Борьба с повышенным уровнем шума в помещении

2014-12-9 17:26:00

Борьба с повышенным уровнем шума в помещении

Ключевые слова: уровень шумовой нагрузки, шум, шумоглушители, воздушные потоки.

Опыт использования аспирационных установок зерновой отрасли показывает, что при работе оборудования наблюдается высокий уровень шумовых нагрузок в рабочих помещениях. Высокий уровень шума влияет
на обслуживающий персонал, что приводит к ухудшению качества работы персонала и возникновению профессиональных заболеваний. Создание систем обеспыливания, лишенных перечисленных проблем ограничивается
с одной стороны несовершенством существующего оборудования, а с другой отсутствием приборов и методов эффективного контроля параметров шума.
Современные системы аспирации, как централизованные, так и локальные, предполагают наличие оборудования, что создавало бы в оборудовании разряжение.
Таким оборудованием являются вентиляторы. В силу своей конструкции и специфики работы вентиляторы являются основным источником шума в аспирационных сетях.
Современные вентиляторы имеют такую конструкцию, что производят мало шума (ниже гранично-допустимого значения 80 ДБ) и практически не производят вибрации, но такие вентиляторы на порядок дороже отечественных аналогов.
В существующих условиях рынка намного выгодней купить отечественный вентилятор и оснастить его виброопорами и шумоглушителем, чем покупать дорогостоящее импортное оборудование.

В данной статье рассмотрим образование шума в аспирационных сетях и способы его подавления.Как известно шум вентилятора складывается из аэродинамической и механической составляющих.
Аэродинамический шум вентилятора вызывается пульсациями давления и скоростями потока воздуха в проточной части вентилятора и в примыкающих воздуховодах.
Механический шум возникает от работы электродвигателя, подшипников и т.д. Этот шум имеет широкий спектр, с частотами, кратными частоте вращения вентилятора, так и частотами ударного возбуждения механических колебаний деталей конструкции.

Аэродинамический шум в воздуховодах в первую очередь образуется, когда поток воздуха проходит острые грани, заслонки, зауженные участки, направляющие лопатки в прямоугольных отводах и т.п.
Любая острая грань или препятствие на пути потока воздуха создает турбулентность потока и шум.

Для оценки уровня шума в помещениях весь частотный диапазон разбивается на отдельные полосы – октавы. Среднегеометрические частоты октавных полос, на которых производится нормирование шума,
строго стандартизированы: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум считается допустимым, если измеренные с помощью шумомера или теоретически определенные уровни звукового давления
во всех октавных полосах нормируемого диапазона частот (31,5-8000Гц) не превышают нормативных значений. Нормирование шума производится в соответствии с требованиями СНиП 23-03-2003»Защита от шума».

При устранении излишней шумовой нагрузки возникают следующие проблемы: неизвестны характеристики источника звука, соответственно возникают трудности с расчетом требуемых параметров шумоглушителей;
определение способа шумоподавления (звукоизоляция корпуса оборудования, либо установка шумоглушителей), отсутствие линеек оборудования. В современных вентиляторах основной составляющей шума
является аэродинамический шум, соответственно основным способом снизить его интенсивность, является установка шумоглушителей.

Шумоглушители предназначены для снижения аэродинамического шума, создаваемого вентиляторами и другим оборудованием, и шума возникающего в элементах воздуховодов.Они предназначены для сред,
не содержащих взрывоопасных и радиоактивных примесей.

Шумоглушители должны устанавливаться на участке выброса воздуха в атмосферу, прямой его части, так как наличие каких-либо отводов и сопротивлений приводит к появлению шума в си-стеме.
Для эффективной работы шумоглушителей необходимо соблюдать скоростные режимы воздушных потоков, что протекают по ним (скорость должна составлять до 12 м/с).
Данные требования по эффективной работе одинаковы для различных типов шумоглушителей.

Существуют различные типы шумоглушителей: круглые, прямоугольные, пластинчатые, как отечественного, так и импортного производства. Рассмотрим отечественные шумоглушители и каждый из типов шумоглушителей
в отдельности.Круглые и прямоугольные шумоглушители весьма похожи, как конструктивно, так и принци-пом работы и различаются лишь геометрической формой.
Маркировка таких шумоглушителей ГТК и ГТП соответственно. Глушители трубчатые круглого ГТК и прямоугольного ГТП сечения изготавливаются из стального оцинкованного листа и применяют при площади поперечного
сече-ния воздуховода до 500х500 мм. Глушители трубчатые состоят из кожуха и внутреннего перфо-рированного каркаса, обтянутого стеклотканью. Пространство между кожухом и каркасом заполняется равномерно
по длине и сечению звукопоглощающим материалом.

Глушители пластинчатые ГП изготавливаются из стального листа с лакокрасочным покрытием или из стального оцинкованного листа и применяются при больших размерах воздуховодов.
Они представляют собой вертикальные звукопоглощающие пластины, установленные в кожухе параллельно направлению потока воздуха на определенном расстоянии друг от друга.

