Файл: Борьба с шумом в черной металлургии..pdf

Общее поглощение, вносимое объемным звукопоглотителем/"выражают в виде эквивалентной площади звуко­ поглощения А. Она равна площади полностью поглощающей звук поверхности, которая обладает тем же звукопогло­ щением, что объемный звукопоглотитель. Эффективность звукопоглощения зависит также от расстояния между отдельными объемными звукопоглотителями.

ОСЛАБЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ШУМОВ

Ослабление аэродинамического шума в источнике его возникновения вызывает трудности, в связи с чем для этой цели, используют глушители на пути его распространения.

Выбор того или иного типа глушителя определяют степенью необходимого снижения шума, его спектром, мощностью источника и другими условиями.

Глушители аэродинамического шума подразделяют на

глушителя теряют энергию за счет вязкого трения в порис­

быть выполнены в виде каналов квадратного или круглого сечения, облицованных внутри звукопоглощающим материа­ лом, выдувание которого предотвращается путем покрытия

где ф(а) — условный коэффициент звукопоглощения обли­ цовки глушителя, зависящий от коэффициента звукопо­ глощения используемого абсорбента; l,d, П— соответствен­ но длина, диаметр и периметр поперечного сечения канала глушителя, м; S — площадь поперечного сечения канала, м2.

Значения ср(а) зависят от коэффициента звукопогло­ щения применяемого материала:

Из формул (70) и (71) видно, что для увеличения зату­ хания звука нужно уменьшить поперечный размер заглу­ шающего канала. Этого достигают разделением канала

3

Рис. 27. Схема сотового глушителя:

/ — проволочный каркас; 3 — слоя звукопоглощающего материала

толщиной 2^.2,5 см; 3 — секция сотового глушителя.

на ряд параллельных каналов малого сечения в виде сот, внутреннюю поверхность которых также облицовывают звукопоглощающими материалами. Степень заглушения в этом случае возрастает, так как наличие сот увеличивает

отношение-Y каждого малого канала. Подсчет заглушения

аэродинамического шума сотовым (ячеистым) глушителем (рис. 27) проводится также по формуле (71). Общее сни­ жение шума сотовым глушителем зависит не от числа сот, а от ср(а) ni/S для каждой ячейки. Число сот определяется

78

лишь необходимостью обеспечения пропуска нужного объ­ ема воздуха без увеличения сопротивления.

Сотовый глушитель удобнее изготавливать в виде от­ дельных секций — сот необходимой длины, которые затем укладываются в нужном количестве в короб.

Более просты в исполнении пластинчатые глушители, состоящие из ряда пластин, установленных в канале парал­ лельно потоку.

Величина заглушения AL аэродинамического шума пластинчатым глушителем, у которого расстояние а между пластинами значительно меньше ширины пластины, может

Если в спектре шума содержатся низкочастотные со­ ставляющие, увеличить поглощение можно заполнением пластин более толстым слоем звукопоглощающего матери­ ала с последующим покрытием его плотной проолифленной тканью или клеенкой.

В глушителях р е а к т и в н о г о т и п а поглощение и отражение звука происходит вследствие образования

и его упругости в трубах или каналах, соединяющих ячейки глушителя.

Глушители реактивного типа применяются для ослаб­ ления шума, имеющего в спектральном составе дискретные составляющие. Выполняются они обычно в виде камер расширения и сужения (часто снабженных перегородками), экранов, резонаторных отростков,' настроенных на опре­ деленную частоту, и т. п. Облицовка реактивных глуши­ телей внутри звукопоглощающим материалом приводит

кувеличению их акустической эффективности. Снижение шума глушителями с резко изменяющимся

поперечным сечением

гдеХ-— длина звуковой волны, м; п — относительное измене­

79

На практике для получения широкополосного действия глушителя комбинируют несколько камер различной длины. Длину отдельных камер устанавливают расчетным путем, оптимальное расстояние между ними, исключающее их взаимодействие,— эмпирически.

Интерференционного глушения звука можно достиг­ нуть путем разделения канала. Длина ответвленного ка­ нала должна быть больше длины прямого на половину длины волны, что дает присоединении труб взаимное гаше­ ние звуковых волн. Эффективность глушителей, построен­ ных на этом принципе, ограничивается рядом дискретных частот, для которых разность длин пути по двум каналам равна умноженной на нечетные числа половине длины волны. I \

По мере того как длина приближается к диаметру трубы перед разветвлением, акустический эффект интерферен­ ционного глушителя ослабевает.

