ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ИМ.А.И.ВОЕЙКОВА

УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора Главной геофизической обсерватории им.А.И.Воейкова

С.И.Зачек

" <Ь " L1_ i98i2_ Г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ИЗ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ РАЗНОГО ТИПА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ИМ.А.И.ВОЕЙКОВА

С.И.Зачек " 6 " L1_ 198^. г.

МЕГГОДИЧЮКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ИЗ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ РАЗНОГО ТИПА

газопылевого потока (см.раздел 4) на срединной линии на равных расстояниях от верхнего и нижнего краев проема фонаря в точках, отстоящих друг от друга не более чем на 10 м.

Как правило, скорости потоков в вентиляционных проемах не очень велики, особенно, в аэрационных фонарях, а действующие от-верствия проемов значительны. При этом возникает возможность резкого искажения топографии потоков, а следовательно, и температур, если средство измерения имеет размеры,соизмеримые с величиной проема. Рекомендуется закреплять средства измерения на шесте, мало возмущающем поток, и, по возможности, пользоваться дистанционной передачей данных.

Измерения температуры в единичных вентиляционных проемах, например в устьях вентиляционных шахт, не отличаются по технике выполнения от измерений в газоходах.

Измерения непосредственно возле крышах вентиляторов и, в особенности, возле дефлекторов и шахт с колпаками часто оказываются неправильными. Поэтому допускается производить измерения в вентиляционных ходах перед ними, как это описано в предццущем разделе.

1.4. Измерения в зонах неорганизованных выбросов

Измерения по технике не отличаются от обычных метеорологических измерений температуры воздуха. Для каждого типа источника неорганизованных выбросов имеется определенная методика расчета выбросов, согласно которой определяются места измерений температуры.

Измерения температуры воздуха на складах пылящих материалов производят в точке пересечения продольной оси факела выброса пыли по направлению ветра с линией границы склада на высоте I м над уровнем земли. В диапазоне температур от -30 до +4СРс допустимая погрешность измерений- составляет +0,5°С. Средствами измерения являются термометры лабораторные типа Б1, ТЛ-2 Jt I по ГОСТ 215-73.

Измерения температуры при выемочно-погрузочных работах в экскаваторном забое производят в тех же точках, где измеряетоя скорость воздушного потока (см. п.1.5.2). Рекомендуемое оредство измерения - термометр со шкалой +50°С типа ТЯГ-18ОКс по ТУ 25-02-102054-77. В диапазоне температур +5(Яс допустимая точ-

hoctl измерений +Q,I°C.

В ряде случаев источники неорганизованных выбросов генерируют кратковременно существующее гшлегазовое облако с диффузионными границами. Такими источниками являются, например, массовые взрывы. Температура среды в таком облаке измеряется, как правило, максимальными жидкостными термометрами. Измерения производят как на высотах в один-два метра над поверхностью, так и вблизи верхней границы облака. В последнем случав зонды о термометрами подвешивают к вертолету. Непосредственно после взрыва вертолет вводит подвешенный на тросе зонд в облако. Длина и конструкция подвеса определяются заранее в специальных опытах из условия наименьшего воздействия потоков от ротора и вибраций на показания термометра. Если в таких случаях измерения производят о помощью дистанционных средств, то должна быть обеспечена защита от электронаводок.

1.5. Измерения возле градирен

Унос воды из башенкой градирни производительностью 28 тыо, м³/час составляет около 300 мд/час, причем уносимая вода имеет температуру выше, чем температура окружающего воздуха. Измерения требуют предосторожностей от оседания капельного слоя на оредство измерения, защиты средства измерения теплопроводна экраном /5/,

Измерения температуры воале градирен производят по ГОСТ 136-68. В вентиляционных градирнях те?д!ература измеряется вблизи основания, а температура на выходе иэ уотьов может быть рассчитана. Измерения ведут отдельно для испытаний в теплый и в холодный периоды года. Усредняя результаты, находят необходимые

для последующих расчетов средние величины температуры как для указанных периодов, так и для всего года.

Для вентиляторных градирен среднегодовая температура воздуха на выходе из устьев может быть рассчитана по формуле:

2?3'_AQ.+&k?-ir'U

&%?-ТГ-лО.

д Й- /ООО-    i");    (4)

где д й - количество тепла, отданное оборотной водой воздуху,

_ _сл ккал/с;

V - средний за год расход оборотной воды, м³/о;

i ^ол и ti^A - средш!е за год температуры горячей и охлажденной

Г    ^Л    л

_ оборотной воды, С;

1_Л - средняя за год температура атмосферного воздуха, °С;

ХГ^л- объем потока на выходе из диффузора, м^/с.

Для башенных градирен среднегодовая температура воздуха на выходе из устьев диффузоров принимается равной средней за год температуре охлажденной воды.

