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)
Lpi – 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 ri<5·rmin при rmin= 5 м;
n=3 – общее количество источников шума в помещении;
где – 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
м, 
м.
Коэффициент, учитывающий влияние ближайшего акустического поля определяется по графику (Рис.1).
Рисунок 1 - График для определения коэффициента в зависимости от отношения r к максимальному линейному размеруисточника шума lmax
5/1,4=3,57
Следовательно, =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=4r2;
- на поверхности стены, перекрытия S=2r2;
- в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями S=r2;
S1=4r12=4*3,14*5^2=314м2
S2=4r22=4*3,14*7^2=615,44м2
S3=4r32=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; – 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
| 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 |
=0,8 – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля, берется в зависимости от В/Sогр=0,2. Определяется по графику (Рис.2).
Рисунок 2 - График для определения коэффициента в зависимости от В/Sогр
Используя известные значения Lдоп, указанные в таблице 3, определяется требуемое снижение шума Lтр= 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 |
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 | |||||||
| 4/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=В1000 (3)
Для кабины дистанционного упрваленияс объемом V=14*10*4=560 м3 имеем:
В1000= V/10=560/10=56 м2
– 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