются высокой концентрацией вредных веществ при относительно небольшом объеме газовоздушной смеси.

К вентиляционным относятся выбросы общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Вентиляционные выбросы общеобменной вентиляции характеризуются большими объемами газовоздушной смеси, но низкими концентрациями вредных веществ. Объемы вентиляционных выбросов бывают настолько велики, что валовое количество вредных веществ, содержащихся в них, часто превышает технологические. Поэтому, в настоящее время появилась настоятельная необходимость в разработке современных методов и средств очистки не только технологических, но и вентиляционных выбросов.

3. Организованные и неорганизованные. К организованным относятся выбросы, отводимые от мест выделения трубами, газоходами, воздуховодами, что позволяет применять для улавливания содержащихся вредных веществ соответствующие установки. Неорганизованными являются выбросы, поступающие в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта.

4. Нагретые и холодные. Различаются по перепаду температур между выбросом и окружающей средой.

В соответствии с ГОСТ 17.2.1.01-76 выбросы классифицируются по составу. При этом они имеют условное обозначение. Структура условного обозначения:

Первая цифра — агрегатное состояние: газообразные (А), жидкие (К), твердые (Т).

Вторая и третья: химический состав: сернистый ангидрид (01), окись углерода (02), окислы азота (в пересчете на NO2) (03), свинец и его соединения (в пересчете на Pb) (22), сажа (23), металлы и их соединения (24), пыль (25), прочее (26).

Четвертая цифра: размер частиц

 

менее 0,5×10-6 М................................................................ (1)

от 0,5×10-6 до 3×10-6 М........................................................... (2)

от 3×10-6 до 10×10-6 М............................................................ (3)

от 10×10-6 до 50×10-6 М........................................................... (4)

свыше 50×10-6.................................................................. (5)

 

Пятая цифра: масса частиц

 

менее 1 кг/ч................................................................... (1)

от 1 до 10 кг/ч включ............................................................ (2)

от 10 до 100 кг/ч включ.......................................................... (3)

от 100 до 1000 кг/ч включ........................................................ (4)

от 1000 до 10000 кг/ч включ...................................................... (5)

от 10000 кг/ч.................................................................. (6)

 

Пример условного обозначения: А.01.0.5., К.20.2.3., Т.23.2.3.

Выброс, состоящий из сернистого ангидрида с массой 2000 кг/ч, кислоты с размером частиц от 0,5 до 3 мкм и массой 50 кг/ч, сажи с размером 1 мкм с массой 60 кг/ч.

Классификация источников выбросов. Источники выбросов подразделяются:

1. По характеру происходящих в них технологических процессов: топочные устройства, сушильные агрегаты, различные печи и т. д. Характеристика источников выбросов по отраслям будет дана в главе 3.1.

2. На точечные, линейные и плоские источники.

Точечный источник — источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества из установленного отверстия. Линейный источник — источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества с установленной линии. Плоский источник — источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества с установленной площади.

К точечным выбросам относятся трубы, шахты, крышные вентиляторы и т. д. К линейным — аэрационные фонари, технологические линии и ряд близко расположенных источников.

3.На высокие источники (Н ³ 50 м); источники средней высоты (Н = 10¸50 м); низкие источники (Н = 2¸10 м), наземные источники (Н £ 2 м).

4.На стационарные и передвижные.

5.На источник непрерывного действия, прерываемого действия, нерегулярного действия.

Источник непрерывного действия — источник, выбрасывающий загрязняющие вещества непрерывно, в течении длительного времени.

6. Затененные и незатененные.

Критерии выбросов. Критерии выбросов применяются для следующих целей:

— определение загрязнений;

— контроль выбросов от источников;

— установление существующего уровня и предела опасно возрастающего загрязнения атмосферы;

— контроль функционирования газоочистного оборудования;

— оценка технического уровня производства;

— инспекционные цели.

Критерии выбросов бывают количественные и качественные.

