Димова труба

8.10. Розрахунок димової труби

Розрахунок димової труби полягає в правильному виборі її конструкції і підрахунку висоти, що забезпечує допустиму концентрацію шкідливих речовин в атмосфері.

Розрахуємо мінімальну висоту димаря.

Діаметр гирла димової труби D0. м, визначається за формулою:

де N - передбачуване число димових труб (приймаємо N = 1);

w0 - швидкість димових газів в гирлі димової труби, м / с

(Приймаємо w0 = 22 м / с / 8 /);

V - об'ємна витрата димових газів, м 3 / с,

де В - сумарний витрата палива на станцію, кг / с;

VГ - питомий об'єм димових газів, м 3 / кг,

де - питомий об'єм димових газів, відповідний теоретично необхідного обсягу повітря, м 3 / кг,

Обсяги продуктів згоряння підраховуються за формулами:

Тоді дійсний обсяг газів:

З урахуванням щільності палива маємо:

Сумарний витрата палива усіма котлами:

де ВР - розрахункова витрата палива на один котел, кг / с;

n - число котлів.

В = 7,99 * 4 = 31,96 кг / с.

Тоді об'ємна витрата димових газів:

V = 19 * 31,96 = 607,24 м 3 / с.

Діаметр гирла димової труби:

Висота димової труби Н, м, визначається за формулою:

A - коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери (для даного регіону А = 200);

m і n - коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з труби;

ГДК - гранично допустима концентрація будь-якого елементу в атмосфері, мг / м 3;

CФ - фонова концентрація шкідливих речовин, обумовлена ​​зовнішніми джерелами загазованості, мг / м 3;

М - масовий викид шкідливих речовин в атмосферу, г / с;

- різницю температур димових газів і атмосферного повітря, 0 С.

Різниця температур визначається формулою:

Т - температура повітря самого жаркого місяця о 13 годині дня

Фонова концентрація СФ залежить від промислової розвиненості району споруди станції. Оскільки місто Сизрань може вважатися великим промисловим центром, то фонова концентрація велика: СФ = 0,025 мг / м 3.

Оскільки в паливі відсутній сірководень, будемо вести розрахунок тільки по викидах діоксиду азоту NO2. ГДК за вмістом в повітрі цього елемента становить 0,085 мг / м 3.

Масовий викид діоксиду азоту визначається стать формулою:

де q4 - втрати теплоти від механічної неповноти згоряння палива (при спалюванні газоподібного палива q4 = 0%);

- поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на вихід оксидів азоту якості палива, що спалюється (для газоподібного палива, при відсутності вмісту в ньому N, = 0,9);

- коефіцієнт, що враховує конструкцію пальників (для вихрових пальників = 1);

- коефіцієнт, що враховує вид шлаковидалення (= 1);

- коефіцієнт, що характеризує ефективність впливу рециркулює газів в залежності від умов подачі їх в топку (= 0);

r - ступінь рециркуляції відпрацьованих газів (r = 0%);

- коефіцієнт, що характеризує зниження викиду оксидів азоту при подачі частини повітря крім основних пальників (= 1).

К - коефіцієнт, що характеризує вихід оксидів азоту, кг / т;

де D - паропродуктивність котла, т / год;

Отже масовий викид оксиду азоту:

Для того, щоб визначити коефіцієнти m і n, необхідно знати висоту труби. Тому розрахунок ведеться методом послідовних наближень.

Задаємося висотою труби H = 150 м.

Коефіцієнт m визначаємо за формулою:

де f - безрозмірний параметр, який визначається за формулою:

;

.

Коефіцієнт n залежить від параметра VМ. який визначається за формулою:

Оскільки VM> 2, то n = 1.

Отже визначаємо висоту димаря за формулою 85:

Приймаємо найближче до отриманого значення висоти димової труби з стандартного ряду Н = 150 метрів, що збігається з раніше прийнятим значенням. Вибираємо залізобетонну конструкцію димаря з природно-вентильованим зазором.

Визначимо максимально можливу приземному концентрацію діоксиду азоту за формулою:

де КР - безрозмірний коефіцієнт, що враховує рельєф місцевості (для рівній місцевості КР = 1/12 /);

Перевіримо дотримання умов екологічної безпеки по концентрації шкідливих речовин в атмосфері. Перевірити можна за допомогою двох формул:

0,082<0,085, условие соблюдается;

;

0,67<1, условие соблюдается.

Відстань від димової труби, на якому досягається це значення максимальної приземної концентрації визначимо за формулою:

де d - безрозмірний коефіцієнт, який визначається за формулою:

.