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Dato che il rumore nelle moderne centrali elettriche, di norma, supera i livelli consentiti, negli ultimi anni i lavori di soppressione del rumore sono stati ampiamente implementati.
Esistono tre metodi principali per ridurre il rumore industriale: ridurre il rumore alla fonte; riduzione del rumore lungo i suoi percorsi di propagazione; soluzioni architettoniche, edilizie e progettuali.
Il metodo per ridurre il rumore alla fonte è quello di migliorare la progettazione della fonte e modificare il processo tecnologico. L'uso più efficace di questo metodo è nello sviluppo di nuove apparecchiature elettriche. Le raccomandazioni per ridurre il rumore alla fonte sono riportate al § 2-2.
Per l'insonorizzazione varie stanze le centrali elettriche (soprattutto locali macchine e caldaie) utilizzano soluzioni costruttive tra le più rumorose: ispessimento delle pareti esterne degli edifici, utilizzo di finestre con doppi vetri, blocchi di vetro cavi, doppie porte, pannelli acustici multistrato, sigillatura di finestre, porte, aperture , scelta giusta luoghi di aspirazione e scarico dell'aria delle unità di ventilazione. È inoltre necessario garantire un buon isolamento acustico tra la sala macchine e scantinati, sigillando accuratamente tutti i fori e le aperture.
Quando si progetta una sala macchine, evitare stanze piccole con pareti, soffitti e pavimenti lisci e non fonoassorbenti. Il rivestimento delle pareti con materiali fonoassorbenti (SAM) può ridurre il livello di rumore di circa 6-7 dB in ambienti di medie dimensioni (3000-5000 m3). Per ambienti di grandi dimensioni, il rapporto costo-efficacia di questo metodo diventa discutibile.
Alcuni autori, come G. Koch e H. Schmidt (Germania), nonché R. French (USA), ritengono che il trattamento acustico delle pareti e dei soffitti dei locali della stazione non sia molto efficace (1-2 dB). I dati pubblicati dall’Autorità francese per l’energia (EDF) mostrano la promessa di questo metodo di riduzione del rumore. Il trattamento dei soffitti e delle pareti dei locali caldaie delle centrali elettriche di Saint-Depis e Chenevier ha permesso di ottenere un abbattimento acustico di 7-10 dB A.
Nelle stazioni vengono spesso costruiti pannelli di controllo insonorizzati separati, il cui livello sonoro non supera i 50-60 dB A, che soddisfa i requisiti di GOST 12.1.003-76. Il personale di servizio vi trascorre l'80-90% del proprio tempo lavorativo.
A volte nelle sale macchine vengono installate cabine acustiche per ospitare il personale di servizio (elettricisti in servizio, ecc.). Queste cabine insonorizzate sono costituite da un telaio indipendente su supporti, al quale sono fissati il pavimento, il soffitto e le pareti. Le finestre e le porte delle cabine devono avere un isolamento acustico maggiore (doppie porte, doppio vetro). Per la ventilazione è previsto unità di ventilazione con silenziatori all'ingresso e all'uscita dell'aria.
Se è necessario avere un'uscita veloce dalla cabina, questa viene resa semichiusa, cioè manca una delle pareti. Allo stesso tempo, l'efficienza acustica della cabina è ridotta, ma non è necessaria la ventilazione. Secondo i dati, il valore massimo dell'isolamento acustico medio per le cabine semichiuse è di 12-14 dB.
L'utilizzo di cabine separate chiuse o semichiuse nei locali della stazione può essere classificato come mezzo individuale di protezione del personale operativo dal rumore. Sono compresi anche i dispositivi di protezione individuale vari tipi auricolari e cuffie. Efficienza acustica degli auricolari e soprattutto delle cuffie presenti nella zona alte frequenze abbastanza grande e ammonta ad almeno 20 dB. Gli svantaggi di questi mezzi sono che, insieme al rumore, il livello di segnali utili, comandi, ecc. è ridotto ed è possibile anche irritazione pelle, soprattutto a temperature ambiente elevate. Si consiglia tuttavia di utilizzare auricolari e cuffie quando si lavora in ambienti con livelli di rumore che superano i livelli accettabili, soprattutto nella gamma delle alte frequenze. Naturalmente è consigliabile utilizzarli per uscite di breve durata da cabine insonorizzate o pannelli di controllo in aree ad alto rumore.
Uno dei modi per ridurre il rumore lungo i percorsi della sua propagazione nei locali della stazione sono gli schermi acustici. Gli schermi acustici sono realizzati in materiale sottile lamiera o altro materiale denso, che può avere un rivestimento fonoassorbente su uno o entrambi i lati. Di solito gli schermi acustici hanno piccole dimensioni e forniscono riduzioni locali del suono diretto dalla sorgente di rumore senza influenzare in modo significativo il livello del suono riflesso nella stanza. In questo caso l'efficienza acustica non è molto elevata e dipende principalmente dal rapporto tra suono diretto e riflesso nel punto di progetto. L'aumento dell'efficienza acustica degli schermi può essere ottenuto aumentando la loro area, che dovrebbe essere almeno il 25-30% dell'area della sezione trasversale degli involucri della stanza nel piano dello schermo. In questo caso, l'efficacia dello schermo aumenta a causa della diminuzione della densità di energia del suono riflesso nella parte schermata della stanza. Applicazione degli schermi grandi dimensioni Permette inoltre di aumentare significativamente il numero di luoghi di lavoro in cui è garantita la riduzione del rumore.