Количественные показатели могут быть выражены в массовых или объемных единицах, либо в процентном отношении к различным параметрам, таким как продолжительность, масса или объем газов, выходящих из источника, производительность источника или объем потребляемого сырья, выход конечного либо промежуточного продукта.

К количественным показателям относятся:

1. Массовый поток выброса М (мощность выброса). Это масса выделяющихся загрязняющих веществ в единицу времени. Выражают его в г/с, кг/ч, т/г. Этот критерий дает сведения об общем количестве выбросов и поэтому является главным образом гигиеническим и балансовым критерием. Он не слишком полезен при ограничении выбросов.

2. Массовая концентрация выброса С. Масса выделяющихся загрязняющих веществ, отнесенная к единице объема газа при условиях сухого или влажного газа, стандартизированных по температуре и давлению (температура 0°С и давление 101,325 кПа).

Такой «концентрационный критерий» весьма полезен для технологии и контроля загрязнений, поскольку он выражает концентрацию и степень отделения загрязняющего вещества в отходящем газе и позволяет предложить варианты очистки загрязненных газов.

, кг / м3, (1.3)

где V — скорость газа.

Этот показатель выражают в мг/м3 или г/м3. Иногда применяют соотношения объемных единиц, имеющих преимущества безразмерных параметров (%, ppm, ppb), хотя они и не соответствуют рекомендациям Всемирной организации здоровья (ВОЗ).

В американской литературе в качестве объемных критериев используют величины ppm и ppb, особенно для газов (1 ppmоб = 1 см33), а иногда и в виде массовых величин для твердых веществ (1 ppmмасс = 1мг/кг). При очень малых концентрациях в воздухе пользуются данными в ppb, соответствующих 1:109 (1 ppbоб = 1 мм33) (109 носит в Америке наименование биллион, а в Европе — миллиард). Зарубежная газоаналитическая аппаратура градуирована также в размерности миллионных ppm или миллиардных ppb долей по объему. В связи с этим возникает необходимость пересчета объемных долей на концентрации, выраженных в мг/м3.

В табл. 1.8 приведены формулы пересчета концентраций газов и паров одной размерности в другую (при температуре 0°С, давлении 760 мм рт. ст.).

Таблица 1.8 Формулы пересчета концентрации паров и газов
Исходная концентрация мг/л (г/м3) мг/м3(мкг/л) % (объемн.) ppm (см33) ppb (мм33)
мг/л (г/м3)   103 22,4.10–1 22,4.103 22,4.106
мг/м3(мкг/л) 10–3   22,4.10–4 22,4/М 22,4.103
% (объемн.) 4,46 ,10–1 М 4,46 ,10+2 М   104 107
ppm (см33) 4,46 ,10–5 М 4,46 ,10–2 М 10–4   103
ppb (мм33) 4,46 ,10–8 М 4,46 ,10–5 М 10–7 10–3  
где М — молярная масса.

Концентрацию рассчитывают по уравнению:

,

где F — фактор пересчета; а — значение концентрации в исходной размерности; b — то же, в искомой размерности. Фактор пересчета находят по месту пересечения строки исходной концентрации с графой искомой размерности.

Например, пересчитаем 20 ррm диоксида серы (М = 64,06) на мг/м3:

мг/м3.

3. Коэффициент выброса М К. Представляет собой отношение массы выделившегося загрязняющего вещества к массе или другой величине, выражающей количество продукции промышленного источника. Он является технологически — продукционным критерием и выражается в кг/т или кг/кВт ч.

Такой критерий труднее определить, т. к. помимо упомянутых выше данных необходимо непрерывно фиксировать выход продукции источника загрязнения. Определение МК для различных предприятий, производящих одинаковую продукцию, позволяет выделить то из них, которое создает рациональную основу для установления более низких пределов для остальных предприятий.

, (1.4)

Р — количество продукции, произведенное за единицу времени.

Параметр М К введен во многих странах, но всеобщее применение этого показателя потребует времени для установления их реалистических значений.

