8/17/2019 DMIP

1/16

  Universitatea Politehnica Bucuresti

Facultatea de Stiinta si Ingineria Materialelor

 

Dispersia şi MonitorizareaImisiilor Poluante

TEMA DE PROIECT

1

8/17/2019 DMIP

2/16

Sa se determine concentratia limitata a gazelor de ardere la distanta de 1200 m de la bazacosului unui agregat termic metalurgic.

Debitul de combustibil este 20 m!"h.Inaltimea a#ei $etului este z%&0 m'iar viteza vantului v%&'( m"s.Se va alege ti)ul de teren deasu)ra caruia trece $etul de gaze.

Se vor determina*

1.+olumul de aer necesar arderii combustibilului

2.+olumul de gaze )rovenit din arderea combustibilului

!.Densitatea combustibilului si cea a gazelor arse

.,oncentratia ma#ima de gaze )oluante

(.Inaltimea a#ului $etului de gaze

&.Distanta relativa

-.,oncentratia reala la distanta considerata

,ombustibilul olosit este gazul de cocserie/

,om)ozitia combustibiluluiabel nr.1

Component H2 CH4 CO N2

Procent 63 25 5 7

eactiile de ardere ale combustibilului*

abel nr 2

Reactia Efectul termic al reactiei

kJ/kmol kJ/kg kJ/m3 N

CO!"5O2#CO2 2$5%!76 &!%&!2 &2%623

2

8/17/2019 DMIP

3/16

H2!"5O2#H2O'ap 24&%645 &2!%$22 &!%742

CH42O2#CO22H2O'ap $!4%232 5!%!62 35%73(

 

1 ,alculul arderii gazului de cocserie*abel nr.!

  )ntra in proce*ul +e ar+ere Pro+u*e +e ar+ere"m3 N

  Com,"& m3 N -er .m3 N/m3 N com,% CO2 H2O O2  N2   0otal

Comp 1 m3 N O2  N2 0otal

CO 5 !"!5 !"!25 !"!(4 !"&&( !"!5 !"!7

3"&5$4

!"3

&"&3

!

3"22$4

CH4 25 !"25 !"5 &"$$ 2"3$ !"25 !"5

H2 63 !"63 !"3&5 &"&$44 &"4((4 !"63

 N2 7 !"!7

&!! &"!!! &"$4 3"&5$4 3"(($4 !"3 &"&3 ! 3"22$4 4"65$4

ᵠa#& participatii !"2& !"7( & !"!64 !"2425 ! !"6(3 &

ᵠa#&"& m3 N !"(24 3"4742 4"3($2 !"3 &"&3 !"!$4 3"544 5"!5$

  participatii !"2& !"7( & !"!5( !"2234 !"!&66 !"7 &

2 ,alculul volumului s)eciic de aer necesar arderii

& m3 N CO%%!"5m3 N O2

!"!5 m3 CO!"!25 m3 O2

em)eratura de ardere a combustibilului

i i i H h r = ×∑

  (1)

  Hi - puterea calorica a com,u*ti,ilului".kJ/m3 N

iefectul termic". kJ/m3 N

r iparticipatia ".1

Hi = 4 4 2 2CO CO CH CH H H  h r h r h r  ∗ + ∗ + ∗  (2)

3

8/17/2019 DMIP

4/16

Hi =5 25 63

&2623 3573( &!742 63&"&5 $(34"75 6767"46&!! &!! &!!

  i H ∗ + ∗ + ∗ ⇒ = + +

Hi#&6333 kJ/m3 N

Se calculeaza ental)ia gazelor la tem)eratura teoretica de ardere

!i dis

 ga

 H qi

v

−=

3!

i 0 -ental)ia gazelor'45

6volumul gazelor arse'4  m3

 Ng%a%/m3

 N com,%7dis%108 din 9i   3

108 din 1&!!!%&6333 &! &6333

&633"3& &!! &!

∗ = =

7dis %1&!!'!

 5"!5$

 gaν    =  m3 Ng%a%/m3 N com,%

  !!

!

&6333 &633"32(!6"22

5"!5$

2(!6"22

i

i C 

−= =

= 

Se )resu)une ca tem)eratura este cu)rinsa intre 1(00 si 1&00:,

abel nr.

8C

C

4

&5!! 35

&6!! 37

(5)

4

 gav

2 2 2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

&5!! &5!! &5!! &5!! &5!!

&

&5!!

&

&5!!

&

&5!!

&

&6!! &6!! &6!!

2

!" !5(935!4 !"7 92&66 !" 22349 27$2 !"!&669 22(2

2!6" 736 &5&6" 2 62&" 4($$ 3$" !472

23$2

CO CO N N H O H O O O

CO CO N N H O H  

i r i r i r i r i

i

i

i C 

i r i r i r i

= ∗ + ∗ + ∗ + ∗

= + + +

= + + +

= °

= ∗ + ∗ + ∗2 2

&6!! &6!!

&6!!

2

&6!!

2

!" !5(9377! !"7 92324 !" 22349 3!!& !"!&669 245$325$

O O Or i

ii C 

+ ∗

= + + += °

8/17/2019 DMIP

5/16

(6)

  &   23$2i C = °  

2   325$i C = °

! &&

2 &

&!!t i i

t t i i

−= + ×

−   :7;

2(!6" 22 23$2&5!! 9&!!

325$ 23$2

524"22&5!! 9&!!

$76

&56!

t 

t 

t 

t 

t 

t C 

−= +

−

= +

= °

  !"$5 pη    =

r p t t t η = ×   :$;

!"$59&56!

&326

r 

r 

t 

t C 

=

= °

! Densitatea gazelor arse

  :(;

5

!22"4&

i i ga

r M  ρ 

∑ ×=

!

