Боротьба з підвищеним рівнем шуму у приміщенні

Досвід використання аспіраційних установок у зерновій галузі показує, що під час роботи обладнання спостерігається високий рівень шумового навантаження в робочих приміщеннях. Високий рівень шуму негативно впливає на обслуговуючий персонал, що призводить до зниження якості роботи та виникнення професійних захворювань. Створення систем знепилювання, позбавлених цих проблем, обмежується, з одного боку, недосконалістю існуючого обладнання, а з іншого — відсутністю приладів і методів ефективного контролю параметрів шуму.

Сучасні системи аспірації, як централізовані, так і локальні, передбачають наявність обладнання, яке створює розрідження в системі. Основним таким обладнанням є вентилятори, які за своєю конструкцією і специфікою роботи є головним джерелом шуму в аспіраційних мережах. Сучасні вентилятори мають конструкцію, яка генерує мінімальний шум (нижче гранично допустимого значення 80 дБ) і практично не створює вібрацій, але такі вентилятори коштують значно дорожче за вітчизняні аналоги. В умовах сучасного ринку більш економічно вигідно купити вітчизняний вентилятор і оснастити його вібропідставками та шумоглушником, ніж купувати дороге імпортне обладнання.

У цій статті розглянемо утворення шуму в аспіраційних мережах та способи його приглушення. Як відомо, шум вентилятора складається з аеродинамічної та механічної складових. Аеродинамічний шум викликаний пульсаціями тиску і швидкостями потоку повітря у проточній частині вентилятора та в прилеглих повітроводах. Механічний шум виникає через роботу електродвигуна, підшипників тощо. Цей шум має широкий спектр частот, які кратні частоті обертання вентилятора, а також частоти ударного збудження механічних коливань деталей конструкції.

Аеродинамічний шум у повітроводах в основному утворюється, коли потік повітря проходить через гострі кромки, заслінки, звужені ділянки, направляючі лопатки в прямокутних відводах тощо. Будь-яка гостра кромка або перешкода на шляху потоку повітря створює турбулентність і шум.

Для оцінки рівня шуму в приміщеннях весь частотний діапазон розбивається на окремі смуги — октави. Середньогеометричні частоти октавних смуг, на яких проводиться нормування шуму, строго стандартизовані: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц. Шум вважається допустимим, якщо виміряні за допомогою шумоміра або теоретично визначені рівні звукового тиску у всіх октавних смугах нормованого діапазону частот (31,5-8000 Гц) не перевищують нормативних значень. Нормування шуму проводиться відповідно до вимог ДБН В.1.1-31:2013 «Захист від шуму».

При усуненні надмірного шумового навантаження виникають такі проблеми: невідомі характеристики джерела звуку, що ускладнює розрахунок необхідних параметрів шумоглушників; складність визначення способу шумопоглинання (звукоізоляція корпусу обладнання або встановлення шумоглушників); відсутність лінійки відповідного обладнання. В сучасних вентиляторах основною складовою шуму є аеродинамічний шум, відповідно, основним способом зниження його інтенсивності є встановлення шумоглушників.

Шумоглушники: види та застосування

Шумоглушники призначені для зниження аеродинамічного шуму, створюваного вентиляторами та іншим обладнанням, а також шуму, що виникає в елементах повітроводів. Вони використовуються у середовищах, що не містять вибухонебезпечних та радіоактивних домішок.

Шумоглушники повинні встановлюватися на ділянці викиду повітря в атмосферу, на прямій його частині, оскільки наявність будь-яких відводів та опорів призводить до появи шуму в системі. Для ефективної роботи шумоглушників необхідно дотримуватися певних швидкісних режимів повітряних потоків (швидкість повинна становити до 12 м/с). Ці вимоги однакові для різних типів шумоглушників.

Існують різні типи шумоглушників: круглі, прямокутні, пластинчасті, як вітчизняного, так і імпортного виробництва. Розглянемо вітчизняні шумоглушники окремо для кожного типу.

Круглі та прямокутні шумоглушники схожі як конструктивно, так і за принципом роботи і відрізняються лише геометричною формою. Маркування таких шумоглушників ГТК і ГТП відповідно.

Трубчасті шумоглушники круглого (ГТК) та прямокутного (ГТП) перетину виготовляються зі сталевого оцинкованого листа і застосовуються при площі поперечного перерізу повітропроводу до 500х500 мм.

Трубчасті шумоглушники складаються з кожуха і внутрішнього перфорованого каркасу, обтягнутого склотканиною. Простір між кожухом і каркасом рівномірно заповнений звукопоглинальним матеріалом.

Гнучкі шумоглушники: інноваційне рішення

З метою усунення недоліків традиційних шумоглушників, науково-виробничий комплекс Grain Capital у співпраці з Одеським національним технологічним університетом, розробив лінійку гнучких шумоглушників, спираючись на досвід іноземних виробників.

Гнучкий шумоглушник являє собою мікроперфорований повітропровід, обгорнутий поліефірною плівкою, що запобігає попаданню частинок скловати всередину повітропроводу, шаром теплоізоляції товщиною 25 мм та зовнішньою захисною оболонкою з багатошарової алюмінієвої фольги, армованої спіральною сталевою дротиною.

Гнучкі шумоглушники використовуються у вентиляційних та аспіраційних мережах і володіють високим рівнем гасіння звукових коливань, малими габаритами та низьким опором у порівнянні з традиційними шумоглушниками. Лінійка шумоглушників, розроблена ОНТУ та Grain Capital, відповідає критерію: мінімальний розмір при максимальній ефективності. Вона була створена спеціально для підприємств зі зберігання та переробки зерна.

Головна відмінність гнучких шумоглушників від традиційних — це гнучка конструкція корпусу, що дозволяє встановлювати їх у стиснених умовах. Ця конструкція забезпечується відсутністю жорсткого каркаса; звукопоглинальний матеріал кріпиться до гнучкого каркасу з дроту та обшивається алюмінієвою фольгою.

Переваги гнучких шумоглушників

• Малі габарити та вага.
• Низький опір.
• Висока ефективність шумопоглинання.

Розробка цих шумоглушників стала можливою завдяки стандартизації параметрів джерел звуку (вентиляторів фільтрувального обладнання) та акустичним замірам для кожного типу вентиляторів. Використання шумоглушників нового типу дозволило зменшити їхні габарити та опір у порівнянні зі стандартними моделями, що призвело до зниження витрат на електроенергію та матеріали для створення аспіраційної мережі.

У цій статті розглянуто способи створення комфортних рівнів шумового тиску для персоналу в приміщеннях з аспіраційним обладнанням. Основним методом є усунення аеродинамічних шумів за допомогою спеціального обладнання — шумоглушників. Представлено їхні типи та порівняльні характеристики щодо ефективності шумозаглушення.

Література

ДБН В.1.1-31:2013. Захист від шуму.

Гусєв В. П., Лешко М. Ю. Акустичні та аеродинамічні характеристики гнучких повітропроводів // АВОК. 2004. № 1.

Проєктування захисту від шуму та вібрації інженерного обладнання в житлових і громадських будівлях. Посібник до МГСН 2.04-97.

Боротьба з шумом на виробництві.Довідник / За ред. Юдіна Є. Я. М.: Машинобудування, 1985.

Автор:

Гапонюк О.І., д-р техн. наук, професор Одеський національний технологічний університет, м. Одеса