4. Удельный региональный выброс МF. Представляет собой массовый критерий, отнесенный к единице площади региона. Выражается в т/(км2×г). Например, удельный региональный выброс диоксида серы составляет в Италии 10,2 т/(км2×г), в Испании 4,1 т/(км2×г).

, (1.5)

где å М — суммарное количество однотипных выбросов загрязняющих веществ от всех источников в рассматриваемом регионе; F — площадь рассматриваемого региона.

Качественные критерии используются в дополнении к количественным. К ним относятся плотность и чернота дыма, его способность поглощать или отражать свет, запах и т. д. Наиболее распространен критерий плотности дыма, используемый в основном в целях контроля. При этом используются специальные таблицы сопоставления плотности дыма и массовой концентрации.

Оценка выбросов от отдельного источника производится по следующим показателям:

1. Расход выбросов (в м3/ч или м3/с). Необходимо знать макси­мальный, минимальный и средний объем, а также пиковые скачки, если таковые предполагаются. Эти сведения необходимы, поскольку степень очистки газов в большинстве аппаратов зависит от расхода.

2. Температура выбросов и ее возможные колебания (сред­няя, минимальная, максимальная, пиковые скачки). Нижний предел температуры определяет опасность конденсации паров, верхний — опасность деформации и термического разрушения конструктивных элементов.

3. Температура конденсации паров агрессивных жидкостей.

4. Химический состав парогазовой фазы выброса (объемная доля компонентов, %).

5. Свойства дисперсной фазы:

— химический состав;

— дисперсный состав;

— истинная и насыпная плотность;

— абразивные свойства;

— концентрация, мг/м3;

— удельное электрическое сопротивление;

— способ образования частиц дисперсной фазы (дробление, конденсация, возгонка, сжигание топлива и др.), а также данные по их мор­фологии.

6. Массовый поток выброса или массовая концентрация выброса.

7. Другие специфичные особенности выбросов: влажность, давление, линейная скорость и т. д.

Определение основных показателей выбросов осуществляется при инвентаризации. Инвентаризация выбросов представляет собой систематизацию сведений об их количестве и составе, о распределении источников по территории (ГОСТ 17.2.1.04-77). При этом определяются параметры источника выбросов: высота и диаметр, а также временной режим работы источников.

Основной целью инвентаризации выбросов загрязняющих веществ является получение исходных данных для:

— оценки степени влияния выбросов загрязняющих веществ предприятия на окружающую среду (атмосферный воздух);

— установление предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как в целом по предприятию, так и по отдельным источникам загрязнения атмосферы;

— организация контроля соблюдения установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

— оценки экологических характеристик, используемых на предприятии технологий;

— планирование воздухо-охранных работ на предприятии.

Расчёт выбросов загрязняющих веществ производится с использованием удельных показателей, т. е. выбросов загрязняющих веществ, приведённых к единице времени, оборудования, массе получаемой продукции или расходуемых материалов.

На основании проведенной инвентаризации ведется учет источников, и заполняются типовые формы первичной документации, включающие три журнала (приложение №1):

1) учета стационарных источников загрязнения и их характеристик (форма №ПОД-1). Заполняется непосредственно после выполнения измерений по ряду показателей.

2) учета выполненных мероприятий по охране атмосферного воздуха (форма №ПОД‑2). Заполняется один раз в квартал и служит для текущего учета сроков, объемов и результатов внедрения мероприятий по охране воздушного бассейна

3) учета работы газоочистных и пылеулавливающих установок (форма №ПОД-3). Заполняется ежедневно и служит для учета фактической продолжительности работы газопылеулавливающих установок

Работа по проведению инвентаризации должна включать следующие этапы:

— ознакомление с технологическими процессами, выполняемыми на предприятии;

— составление перечня всех выделяющихся загрязняющих веществ и источников;

— проведение обследования источников выделения и загрязнения атмосферы, эффективности пылегазоочистного оборудования, определение их характеристик.