L'uso più efficace degli schermi è in combinazione con l'installazione di rivestimenti fonoassorbenti sulle superfici circostanti dei locali. Una descrizione dettagliata dei metodi per il calcolo dell'efficienza acustica e dei problemi di progettazione degli schermi è fornita in e
Per ridurre il rumore in tutta la sala macchine, gli impianti che emettono un suono intenso sono ricoperti da involucri. Le custodie insonorizzate sono solitamente realizzate in lamiera rivestita in lamiera dentro ZPM. Le superfici degli impianti possono essere completamente o parzialmente rivestite con materiale fonoassorbente.
Secondo i dati presentati dagli esperti americani di riduzione del rumore alla Conferenza internazionale sull’energia del 1969, completamente attrezzato unità turbina alta potenza(500-1000 MW) gli involucri insonorizzanti possono ridurre il livello di rumore emesso di 23-28 dB A. Quando si posizionano le turbine in apposite scatole isolate, l'efficienza aumenta a 28-34 dB A.
La gamma dei materiali utilizzati per l'isolamento acustico è molto ampia e, ad esempio, per l'isolamento di 143 unità a vapore introdotte negli USA dopo il 1971, è così distribuito: alluminio - 30%, lamiera d'acciaio - 27%, gelbest - 18%, cemento-amianto - 11%, mattoni - 10%, gres porcellanato con rivestimento esterno - 9%, cemento - 4%.
Utilizzo di pannelli acustici prefabbricati seguenti materiali: insonorizzazione - acciaio, alluminio, piombo; fonoassorbenti - plastica espansa, lana minerale, fibra di vetro; smorzamento - mescole bituminose; materiali sigillanti: gomma, mastice, plastica.
Sono ampiamente utilizzati la schiuma di poliuretano, la fibra di vetro, le lastre di piombo e il vinile rinforzato con polvere di piombo.
L'azienda svizzera VVS, al fine di ridurre il rumore degli apparati a spazzole e degli eccitatori delle unità turbo ad alta potenza, li ricopre con un involucro protettivo continuo con uno spesso strato di materiale fonoassorbente, nelle cui pareti sono incorporati i silenziatori all'ingresso e all'uscita dell'aria di raffreddamento.
Il design dell'involucro fornisce un facile accesso a queste unità per l'esecuzione riparazioni in corso. Come dimostrato da una ricerca condotta da questa azienda, l'effetto fonoisolante del guscio della parte anteriore della turbina è più pronunciato alle alte frequenze (6-10 kHz), dove è di 13-20 dB, a basse frequenze ah (50-100 Hz) è insignificante - fino a 2-3 dB. 
Riso. 2-10. Livelli di pressione sonora ad una distanza di 1 m dal corpo di una turbina a gas tipo GTK-10-Z
1- con rivestimento decorativo; 2- con la carrozzeria smontata
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'isolamento acustico nelle centrali elettriche con turbine a gas. I calcoli indicano che nelle centrali a turbina a gas il posizionamento dei motori a turbina a gas (GTE) e dei compressori è più economico in box individuali (se il numero di GTE è inferiore a cinque). Quando quattro motori a turbina a gas sono collocati in un edificio comune, il costo di costruzione dell'edificio è superiore del 5% rispetto a quando si utilizzano box singoli, e con due motori a turbina a gas la differenza di costo è quindi del 28%. cinque installazioni, è più economico collocarle in un edificio comune. Ad esempio, Westinghouse installa cinque turbine a gas 501-AA in un edificio acusticamente isolato.
Tipicamente, i singoli box utilizzano pannelli in lamiera con rivestimento fonoassorbente all'interno. Il rivestimento fonoassorbente può essere realizzato con lastre di lana minerale o semirigide di lana minerale racchiuse in un guscio di fibra di vetro e rivestite lato sorgente sonora con lamiera forata o rete metallica. I pannelli sono collegati tra loro con bulloni e in corrispondenza delle giunzioni sono presenti guarnizioni elastiche.
Molto efficaci sono i pannelli multistrato costituiti da acciaio forato interno e lamiere esterne di piombo, tra le quali è interposto un materiale poroso fonoassorbente, utilizzati all'estero. Pannelli con multistrato rivestimento interno costituito da uno strato di vinile rinforzato con polvere di piombo e posto tra due strati di fibra di vetro, uno interno di spessore 50 mm ed uno esterno di spessore 25 mm.
Tuttavia, anche il più semplice rivestimento decorativo e fonoassorbente consente una notevole riduzione del rumore di fondo nelle sale macchine. Nella fig. Le figure 2-10 mostrano i livelli di pressione sonora in bande di frequenza d'ottava, misurati ad una distanza di 1 m dalla superficie dell'involucro decorativo di un'unità di pompaggio del gas di tipo GTK-10-3. Per confronto, lo spettro del rumore misurato a con il carter smontato negli stessi punti. Si può vedere che l'effetto di un involucro costituito da una lamiera di acciaio spessa 1 mm, rivestita internamente con fibra di vetro spessa 10 mm, è di 10-15 dB nella regione delle alte frequenze dello spettro. Le misurazioni sono state effettuate in un'officina costruita secondo progetto tipo, dove sono installate 6 unità GTK-10-3, rivestite con rivestimento decorativo.
Un problema comune e molto importante per le imprese energetiche di qualsiasi tipo è l'isolamento acustico delle condutture. Condotte impianti moderni formano un sistema esteso e complesso con un'enorme superficie di radiazione termica e sonora. 
Riso. 2-11. Isolamento acustico di un gasdotto presso la centrale termoelettrica di Kirchleigeri: a - schema di isolamento; b - componenti di un pannello multistrato
1- involucro metallico in lamiera d'acciaio; 2- tappetini in lana di roccia spessore 20 mm; 3- foglio di alluminio; 4- pannello multistrato spessore 20 mm (il peso I m2 è 10,5 kg); 5-feltro bitumato; 6 strati di isolamento termico; Schiuma a 7 strati
Ciò è particolarmente vero per le centrali elettriche a ciclo combinato, che a volte dispongono di una complessa rete ramificata di condotte e di un sistema di paratoie.