Если температуру над факелом разбрызгивания определяют путем измерений, то, подобно измерениям в газоходах, измерительное сечение, в данном олучае - площадь орошения, условно делят на равновеликпе по площади кольца. На двух взаимно перпендикулярных диаметрах этих колец,в точках округлостей, делящих как-дое кольцо на две равные площади, производят измерения ртутными термометрами с ценой деления 0Д°С, помещенными в полиэтиленовые влагозащитные мешочки. Термометры размещают на высоте 2-2,5 м над водораспределительным устройством, а при наличии во-доулователя - на высоте 1.2 м над шел. Одновременно производят измерения внутри градирни. Полученные в различных точках сечения результаты измерений усредняют.

2. Методы измерения давления

2.1. Измерения в зонах неорганизованных выбросов, в вентиляционных проемах и возле градирен

Основным средством измерения является барометр-анероид М-67 (МД-49-2); изготавливаемый по ГОСТ 23696-79. Если средств измерения не имеется, данные о давленый получают от ближайшей метеостанции.

Измерения давления выполняются в то же время, когда измеряют и другие параметры газовых потоков.

Анероид в футляре устанавливают на расстоянии 10-15 м от места измерения других параметров. При наличии осадков прибор располагают под защитным ухритием (зонт), Футляр открывают только на время отсчета показаний. Открыв футляр, снимают показания термометра-анероида с точностью до 0,1°С. После этого, проверив горизонтальность установки прибора, постучав пальцем по стеклу (этим исключается влияние трения в механизме), снимают отсчет по положению конца стрелки относительно шкалы с точностью до де-

сытой доли делания (0,1 мм рт.ст.). В получение отсчеты вносятся шкаловая поправка и добавочная поправка.

2.2. Измерение малых, разностей давления в газоходах

Чаще всего такая задача возникает при определении объемного расхода или линейной окорости газового потока.

Разности давления до 200 мм вод.ст. измеряют по изменениям высоты сголба жидкости в сообщающихся сосудах. Измерения производятся с помощью специальных трубок и многопредельного микроманометра о наклонной трубкой типа ШН-240, изготавливаемого Дубенским заводом очетных машин но ГОСТ II.I6I-7I. Микроманометр имеет класо точности I, верхние пределы измерения 60, SO,

120, 180, 240 кго/ь^ при соответствующих ценах деления 0,2, 0,3, 0,4, 0,6, 0.8 кгс/*^.

Рабочим телом является этиловый спирт плотности 0,8095+ 0.0ОС6 г/см³.

Могут также быть использованы микроманометр MKB-25Q с пределами измерений 0-250 мм вод.ст. (рабочая жидкость - вода) по ГОСТ 1465-80, тягснапоромер жидкостной ТНЯ-Н класса точности 1,5 с пределами измерения 0-25, 0-40, 0-63, 0-100, 0-160 кгс/м². Рабочая жидкость - этиловый спирт. Изготовитель Дубенский завод счетных машин.

Площадка, на которой устанавливается средство измерения,не должна вибрировать, освещение должно быт© достаточным для прочтения показаний шкалы. Перепад между атмосферным и внутренним давлениями в газоходе не должен превышать допустимого паспортного значения для конкретного средства измерения. Для измерения перепада давлений на исследуемом участке патрубок манометра или тягонапоромера со знаком "+" подооединяется к участку с оольшим давлением, а со знаком - к участку с меньшим давлением.

При измерениях с помощью микроманометра его, согласно инструкция, устанавливают на нуль, соединяют поворотом крана изме-тельпую трубку с газосодержащими объемами и отсчитываю? число делений, на котором уотаноаилаоь измерительная жидкость.

Для определения разности давлений дР газов в объемах, присоединенных к патрубкам "+" и числовое значение величины,до которой поднялась жидкость в трубке микроманометра п (мм вод.ст), умножается на коэффициент установленного наклона трубки К н на отношение величины плотност»! жидкости, залитой в манометр р_т к

величине плотности жидкости, по которой манометр был тарирован р_т. Расчет л Р ведут по формуле:

При измерениях с помощь», тягонапоромеров такой пересчет не нужен, так как тягонапоромеры являются приборами с непосредственным отсчетом.

Ппедел допускаемой погрешности измерений микроманометрами

3.1. Измерешш возле градирен

Влажность воздуха над факелами разбрызгивания измеряют электропсихрометрами или аспирационными психрометрами в тех же точках, где измеряют температуру. Сухие термометры для защиты от выносимой из градирен воды помещают в предохранительные водонепроницаемые мешочки.

