Применение метода "рассечения" при дисперсионном анализе пыли, поступающей в атмосферный воздух города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волгоградский государственный технический университет

Применение метода "рассечения" при дисперсионном анализе

пыли, поступающей в атмосферный воздух города

А.Н. Богомолов

Д.В. Белогуров

А.В. Нестеренко

М.М. Тихонова

Аннотация

Н. для оценки фракционного состава пыли, поступающей в воздушную среду. Описывается применение этого метода при обработке результатов дисперсионного анализа цементной пыли.

Ключевые слова: пыль, функция прохода, фракция, диаметр рассечения, вероятностный коридор распределения.

Опыт многочисленных исследований по оценке фракционного состава пыли, содержащейся в выбросах строительных и других производств [1, 2], выполненных с использованием методики микроскопического анализа [2-4], показывает, что вид кривой, описывающей функцию прохода, сильно зависит от доли частиц крупных фракций, хотя мелкие фракции превосходят крупные по количественному составу. При этом наличие в пробе крупных фракций носит случайный характер [5]. Это хорошо иллюстрируется видом дифференциальных кривых распределения числа и массы частиц по диаметрам (рис 1).

Рис. 1. - Дифференциальные кривые распределения по диаметрам:

- - - - - - - числа частиц; ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?????? массы частиц

В связи с этим, при мониторинге уровня запыленности атмосферного воздуха [6, 7] практически невозможно определить долю мелких частиц, например, таких, как РМ ₁₀ и РМ _2,5. Поэтому при исследовании дисперсного состава пыли предложено раздельно оценивать совокупность частиц крупных и мелких фракций с раздельным построением функций прохода для них, т.е. применять метод "рассечения" [8, 9].

В этом случае одним из основных вопросов становится выбор границы разделения на мелкие и крупные всей совокупности пылевых частиц. Диаметр рассечения может выбираться несколькими способами, но пока не выработан единый подход к определению этой границы [9].

Предположим, что нам нужно оценить содержание фракции РМ ₁₀, в выбросе, содержащем цементную пыль, результаты оценки фракционного состава которой представлены на рис.2.

Рис. 2. - Результаты исследования дисперсного состава цементной пыли в выбросе от цеха упаковки

В общем случае функции прохода для совокупности мелких фракций и для совокупности крупных фракций могут быть описаны выражениями (1) и (2) соответственно [10]:

Поскольку мы исследуем содержание частиц РМ ₁₀, то "рассечение" графиков следует проводить именно по 10 мкм, т.е. = 10 мкм. Подставив значение диаметра рассечения в зависимости (1) и (2), получаем функции прохода (3) и (4) для совокупности мелких и крупных фракций соответственно:

Графическая интерпретация выражений (3) и (4) показана на рис. 3.

Рис. 3. - Интегральные функции распределения для цементной пыли в выбросе от цеха упаковки: 1 - для мелких частиц; 2 - вероятностный коридор распределения крупных фракций

Таким образом, мелкая цементная пыль, содержащаяся в выбросах от цеха упаковки, может быть описана детерминированной кривой, например, как на рис. 3, в вероятностно-логарифмической сетке - двухзвенной ломаной, а совокупность крупных частиц - вероятностным коридором их распределения.

Литература

1. Азаров В.Н., Есина Е.Ю. О дисперсном составе пыли в системах обеспыливающей вентиляции строительных производств // Вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура. 2008. Вып. 11(30). С. 119-122.

2. Николенко М.А., Неумержицкая Н.В., Сергина Н.М., Белоножко М.В. О результатах оценки воздействия на качество атмосферного воздуха и об определении необходимой степени очистки пылевых выбросов асфальтобетонных заводов // Инженерный вестник Дона, 2015, №3. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3191/.

3. Азаров В.Н., Юркъян О.В. Сергина Н.М., Ковалева А.В. Методика микроскопического анализа дисперсного состава пыли с применением персонального компьютера (ПК) // Законодательная и прикладная метрология. 2004. №1. С. 46-48.

4. Азаров В.Н., Николенко М.А., Кошкарев С.А. Снижение выбросов систем обеспыливания с использованием дисперсионного анализа пыли в стройиндустрии // Инженерный вестник Дона, 2015, №1, Ч. 2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1р 2y2015/2838/.

5. Азаров В.Н., Жемчужный А.М. Оценка вероятности появления крупных частиц при дисперсном анализе пыли в системах аспирации // Всероссийская научная конференция "Аэрозоли в промышленности и в атмосфере". Пенза: ПДНТП, 2001. С. 61.

6. Pasquill F. Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling: Part П. Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. ЕРА-600/4-76-030b. U.S. Environmental Protection Agency. 1976. 44 р.

7. Strauss W. The principles and practice of the control of gaseous and particulate emissions. Oxford-New York-Toronto-Sydney-Paris-Braunschweig: Pergamon press, 1976. 386 p.

8. Азаров В.Н., Тетерева Е.Ю., Маринин Н.А. Метод "рассечения" как способ оценки дисперсного состава пыли в инженерно-экологических системах строительных производств // Международная научная конференция "Качество внутреннего воздуха и окружающей среды". Самарканд- Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. С. 120-126.

9. Азаров В.Н., Есина Е.Ю., Азаров А.В. Применение метода "рассечение" при анализе дисперсного состава пыли в воздухе рабочей зоны предприятий стройиндустрии и машиностроения // Международная научная конференция "Машиностроение и техносфера XXI века". Донецк: ДонГТУ, 2009. Т.1. С. 30-33.

10. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1987. 264 с.

Размещено на Allbest.ru