Per ridurre il rumore delle condotte che trasportano flussi altamente disturbati (ad esempio, nelle aree dietro i riduttori di pressione), un migliore isolamento acustico mostrato in Fig. 2-11.
L'effetto fonoisolante di un tale rivestimento è di circa 30 dB A (riduzione del livello sonoro rispetto ad una tubazione “nuda”).
Per il rivestimento di tubazioni di grande diametro viene utilizzato l'isolamento termico e acustico multistrato, che viene rinforzato con l'ausilio di nervature e ganci saldati alla superficie isolante.
L'isolamento è costituito da uno strato di mastice sovelite isolante di 40-60 mm di spessore, sopra il quale è posata una rete metallica di armatura di 15-25 mm di spessore. La rete serve a rafforzare lo strato di sovelite e creare un traferro. Lo strato esterno è formato da materassini in lana minerale di spessore 40-50 mm, sopra i quali viene applicato uno strato di intonaco di cemento-amianto di spessore 15-20 mm (80% amianto di grado 6-7 e 20% cemento di grado 300). Questo strato è ricoperto (incollato) con del tessuto tecnico. Se necessario, la superficie viene verniciata. Questo metodo di isolamento acustico utilizzando elementi di isolamento termico già esistenti può ridurre significativamente il rumore. I costi aggiuntivi associati all'introduzione di nuovi elementi di isolamento acustico sono trascurabili rispetto all'isolamento termico convenzionale.
Come già notato, il rumore aerodinamico più intenso si verifica durante il funzionamento di ventilatori, aspiratori di fumo, turbine a gas e impianti a gas a ciclo combinato, dispositivi di scarico (linee di spurgo, linee di sicurezza, linee di valvole anti-surge di compressori a turbina a gas). Ciò include anche la ROU.
Per limitare la diffusione di tale rumore lungo il flusso del mezzo trasportato e il suo rilascio nell'atmosfera circostante, vengono utilizzati dei soppressori di rumore. I silenziatori occupano posto importante V sistema comune misure per ridurre il rumore nelle imprese energetiche, perché attraverso dispositivi di aspirazione o scarico, il suono proveniente dalle cavità di lavoro può essere trasmesso direttamente all'atmosfera circostante, creando i livelli di pressione sonora più elevati (rispetto ad altre fonti di emissione sonora). È inoltre utile limitare la diffusione del rumore nel mezzo trasportato al fine di evitare un'eccessiva penetrazione attraverso le pareti della tubazione verso l'esterno, installando silenziatori antirumore (ad esempio il tratto di tubazione dietro al riduttore di pressione).
Sulle moderne e potenti turbine a vapore, i silenziatori sono installati all'aspirazione dei ventilatori. In questo caso la caduta di pressione è strettamente limitata da un limite superiore dell'ordine di 50-f-100 Pa. L'efficienza richiesta di questi silenziatori è solitamente compresa tra 15 e 25 dB in termini di effetto di installazione nella regione dello spettro di 200-1000 Hz.
Così, presso il Robinson TPP (USA) con una capacità di 900 MW (due blocchi da 450 MW ciascuno), per ridurre il rumore dei ventilatori con una capacità di 832.000 m3/h, sono stati installati silenziatori di aspirazione. La marmitta è costituita da un alloggiamento ( lamiere di acciaio 4,76 mm di spessore), nel quale è alloggiata una griglia di lastre fonoassorbenti. Il corpo di ciascuna piastra è realizzato in lamiera di acciaio zincato forato. Il materiale fonoassorbente è lana minerale protetta da fibra di vetro.
L'azienda Coppers produce blocchi fonoassorbenti standard utilizzati nei silenziatori dei ventilatori utilizzati per l'essiccazione del carbone polverizzato, la fornitura di aria ai bruciatori delle caldaie e la ventilazione degli ambienti.
Il rumore degli aspiratori di fumo rappresenta spesso un pericolo significativo, poiché può fuoriuscire attraverso il camino nell'atmosfera e diffondersi a distanze considerevoli.
Ad esempio, nella centrale termoelettrica di Kirchlengern (Germania), il livello sonoro vicino al camino era di 107 dB ad una frequenza di 500-1000 Hz. A questo proposito, si è deciso di installare un silenziatore attivo nel camino dell'edificio caldaia (Fig. 2-12). La marmitta è composta da venti scene 1 con un diametro di 0,32 me una lunghezza di 7,5 m. Tenendo conto della complessità del trasporto e dell'installazione, le scene lungo la lunghezza sono divise in parti collegate tra loro e fissate al. struttura portante. Lo scivolo è costituito da un corpo in lamiera d'acciaio e da un assorbitore (lana minerale) protetto da fibra di vetro. Dopo aver installato la marmitta, il livello sonoro al camino era di 89 dB A.
Il complesso compito di ridurre il rumore delle turbine a gas richiede approccio integrato. Di seguito è riportato un esempio di una serie di misure per combattere il rumore delle turbine a gas, una parte essenziale delle quali sono i silenziatori nei condotti gas-aria.
