Полная версия

Главная arrow Экология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Зависимости для инженерного расчета испарения вредных веществ со свободной поверхности жидкости для различных аэрогидродинамических случаев

Испарение вредных веществ со свободной поверхности жидкости при пленочном режиме

При таком режиме около поверхности жидкости создается пленка неподвижного воздуха сравнительно большой толщины.

Перенос вещества с поверхности через эту пленку обеспечивается диффузией. Диффузионный процесс переноса вещества характеризуется произведением определяющих процесс критериев Gr' • Pr' < 1.

При испарении жидкости из глубокого сосуда количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух (г/ч), вычисляют по формуле

где Dj — коэффициент диффузии паров жидкости, см2/ч; F — площадь сосуда, м2; С, — концентрация компонента в газовой смеси, мг/м3: h — глубина, считая от верхнего край сосуда до поверхности жидкости, м; В — барометрическое давление, Па; рш — парциальное давление паров на некотором удалении от источника, Па; рЖ1 парциальное давление паров над поверхностью жидкости при температуре испарения, Па; кх коэффициент, учитывающий понижение температуры поверхности испарения; к2 — коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарения.

При испарении жидкости с малых поверхностей (например, с шарика ртути) количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух (г/ч), определяется по формуле

где F — поверхность испарения, м2; рж1 парциальное давление пара над поверхностью жидкости, Па; р — плотность паров жидкости, кг/м3.

Испарение вредных веществ со свободной поверхности жидкости при ламинарном и локонообразном режимах

Ламинарный и локонообразный режимы движения воздуха наружной среды вблизи поверхности испарения наблюдаются при

При испарении со смоченных вертикальных стенок можно считать, что

Если испарение происходит с горизонтальной поверхности жидкости, пары которой легче воздуха или наружной среды, то:

а если пары тяжелее воздуха или наружной среды, то:

Ниже приведены формулы для определения количества испаряющихся веществ с горизонтальной и вертикальной поверхностей в зависимости от разности концентраций и разности парциальных давлений.

1. Пары испаряющейся жидкости легче воздуха или наружной среды (поверхность испарения горизонтальная):

где G — количество испаряющихся веществ, г/ч; F — площадь испарения, м2; L — определяющий размер поверхности (диаметр, сторона квадрата, меньшая сторона прямоугольника или для поверхности неправильной формы L = vF), Мн ср молекулярная масса паров наружной среды; Mt молекулярная масса паров определяемого вещества; рн ср — плотность наружной среды над поверхностью жидкости; рж и р0 парциальные давления паров над поверхностью жидкости и в наружной среде, Па; Сж и С0 — концентрации паров над поверхностью жидкости и в наружной среде, г/м3; к]коэффициент, учитывающий понижение температуры поверхности испарения; к2 коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарений; Д — коэффициент диффузии паров жидкости, см2/с.

2. Пары испаряющейся жидкости тяжелее воздуха или наружной среды (поверхность испарения горизонтальная) М-, > Л/н ср:

3. Пары испаряющейся жидкости легче (или тяжелее) воздуха или наружной среды (поверхность испарения вертикальная):

Испарение вредных веществ со свободной поверхности жидкости при турбулентном режиме

Турбулентный режим движения воздуха (наружной среды) вблизи поверхности испарения наблюдается при

Приведем три варианта турбулентного течения при расчете испарения вредных веществ.

1. Пары испаряющейся жидкости легче воздуха или наружной среды М( < Мн ср (поверхность испарения горизонтальная):

2. Пары испаряющейся жидкости тяжелее воздуха или наружной среды М; > Мн с . (поверхность испарения горизонтальная):

3. Пары испаряющейся жидкости легче (или тяжелее) воздуха или наружной среды (поверхность испарения вертикальная):

Все приведенные формулы относятся к испарению при естественной конвекции.

Испарение вредных веществ со свободной поверхности жидкости при вынужденной конвекции газового потока

В потоке воздуха (вынужденная конвекция) количество испаряющейся жидкости (г/ч) описывается уравнением

где v — скорость движения воздуха над поверхностью испарения,

м/с.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Назовите существующие методы определения количества вредных веществ, поступающих в окружающую среду.
  • 2. Как рассчитывают выбросы от трубопроводов и оборудования, находящихся под давлением?
  • 3. Как рассчитывают выбросы от трубопроводов и оборудования, находящихся под разряжением?
  • 4. Опишите зависимость для расчета выбросов через неплотности фланцевых соединений при Ртб >2 • 105 Па.
  • 5. Опишите зависимость для расчета выбросов через неплотности фланцевых соединений при 0,02 • 105 < Ртб < 2 ? 105 Па.
  • 6. Укажите зависимость для расчета веществ, выделяющихся через щелевой зазор.
  • 7. Приведите зависимость для расчета веществ, выделяющихся через лабиринтное уплотнение.
  • 8. Приведите зависимость для расчета веществ, выделяющихся через уплотнение валов, штоков компрессора, мешалок и реакторов.
  • 9. Как определяется выброс при «большом» и «малом» дыхании аппрата?
  • 10. Приведите зависимость для расчета вредных веществ, поступающих из жидкого объема через неплотности фланцевых соединений.
  • 11. Приведите зависимость для расчета вредных веществ, поступающих из жидкого объема через сальниковые уплотнения поршневых насосов.
  • 12. Как определяется количество вредных веществ, испаряющихся со свободной поверхности жидкости при различных аэрогидродинамических условиях?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>