Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов

Содержание

Введение. 2

Задание для выполнения расчетно-графической работы.. 3

Условия задачи. 4

Расчетная часть. 5

Заключение. 12

Список литературы.. 13

 

Введение

Основными источниками шума на ТЭС являются турбины, котельные агрегаты, насосы и др. Это оборудование расположено внутри производственных помещений. К наиболее шумным относятся помещения турбинного, котельного цехов, газораспределительного пункта, компрессорных, насосных, дробилок угля и др.

Однако на ТЭС имеются также источники шума, которые могут воздействовать на район, расположенный за пределами ТЭС. Это тягодутьевые машины, открытые распределительные устройства, сброс пара в атмосферу при срабатывании предохранительных клапанов и др.

Цель расчетно-графической работы - приобретение практических навыков при расчете и проектировании безопасной рабочей зоны; эксплуатации оборудования с электромагнитными полями.

 

Задание для выполнения расчетно-графической работы

Порядок выполнения РГР:

- выбрать номер варианта по заданию преподавателя;

- рассчитать уровни звукового давления в дБ в расчетной точке, расположенной в зоне прямого и отраженного звука;

- определить необходимое снижение звукового давления в расчетной точке;

- рассчитать мероприятия для снижения шума (кабина наблюдения, в которой расположена расчетная точка);

- сделать выводы и предложения по работе.

Условия задачи

Произвести акустический расчет шума, а также меры защиты от воздействия шума на персонал. При условии, что в помещении работают несколько источников шума, имеющие одинаковый уровень звуковой мощности. Источники расположены на полу (Ф=1). Источники шума находятся на расстоянии r от расчетной точки, которая расположена на высоте 1,5 м от пола. Определить октавные уровни звукового давления в расчетной точке.

Данные расчета сравнить с нормируемыми уровнями звукового давления. Определить требуемое снижение звукового давления и рассчитать параметры кабины наблюдения в качестве меры защиты персонала от действия шума.

Исходные данные

Вид оборудования	Кол-во источников	Расстояние от ИШ до РТ, м	Отношение, B/Sогр	lmax	Объем помещения, м3
Токарный станок		r1 = 5 r2 =7 r3 = 6,5	0,2	1,4

Параметры кабины наблюдения	Площадь глухой стены, S1	Площадь глухой стены, S2	Площадь двери, S3	Площадь окна, S4
14*10*4

Расчетная часть

Т а б л и ц а 1 - Уровни звукового давления (дБ), создаваемые различными агрегатами установки ГТ-100-700-12М

Наименование агрегата	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
Токарный станок

Октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения, в котором несколько источников шума определяем по формуле:

 

, где ,(1)

L_pi – октавный уровень звуковой мощности дБ, создаваемый i –тым источником шума, дБ;

Для частоты 63 Гц:

 

Остальные результаты расчетов сведены в таблицу 4.

m=3 – количество источников шума, близко расположенных к рабочему месту r_i<5·r_min при r_min= 5 м;

n=3 – общее количество источников шума в помещении;

где χ – коэффициент, учитывающий влияние ближайшего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения r к l_max, l_max – максимальный габарит источника шума.

В данном случае минимальное расстояние от расчетной точки до акустического центра и ближайшего к ней источника

м, м.

 

Коэффициент, учитывающий влияние ближайшего акустического поля определяется по графику (Рис.1).

 

Рисунок 1 - График для определения коэффициента χ в зависимости от отношения r к максимальному линейному размеруисточника шума l_max

5/1,4=3,57

Следовательно, χ=1,5

Ф=1 - фактор направленности источника шума, безразмерная величина, определяется по опытным данным, для источников шума с равномерным излучением звука следует принимать равной 1;

S - площадь, м²,воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку.

Для источников шума, у которых выполняется условие 2*l_max<r; 2*1,4 м<5м исследует принимать при расположении источника шума:

- в пространстве S=4πr²;

- на поверхности стены, перекрытия S=2πr²;

- в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями S=πr²;

S1=4π r₁² =4*3,14*5^2=314м²

S2=4π r₂² =4*3,14*7^2=615,44м²

S3=4π r₃² =4*3,14*6,5^2=530,66м²

 

В - постоянная помещения, м², определяется по формуле

,м², (2),

где В₁₀₀₀ – постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц,м²; определяется по таблице 3.8 в зависимости от объема V (м³) и типа помещения; μ – частотный множитель.