Выбросы из градирен отличаются весьма высокой слабостью, в этом случае для измерения концентрации влаги в выходящее воздухе целесообразно применять конденсационный метод. При измерениях производится изо.спнетический отсос проб с известной скоростью через тракт, в который включена заранее взвешенная стеклянная ловушка. Ловушка может би^ь заполнена гранулами с хлористым кальцием крупности 0,5-2 мм или другим химическим влагопоглотителем. После отбора пробы определяют привес ловушки за счет поглощенной воды. Допустимо применение ловушки,охлаждаемой жидким газом. Оба конца такой ловушки, входной и выходной, снабжают кранами, уплотненными краневой замазкой. Ловушка включается в тракт, будучи откачанной, с закрытыми кранами.

После включения побудителя расхода открывают кран ловушки, обращенный к побудителю расхода, ловушку опускают в сосуд Дьюара с жидким азотом и, выждав около 3 мин., начинают отсчет. Одновременно открывают кран на входном конце ловушки и устанавливают изокинетичесхий режим.

Ксаду ловушкой и побудителем расхода включается измеритель объемного расхода газа. Регулировка расхода производится вентилем, который ставится между измерителем расхода и побудителем

t*w20Ab. Мь вентиля на ловушке должны быть во время прокачивания вов духа открыты полностью. Нельзя регулировать раоход о помощью вентиля на входном конце ловушки, т.к. при этом в тракте создается понижение давления гаэа и калибровка измерителя расхода будет нарушена.

Пропустив достаточное для получения уверенных величин привеса количество газа (определяется в предварительных опытах), краны на ловушке закрывают, затем выключают побудитель. Ловушку отсоединяют от тракта, доводят до комнатной температуры, при ко-торой ее взвешивали до начала опыта, и взвешивают на аналитических веоах АДВ-200. Ревность весов после прокачивания газа и до начала опыта есть вес уловленных жидкой и твердой примесей к газу. После взвешивания ловушку высушиваюг при температуре не выше »50°С с открытыми кранами (чтобы не потерять легколетучие примеси и крановую замазку) и снова взвешивают. Разность весов ловушки после высушивания и до бпыта есть вес сухой примеси, уловленной при прокачивании газа. Полученный вес вычитают из суммарного веса жидкой и твердой примесей к газу и получают вес жидкой примеси, Уная объем прокачанного через ловушку газа, можно определить его влажность. Так как относительная влажность воздуха, выходящего из градирни, близка к IQG5f, ее допускается определять без измерений, по совокупности признаков, применимых к бездефектным градирням 1

Совокупность признаков    Относительная

-■    —........... —     —- ■    ■■    влажность,

Водоуловителыше Воздух,    проходящий Выходящий из ооответствую-

жадюзи    через    жалюзи    градирни    щая совокуп-

воэдух    ности призна-

_ков_

В выходящем ив градирни воздухе содержится капельная влага. При TOGfC-HoI относительной влажности капельной влаги еще нет. Определение избыточной капельной влаги производят

различными способами, в частности:

-    вычитая из вдагосодержания, измеренного с помощью поглощающей влагу ловушки, влагосодержание, измеренное психрометром, на входе которого помещен каллеотделитель;

-    вычитая из влагосодержания подогретого до полного испарения каяельной влаги воздуха, выходящего из градирни, влагосодержание того же, но неподогретого воздуха;

-    сепарируя циклончиком, через который изокинетически отсасывается проба воздуха, капельную влагу с последующим ее взвешиванием и с психрометрическим определением влагосодержания проведшего через циклончик воздуха после удаления из него капельной влага.

3.2. Измерения в зонах неорганизованных выбросов и в аэрационных фонарях

Примером источника неорганизованных выбросов,для которого ;роивводятся измерения влажности, является склад пылящих мате-жалов. Количество пыли д_}т/с , поступающей в атмосферу на та-<их складах при статическом хранении и частичной переработке рассчитывается по уравнению

£= А + В    (6)

где А - выделение пыли при переработке пылящего материала (пересыпка, загрузка, перевалка) г/с;

В - выделение пыли при статическом хранении, г/с.

Обе составляющие рассчитываются по формулам, в которые входят табулированные коэффициенты. Параметры, влияющие на количество образующейся пыли,определяют выбор величины коэффициента по таблице. Нал пимер, А и В являются функциями нескольких коэффициентов^ том числе коэффициента К^, учитывающего влажность материалаX.

При составлении таблиц коэффициентов производятся измерения влажности пилящего материала в зависимости от влажности атмосферного воздуха.

Измерения влажности в аэрационных фонарях производятся в центрах тарировечных участков, выбранных для измерения скоростей цвиздняя газовоздушпой смеси (см.раздел 4).

Наиболее распространенным способом измерения влажности в этих случаях является аспирационно-психрометрический. При низких температурах зимой применяют также волосные гигрометры. Пи тот.