При инвентаризации выбросов должны использоваться непосредственные инструментальные замеры в соответствии с действующими стандартами и рекомендованными методиками. По каждому источнику определяется расход газа, и отбираются пробы для определения концентраций различных примесей. По этим данным рассчитываются секундные и годовые выбросы (мощность выбросов). К сожалению, очень часто, организация, проводящая инвентаризацию, не выполняет натурных замеров и анализов, а пользуется расчетными отраслевыми методиками. В этом случае результате инвентаризации могут оказываться ложными.

Инвентаризация должна проводиться один раз в пять лет. В случае реконструкции и изменения технологии производства, предприятие производит уточнение ранее полученных данных.

В ходе проведения инвентаризации могут допускаться ряд ошибок, характер которых и их источники приведены в табл. 1.9.

Определение гидродинамических параметров выбросов. Наиболее важными термодинамическими параметрами выбросов являются скорость и расход газа, температура и влажность.

Место для проведения измерений выбирается с таким расчетом, чтобы эти измерения обеспечивали получение наиболее достоверных данных. Так как обычно места измерений используются и для отбора проб аэрозольных частиц, то желательно выбирать вертикальные участки газоходов.

Измерительное сечение должно располагаться на прямом участке газохода с установившимся газовым потоком, где отсутствуют возвратные или вращательные движения газа. Желательно, чтобы измерительное сечение находилось от места возмущения на расстоянии 5–6 диаметров газоходов или более и 3–4 диаметров газохода до места возмущения (задвижка, дроссель, повороты и т. д.). Если нельзя выбрать мерное сечение, отвечающее этим требованиям, то можно проводить измерения на прямолинейном участке газохода, разбив его в направлении движения газа. Минимальная длина прямого участка перед местом отбора составляет 2 D, а после него 0,5 D. Скорость газа в измерительном сечении должна быть не менее 4 м/с.

Определение расхода выбросов. Определить объемный расход можно непосредственно, используя дроссельные устройства (например, камерные диафрагмы), ротаметры или через скорость движения газов. В последнем случае используются пневмометрические трубки и микроманометр, термоанемометр.

Измерение скорости термоанемометрами основано на законе вынужденной конвективной теплоотдачи от предельно обтекаемого потоком тела, обогреваемого стабилизированным источником тела.

Определение скорости и расхода газа пневмометрическими трубками. Пневмометрические трубки предназначены для измерения статического, динамического и полного давлений газового потока. Зная динамическое давление и плотность газа, можно определить линейную скорость газового потока в точке замера.

Измерение расхода газа с помощью пневмометрических трубок обладает рядом преимуществ перед другими методами. Для них не нужны длинные участки для равномерности потока, поскольку эти приборы служат для измерения локальных скоростей. Трубки невелики по размерам, поэтому их можно ввести через небольшие штуцеры; они не создают добавочного сопротивления потоку и часто из-за сложности конфигурации газоходов являются единственными приборами для измерения скорости газопылевого потока.

Рис. 1.14. Трубка Прандтля
Таблица 1.9 Ошибки и источники ошибок в процессе инвентаризации выбросов  
Ошибки Потенциальные источники ошибок
Неучтенные предприятия или источники выбросов Системы инвентаризации и разрешения не согласуются по фазе; ошибки в оценке потенциальных источников выброса; потеря документов; проблемы с регистрацией данных для компьютера
Двойной учет одних и тех же предприятий или источников выброса Изменение наименования; использование источников с одинаковыми данными с различной схемой нумерации для источников
Недостаток технологических или технических данных Двусмысленная форма запроса данных; умышленное уничтожение данных служебным персоналом предприятия; неадекватное осуществление процедур; неадекватный контроль за проектом, т. е. отсутствие опытной проверки объема инвентаризации
Ошибочные технические данные Ошибочная интерпретация инструкции о запросе данных; допущение о принятых единицах, ошибочные пересчеты и т. п.; умышленная ложная информация со стороны предприятия, неразборчивый почерк
Неточность данных о размещении предприятия Регистрация координат административного корпуса предприятия вместо координат цехов предприятия; неспособность технических работников «читать» карту
Непоследовательная классификация на площадные и точечные источники Неспособность разработать разграничения при инвентаризации
Неточные или устаревшие данные Использование то первичных, то вторичных данных без выбора четкой установки
Ошибки в расчетах Перестановка при округлении; ошибки, связанные с десятичной системой; неправильные входные данные для калькулятора; ошибочное использование данных об объеме выбросов
Ошибки в оценке объема выбросов Неточные данные об объеме выбросов; применение неправильных значений объема выбросов; ошибки в оценке используемого сырья; некорректная интерпретация комбинированных источников, ошибки в единицах измерения при переходе на другую систему
Ошибки при сообщениях о величине выбросов на порядок величины Неправильная запись классификационного кода источника для последующих машинных расчетов, связанных с выбросами