Из таблицы 2.8 [1], выбрав тип помещения, определяем постоянную помещения В₁₀₀₀; Выбираем тип помещения I – с небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цехи, вентиляционные камеры, машинные залы, генераторные, испытательные стенды).

 

²

Для частоты 63 Гц постоянная помещения:

В=0,65*50=32,5м².

Остальные результаты расчетов сведены в таблицу 4.

Таблица 2. Значения частотного множителя μ

Объем помещения V в м3	Частотный множитель m на среднегеометрических частотах октавных полос, Гц
V=200….1000	0,65	0,62	0,64	0,75		1,5	2,4	4,2

ψ=0,8 – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля, берется в зависимости от В/S_огр=0,2. Определяется по графику (Рис.2).

 

Рисунок 2 - График для определения коэффициента ψ в зависимости от В/S_огр

Используя известные значения L_доп, указанные в таблице 3, определяется требуемое снижение шума ΔL_тр= L_общ – L_доп, значение которого должно быть отрицательным или равно нулю.

Таблица 3. Допустимые уровни шума на рабочих местах

Наименование помещений и рабочих мест	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах среднегеометрических частот, Гц
Пост. рабочие места и в производ.помещениях

 

Остальные результаты расчетов приведены в таблице 4.

 

Таблица 4. Результаты расчета уровней звукового давления в расчетной точке

№	Величина	Е.и.	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц
	Lp	дБ
	= 100,1·Lp	-	63095734,4480194		251188643,150958	316227766,016838	316227766,016838	251188643,150958
	S1 = 4pr2	кв.м.
	S2 = 4pr2	кв.м.	615,44	615,44	615,44	615,44	615,44	615,44	615,44	615,44
	S3 = 4pr2	кв.м.	530,66	530,66	530,66	530,66	530,66	530,66	530,66	530,66
	100,1·Lp / S1	-	200941,829	318471,338	799963,832	1007094,796	1007094,796	799963,832	318471,338	318471,338
	100,1·Lp / S2	-	102521,342	162485,376	408144,812	513823,876	513823,876	408144,812	162485,376	162485,376
	100,1·Lp/ S3	-	118900,491	188444,578	473351,380	595914,081	595914,081	473351,380	188444,578	188444,578
	сумма 8+9+10+11+12	-	422363,662	669401,292	1681460,023	2116832,752	2116832,752	1681460,023	669401,292	669401,292
	B1000	кв.м.
	µ	-	0,65	0,62	0,64	0,75		1,5	2,4	4,2
	B = µ·B1000	кв.м.	32,5			37,5
	4ψ/B	-	0,098462	0,103226	0,100000	0,085333	0,064000	0,042667	0,026667	0,015238
	3* 100,1·Lpi	-	189287203,344058		753565929,452875	948683298,050514	948683298,050514	753565929,452875
	произвед17*18	-	18637509,252338	30967741,9354839	75356592,9452875	80954308,1003105	60715731,0752329	32152146,3233227		4571428,57142857
	сумма 13+19	-	19059872,914	31637143,2278291	77038052,9687644	83071140,8527817	62832563,827704	33833606,3467996	8669401,29234523	5240829,8637738
	Lобщ=10lg (стр20)	Дб	72,801	75,002	78,867	79,195	77,982	75,293	69,380	67,194
	Lдоп	Дб
	Lтр=Lобщ- Lдоп	Дб	-26,199	-16,998	-7,133	-3,805	-2,018	-2,707	-6,620	-6,806

 

 

Требуемую звукоизоляцию воздушного шума в дБ ограждающей конструкцией рассчитаем по формуле (2)

 

R_тр=L_общ-10*lgB+10*lgS_i- L_доп+10*lgN (2)

 

L_общ - октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения, в котором несколько источников шума (таблица 4).

Величину B найдем по формуле (3):

B=В₁₀₀₀μ (3)

Для кабины дистанционного упрваленияс объемом V=14*10*4=560 м³ имеем:

В₁₀₀₀= V/10=560/10=56 м²

μ – частотный множитель (таблица 2)

В=56*0,65=36.4м² ,

остальные результаты расчетов сведены в таблицу 5.

S_i – площадь рассматриваемой ограждающей конструкции, через который проникает шум, м²;

Площадь глухой стены, S₁= 56 м²;

Площадь глухой стены, S₂= 140 м²;

Площадь двери, S₃= 4 м²;

Площадь окна, S₄=3 м².

