АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА.
Источниками аэродинамических шумов на производстве являются компрессоры, воздуходувки, пневматические двигатели, газовые турбины и т.д. Для снижения аэродинамических шумов используют глушители различных типов: активные (сплошные, сотовые или пластинчатые), камерные, экранные, резонаторные и комбинированные.
По ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования Безопасности» определяется допустимый уровень звукового давления для данного производства во всем диапазоне генерируемых данным источником звуков.
Во всем диапазоне частот требуемое снижение уровня звукового давления ∆L (дБ) в данной расчетной точке до осуществления мероприятий по снижению шума равно
 ,
| (13) |
где L доп – допустимый уровень звукового давления, дБ;
n – общее число всасывающих и выхлопных отверстий воздуховодов, образующих шум, шт.;
L – уровень звукового давления. ДБ.
Уровень звукового давления в октавных полосах частот, генерируемых источниками, может быть измерен или рассчитан по формуле
 ,
| (14) |
где Lp – уровень звуковой мощности шума в данной октавной полосе частот, дБ (для наиболее распространенных типов компрессоров и турбокомпрессоров уровни звуковой мощности в октавных полосах частот приведены в табл. 16);
r – расстояние от источника шума до расчетной точки, м;
Δ – затухание шума в атмосфере в дБ/км, принимаемое по табл. 13.
Таблица 13
Затухание шума в атмосфере
| Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | ||||||||
| Затухание шума, дБ/км | 0,7 | 1,5 |
Для выбранного типа глушителя проводится гидравлический расчет. Так, для активных глушителей (рис. 1), в которых затухание звука происходит вследствие активного сопротивления
трения (звукопоглощающие материалы), гидравлический расчет выполняется:
для активного глушителя круглого сечения по формуле
 ,
| (15) |
для глушителя квадратного сечения
 ,
| (16) |
где Д – уровень затухания звука в глушителе, дБ;
– длина облицованной звукопоглощающим материалом части канала глушителя, м;
d – диаметр канала глушителя, м;
φ а – звукопоглощающая способность облицовки, зависящая от коэффициента звукопоглощения используемого материала α;
П – периметр поперечного сечения канала, м;
S – площадь поперечного сечения канала, м2.
 |
d
 |
 |
Рис. 1. Схема активного глушителя
Значение φ а в зависимости от αприведены в табл. 14
Таблица 14
Звукопоглощающая способность облицовки в зависимости от коэффициента поглощения материала
| Α | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| φ а | 0,1 | 0,2 | 0,35 | 0,5 | 0,65 | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 2,0 | 4,0 |
Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов, используемых в качестве облицовочных, приведены в табл.15.
Таблица 15.
Звукопоглощающие свойства материалов
| Наименование материала | Толщина слоя, мм | Реверберационные коэффициенты звукопоглощения α на частотах, гЦ | ||||||
| Плиты ПЛ-80 | 0,14 0,50 | 0,52 0,92 | 0,90 0,98 | 0,99 0,95 | 0,92 0,91 | 0,82 0,80 | 0,76 0,72 | |
| Холст СТВ | 0,11 0,28 | 0,34 0,82 | 0,83 0,97 | 0,93 0,93 | 0,93 0,99 | 0,81 0,85 | 0,71 0,75 | |
| Плиты ПА/О | 0,01 | 0,17 | 0,68 | 0,98 | 0,86 | 0,45 | 0,28 | |
| Плиты ПА/С | 0,05 | 0,21 | 0,66 | 0,91 | 0,96 | 0,89 | 0,83 |
Эффективность активных глушителей шума не одинакова на различных частотах. Наибольший эффект глушителей круглого сечения достигается при воздействии на них звуковых волн с частотами
 ,
| (17) | |
глушителей квадратного сечения при частотах, равных
 ,
| (18) | |
где f – частота звуковых волн, на которых глушитель работает эффективно, гЦ;
с – скорость звука, в воздухе 340 м/с, в водороде 1300 м/с, в углекислом газе 259 м/с;
d – диаметр глушителя, м;
а – поперечный размер глушителя, м.
Для эффективной работы глушитель должен иметь соответствующее сечение и длину. Полезное сечение глушителя S г определяется по формуле
| (19) |
где Q – расход газа, проходящего через глушитель, м3/с;
– скорость газа в глушителе (не должна быть больше 870 м/с).
Длина глушителя г определяется по формуле:
| l г = Δ L тр/Δ L г, | (20) |
где Δ L тр – требуемое снижение шума, дБ;
Δ L г – снижение шума в глушителе длиною 1 м.