Пневмометрическая трубка имеет два канала (рис. 1.14), один из которых воспринимает полное давление, а другой — только статическое. При подключении обоих каналов к показывающему прибору таким образом, чтобы воспринимаемые давления были направлены навстречу друг другу, прибор покажет разность между полным и статическим давлениями, т. е. динамическое давление. В качестве показывающего прибора могут применяться U-образные манометры, тягонапоромеры ТНЖ, микроманометры.

В зависимости от конструкции статическое давление воспринимается пневмометрической трубкой с большими или меньшими отклонениями от его истинной величины, что в свою очередь влечет за собой некоторое искажение при замерах динамического давления. Поэтому величины динамических давлений, полученных с помощью пневмометрических трубок, приходится умножать на поправочный коэффициент K тр, являющийся безразмерной величиной, представляющей собой отношение истинного значения P д, Па, к замеряемой его величине Px:

, (1.6)

На рис. 1.14–1.16 приведены конструкции пневмометрических трубок.

Трубка Прандтля имеет головку (рис. 1.14) с полусферическим наконечником, устанавливаемую параллельно движению газов. В головке есть центральное отверстие, соединяющееся с одним из каналов трубки. Через этот канал на показывающий прибор передается давление, соответствующее полному давлению движущегося потока, набегающего на полусферический наконечник. На боковой поверхности головки сделаны щелевые отверстия, сообщающиеся с другим каналом трубки. Эти отверстия воспринимают и передают на показывающий прибор лишь статическое давление, причем почти без искажений благодаря небольшой ширине щелей и их расположению в зоне нулевого динамического давления. Трубка Прандтля дает погрешность до 2%. При отклонениях трубки от оси потока не более 15° ее можно не тарировать. Основной недостаток трубки — при запыленности газов свыше 10 г/м3 она быстро забивается пылью.

Трубка конструкции НИИОгаза (рис. 1.15) для замера статического давления имеет фасонный вырез и припаивается перед стержнем трубки полного напора. Показания динамического напора трубки этой конструкции почти вдвое больше действительного, что важно при измерении небольших скоростей. Конструкция трубки позволяет легко продувать и прочищать ее, что дает возможность многократных измерений без засорений.

Рис. 1.15. Трубка НИИОгаза
Рис. 1.16. Трубка Гинцветмета

Трубка конструкции Гинцветмета (рис. 1.16) цилиндрического профиля имеет два канала(для измерения полного и статического напоров), заключенные в оправляющую их трубку большого диаметра. Наконечник оправляющей трубки имеет два отверстия, соединенных с внутренними трубками (лобовое — с трубкой для измерения полного напора, тыльное — статического напора). Достоинством пневмометрической трубки Гинцветмета является стабильность показаний при отклонении оси отверстий от оси пылегазового потока до 20°. Она мало чувствительна к забиванию пыли.

