Борьба с повышенным уровнем шума в помещении

Опыт использования аспирационных установок в зерновой отрасли показывает, что во время работы оборудования наблюдается высокий уровень шумовой нагрузки в рабочих помещениях. Высокий уровень шума негативно влияет на обслуживающий персонал, что приводит к снижению качества работы и возникновению профессиональных заболеваний. Создание систем обеспыливания, лишенных этих 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, предусматривают наличие оборудования, которое создает разрежение в системе. Основным таким оборудованием являются вентиляторы, которые по своей конструкции и специфике работы являются главным источником шума в аспирационных сетях. Современные вентиляторы имеют конструкцию, которая генерирует минимальный шум (ниже предельно допустимого значения 80 дБ) и практически не создает вибраций, но такие вентиляторы стоят значительно дороже отечественных аналогов. В условиях современного рынка более экономически выгодно купить отечественный вентилятор и оснастить его виброподставками и шумоглушителем, чем покупать дорогостоящее импортное оборудование.

В этой статье рассмотрим образование шума в аспирационных сетях и способы его подавления. Как известно, шум вентилятора состоит из аэродинамической и механической составляющих. Аэродинамический шум вызван пульсациями давления и скоростями потока воздуха в проточной части вентилятора и в прилегающих воздуховодах. Механический шум возникает из-за работы электродвигателя, подшипников и т.д. Этот шум имеет широкий спектр частот, кратных частоте вращения вентилятора, а также частоты ударного возбуждения механических колебаний деталей конструкции.

Аэродинамический шум в воздуховодах в основном образуется, когда поток воздуха проходит через острые кромки, заслонки, суженные участки, направляющие лопатки в прямоугольных отводах и т.д. Любая острая кромка или препятствие на пути потока воздуха создает турбулентность и шум.

Для оценки уровня шума в помещениях весь частотный диапазон разбивается на отдельные полосы - октавы. Среднегеометрические частоты октавных полос, на которых проводится 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 нормированного диапазона частот (31,5-8000 Гц) не превышают нормативных значений. Нормирование шума проводится в соответствии с требованиями ДБН В.1.1-31:2013 "Защита от шума".

При устранении чрезмерной шумовой нагрузки возникают следующие проблемы: неизвестные характеристики источника звука, что затрудняет расчет необходимых параметров шумоглушителей; сложность определения способа шумопоглощения (звукоизоляция корпуса оборудования или установка шумоглушителей); отсутствие линейки соответствующего оборудования. В современных вентиляторах основной составляющей шума является аэродинамический шум, соответственно, основным способом снижения его интенсивности является установка шумоглушителей.

Шумоглушители: виды и применение

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

Шумоглушители должны устанавливаться на участке выброса воздуха в атмосферу, на прямой его части, поскольку наличие каких-либо отводов и сопротивлений приводит к появлению шума в системе. Для эффективной работы шумоглушителей необходимо соблюдать определенные скоростные режимы воздушных потоков (скорость должна составлять до 12 м/с). Эти требования одинаковы для разных типов шумоглушителей.

Существуют различные типы шумоглушителей: круглые, прямоугольные, пластинчатые, как отечественного, так и импортного производства. Рассмотрим отечественные шумоглушители отдельно для каждого типа.

Круглые и прямоугольные шумоглушители похожи как конструктивно, так и по принципу работы и отличаются лишь геометрической формой. Маркировка таких шумоглушителей ГТК и ГТП соответственно.

Трубчатые шумоглушители круглого (ГТК) и прямоугольного (ГТП) сечения изготавливаются из стального оцинкованного листа и применяются при площади поперечного сечения воздуховода до 500х500 мм.

Трубчатые шумоглушители состоят из кожуха и внутреннего перфорированного каркаса, обтянутого стеклотканью. Пространство между кожухом и каркасом равномерно заполнено звукопоглощающим материалом.

Гибкие шумоглушители: инновационное решение

С целью устранения недостатков традиционных шумоглушителей, научно-производственный комплекс Grain Capital в сотрудничестве с Одесским национальным технологическим университетом, разработал линейку гибких шумоглушителей, опираясь на опыт иностранных производителей.

Гибкий шумоглушитель представляет собой микроперфорированный воздуховод, обернутый полиэфирной пленкой, предотвращающей попадание частиц стекловаты внутрь воздуховода, слоем теплоизоляции толщиной 25 мм и внешней защитной оболочкой из многослойной алюминиевой фольги, армированной спиральной стальной проволокой.

Гибкие шумоглушители используются в вентиляционных и аспирационных сетях и обладают высоким уровнем гашения звуковых колебаний, малыми габаритами и низким сопротивлением по сравнению с традиционными шумоглушителями. Линейка шумоглушителей, разработанная ОНТУ и Grain Capital, соответствует критерию: минимальный размер при максимальной эффективности. Она была создана специально для предприятий по хранению и переработке зерна.

Главное отличие гибких шумоглушителей от традиционных - это гибкая конструкция корпуса, позволяющая устанавливать их в сжатых условиях. Эта конструкция обеспечивается отсутствием жесткого каркаса; звукопоглощающий материал крепится к гибкому каркасу из проволоки и обшивается алюминиевой фольгой.

Преимущества гибких шумоглушителей

• Малые габариты и вес.
• Низкое сопротивление.
• Высокая эффективность шумопоглощения.

Разработка этих шумоглушителей стала возможной благодаря стандартизации параметров источников звука (вентиляторов фильтровального оборудования) и акустическим замерам для каждого типа вентиляторов. Использование шумоглушителей нового типа позволило уменьшить их габариты и сопротивление по сравнению со стандартными моделями, что привело к снижению затрат на электроэнергию и материалы для создания аспирационной сети.

В этой статье рассмотрены способы создания комфортных уровней шумового давления для персонала в помещениях с аспирационным оборудованием. Основным методом является устранение аэродинамических шумов с помощью специального оборудования - шумоглушителей. Представлены их типы и сравнительные характеристики по эффективности шумоподавления.

Литература

ДБН В.1.1-31:2013. Защита от шума.

Гусев В. П., Лешко М. Ю. Акустические и аэродинамические характеристики гибких воздуховодов // АВОК. 2004. № 1.

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

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

Автор:

Гапонюк А.И., д-р техн. наук, профессор Одесский национальный технологический университет, г. Одесса