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:

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru , где Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru ,(1)

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

Для частоты 63 Гц:

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru

Остальные результаты расчетов сведены в таблицу 4.

m=3 – количество источников шума, близко расположенных к рабочему месту ri<5·rmin при rmin= 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 lmax, lmax – максимальный габарит источника шума.

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

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru м, Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru м.

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

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru

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

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*lmax<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=4πr12=4*3,14*5^2=314м2

S2=4πr22=4*3,14*7^2=615,44м2

S3=4πr32=4*3,14*6,5^2=530,66м2

В - постоянная помещения, м2, определяется по формуле

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru 2 , (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).

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru 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/Sогр=0,2. Определяется по графику (Рис.2).

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru

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

Используя известные значения Lдоп, указанные в таблице 3, определяется требуемое снижение шума ΔLтр= Lобщ – Lдоп, 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

Выбор конструкций и материалов звукоизолирующих элементов - student2.ru

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)

Rтр=Lобщ-10*lgB+10*lgSi- Lдоп+10*lgN (2)

Lобщ - 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.

Si – 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.

Lдоп- допустимый уровень шума (таблица 3)

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

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

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

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

Rтр=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

Наши рекомендации