ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм процесса рассеивания вредных веществ и характер струи выброса из "Рассеивание вентиляционных выбросов химических предприятий" Рассмотрим механизм процесса рассеивания вредных веществ в атмосфере. Пусть в начальный момент загрязняющее вещество, выбрасываемое точечным источником в атмосферу, имеет вид клуба дыма. Если это вещество тяжелее воздуха, оно будет оседать на землю. Допустим, что это вещество является газом и его плотность равна плотности воздуха или что оно состоит из частиц с пренебрежимо малой скоростью оседания. В этом случае скорость и направление движения загрязняющего вещества будут совпадать со скоростью и направлением перемещения воздуха, и его положение в последующее время будет определяться положением этого объема воздуха. Вентиляционные и промышленные выбросы представляют собой смесь воздуха с относительно малым количеством загрязняющих веществ. Это позволяет считать плотность выброса равной плотности чистого воздуха. [c.31] Наиболее типичным случаем рассеивания является движение газовой струи в подвижной среде, т. е. при горизонтальном перемещении воздушных масс атмосферы. [c.31] Поток загрязняющих веществ от точечного источника непрерывного действия движется вместе с воздушными массами, перемещаемыми ветром турбулентные вихри изгибают, разрывают поток и перемешивают его с окружающими воздушными массами. Некоторые вихри вызывают диффузию струй выброса, другие заставляют струю извиваться в вертикальной и горизонтальной плоскости. Молекулярная диффузия в этом процессе практически не играет никакой роли. [c.31] При выбросах через высокие трубы или при факельном выбросе в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под действием вертикальных потоков. [c.31] Форма струи, вытекающей из трубы, зависит в основном от вертикального градиента температуры вблизи трубы. Температура нижнего слоя атмосферы может колебаться в широких пределах по высоте. Каждому типичному случаю температурной стратификации соответствует определенный характер формы струи, выбрасываемой из свободно стоящей трубы. [c.31] Различают три основные формы струи (рис. 3.2) волнообразную, конусообразную и веерообразную (приподнятую и задым-ляющую). [c.31] Волнообразная струя (рис. [c.32] При падении температуры по высоте менее 1 °С на 100 м состояние атмосферы устойчиво. Для этих условий в большинстве случаев газовый факел имеет форму конуса с горизонтальной осью (рис. 3.2,6). Расчетная концентрация загрязняющих веществ в этом случае близка к фактической. Такая форма струи наиболее часто наблюдается во влажном климате днем или ночью. Благоприятствует рассеиванию загрязняющих веществ облачная и вет-ренная погода. Конусная струя касается земли на большем расстоянии от трубы, чем волнообразная. [c.32] Веерообразная струя (рис. 3.2, в, г) образуется при температурной инверсии или при температурном градиенте, близком к изотермическому, что характеризует очень слабое вертикальное перемешивание. Образованию веерообразной струи благоприятствуют слабые ветры, чистое небо и снежный покров. Такая струя наиболее часто наблюдается в ночное время. [c.32] В большинстве случаев веерообразные струи дыма не считаются неблагоприятными, несмотря на то, что вертикальное рассеивание загрязнений мало. [c.32] Это обусловлено тем, что при инверсионных условиях и нейтральной плавучести выброса загрязнение не стремится приблизиться к земной поверхности. [c.32] Если инверсионный слой оканчивается ниже устья трубы и затем начинается падение температуры, что наблюдается в течение 1—3 ч при заходе солнца, образуется веерообразная приподнятая струя. В этом случае загрязнение атмосферы приземного слоя значительно ниже расчетного, так как инверсионный слой служит естественной преградой, предотвращающей опускание загрязняющих веществ на землю. [c.33] Значительный по высоте инверсионный слой над устьем трубы приводит к обратному явлению. Образуется веерообразная задымляющая струя. При этом инверсионный слой является преградой для нормального рассеивания загрязняющих веществ, которые в больших концентрациях попадают в приземный слой воздуха. При расположении инверсионного слоя над устьем трубы он действует как крышка , а развивающиеся конвективные вихри перемешивают струю в пределах примыкающего к земле неустойчивого слоя. При таких условиях возможно увеличение приземных концентраций загрязняющих веществ в окрестностях трубы до самых больших значений примерно в течение 30 мин. Если рост неустойчивого слоя атмосферы замедлен или совсем отсутствует, например-при морском бризе, то задымление может существовать в течение многих часов и распространяться на значительную длину, [5]. [c.33] Для промышленйых установок выбросы через трубу большой высоты имеют преимущество перед факельным выбросом, так как в ряде случаев высокая труба позволяет устранить нежелательное влияние инверсионного слоя, находящегося ниже ее устья (рис. [c.33] Вернуться к основной статье