Скорость движения газов, как при ламинарном, так и при турбулентных режимах неодинакова в разных точках сечения газопровода. Поэтому скорость газового потока, измеренная с помощью пневмометрической трубки и микроманометра, является скоростью, характеризующей конкретную точку сечения газопровода. Для определения средней скорости движения потока необходимо измерять скорость в различных местах сечения, условно разделяя его на ряд равновеликих площадей.

Если газоход имеет прямоугольное сечение, его разбивают на площади, подобные сечению газохода, плоскостями, параллельными его стенкам, и измерения производят в центре каждого полученного прямоугольника (рис. 1.17). Сторона такого прямоугольника не должна превышать 150–200 мм. Минимальное число измерительных точек — три в каждом направлении. На двух перпендикулярных сторонах газохода по осям, на которых расположены центры прямоугольников, прорезают отверстия диаметром 50 мм и в этих местах приваривают короткие (25–30 мм) штуцера из отрезков труб с внутренним диаметром 50 мм, которые закрывают металлической крышкой с резьбой. Для поддержания трубки во время замеров рекомендуется приваривать к газоходу перпендикулярно по оси рядом со штуцером стальной пруток.

Рис. 1.17. Разбивка газохода на равновеликие площади

Газоходы круглого сечения разбивают на ряд концентрических колец с равновеликими площадями, и измерение производят по двум взаимно перпендикулярным диаметрам, для чего к стенкам газохода приваривают два штуцера. Расстояние между штуцерами — четверть окружности газохода.

Можно считать, что достаточно надежные результаты могут быть получены, если газоходы круглого сечения будут разбиты на следующее число колец:

 

Диаметр газохода, мм 200 200–400 400–00 600–800 800–1000 1000

Число колец 3 4 5 6 8 10

 

Расстояние до центра газохода до точки замера li определяется по формуле

, м (1.7)

где R — радиус газохода, м; n — число колец, на которые разделена площадь газохода; i — порядковый номер кольца (считая от центра).

После определения динамического давления в каждой выбранной точке определяются соответствующие скорости газопылевого потока по формуле:

, (1.8)

где P д — динамическое давление, Па; rг — плотность газа, кг/м3.

Расход газа через данное сечение определяется по формуле:

, м3/с (1.9)

где v 0 — скорость газа в центре газохода, м/с; S — площадь сечения газохода, м2; aср коэффициент распределения скорости по сечению газохода.

Величина a ср исчисляется по формуле:

, (1.10)

где n — число точек измерения по сечению газохода.

Величины a1, a2, … a n рассчитываются как отношение значений скорости в точке измерения к скорости в центре газохода.

Определение влажности. Для измерения влажности используются два метода: психрометрический и конденсационный.

Психрометрический метод применяют для измерения влажности газов, температура которых не превышает 60°С. Метод основан на косвенном определении парциального давления водяных паров по показаниям температуры влажного и сухого термометров, последовательно обтекаемых струей газа. Предложено большое число различных конструкций психрометров, в основном отличающихся деталями и материалами, из которых они изготовлены.

Конденсационный метод основан на измерении количества влаги в пробе газа известного объема, отбираемого из газохода, путем охлаждения его ниже точки росы. Влажность определяют как сумму сконденсированной влаги, отнесенной к единице объема газа, прошедшего через конденсатор, и абсолютной влажности насыщенного газа после конденсатора.

Определение температуры. Измерение температуры выбросов чаще всего осуществляется термометрами и термическими преобразователями температуры (термопарами).

Температуру следует измерять там же, где измеряют скорость, давление, влажность и другие параметры потока.

Число измерительных точек для измерения температуры определяют в зависимости от диаметра газохода:

 

D < 1 м n = 1

1 м < D < 2,5 м n = 2

D > 2,5 м n = 4

 

Среднюю температуру газа надо измерять в ядре потока, поэтому измерительные точки надо располагать следующим образом:

для n = 1 — на оси газохода;

для n > 1 — по кольцу от 1/6 до 1/3 диаметра.

Измерение температуры в каждой точке осуществляется не менее 3 раз.