ни другой способы не свободны от погрешностей, если воздух сильно загрязнен выбросами* Поэтому рекомендуется чаще проверять их работоспособность п осуществлять метрологический контроль на месте эксплуатация.

При выполнении измерений аспирационно-психрометрическим методом применяет приборы, имеющие в своем составе два одинаковых термометра. Резервуар одного из термометров обернут батистом. Резервуары обоих термометров введены в термоизолированные металлические трубки. Эти трубки соединяются в общую единую труб icy, являющую я вентиляционным ходом, по которому во время измерений с постоянной скорость» 2 м/с в направлении вверх от резервуаров вдоль шкальной части термометров вентилятором просасывается воздух. Зимой за 30 мин., а летом за 4 мин. до начала измерений батист психрометра смачивается дистиллированной водой из пипетки. Если измерения производят при скорости ветра больше, чем 3 м/с на вентилятор надевается специальная защита.

Расчет парциального давления водяного пара при измерениях аспирационными психрометрами ведется по формуле:

„    ^Pw=^fi_arrC(i_c-is)B    ш    рт.    ст.    (7)

где - парциальное давление водяных паров, мм рт.ст,;

РнасГ Давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст. при температуре смоченного термометра;

1_С - температура сухого термометра, °С;

- температура смоченного термометра, °С;

£    - атмосферное давление, мм рт.ст.;

С - коэффициент, зависящий от скорости потока воздуха через психрометр. С тлеет значение от 0,00074 в отсутствии потока до 0,00066 при скоростях больше 5 м/с.

Пересчет полученных данных в величины влажности производится с использованием психрометрических таблиц /4/

В зимних условиях использование аспирационных психрометров осложняется намерзанием льда на батисте и на сухом термометре.

При температурах нияе -Ю°С этот метод неприменим и основным прибором становится волосной гигрометр или волосной гигрограф. в условиях, когда измерения ведутся нерегулярно, волосные гигрометр и гигрограф следует поместить в переносный футляр с теплопроводными, выполненными в виде жалюзи, стенками для предохранения чувствительности элемента (волоса) от загрязнения и смачивания осадками.

При измерениях гигрограф или гигрометр, тарированный по психрометру, размеряют в месте измерения и ззпкс»гаают показания по прошествии IO-I5 мкк.

Погрешность измерений волосных гигроттЪов и гигрометров составляет около +1Q£.

3.3. Измерения в газоходах и вентиляционных источниках

В этих случаях почти, исключительно применяется метод с использованием проточных психрометров; рекомендуемо конструкции этих психрометров мало отличаются друг от друга. Чаще поменяют стеклянную конструкцию, разработанную НШЮгазом, несколько реже - конструкции Гшщветмета и Урал энерго /3/.

При подготовке такого психрометра к работе, в него заливают дистиллированную воду к устанавливают тергюметрн согласно инструкции к конкретному виду прибора.

Психрометр должен быть размещен в измерительном тракте так, чтобы газ вначале проходил мимо сухого, затем влажного тер?-юметров. Психрометр должен быть хорошо термокзолирован от окружающей среды. Просасываемый газ должен быть очищен от пияв и от пршле-сей, менянное скорость испарения жидкости и теплопроводность газа (логическим поглощением или адсорбцией). После подсоединения к тракту прокачки газа, включают побудитель расхода и вентилем, расположенным между психрометром и побудителем расхода, устанавливают требуемый поток газа.

Измерения начинают спустя 5-10 мин. после установления око-рости потока 5 м/с.

Расчет парцпльного давления водяного пара при измерениях проточными психрометрами ведется по формуле;

~ ^нас.

-c(t_c-i_e)P_u    мм    рт.ст    (    8    )

где - парциальное давление зодяпых паров, км рт.ст.;

Р_нас - давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст. (берется из таблиц) при имеющихся условиях измерений;

1_С - температура сухого термометра, °С;

tg - температура смоченного термометра, °С;

Р_и - избыточное давление (разреже!ше) в приборе, ш рт.ст.;

С - коэффициент, зависящий от скорости потока воздуха через п.ихрометр.

Парциальное давление водяного пара можно пересчитать

для давления Р_глг » газоходе по формуле:

^p*m_A’-^e*g^Sa*

где Рцг ~ парциальное давление водяного пара в газоходе, мм рт.ст.;

А - атмосферное давление, мм рт.от.