L_доп- допустимый уровень шума (таблица 3)

N =4 – общее количество ограждающих конструкций, через которые проникает шум.

R_тр=72,801-10*lg36,4+10*lg56-99+10*lg4= -17,3 дБ

R_тр=72,801-10*lg36,4+10*lg140-99+10*lg4= -14,72дБ

R_тр=72,801-10*lg36,4+10*lg4-99+10*lg4= -29,77дБ

R_тр=72,801-10*lg36,4+10*lg3-99+10*lg4= -31,02дБ

Дальнейший расчет приведен в таблице 5.

 

 

Таблица 5. Результаты акустического расчета

№	Величина	Ед.изм.	Среднегеометрическая частота, Гц
	B1000	кв.м
	m		0,65	0,62	0,64	0,75		1,5	2,4	4,2
	B1000*mB=		36,4	34,72	35,84				134,4	235,2
	Lобщ	дБ	72,801	75,002	78,867	79,195	77,982	75,293	69,38	67,194
	Lдоп	дБ
	10lgn		6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02
	10lgB		15,61	15,41	15,54	16,23	17,48	19,24	21,28	23,71
	10lgS1		18,06	18,06	18,06	18,06	18,06	18,06	18,06	18,06
	10lgS2		21,07	21,07	21,07	21,07	21,07	21,07	21,07	21,07
	10lgS3		6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02	6,02
	10lgS4		4,77	4,77	4,77	4,77	4,77	4,77	4,77	4,77
	Rтр1	дБ	-17,73	-8,32	1,41	4,04	4,58	2,13	-3,82	-6,44
	Rтр2	дБ	-14,72	-5,31	4,42	7,06	7,59	5,14	-0,81	-3,43
	Rтр3	дБ	-29,77	-20,36	-10,64	-8,00	-7,46	-9,91	-15,86	-18,48
	Rтр4	дБ	-31,02	-21,61	-11,88	-9,25	-8,71	-11,16	-17,11	-19,73

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов

Исходя из результатов расчета таблицы 5, выбираем:

· 1. Для первого элемента ограждения выбираю фанеру толщиной 4 мм и средней поверхностной плотностью ограждения 3,2 кг/м².

· 2. Для второго элемента ограждения выбираю стеклопластик тольщиной 5 мм и средней поверхностной плотностью ограждения 8,5 кг/м².

·

· Таблица 6.

№	Величина	Ед.изм.	Среднегеометрическая частота, Гц
	Rтр1	дБ	-17,73	-8,32	1,41	4,04	4,58	2,13	-3,82	-6,44
	Rфакт1	дБ			16	20	24	27
	Rтр2	дБ	-14,72	-5,31	4,42	7,06	7,59	5,14	-0,81	-3,43
	Rфакт2	дБ			20	24	28	31

·

 

Заключение

 

Борьбу с шумом следует начинать ещё при проектировании предприятия, рабочего места, оборудования. В данной работе был произведен акустический расчет. Эти навыки позволят в дальнейшем, столкнувшись с проблемой избыточного шума на производстве, правильно организовать мероприятия по его ликвидации, тем самым обеспечить благоприятные условия для работы персонала, а также избежать проникновения шума за пределы производственной зоны.

Значения требуемого снижения шума отрицательны.

Для снижения шума, излучаемого промышленным оборудованием, предусматриваются следующие мероприятия:

а) применение таких материалов и конструкций при проектировании кровли, стен фонарей, окон, ворот, дверей, которые могут обеспечивать требуемую изоляцию;

б) устройство специальных звукоизолированных боксов и звукоизолирующих кожухов при размещении шумящего оборудования;

в) экранирование источников шума;

г) применение глушителей для снижения аэродинамического шума;

Токарный станок создает сравнительно меньше шума чем к примеру турбина, генератор и т.д. Шум возникает от вентилятора частотника токарного станка. При увеличении частоты соответственно, повышается уровень шума (в данном случае, гудение) из-за стука от шкива на шпинделе, а при низкой частоте - меньше шума.

Из всего сказанного выше, можно сделать вывод тем, что выбранные мною конструкции и материалы звукоизолирующих элементов позволяют устранять (изолировать) шум издаваемый токарным станком в целом, защита от производственного шума выполнена.

 

 

Список литературы