Per ridurre il livello di rumore di un'unità turbina a gas con un motore turbogetto Olympus 201 da 17,5 MW, è stata effettuata un'analisi del grado di attenuazione del rumore richiesto dell'impianto. Era necessario che lo spettro del rumore in ottava misurato ad una distanza di 90 m dalla base del camino in acciaio non dovesse superare PS-50. Il layout mostrato in Fig. 2-13, fornisce l'attenuazione del rumore di aspirazione della turbina a gas mediante vari elementi (dB):
Frequenza media geometrica della banda d'ottava, Hz................................................. ... |
1000 2000 4000 8000 |
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Livelli di pressione sonora ad una distanza di 90 m dall’aspirazione della turbina a gas all’attenuazione del rumore................................ .................................................. |
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Attenuazione in una rotazione di 90° senza rivestimento (ginocchio) ................................... |
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Attenuazione in una rotazione allineata di 90° (ginocchio)................................. |
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Indebolimento dovuto al filtro dell'aria. . . .................................................... ......... |
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Indebolimento dovuto alle persiane........ |
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Attenuazione nella parte ad alta frequenza del silenziatore................................ ............ ... |
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Attenuazione nella parte a bassa frequenza della marmitta................................ .............. ................ |
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Livelli di pressione sonora ad una distanza di 90 m dopo la riduzione del rumore.... |
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All'ingresso dell'aria nella turbina a gas è installato un silenziatore a piastra a due stadi con stadi ad alta e bassa frequenza. Gli stadi del silenziatore sono installati dopo il filtro dell'aria del ciclo.
Sullo scarico della turbina a gas è installato un silenziatore anulare a bassa frequenza. Risultati dell'analisi del campo di rumore di un motore a turbina a gas con motore a turbogetto allo scarico prima e dopo l'installazione di un silenziatore (dB):
Frequenza media geometrica della banda d'ottava, Hz........ |
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Livello di pressione sonora, dB: prima di installare un silenziatore. . . |
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dopo aver installato la marmitta. . |
Per ridurre il rumore e le vibrazioni, il generatore a turbina a gas è stato racchiuso in un involucro e sono stati installati silenziatori all'ingresso dell'aria del sistema di ventilazione. Di conseguenza il rumore misurato ad una distanza di 90 m è stato:
Le aziende americane Solar, General Electric e la giapponese Hitachi utilizzano sistemi di soppressione del rumore simili per le loro turbine a gas.
Nelle turbine a gas di elevata potenza i silenziatori in corrispondenza della presa d'aria sono spesso molto ingombranti e complessi strutture ingegneristiche. Un esempio è il sistema di soppressione del rumore presso la centrale elettrica a turbina a gas di Vahr (Germania), sulla quale sono installate due turbine a gas della società Brown-Boveri con una capacità di 25 MW ciascuna.
Riso. 2-12. Installazione di un silenziatore nel camino della centrale termoelettrica di Kirchlängerä 
Riso. 2-13. Sistema di soppressione del rumore per un'unità turbina a gas industriale con un motore a turbina a gas per aviazione come generatore di gas
1- anello esterno fonoassorbente; 2- anello fonoassorbente interno; 3- coperchio bypass; 4 - filtro dell'aria; 5- scarico turbina; 6- piastre di silenziatore di aspirazione ad alta frequenza; 7- piastre di silenziatore a bassa frequenza sull'aspirazione
La stazione si trova nella parte centrale dell'abitato. All'aspirazione della turbina a gas è installato un silenziatore costituito da tre stadi sequenziali. Il materiale fonoassorbente di prima fase, studiato per smorzare i rumori a bassa frequenza, è in lana minerale rivestita in tessuto sintetico e protetta da lamiere forate. Il secondo stadio è simile al primo, ma differisce per spazi più piccoli tra le piastre. Terza fase
è costituito da lamiere rivestite di materiale fonoassorbente e serve ad assorbire i rumori ad alta frequenza. Dopo aver installato un silenziatore, il rumore della centrale, anche di notte, non ha superato la norma accettata per quest'area (45 dB L).
Simili silenziatori complessi a due stadi sono installati in una serie di potenti installazioni domestiche, ad esempio presso la centrale termica di Krasnodar (GT-100-750), la centrale elettrica del distretto statale di Nevinnomyssk (PGU-200). Una descrizione del loro design è fornita nel § 6-2.
Il costo delle misure di soppressione del rumore in queste stazioni ammontava all’1,0-2,0% costo totale stazione o circa il 6% del costo della turbina a gas stessa. Inoltre l'utilizzo di silenziatori è associato ad una certa perdita di potenza ed efficienza. La costruzione dei silenziatori ne richiede l'utilizzo grandi quantità materiali costosi e piuttosto laboriosi. Pertanto, le questioni relative all'ottimizzazione dei progetti di soppressori di rumore diventano particolarmente importanti, cosa impossibile senza la conoscenza dei metodi di calcolo più avanzati e delle basi teoriche di questi metodi.
LIVELLO DI RUMORE
L'intensità del suono viene misurata in decibel (dB) nell'intervallo di frequenza da 31,5 a 16000 Hz e al centro di ciascuna banda di frequenza, cioè alle frequenze 31,5; 63; 125; 250 Hz, ecc. Una persona percepisce il suono nell'intervallo da 63 a 800 Hz.
L'intensità sonora in dB è divisa nei livelli A, B, C e D. Norma accettabile livello generale il livello di rumore è considerato il livello A, che è il più vicino al range di sensibilità umana. Per denotare questa caratteristica, usiamo più comunemente il termine “Livello di pressione sonora”.
FONTE DI RUMORE
Un motore acceso è una fonte di rumore meccanico che ha origine in
meccanismo di distribuzione del gas, pompa del carburante, ecc., nonché comparsa nelle camere di combustione a causa delle vibrazioni, dell'aspirazione dell'aria e del funzionamento del ventilatore, se installato. In genere, il rumore dell'aria aspirata e del radiatore è inferiore al rumore meccanico. Se necessario, i dati sul livello di rumore possono essere trovati nel Manuale informativo del prodotto. È possibile ridurre il rumore utilizzando un rivestimento fonoassorbente. Se il rumore meccanico viene ridotto al livello 5 menzionato nella sezione Livello di rumore, è necessario prestare attenzione al rumore dell'aria e della ventola.