Зная парциальное давление водяного пара РиГ_ГАЬ в газоходе, можно определить пронент по объему водяного пара:

^Ртл*—т%

где

fo*ioo (°>^80J*cl * /,«293 В),    кг/м

где а - объем водяного пара, %\

6 - объем сухого воздуха, %;

6 ъ 100 - а\

Соответственно, плотность газа при других давлениях Р и температурах Т будет равна

/    %о%    ~    4³⁶    т/°*    ^КГ/^“³

р_о - плотность газе при нормальных уоловиях, кг/м³; р - плотность газа в реальных условиях, кг/м³;

*Р - давление газа, мм рт.ст.;

Т - температура газа, °К.

4, Методы измерения скорости газовых потоков

4.1. Измерения в газоходах, аэрационных в вентиляционных

источниках

Учитывая, что, как правило, а этих случаях скорость газового потока составляет не меньве 3-4 м/о, измерения чаще всего ведут с помощью пвевмометркчоских трубок и дифференциального манометра /2/. При измерении необходимо вводить поправочный коэффициент, учитывающий типовые п индивидуальные особенности тру-

Настояние методические указания разработаны по исполнение этапа 03.06 "Разработать и представить на утверждение в Госкомгндромет методики определения параметров газовых потоков для источников разного типа" научно-тбхпичоскоИ пуюгрим-мы ГКНТ 0.85,04 "Создать и внедрить эффективные методы и средства контроля загрязнения окружающей орюдн" и является основой для выполнения в 1983 году работ по этапу 03.1Г7.02.Н2-Н14» "Разработать методические указания по расчету валовых оыб-росов вредных веществ в отраслях народного хозяйства". Они включают методы определения осяошгнх параметров газовых потоков для различных типов источтгков и указания для применения приборов, наиболее часто используемых в практике» измерений.

Методические указания предназначены для территориальных управлений Госкомгндромота и служб промдоленних предприятий, организап.иИ различных министерств и ведомств, осуществляю^,1гкх контроль за выбросами вредных веществ в атмосферу.

Методические указания составлены Главной геофизической обсерваторией им. А.К.ВоеПкооа.

Методические указания подготовили: noicTop физико-математических наук профессор Ы.Е.Герлянд (научный руководитель), кандидат геогрефичэских наук Н.С.Буренин, кандидат физико-мя-темотнчеокпх наук Н.И.Орлов (ответстпенные исполнители), кандидат физико-математических наук Н.Н.Александров, кандидат технических наук Н.Ш.Вольберг, кандидат географических наук Б.5.Горооко, кандидат технических наук А.М.Третьяк,

Методические указания утверждены заместителем директора Главной геофизической обсерватории им.А.И.Воейкова    Эачеком О.И,

6 апреля 1983 Года.

Настояк(ие Методические указания составлены npnt участии орга/тэацнй-соисполнителей программы ГКНТ и на основании представлении< ими следующих отчетов и мэтоличеокнх материалов:

Этап ОЗ.Об.ДХд. Источники неорганизованннх выбросов. Этап 03.07.U2.HIK.Соединения фтора. Кандидат технических наук Ведеру-нпков Г.Ф., Кандидат технических наук Смоля В.И*, кандидат технических наук Буркат В.С., Годубева Л.Г. - ВАМИ, 1982 г.

Номер регистрации UI02.9038032,

бок. Этот коэффициент определяется при обязательной предварительной тарировке пневмометрических трубок в бюро поверки измерительных приборов. Применение пневмометрических трубок без тарировки недопустимо.

Широко распространены пнеБиометрические трубки, изготавливаемые по чертежам НИИОгаза. Существенной рабочей характеристикой трубок является их чувствительность к углу поворота относительно направления потока газа. Допустимый угол поворота не должен быть более, чем +15°.

При измерениях скоростей в газоходах малых диаметров (не-околько см) нередко применяют приборы, основанные на иных принципах - реометры и ротаметры. Принцип действия реометра основан на измерении с помощью дифференциального манометра величины эффекта дросселирования. Дросселирование вызывает понижение давления после оуженого участка газопровода. Такое понижение давления пропорционально квадрату скорости газового потока. Реометр обычно объединяет в конструкции дросселирующий элемент и дмфферен-цильный манометр.

Чаще всего реометры выпускаются в стеклянном исполнении. Имеются конструкции со сменными диафрагмами дросселирующих устройств. Характеристики диафрагм, определяющие градуировку реометра, приводятся в паспорте прибора. Для измерений реометром заменяется участок газопроводного тракта.

Допустимы измерения скорости с помощь» ротаметров - кони-чесдас трубок о уравновешивающимся в восходящем потоке газа грузом ("поплавком"). Уравновешивание наступает при "всплытии" груза на участок с достаточно большим зазором медду ним и стенкой трубки. Для стабилизации оси поплавка на его поверхность нанесены бороздки, вызывающие вращение. У ротаметров с непосредственным отсчетом на стенку стеклянной трубки нанесены деления шкалы, позволяющие вести отсчет скорости по положению поплавка.