!

3

!

!"!5(9 44 !"7 92$ !" 22349&$ !"!&66932

22" 4& 22" 4&

2"5(6 &("6 4" !2&2 !"53&2

22"4&

&"&( /

i i ga

 ga

 ga

r M 

kg m

 ρ 

 ρ 

 ρ 

∑ ×   + + += =

+ + +=

=

8/17/2019 DMIP

6/16

Densitatea gazelor arse este de 1' 1; s? )entru dierite conditii

@atura su)raeAei nClAimea deasu)rasolului

s Sursa

Plan

8/17/2019 DMIP

7/16

>?or acci+entat<

acoperita cu iar,<

P=n< la 2m   !"!$32 0e'ero'*ki

Cu con*truc@ii Aa ni'elul

acoperi?urilor 

!"2!! 0%E% Bol+ire'

Cu con*truc@ii P=n< la 3m n

8/17/2019 DMIP

8/16

Iinaltimea Letului".m

v#'iteIa 'antului".m/*

G'iteIa aerului la inaltimea *ur*ei

G#v  !  (13)

G#6"5 &"4! 

+%;' 1 m"s 

Am folosit urmatoarea formula%

  :&4;

 %2-0E2-!%(!  

&! 273 2$3hT C K = ° + =

Pentru +#2 cm

Δh=1,5·

&3

42

5"!5 2 65 543 2$3:2;

("& ("& 543

× −  + × × ÷  

 

Δh=16,84 m

>n+e

''iteIa 'antului la inaltimea co*ului +e gaIe ar*e m/*

++iametrul gurii co*ului

'c'iteIa +e e'acuare a gaIelor "m/*

0temperatura gaIelor M 

0temperatura aerului la inaltimea gurii co*ului 

(Inaltimea a#ului $etului de gaze

8

&3

42

65&"59 9 9c h

v d T T  h d 

v v T 

∗ −  ∆ = +    ÷  

8/17/2019 DMIP

9/16

 Figura 1* Jetul +e gaIe la ie?irea +in co?%

cd  are 'alori cuprin*e intre !"7%3

Aa +#2 cm

#I :&5;

#&6"$46!

G%-&'H

#inaltimea aului Letului +e gaIeQ

Aa inaltimea +e &! m #K'#6"59"5 m/*

Aa inaltimea +e 2! m#K'#6"59&"&5#7"475 m/*

Aa inaltimea +e 4! m#K'#6"59&"3!#$"45 m/*

Aa inaltimea +e 6! m#K'#6"59&"4!#("& m/*

Aa inaltimea +e $! m#K'#6"59&"46#("4( m/*

Aa inaltimea +e &!! m#K'#6"59&"5!#("75 m/*

9

8/17/2019 DMIP

10/16

Aa inaltimea +e& 2! m#K'#6"59&"54#&!"!& m/*

Aa inaltimea +e &4! m#K'#6"59&"57#&!"2!5 m/*

& Distanta relativa

 x X 

 Z =   31& 

1

8/17/2019 DMIP

11/16

 

%1('&1 la d%2 cm>n+e

+i*tanta

inaltimea aului Letului +e gaIe

- ,oncentratia reala la distanta considerata

-m ale* m#2Q *#!"&

Aa +#2 cm

C p#&"&mg/m3

Figura 2: Variaia !"#x#"#i d$ ga%$ !#&ci$ d$ va"'ar$a c'$!ici$&i"'r m i s dista&a r$"ativ* $st$ rap'rt#" x+Z,

11

&2!!&5"6&

76"$4

 x X 

 Z = = =

8/17/2019 DMIP

12/16

-m folo*it urmatoarele formule pentru +eterminarea concentratiei

3

2

25. /  p

-C C mg m

v % 

×= ×

× :&7;

 

3

maP   . / $"5

-C mg m

v % =

× ×   :&$;

2

maP   2 . mc

 %  x m

 s=

  :&(;

Aa +#2 m reIulta

C#!"372&$3mg/m3

B#+e,itul +e com,u*ti,il '4 m3/5 #cantitatea +e poluant +ifuIat in atmo*fera".m3/*

 

27!

!27! 3

3

&"&(!" 6! /

&   &"($& 27!

273

5" !5 24! !" 6! 727" 2 /

 ga

 ga- v .

kg m

- m s

 ρ 

 ρ  ρ 

= ∗ ∗

= = =+ ∗

= ∗ ∗ =

  :2!;

Densitatea la tem)eratura de 2-0 este de 0'&0

8/17/2019 DMIP

13/16

Cma#!"2&66& mg/m3

cma#24"47&72 m

Cconcentratia"

 

.mg/m3

Cmaconcentratia maima.mg/m3

Tcma+i*tanta +e la ,aIa co*ului pana la punctual in care ace*t maim are loc".m

13

8/17/2019 DMIP

14/16

14

8/17/2019 DMIP

15/16

i*tanta e*te cuprin*a intre2!! m2!!!mS

15

8/17/2019 DMIP

16/16

,oncluzii*

• coeicientul JsK atinge valoarea ma#ima de &"$' la iametrul * +m "iarminimul la ,aloarea $"& +m-

• viteza de evacuare a gazelor atinge valoarea ma#ima 0'H-(2 la diametrul de 0'-cm' iar valoarea minima este de $-$#&' la iametrul e * +m- E.ista oes+restere-

• o/ser,am +a T si T0 raman +onstante-

• inaltimea a.ei etului ramane +onstanta-

• a,em la iametrul e $"& +m ,aloare minima a inaltimii e

$"*$ aun3an pana la iametrul e * +m +u o ,aloarema.ima e *$"4&-

16