Для рассмотренных шумоглушителей приведем таблицы эффективного снижения шума:Таблица 1. Снижение шума по октавам для шумоглушителя типа ГТК

Таблица 2. Снижение шума по октавам для шумоглушителя типа ГТП

Таблица 3. Снижение шума по октавам для шумоглушителя типа ГП

При подборе шумоглушителей следует учитывать, что при установке в сеть шумоглушителя появляется добавочное сопротивление. Для шумоглушителей типа ГТК и ГТП сопротивление в среднем составляет более 200 Па, для шумоглушителей типа ГП существует специальный график по которому определяется их сопротивление.

Для всех рассмотренных шумоглушителей присущи следующие проблемы: значительные габариты и сопротивление, что ограничивает их применение в производственных условиях.
Большое сопротивление снижает энергоэффективность сети и приводит к увеличению затрат на электроэнергию, что не всегда целесообразно и зачастую приводит к отказу от установки шумоглушителя.

Значительные габариты не всегда позволяют устанавливать шумоглушители по месту, что приводит к дополнительным затратам на перенос оборудования или перекомпоновку сети.
Научно-производственный комплекс ГП «Зерновая столица» и Одесской национальной академией пищевых технологий, опираясь на опыт иностранных производителей, создал линейку гибких шумоглушителей.

Гибкий шумоглушитель представляет собой микроперфорированный воздуховод, обернутый полиэфирной пленкой, что предотвращает попадание частиц стекловаты внутрь воздуховода, слоя теплоизоляции толщиной
25 мм и наружной защитной оболочки из многослойной алюминиевой фольги армированной спиральной, стальной проволокой.

Гибкие шумоглушители применяются в вентиляционных и аспирационных сетях и обладают высокой степенью гашения звуковых колебаний, малыми габаритами и малым сопротивлением по сравнению с обычными шумоглушителями.
Разработанная научно-производственным комплексом ОНАПТ и ГП «Зерновая столица» линейка шумоглушителей соответствует следующему критерию: минимальный размер при макси-мальной эффективности.
Линейка была разработана специально для предприятий храннения и переработки зерна.

Рассмотрим разрабатываемые шумоглушители. Главным отличием от отечественных является гибкая конструкция корпуса, что позволяет устанавливать их в стесненных условиях.
Данная особенность конструкции обеспечивается за счет отсутствия жесткого каркаса, шумопоглощающий материал крепится на гибкий каркас из проволоки и обшивается алюминиевой фольгой.

При всей простоте конструкции данные шумоглушители обладают высокой способностью к поглощению шума и низким сопротивлением. На рис.6 приведены основные характеристики гиб-ких шумоглушителей.

Таблица 4. Снижение шума по октавам для гибких шумоглушителей

Как видим гибкие шумоглушители обладают рядом преимуществ:

  • малые габариты и вес шумоглушителей;
  • низкое сопротивление;
  • высокие характеристики шумоподавления.

Разработка данных шумоглушителей стала возможна благодаря стандартизации параметров источников звука (вентиляторов фильтровального оборудования), за счет установки на конкретную модель фильтров локальных
строго определенных моделей вентиляторов.

Благодаря наличию испытательных стендов и контрольного оборудования для каждого из типов вентиляторов был произведены акустические замеры и в соответствии с ним выполнен расчет параметров шумоглушителя
(длина, толщина шумопоглощающего покрытия). Применение шумоглушителей нового конструктива позволило уменьшить габариты и их сопротивление по сравне-нию со стандартным рядом шумоглушителей.
Соответственно затраты связанные с потреблением электроэнергии и материалами для создания аспирационной сети также снизились.
В данной статье рассмотрен способ создания комфортных значений шумового давления для персонала в помещении, где установлено аспирационное оборудование.
Основной предложенной методикой является устранение, преобладающих во время работы вентилятора, аэродинамических шумов, при помощи специального оборудования – шумоглушителей.
Приведены их типы и сравнительные характеристики по эффективности шумогашения.

Литература

1. СНиП II-12-77 (23-03-2003). Защита от шума. 1978 (2004).

2. Гусев В. П., Лешко М. Ю. Акустические и аэродинамические характеристики гибких воздухо-водов // АВОК. 2004. № 1.

3. Проектирование защиты от шума и вибрации инженерного оборудования в жилых и обще-ственных зданиях. Пособие к МГСН 2.04-97.

4. Борьба с шумом на производстве. Справочник / Под ред. Юдина Е. Я. М.: Машиностроение, 1985.

Авторы

Гапонюк О.И., д-р техн. наук, профессор Одесская национальная академия пищевых технологий, г. Одесса

Гоф О.Н., начальник экологического управления ГП «Зерновая столица», г. Одесса

Коротнян А.Н., инженер-проектировщик ГП «Зерновая столица», г. Одесса