Выпускаются ротаметры на различные диапазоны скоростей к для различных измеряемых сред. Как и реометры, ротаметры включают в разрыв газопроводного тракта чаще всего в качестве постоянно устанавливаемого прибора.

В связи с тем, что поток газа в газоходе турбулентеп, рекомендуется производить измерения скорости на вертикальном участке газохода, на расстоянии не ближе 5-6 диаметров газохода после

!.'етолт<а определения пераметроп газовых потоков и расчета выбросов пили из стационарных источников разного типа предприятий Министерства заготовок СССР. Кандидат технических паук Володин Н.П., Овчаров Л.Л., Развороткев Л.О., Зайцев Л.К., кандидат технических наук Дмитрук Е.Л., Еооис Л.И.,ВНКИЗ и ШШОТ, Москва, Г982.

Номер госрегистрашш 0I82IGIS5I8.

Отчет о НИР "Разработка инструментэлыто-аналитичеоких и балансовых методов оирелеленпя параметров тех)'алогических внбро-сов к выбросов от сжигания топлив, технологических газов и производственных отходов. Газ^ботка методических указаний по Контролю вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу при взрывных работах в угольных разрезах". Путилов В.Г., Наумов В.Д., НИИОСуголь, Пермь.

Номер регистрации 01620079077.

Методические указания по испытаниям золоулавливающих установок тепловых электростанций". Лозинский P.JI., ДоманскиЙ С.Г., Березовик Н.И., К'.елингер М.Ф., СПО "Сопэтехэнерго", Москва, 1982,

Отчет о НИР "Разработка методических указаний по определению и расчету вредных выбросов из отдельных источником предприятий нефтепереработки и нефтехимии для контроля норм IUJ3 (BCD) (заключительный)". Татарников 0.Л., Гуаинский Л.Я., кандидат технических наук Моряков В.С., кандидат технических наук Хаэиах-метов Ф.Г.. кандидат технических наук Диарова Н.А., ПЧИКУС, Казань, 1982.

Помер регистрации 018230X2604.

Отчет о ПИР "Методические указания по определению и расчету выбросов вредных вещеотв из градирен ", кандидат химических наук Кондратьев П.И. и др.. Воронежский технологический институт, 1982,

Номер госрегистрации 01822044294.

СОДЕШНИВ

Отг

Введение...................,.............................. б

1.    Методы измерения температуры газовых потопов ........... б

1.1.    Средства измерения температуры и погрешности ее измерения ................*..................... б

1.2* Измерения в газоходах............................. 9

1.3. Измерения в аэрационных и вентиляционных источника* 1°

1.4.    Измерения в зонах неорганизованных выбросов ....... II

1.5.    Измерения возле градирен.......................... 12

2.    Методы измерения давления.............. 13

2.1.    Измерения в зонах неорганизованных выбросов,в ней-

тиляционных проемах и воале градирен .............. ¹³

2.2.    Измерения малых разностей давления в газоходах .... 14

3.    Методы измерения влажности................... 15

3.1.    Измерения возле градирен........... 15

3.2.    Измерения в зонах неорганизованных выбросов,в аэрационных фонарях ........... 17

3.3.    Измерения в газоходах и вентиляционных источниках . 19

4.    Методы измерения скорости газовых потоков .............. 20

4.1.    Измерения в газоходах, аэрационных я вентиляционных источниках.................................... 20

4.2.    Измерения в зонах неорганизованных выбросов,возле

градирен......... 31

Литература ................. 33

ВВШНКЕ

Для определения и расчета промышленных выбросов в атмосферу необходимо знать такие параметры, как температура, давление, скорость и влажность газовых потоков. Ниже даются основные кх определения с учетом используемых в настоящее время технических средств.

Источники выбросов могут быть по специфике измерения параметров разделены на следующие типы:

1)    дымовые и вентиляционные трубы, газоходы и источники, близкие к ним по методам измерений;

2)    вентиляционные шахты;

3)    аэрационные фонари;

4)    источники неорганизованных выбросов. Примерами являются склады пылящих материалов, участки погрузочно-разгрузочных работ, объекты взрывных работ и т.п.;

5)    градирни. Тип источников, выбрасывающих пар и гидроаэрозоль. Возможна трансформация горячих капель-носителей в сухой аэрозоль.

I. Методы измерения температуры газовых потоков

В подавляющем большинстве случаев температуры газов, в которых надлежит проводить измерения, не превышают +350°С, Это позволяет вести измерения контактными методами, вводя в среду измерительный зонд, и принимая его температуру равной температуре движущейся газопылевой среды.