Efficace e relativamente modo economico- chiudere il motore con un carter. Ad una distanza di 1 m dall'alloggiamento, l'attenuazione del suono raggiunge i 10 dB(A). Solo gli alloggiamenti appositamente progettati sono efficaci, quindi è consigliabile consultare specialisti per quanto riguarda i suoi parametri.
Se vengono imposti determinati requisiti sul rumore all'esterno dei locali in cui sono ubicati gli impianti, è necessario rispettarli seguenti condizioni:
1) Progettazione edilizia
Le pareti esterne sono realizzate in doppio mattone con
vuoti.
Finestre - doppi vetri con distanza
tra i vetri 200 mm.
Porte - doppie porte con vestibolo o
singola, con parete divisoria di fronte
porta.
2) Ventilazione
Aperture della recinzione aria fresca e le bocchette dell'aria riscaldata devono essere dotate di barriere antirumore. Il Proprietario dovrebbe discutere questi problemi con il Produttore.
Gli schermi non devono ridurre la sezione trasversale dei condotti dell'aria, poiché ciò aumenterebbe la resistenza del ventilatore. I motori più grandi che richiedono più aria richiedono deflettori corrispondentemente più grandi e l'edificio deve consentirne la corretta installazione.
3) Supporti antivibranti
Il montaggio delle unità su supporti antivibranti impedisce la trasmissione delle vibrazioni alle pareti, ad altri componenti dell'impianto, ecc. Le vibrazioni sono spesso una delle cause del rumore. (Vedi supporti antivibranti).
4) Soppressione dello scarico
Permette di ridurre il rumore di 30...35 dB(A) ad una distanza di 1 m muro esterno locali, soggetti all'uso di fonoassorbenti e silenziatori di scarico di alta qualità all'ingresso e all'uscita.
V.B. Tupov
Istituto per l'energia di Mosca (Università tecnica)
ANNOTAZIONE
Vengono presi in considerazione gli sviluppi originali dell'MPEI per ridurre il rumore proveniente dalle apparecchiature elettriche delle centrali termoelettriche e delle caldaie. Vengono forniti esempi di riduzione del rumore dalle fonti di rumore più intense, vale a dire da emissioni di vapore, impianti a ciclo combinato, macchine per tiraggio, caldaie ad acqua calda, trasformatori e torri di raffreddamento, tenendo conto dei requisiti e delle specificità del loro funzionamento negli impianti energetici. Vengono forniti i risultati dei test dei silenziatori. I dati presentati ci consentono di raccomandare i silenziatori MPEI per un uso diffuso negli impianti energetici del paese.
1. INTRODUZIONE
Le soluzioni ai problemi ambientali durante il funzionamento delle apparecchiature elettriche sono una priorità. Il rumore è uno di fattori importanti, inquinante ambiente, diminuire impatto negativo che è soggetto alle leggi sulla tutela dell’ambiente aria atmosferica" e "Sulla protezione dell'ambiente naturale", e le norme sanitarie SN 2.2.4/2.1.8.562-96 stabiliscono i livelli di rumore ammessi nei luoghi di lavoro e nelle aree residenziali.
Il normale funzionamento delle apparecchiature elettriche è associato a emissioni di rumore che superano gli standard sanitari non solo sul territorio delle centrali elettriche, ma anche nell'area circostante. Ciò è particolarmente importante per gli impianti energetici situati in principali città vicino alle zone residenziali. L'uso di unità a gas a ciclo combinato (CCP) e unità turbina a gas (GTU), nonché apparecchiature di livello superiore parametri tecnici associato ad un aumento dei livelli di pressione sonora nell’area circostante.
Alcune apparecchiature energetiche hanno componenti tonali nel loro spettro di emissione. Il ciclo operativo 24 ore su 24 delle apparecchiature elettriche crea un particolare pericolo di esposizione al rumore per la popolazione durante la notte.
In conformità con gli standard sanitari, zone di protezione sanitaria (SPZ) delle centrali termoelettriche di equivalente energia elettrica 600 MW e oltre, utilizzando carbone e olio combustibile come combustibile, devono avere una zona di protezione sanitaria di almeno 1000 m, funzionante con gas e gasolio - almeno 500 m Per le centrali termoelettriche e le caldaie distrettuali con un impianto termico capacità di 200 Gcal e superiore, operando con carbone e olio combustibile per il carburante, la zona di protezione sanitaria è di almeno 500 m, e per coloro che operano con gas e olio combustibile di riserva - almeno 300 m.
Le norme e i regolamenti sanitari stabiliscono le dimensioni minime della zona sanitaria e le dimensioni effettive potrebbero essere maggiori. Eccesso standard accettabili da apparecchiature costantemente funzionanti di centrali termoelettriche (TPP) possono raggiungere 25-32 dB per le aree di lavoro; per aree residenziali - 20-25 dB a una distanza di 500 m da una potente centrale termica (TPP) e 15-20 dB a una distanza di 100 m da una grande stazione termica distrettuale (RTS) o stazione termica trimestrale (CTS) . Pertanto, il problema della riduzione dell'impatto acustico degli impianti energetici è rilevante e nel prossimo futuro la sua importanza aumenterà.
2. ESPERIENZA NELLA RIDUZIONE DEL RUMORE DA APPARECCHIATURE ELETTRICHE
2.1. Principali aree di lavoro
Eccesso norme sanitarie nell'area circostante è formato, di regola, da un insieme di fonti, lo sviluppo di misure di riduzione del rumore, che ricevono molta attenzione sia all'estero che nel nostro Paese. All'estero sono conosciuti i lavori sulla soppressione del rumore delle apparecchiature elettriche di aziende come Industrial acoustic company (IAC), BB-Acustic, Gerb e altre, e nel nostro paese - gli sviluppi di YuzhVTI, NPO TsKTI, ORGRES, VZPI (Open University) , NIISF, VNIAM ecc.