Определение запыленности газового потока. Основным методом определения запыленности газового потока является весовой (см. гл. 1.2). При этом необходимо соответствующим образом осуществить отбор проб пыли из газового потока.

На частицы пыли, взвешенные в газовом потоке, действует множество сил, величина и характер воздействия которых на частицу, весьма разнообразны. Хотя движение частиц под действием этих сил становится более хаотичным, концентрация же пыли в поперечном сечении газохода распределяется более равномерно, по сравнению с распределением скоростей. Распределение концентрации, т. е. профиль запыленности газа, зависит от множества факторов: природы и размеров частиц, диаметра газохода, скорости пылегазового потока и удаленности от источника пыли, поэтому теоретически рассчитать распределение пыли достаточно сложно.

Возможны три варианта профилей запыленности газа.

 

 

Крупная пыль Переходный Мелкая пыль

> 180 мкм профиль < 5 мкм

 

 

Вследствие неравномерности запыленности по сечению, для определения средней концентрации замеры должны проводиться с разбивкой сечения на равновеликие площадки, также как и при определении расхода воздуха пневмометрическими трубками. Подобное определение запыленности является трудоемким, поэтому на практике запыленность определяют по оси газохода, при соблюдении условий, которые будут указаны ниже.

Рис. 1.18. Установки для определения запыленности газов методами внешней (а) и внутренней (б) фильтрации: 1, 8 — термометры; 2 — заборная трубка; 3 — трансформатор; 4 — пневмометрическая трубка; 5 — фильтр; 6 — патрон; 7 — диафрагма; 9, 13 — манометры; 10 — реометр; 11 — микроманометр; 12 — воздуходувка; 14 — аллонж     Рис. 1.19. Пылеотборная трубка НИИОГаз с электрическим обогревом: а — трубка; б — сменный наконечник; 1 — корпус; 2 — шейка; 3 — наконечник; 4 — стальная трубка диаметром 4–6 мм; 5 — нихромовая обмотка; 6 — асбестовая изоляция; изолирующая шайба

При отборе пробы пыли в газоходе используют методы внутренней и внешней фильтрации (рис. 1.18). При внутренней — фильтрующее устройство устанавливают непосредственно за зондом, при этом исключается пробоотборная трубка. При внешней — фильтрующее устройство располагают за газоходом на любом расстоянии от зонда и соединяют с ним пробоотборной трубкой. Метод внешней фильтрации более удобен в работе, но менее точен (использование пылезаборной трубки вносит дополнительные погрешности). Метод внутренней фильтрации более точный, но значительно более трудоемкий, т. к. при замене фильтра требуется извлекать зонд из газохода.

При пробоотборе основным является условие изокинетичности, т. е. скорость газа в пробоотборной трубке должна быть равна скорости газа в воздуховоде.

При скорости пробоотбора меньше скорости газового потока частицы пыли, вследствие инерционности, не полностью следуют движению газа и поэтому получается заниженная концентрация пыли по отношению к основному потоку. Кроме того, дисперсность пробы в этом случае ниже, чем в основном потоке. При скорости пробоотбора больше скорости газового потока наоборот получается завышенная концентрация пыли по отношению к основному потоку. Дисперсность пробы в этом случае выше, чем в основном потоке.

При отборе пыли с частицами менее 5 мкм строгое соблюдение изокинетичности не требуется.

Для соблюдения изокинетичности используют специальные пылеотборные трубки со сменными наконечниками (рис. 1.19) Расчетный диаметр наконечников определяется по специальным номограммам (рис. 1.20) или расчетным методом.

Рис. 1.20. Номограмма для подбора диаметра наконечника пылезаборной трубки

В последнее время, в некоторых источниках, представляются данные, указывающие, что при соблюдении условии изокинетичности получаются непостоянные и заниженные, по сравнению с фактическими, величины пылесодержания. Несмотря на это, условие изокинетичности является обязательным при отборе проб пыли.


Поделиться с друзьями:

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.096 с.