Длина глушителя принимается по наибольшим значениям l г, полученным для восьми октавных полос. Таким образом, выбор активного глушителя для всасывающих и выхлопных коллекторов состоит в следующем.
1. Определяют уровень звукового давления L доп для данного производства (ГОСТ 12.1.003-83).
2. Определяют требуемое снижение уровня звукового давления для всего диапазона генерируемых частот.
3. Выбирают форму и размеры глушителя (размер d или S определяют по формулам, а длину принимают равной 1 м), вид звукопоглощающего облицовочного материала и коэффициент звукопоглощения.
4. Определяют снижение шума глушителем длиной 1 м на всех генерируемых частотах.
5.В случае соблюдения равенства Д = Δ L г = Δ L тр расчет заканчивают, в случае же отсутствия указанного равенства подбирают необходимую длину глушителя для всех генерируемых частот.
6. По наибольшему из всех значений г принимают окончательную длину глушителя.
Многовариантное задание №3
Выбрать размеры активного глушителя, обеспечивающего снижение шума, производимого выхлопными отверстиями и воздуховодами компрессора, до норм, устанавливаемых ГОСТ 12.1.003-83 для заданного рабочего места на заданном расстоянии от источника шума (табл.16).
Таблица 16
Исходные данные для расчета активных глушителей
| № варианта | Тип компрессора | Рабочее место по табл. | Уровни звуковой мощности для среднегеометрических частот, гЦ | Число отверстий воздуховодов | Диаметр воздуховодов, м | Расстояние от источника шума, м | |||||||
| 2ВП-10/8 | |||||||||||||
| ВП-20/8 | 0,5 | ||||||||||||
| 205 ВП-30/8 | 0,2 | ||||||||||||
| 5ВП-50/8 | 0,4 | ||||||||||||
| 5Г-100/8 | 0,6 | ||||||||||||
| 2 СА-25 | 0,7 | ||||||||||||
| 42 С1-50 | 0,3 | ||||||||||||
| 2РК-1,5/200 | 0,6 | ||||||||||||
| 2Р-3/220 вх. | 0,4 | ||||||||||||
| 5Г-14/200 | 0,3 | ||||||||||||
| К-250-61 | 0,4 | ||||||||||||
| ОК-500-92 | 0,4 | ||||||||||||
| К-345-91 | 0,5 | ||||||||||||
| 160 В-20/8 | 0,2 | ||||||||||||
| ВП-50/8 | 0,6 | ||||||||||||
| 2П-3/220 вс. | 0,3 | ||||||||||||
| Окончание табл. 16 | |||||||||||||
| № варианта | Тип компрессора | Рабочее место по табл. | Уровни звуковой мощности для среднегеометрических частот, гЦ | Число отверстий воздуховодов | Диаметр воздуховодов, м | Расстояние от источника шума, м | |||||||
| 2РВ-3/350 | 0,4 | ||||||||||||
| 2ВП-10/8 | 3а | 0,5 | |||||||||||
| ВП-20/8 | 3б | 0,6 | |||||||||||
| 205 ВП-30/8 | 0,3 |
Таблица 17
Допустимые уровни звукового давления в октавных
полосах частот на рабочих местах по ГОСТ 12. 1 003-83
| Рабочее место | Уровни звукового давления в дБ для Среднегеометрических частот, Гц | |||||||
| 1. Помещения конструкторских бюро расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных | ||||||||
| 2. Помещения управления, рабочие комнаты | ||||||||
| 3. Кабинеты наблюдений и дистанционного управления: а) без речевой связи по телефону б) с речевой связью по телефону | ||||||||
| 4.Помещения и участки точной сборки; машинописные бюро | ||||||||
| 5.Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин | ||||||||
| 6. Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятия |
Список литературы
Нормативные документы
1. СНиП 11-106-79. Склады нефти и нефтепродуктов.
Нормы проектирования
2. ГОСТ 12.1.005-76. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Санитарно-гигиенические требования
3. СНиП 11-33-75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования
4. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности
Дополнительная литература
1. Веселов А. И., Мешман Л. М. Автоматическая пожаро-взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1975
2. Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство Р 2.2.755-99. /Охрана труда. Практикум. № 3. 2000 г. Приложение к журналу «Охрана труда и социальное страхование»
3. Погодин А. С. Шумоглушащие устройства. М.: Машиностроение, 1973