Dal 1982, anche l'Istituto per l'Energia di Mosca (Università Tecnica) ha svolto una serie di lavori per risolvere questo problema. Qui, negli ultimi anni, sono stati sviluppati e implementati nuovi efficaci silenziatori presso grandi e piccoli impianti energetici per le sorgenti di rumore più intense provenienti da:
emissioni di vapore;
impianti a gas a ciclo combinato;
macchine da stiro (aspiratori di fumo e ventilatori);
caldaie per acqua calda;
trasformatori;
torri di raffreddamento e altre fonti.
Di seguito sono riportati esempi di riduzione del rumore delle apparecchiature elettriche utilizzando gli sviluppi MPEI. Il lavoro sulla loro attuazione ha un alto significato sociale, che consiste nel ridurre l'impatto acustico agli standard sanitari gran numero popolazione e personale degli impianti energetici.
2.2. Esempi di riduzione del rumore da apparecchiature elettriche
Gli scarichi di vapore dalle caldaie elettriche nell'atmosfera rappresentano la fonte di rumore più intensa, anche se a breve termine, sia per il territorio dell'impresa che per l'area circostante.
Le misurazioni acustiche mostrano che a una distanza di 1 - 15 m dallo scarico del vapore di una caldaia elettrica, i livelli sonori superano non solo il livello sonoro consentito, ma anche quello massimo consentito (110 dBA) di 6 - 28 dBA.
Pertanto, lo sviluppo di nuovi efficienti silenziatori per vapore è importante compito urgente. È stato sviluppato un silenziatore per le emissioni di vapore (silenziatore MEI).
Il silenziatore del vapore presenta varie modifiche a seconda della riduzione richiesta del livello di rumore dello scarico e delle caratteristiche del vapore.
Attualmente, i silenziatori per vapore MPEI sono stati implementati in numerosi impianti energetici: Centrale termica di Saransk n. 2 (CHP-2) di OJSC “Territorial Generating Company-6”, caldaia OKG-180 di OJSC “Novolipetsk Iron and Steel Works” , CHPP-9, CHPP-11 della OJSC “Novolipetsk Iron and Steel Works” Mosenergo". Il consumo di vapore attraverso i silenziatori variava da 154 t/h al CHPP-2 di Saransk a 16 t/h al CHPP-7 di Mosenergo OJSC.
I silenziatori MPEI sono stati installati sulle tubazioni di scarico dopo il GPC delle caldaie st. N. 1, 2 ramo CHPP-7 del CHPP-12 di Mosenergo OJSC. L'efficienza di questo soppressore di rumore, ottenuta dai risultati delle misurazioni, era di 1,3 - 32,8 dB sull'intero spettro di bande di ottava standardizzate con frequenze medie geometriche da 31,5 a 8000 Hz.
Sulle caldaie st. N. 4, 5 CHPP-9 di Mosenergo OJSC, diversi silenziatori MPEI sono stati installati sullo scarico del vapore dopo le principali valvole di sicurezza (GPV). I test qui effettuati hanno dimostrato che l'efficienza acustica è stata di 16,6 - 40,6 dB sull'intero spettro di bande di ottava standardizzate con frequenze medie geometriche di 31,5 - 8000 Hz, e in termini di livello sonoro - 38,3 dBA.
I silenziatori MPEI rispetto agli analoghi stranieri e nazionali sono elevati caratteristiche specifiche, consentendo di ottenere il massimo effetto acustico con il minimo peso del silenziatore e flusso massimo vapore attraverso la marmitta.
I silenziatori per vapore MPEI possono essere utilizzati per ridurre il rumore del vapore surriscaldato e umido, del gas naturale, ecc. scaricati nell'atmosfera. Il design del silenziatore può essere utilizzato in un'ampia gamma di parametri del vapore di scarico e può essere utilizzato su entrambe le unità con parametri subcritici e su unità con parametri supercritici. L'esperienza nell'utilizzo dei silenziatori a vapore MPEI ha dimostrato la necessaria efficienza acustica e affidabilità dei silenziatori in vari impianti.
Nello sviluppo di misure per la soppressione del rumore degli impianti a turbina a gas, l'attenzione principale è stata rivolta allo sviluppo di silenziatori per i percorsi del gas.
Sulla base delle raccomandazioni dell'Istituto di ingegneria energetica di Mosca, sono stati realizzati i progetti di silenziatori per i percorsi del gas delle caldaie a calore di recupero dei seguenti marchi: KUV-69.8-150 prodotto da Dorogobuzhkotlomash OJSC per la centrale elettrica a turbina a gas Severny Settlement, P- 132 prodotto da Podolsk Machine-Building Plant JSC (PMZ JSC) per Kirishskaya GRES, P-111 prodotto da PMZ JSC per CHPP-9 di Mosenergo JSC, caldaia a calore di recupero su licenza di Nooter/Eriksen per l'unità di potenza PGU-220 di Ufimskaya CHPP -5, KGT-45/4.0-430-13/0.53-240 per il Novy Urengoy Gas Chemical Complex (GCC).
Per il Severny Settlement GTU-CHP è stata eseguita una serie di lavori per ridurre il rumore dei percorsi del gas.
Il Severny Settlement GTU-CHP contiene un HRSG a due case progettato da Dorogobuzhkotlomash OJSC, che viene installato dopo due turbine a gas FT-8.3 di Pratt & Whitney Power Systems. L'evacuazione dei gas di combustione dall'HRSG viene effettuata attraverso un camino.