Одним из видов реактивных глушителей являются ре­ зонансные. Снижение шума у них происходит с помощью резонаторов Гельмгольца. Глушители резонансного типа представляют собой элементарную колебательную систему с затуханием, которая, будучи возбуждена падающей на нее звуковой волной, отбирает от последней акустическую энергию на частотах, близких к собственной частоте резо­ натора. Величина ее определяется по уравнению (28).

работать только в одном узком диапазоне частот. Для оди­

где Кр — проводимость горла резонатора; F — площадь поперечного сечения воздухопровода; / — возбуждающая частота; /о—собственная частота резонатора.

Проводимость горла резонатора

где S, I, d — соответственно площадь сечения, длинами диа­ метр горла.

80

Для расширения частотной полосы можно использовать вместо резонаторов каналы типа карманов длиной Я./4. Входной импеданс их также равен нулю, ио они обладают таким же свойством, как резонаторы, и при длине, равной

на распространение звука в канале только в непосредствен­ ной близости от своей резонансной частоты, то вводят раз­ лично настроенные резонаторы, располагая их один за другим. При распространении действия резонаторов на широкую частотную область можно использовать несколько различно настроенных резонаторов, в то время как ком­ бинирование различно настроенных карманов следует проводить с учетом их взаимодействия.

Глушение, достигнутое с помощью резонаторов, зави­ сит от потока в канале. При скоростях течения потока больше 10 місек резонаторы склонны к самовозбуждению и могут даже усиливать звук.

Одним из способов снижения шума является подключе­ ние к каналу трубок Вентури. С точки зрения аэродина­ мики и акустики, трубка Вентури представляет собой нели­ нейное сопротивление, т. е. ее сопротивление относительно мало, пока скорость потока в самом узком месте меньше скорости звука, а при резком возрастании давления перед трубкой (процесс выброса газа, выхлопа и т. п.) сопротив­ ление трубки становится чрезвычайно большим. Глушите­ ли шума такого типа не требуют дополнительного объема и эффективность их в низкочастотном диапазоне спектра неограничена. Трубки Вентури являются хорошим допол­ нением к активным глушителям шума.

И н т е р ф е р е н ц и о н н ы й с п о с о б ослабления шума предусматривает создание в данной части помещения звуковых волн, равных по амплитуде и прямо противо­ положных по фазе звуковым волнам, создаваемым источ­ ником шума. Для выполнения этой задачи используют электронный "звукопоглотитель, представляющий собой регенерирующую установку, состоящую из микрофона, усилителя и динамика (или системы динамиков) [108].

Эффективная работа электронного звукопоглотителя наблюдается лишь при очень малом искажении амплитуды или фазы. Расположение микрофона и динамика (динами­ ков) выбирают экспериментально в каждом отдельном

случае. В диапазоне частот сверх 600 гц электронная си­ стема неэффективна. ' !

Интерференционный способ ослабления шума можно признать эффективным при наличии дискретного спектра шума в области низких частот, где длины волн и, соответ­ ственно, зоны интерференции имеют достаточную для прак­ тического использования протяженность.

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ

При проектировании промышленного предприятия не­ обходимо предусматривать правильное взаимное располо­ жение производственных корпусов, интенсивно генериру­ ющими шум, по отношению к другим цехам предприятий, жилым районам и зонам отдыха. Цехи, характеризующиеся интенсивным шумом, следует концентрировать в одномдвух местах, удаленных от тихих производственных участ­ ков, а при расположении предприятия в черте города подобные цехи нужно располагать в глубине заводской территории.

При проектировании новых установок или монтаже новых машин необходимо своевременно учитывать задачи снижения шума. Расстановка оборудования в цехах должна производиться не только с учетом технологического про­ цесса, удобства монтажа и ремонта, но и с учетом создания нормальных условий труда. Шумное оборудование раз­ мещают обособленно — в изолированном помещении или в отдельной части цеха, защищенной перегородками или экранами. При недоучете задач снижения шума прихо­ дится потом искать пути снижения шума, экономически менее выгодные [92].

Следует также использовать возможности чередования корпусов G различными шумовыми характеристиками для экранирования участков, требующих защиты от шума. Этой же цели служит рациональная взаимная ориенти­ ровка объектов и разносторонняя, по возможности, направ­ ленность открытых проемов зданий (выездных ворот, окон, открытых фонарей на крышах и др.).

Промышленное предприятие следует располагать с под­ ветренной стороны жилых районов, с большими разрывами до жилых районов, поскольку ветер способствует не толь­ ко распространению дыма и пыли, но влияет и на распро-

62