I.I. Средства измерения температуры и погрешности ее измерения

В источниках с температурами газа до +Ь(Л) могут применяться ртутные метеорологические коленчатые термометре ТМ-5 с верхним пределом измерения +50°С, ценой деления 0,5°С. Термометры изготавливаются Клинским термометроbum заводом по ГОСТ 112-78.

При температуре газа ниже +35СРс используются термометры ртутные ТЛ-2 с верхним пределом +350°С, имеющие длину 360 мм и изготавливаемые Клинским заводом по ГОСТ 215-73, а также термометры сопротивления градуировок 21, 22 ординарной модификации типа ТСП-бОЭ¹/* с пределами измерения от -50°С до +25СРС с длиной

б

монтажной части 500 мм, модификации 5Ц2.821,140-18; 5112.821,141)

-09; 5JJ2.821,140-27; 5Ц2.821.140-34, изготавливаемые по

ТУ 25.02.703-73 Лушшм приборостроигвлышм эаиодомим 60~/нтия СССР.

В газоходах и источниках иных типов о температурой гава выше +350°С применяются термометры ртутные ТЛ-3 с верхним пределом ♦500°С, погружаемые до отметки измеряемой температуры, имение длину 450 мм,(изготавливаются Клинским термометров»™ паволом в соответствии с ГОСТ 215-73), а также термометры сопротивления градуировок 21, 22 ординарной модификации типов:

ТСП-6071 с пределами иэмере1шя от -20С^С до +75гЯс о длиной монтажной части 160 мм модификации 5Ц2.821.320 с инерционностью 20 с, выдерживающие скорооть потока до 25 м/с, изготавливаемые Луцким приборостроительным заводом по ТУ 25.02.716-73;

ТСП-175 о пределами измерения от -50°С до +50(Яс о длиной монтажной части 120 мм, исполнения П, выдерживающие скорооть по тока до 28 м/с, изготавливаемые заводом "Львовприбор” по ТОГ 2.821.204;

термометры термоэлектрические хромель-блюмелевые типов ТХЛ-0515 о проделамп измо]¹ения от -50°С до +90ГРс модификаций 6L&2.82I.7I0 и 5Ц2.821.720 о погружаемой частью длиной 160 мм, выдерживающие скорость потока до 25 м/с, изготавливаемые Луцким приборостроительным заводом, а также термометры ТХЛ-Т368 о пределам;! измерения от 0 до +80СРс модификации 51Е.821.651.05 с для ной погружаемой части 100 мм, выдерживашеие спорость потока до 180 м/о, изготавливаемые по ТУ 25.02.452-73 Луцким приборостроительным заводом.

В газоходах больших диаметров (дымовые трубы и т.п.) о температурами газа до +60СРС помимо уже рекомендованных выше оредстз измерения, целесообразно применять (для измерения температурных полей) устанавливаемый на заранее смонтированном кроптатейяв мно-гоэонный термоэлектрический термометр TXA-58IM с пределами измерений от 0 до *60СРС. Двенадцатизоиная модификация этого термометра имеет точки измерения температуры на расстояниях от места закрепления (от места ввода термометра в газоход) 1250, 2500,

3550, 4550, 5000, 7100, 8000, 9000, 10000, II200, 12500, 14000 ь*г Трехэонная модификация тлеет точки на расстояниях 14000, 16000, 18000 мм. Термометр изготавливается по ТУ 25.02.948-71 Лушшм приборостроительным заводом.

D качестве вторпчпых приборов для термометров сопротивления

г,

ре коме!ищется применять миниатюрные автоматические показ икающие мости КПМ1 по ГОСТ 6651-70, имеющие граду ировку, соответствующую градуировке термометра сопротивления (грч«л. К 21 для сопротивления тсфмемотрз 46 ом и град. К- 22 для сопротивления термометре 100 ом).

Для термометров сопротивления гложет бить та юле применен мп-логабАритимй логометр J1-G4 с градуировками 21 или 22, имеющий продели измерения от ~2Q(Pc до <50и°С при классе точности Г,5.

Тля термоэлектрических термометров применяется миниатюрный автоматический показывающий потенциометр КПЛ1 с градуировкой ХА по ГОСТ 6616-74 и ГОСТ 3044-77.

Для термоэлектрических термометров могут такая применяться малогабарингые милливольтметры f.!M-66 или М-64 о градуировкой ХК с пределами измерения от 0 до +900°С класса точности 1,5.

Применяемые средства измерения дол;шы быть аттестованы или noBepcjru в установленном порядке.

.Можно условно принимать допустимой ошибку измерений температуры с целью последующих расчетов запыленности для жидких термометров +2°С, для термометров сопротивления +5°С, для термоэлектрических термометров +0°С.