Calcoli acustici hanno dimostrato che per soddisfare gli standard sanitari in una zona residenziale a una distanza di 300 m dall'imboccatura del camino, è necessario ridurre il rumore nell'intervallo da 7,8 dB a 27,3 dB a frequenze medie geometriche di 63- 8000 Hz.
Un silenziatore dissipativo a piastra sviluppato da MPEI per ridurre il rumore di scarico di un'unità turbina a gas con un'unità turbina a gas si trova in due scatole metalliche di attenuazione del rumore dell'unità con dimensioni di 6000x6054x5638 mm sopra i pacchetti convettivi davanti ai confusori.
Presso la centrale elettrica del distretto statale di Kirishi, è attualmente in fase di implementazione un'unità gas-vapore PGU-800 con un'unità orizzontale P-132 e un'unità turbina a gas SGT5-400F (Siemens).
I calcoli hanno dimostrato che la riduzione richiesta del livello di rumore dal tratto di scarico della turbina a gas è di 12,6 dBA per garantire un livello sonoro di 95 dBA a 1 m dall'imboccatura del camino.
Per ridurre il rumore nei percorsi del gas del KU P-132 presso la centrale elettrica del distretto statale di Kirishi, è stato sviluppato un silenziatore cilindrico, posizionato in un camino con un diametro interno di 8000 mm.
Il silenziatore è costituito da quattro elementi cilindrici disposti uniformemente nel camino, mentre la relativa area di passaggio del silenziatore è del 60%.
L'efficienza calcolata del silenziatore è 4,0-25,5 dB nell'intervallo di bande di ottava con frequenze medie geometriche 31,5 - 4000 Hz, che corrisponde ad un'efficienza acustica con un livello sonoro di 20 dBA.
Viene fornito l'uso di silenziatori per ridurre il rumore degli aspiratori di fumo utilizzando l'esempio del CHPP-26 di Mosenergo OJSC nelle sezioni orizzontali.
Nel 2009, per ridurre il rumore del percorso del gas dietro gli aspiratori fumi centrifughi D-21.5x2 del TGM-84 st. N. 4 CHPP-9, sul tratto verticale rettilineo della canna fumaria della caldaia dietro gli aspiratori di fumo prima dell'ingresso nel camino ad un'altitudine di 23,63 m è stato installato un silenziatore a piastra.
Il silenziatore a piastra per il condotto dei fumi della caldaia TGM TETs-9 è del tipo a due stadi.
Ogni stadio marmitta è costituito da cinque piastre di spessore 200 mm e lunghezza 2500 mm, disposte uniformemente in un condotto gas di 3750x2150 mm. La distanza tra le piastre è di 550 mm, la distanza tra le piastre esterne e la parete della canna fumaria è di 275 mm. Con questo posizionamento delle piastre, l'area di flusso relativa è del 73,3%. La lunghezza di uno stadio della marmitta senza carenature è di 2500 mm, la distanza tra gli stadi della marmitta è di 2000 mm, all'interno delle piastre è presente materiale fonoassorbente non infiammabile, non igroscopico, protetto dal soffiaggio fibra di vetro e lamiere forate. La marmitta ha una resistenza aerodinamica di circa 130 Pa. Il peso della struttura del silenziatore è di circa 2,7 tonnellate. L'efficienza acustica del silenziatore, secondo i risultati dei test, è di 22-24 dB a frequenze medie geometriche di 1000-8000 Hz.
Un esempio di sviluppo completo di misure di riduzione del rumore è lo sviluppo di MPEI per ridurre il rumore proveniente dagli aspiratori di fumo presso HPP-1 di Mosenergo OJSC. Qui sono stati posti requisiti elevati in termini di resistenza aerodinamica dei silenziatori, che dovevano essere posizionati nei condotti del gas esistenti della stazione.
Per ridurre la rumorosità dei percorsi gas delle caldaie Art. N. 6, 7 GES-1, una filiale di Mosenergo OJSC, MPEI ha sviluppato un intero sistema di riduzione del rumore. Il sistema di abbattimento acustico è costituito dai seguenti elementi: marmitta a piastra, spire del percorso del gas rivestite con materiale fonoassorbente, setto fonoassorbente separatore e rampa. La presenza di un divisorio fonoassorbente, di una rampa e di un rivestimento fonoassorbente delle spire dei camini delle caldaie, oltre a ridurre la rumorosità, contribuisce a ridurre la resistenza aerodinamica dei percorsi dei gas delle caldaie elettriche st. N. 6, 7 come risultato dell'eliminazione della collisione dei flussi di gas di scarico nel punto della loro connessione, organizzando svolte più fluide dei gas di scarico nei percorsi del gas. Le misurazioni aerodinamiche hanno dimostrato che la resistenza aerodinamica totale dei percorsi del gas delle caldaie dietro gli aspiratori di fumo praticamente non è aumentata a causa dell'installazione di un sistema di soppressione del rumore. Il peso totale del sistema di riduzione del rumore era di circa 2,23 tonnellate.
Viene fornita l'esperienza nella riduzione del livello di rumore proveniente dalle prese d'aria dei ventilatori delle caldaie ad aria forzata. Nell'articolo vengono illustrati esempi di riduzione del rumore delle prese d'aria delle caldaie utilizzando silenziatori progettati da MPEI. Ecco i silenziatori per la presa d'aria del ventilatore VDN-25x2K della caldaia BKZ-420-140 NGM st. N. 10 CHPP-12 di Mosenergo OJSC e caldaie ad acqua calda attraverso miniere sotterranee (usando l'esempio delle caldaie
PTVM-120 RTS "Yuzhnoye Butovo") e attraverso canali situati nella parete dell'edificio della caldaia (usando l'esempio delle caldaie PTVM-30 RTS "Solntsevo"). I primi due casi di disposizione dei condotti dell'aria sono abbastanza tipici per le caldaie ad energia e ad acqua calda, mentre una caratteristica del terzo caso è l'assenza di aree in cui un silenziatore e alte velocità flusso d'aria nei canali.
Le misure per ridurre il rumore sono state sviluppate e implementate nel 2009 utilizzando schermi fonoassorbenti da quattro trasformatori di comunicazione del tipo TC TN-63000/110 presso TPP-16 di Mosenergo OJSC. Gli schermi fonoassorbenti sono installati ad una distanza di 3 m dai trasformatori. L'altezza di ogni schermo fonoassorbente è di 4,5 me la lunghezza varia da 8 a 11 m. Lo schermo fonoassorbente è costituito da pannelli separati installati in apposite cremagliere. Come pannelli schermanti vengono utilizzati pannelli in acciaio con rivestimento fonoassorbente. Il pannello sul lato anteriore è ricoperto da una lamiera ondulata e sul lato dei trasformatori da una lamiera forata con un coefficiente di perforazione del 25%. All'interno dei pannelli schermanti è presente un materiale fonoassorbente non infiammabile e non igroscopico.
I risultati dei test hanno mostrato che i livelli di pressione sonora dopo l'installazione dello schermo sono diminuiti nei punti di controllo a 10-12 dB.
Attualmente sono stati sviluppati progetti per ridurre il rumore proveniente dalle torri di raffreddamento e dai trasformatori del TPP-23 e dalle torri di raffreddamento del TPP-16 di Mosenergo OJSC utilizzando schermi.
È proseguita l'introduzione attiva dei silenziatori MPEI per le caldaie ad acqua calda. Solo negli ultimi tre anni, i silenziatori sono stati installati sulle caldaie PTVM-50, PTVM-60, PTVM-100 e PTVM-120 presso RTS Rublevo, Strogino, Kozhukhovo, Volkhonka-ZIL, Biryulyovo, Khimki -Khovrino”, “Red Builder ”, “Chertanovo”, “Tushino-1”, “Tushino-2”, “Tushino-5”, “Novomoskovskaya”, “Babushkinskaya-1”, “Babushkinskaya-2”, “Krasnaya Presnya” ", KTS-11, KTS-18, KTS-24, Mosca, ecc.
I test su tutti i silenziatori installati hanno dimostrato un'elevata efficienza acustica e affidabilità, confermata dai certificati di implementazione. Attualmente sono in uso più di 200 silenziatori.
Continua l'introduzione dei silenziatori MPEI.
Nel 2009 è stato concluso un accordo nel campo della fornitura di soluzioni integrate per ridurre l'impatto acustico delle apparecchiature elettriche tra MPEI e l'impianto centrale di riparazione (TsRMZ Mosca). Ciò consentirà di introdurre più ampiamente gli sviluppi MPEI negli impianti energetici del paese. CONCLUSIONE
Il complesso sviluppato di silenziatori MPEI per ridurre il rumore proveniente da varie apparecchiature elettriche ha mostrato la necessaria efficienza acustica e tiene conto delle specificità del lavoro nelle centrali elettriche. I silenziatori sono stati sottoposti a test operativi a lungo termine.
L'esperienza ponderata del loro utilizzo ci consente di consigliare i silenziatori MPEI per un uso diffuso negli impianti energetici del paese.
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Per eliminare ciascuno di questi rumori, è necessario vari modi. Inoltre, ogni tipo di rumore ha le proprie proprietà e parametri e questi devono essere presi in considerazione quando si producono refrigeratori di refrigerazione a bassa rumorosità.
Può essere applicato gran numero isolamento diverso e non si ottiene il risultato desiderato, ma al contrario è possibile utilizzare una quantità minima del materiale “corretto” nel posto giusto, utilizzando la tecnologia di isolamento, ottiene un'eccellente silenziosità.
Per comprendere l'essenza del processo di isolamento acustico, passiamo ai metodi principali per ottenere bassi livelli di rumore nei refrigeratori d'acqua industriali.
Per prima cosa è necessario definire alcuni termini fondamentali.
Rumore — suono indesiderato e sfavorevole per l'attività umana bersaglio all'interno del suo raggio di propagazione.
Suono — propagazione dell'onda oscillante, dovuta a influenza esterna particelle in qualche mezzo: solido, liquido o gassoso.
Esistono altre soluzioni meno comuni e decisamente più costose e ingombranti per ottenere un silenzio prossimo all'assoluto, se richiesto dal luogo di installazione del refrigeratore d'acqua. Ad esempio, l'insonorizzazione locale tecnico, dove si trova l'unità compressore-evaporatore del refrigeratore, l'uso di condensatori ad acqua o torri di raffreddamento a umido senza l'uso di ventilatori, e alcuni altri più esotici, ma nella pratica sono utilizzati estremamente raramente.
I locali caldaie fanno molto rumore. Hanno molti elementi che producono suoni: pompe, ventilatori, pompe e altri meccanismi. In linea di principio, lavorare nell'industria, con apparecchiature industriali, in un modo o nell'altro costringe uno specialista a occuparsi del rumore e non è ancora possibile rendere le unità completamente silenziose. Ma puoi renderli molto meno rumorosi.
Come ridurre il rumore di un locale caldaia durante la progettazione
Vengono imposti requisiti molto severi sul livello di rumore degli impianti di energia elettrica e termica, soprattutto se gli impianti designati si trovano all'interno della città. Un locale caldaia è solo un impianto di produzione di energia termica e, pur essendo compatto, può causare notevoli disagi agli altri.
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