Температура газового потока нестабильна, существуют поля температур, меняюпдаеся во времени и пространстве, разброо значений достигает нескольких градусов. Помимо этого фактора, присущего самому потоку, существует зависимость показаний от места расположения средства измерения, от состояния его поверхности, содержания пыли в газе, скорости потока и т.д. Поэтому можно считать допустимой погрешность +2# от измеренной величины температуры.

При измерениях аттестованным жидкостным термометром следует учесть, что инерция жидкостного термометра при помещения его в движущийся газ велика,и нужно выждать до 3 и более минут до отсчета показаний. Время ввдержга? определяется по формуле:

cf-gfaA.iL.' °    «)

где * - время выдержки, о;

(£ - константа отставания для движущегося газа, о * 60;

£ - температура газа (оценочно);

£ - показания термометра до начала измерений; _а£ - заданная точность измерений.

?

Для условий <£ = 50, {«= 20(Яс,    20°С,    1°С расчет

^дает    rr~    50{nd80    __Л/У7

х--^--260с    ₍2)

Погрешность измерений о помощью термометров сопротивления определяется главным образом погрешностью вторичного прибора. Погрешность самих термометров сопротивления определяется стабильностью свойств их материалов. При температурах +30СЯС разброс в свойствах вызывает разброс значений температуры +(0,1* 0,2)°С_|если не предпринимаютоя специальные меры по стабилизации материала. Постоянная времени этих термометров невелика и составляет около 20 о. Погрешность, возникающая от вторичного прибора, значительно больше и для +300°С составляет +4,5°С для прибора класса 1.5.

Для термоэлектрических термометров погрешность определяется свойствами термопары и вторичного прибора. Если для термопари применяются хромель и алюмель, то пределышй разброс ТЭДС для температуры +30С?С составит по ГОСТ 3044-77 +3,86°С и погрешность вторичного прибора класса 1.5 соотавит около +4,5°С. Соответственно, полная погрешность составит +8,36°С. Таким образом, полная погрешность термометров сопротивления и термоэлектрических термометров соизмерима о погреп.ностью, возникающей от флуктуаций газового потока. При выполнении технических намерений не имеет смысла принятие специальных мер, снижающих собственную погрешность.

1.2. Измерения в газоходах

Температура в газоходах измеряется, по возможности, ближе к их оси. Длительность измерения должпа превышать постоянную времени средства измерения. Измерение температуры производят одновременно с измерениями скорости и влажности при определениях запыленности, чтобы иметь сопоставимую картину состояния газопылевого потока. Средства измерения не должны перемещаться и вибрировать. Должно быть обеспечено постоянство напряжения питания вторичных приборов и постоянство нуля (заземления).

Место измерения температуры выбирается в непосредственной близости от места, где измеряются другие параметры газового потока, не далее одного радиуса газохода от штуцера ввода пиевмо-метрлческях трубок, с помошью готорых измеряют скорость потока

в случае закрытых газоходов. Для измерений оборудуется специальный ввод для средства измерения, диаметр которого зависит от габаритов вводимого в газоход средства измерения. Возле места ввода обеспечивается стационарное или переносное освещение, достаточное для того, чтобы произвести уверенный отсчет по шкале. Применяемые средства измерения приведены в п.1.2.1.

Если измерение производится с помощью термометра сопротивления или термоэлектрического термометра, следует обязательно, в соответствии с инструкцией по эксплуатации вторичного прибора (потенциометра, милливольтметра, логометра), проверить его готовность к работе,в том числе установку нуля. После этого открывают заглушку на газоходе и вводят в него средство измерения температуры. После выдержки в течение 2-3 минут производят измерение. При этом термометры вводят в газоход до той отметки на шкале, на которой остановился столбик ртути. Термометры сопротивления и термоэлектрические термометры рекомендуется вводить на длину, указанную в их описании (см. п.1.2.1). После окончания измерений средства измерения извлекают и очищают от загрязнений. Так как чаще всего радиус газохода (1/2 характерного размера его сечения) оказывается больше, чем допустимая глубина погружения средства измерения в газоход, и есть необходимость вводить его на большую, чем паспортная, глубину, следует произвести дополнительные проверки соответствия показаний прибора паспортным применительно к конкретному типу средств измерения. Измерения температуры в каящой точке следует производить трижды, записывая данные в рабочий журнал и вычисляя среднее значение. Если измерения ведут многозонным термометром TXA-53IM, зоны последовательно подсоединяют ко вторичному прибору, полученные данные записывают в рабочий журнал и после того, как трижды пройдены все зоны, термометр извлекают из газохода. Все операции производят в точно намеченное время, а намечают время минимальное, так как оседающие на термометры слои пыли искажают показания.

1.3. Измерения в аэрационных и вентиляционных источниках

Измерения температуры в аэрационных фонарях производятся в центрах тарировочных участков, выбранных для измерения скоростей.