Стартовая >> Архив >> Генерация >> Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок

Физико-механические свойства звукопоглощающих материалов - Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок

Оглавление
Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок
Акустические определения
Аппаратура для измерения и анализа шума
Вопросы нормирования уровней шума
Источники шума на паротурбинных электростанциях
Шум газотурбинных установок
Общие методы уменьшения шума на энергопредприятиях
Характеристики глушителей и звукопоглощающих материалов
Глушители активного типа
Реактивные глушители шума
Физико-механические свойства звукопоглощающих материалов
Акустические характеристики звукопоглощающих материалов
Моделирование каналовых глушителей
Выбор звукопоглощающего материала и защитного покрытия для облицовки каналов
Влияние геометрических размеров канала на характеристики затухания
Влияние концевых эффектов и гидравлический расчет глушителя
Акустический расчет глушителя
Глушители шума дутьевых машин
Глушители шума для газовых турбин
Глушители на выбросе пара
Список литературы

В глушителях шума активного типа и, в частности, пластинчатых, наибольшее распространение в качестве заполнителя получили рыхловолокнистые материалы, которые обладают высокими звукопоглощающими свойствами.
Основные физико-механические свойства выпускаемых рыхловолокнистых материалов представлены в табл. 3-4. Материалы на основе супертонкого стекловолокна (№ 1 и 2) являются весьма эффективными по своим звукопоглощающим свойствам, негорючи и не выделяют стеклянной пыли, но обладают высокой гигроскопичностью (около 50%) и имеют в своем составе щелочи, которые при высокой влажности воздуха реагируют с прилегающими металлоконструкциями.

Физико-механические характеристики звукопоглощающих материалов


Наименование материала. Норматив

Состав материала

Средняя
ПЛОТНОСТЬ,
кг/м*

Температура
применения.

Характеристика
горючести

Примечание

1. Маты (холсты) из супертонкого стекловолокна ТУ 21-01-224—69 (ТУ 18-16-151—70 —для холстов)

Рыхлый слой перепутанных штапельных стеклянных волокон диаметром не более 2—3 мкм, скрепленных между собой силами естественного сцепления

10

От —60 До +450

Негорючий

Рекомендуемая плотность набивки 15 - 25 кг/м3

2. Материал теплозвуконзоляцнонный марки АТМ-1 ТУ 18-16-152—70

Мат из рыхлого слоя супертонких штапельных стеклянных волокон, связанных феноло-формальдегидной смолой и оклеенный стеклотканью СТФ нли пленкой ПЭТФ

10

От —60 До +70

Негорючий (в случае применения пленки ПЭТФ — при оклейке с одной стороны)

Толщина
листов от 20 до 50 мм

3. Холсты из супертонкого базальтового волокна (БСТВ) ТУ 550-2-44-72

Рыхлый слой перепутанных штапельных волокон диаметром не более 2 мкм, скрепленных между собой силами естественного сцепления

20

От -60 До +700

Негорючий

Толщина холстов от 15 до 200 мм

4. Изделия марки БЗМ ТУ 550-2-17—71

Материал БСТВ в оболочке из стеклоткани Э-0,1 или стеклосетки СЭ (ССТЭ-6)

17 и 25

От —60 До +450

Негорючий

5. Маты теплозвуконзоляциониые АТМ-10 С (АТМ-10 К) ТУ 550-2-42-72

Материал БСТВ в оболочке из стеклоткани (кремнезема — для АТМ-10 К)

40
(60 для АТМ 10 К)

От —60 До +450 (До 700 для АТМ10 К)

Негорючий

 

6. Теплозвукоизоляцнонный материал марки АТИМСС ТУ 17 РСФСР 3919—70

Простеганные маты из штапельного стеклянного волокна обшитые с двух сторон стеклотканью ССА

25 и 50

От —60 До +100

Негорючий

Толщина матов от 15 до 30 мм

7. Теплозвукоизоляционный материал марки ВТ-4 ТУ 6-06-272—70- ТУ 17 РСФСР 5232-71

Маты из штапельного капронового волокна

50

 

Горючий

Рекомендуемая плотность набивки 50—60 кг/м3

8. Теплозвукоизоляцнонный материал марки ВТ-4С ТУ РСФСР 17-2166—68

Маты из штапельного капронового волокна, склеенные полиамидным лаком

50

 

Горючий

Толщина матов от 15 до 1С0 мм. Рекомендуемая плотность набивки 50—60 кг/м3

9. Стеклянное бесщелочиое волокно марки НСО-Ю/200 и ВСО-10 В ГОСТ 10727-73

Разрыхленные пряди однонаправленных некрученых волокон диаметром не более 10 мкм, вытягиваемых из расплава боросиликатного стекла с содержанием щелочей не более 2%

30

До 400

Негорючий

Рекомендуемая плотность набивки 100 — 120 кг/м3

10. Плиты минераловатные полужесткне ГОСТ 9573-72

Слой минеральной ваты толщиной обычно 50 или 100 мм пропитанной синтетическим связующим

70—120

До 200

Негорючий

Предпочтительный диаметр волокон ваты 5—10 мкм

Поэтому супертонкое стекловолокно не следует применять в глушителях для влажных газовоздушных потоков. Здесь целесообразно использовать звукопоглотитель из капронового волокна (№ 7 и 8), обращая внимание на недопустимость воздействия на материал повышенных температур окружающей среды. В глушителях горячих газов используют материалы на основе базальтового супертонкого волокна (БСТВ) (№ 3, 4 и 5), которые обладают хорошими звукопоглощающими свойствами, термостойкостью и малой гигроскопичностью (около 2%).
Перечисленные материалы могут считаться основными в качестве звукопоглощающих для глушителей активного типа. Однако их выпуск в настоящее время не может удовлетворить имеющиеся потребности, поэтому в табл. 3-4 приведены характеристики еще ряда материалов на основе стекловолокна (№ 6, 9) и минеральной ваты (№ 10). Необходимо иметь в виду, что поглотители из минеральной ваты и однонаправленного стекловолокна под воздействием потока могут выдуваться, поэтому даже при наличии защитной оболочки целесообразно использовать их лишь на стороне выхлопа энергооборудования. Кроме указанных в табл. 3-4, в качестве заменителей основных звукопоглощающих материалов могут использоваться отходы капронового волокна или капроновой щетины, пакля льняная обескостренная и другие материалы.
Для защиты от выдувания потоком звукопоглощающие материалы должны заключаться в «акустически прозрачные» оболочки. Иногда материалы уже выпускаются вместе с этими оболочками (например, № 2, 4, 5, 6 в табл. 3-4). Характеристики некоторых применяемых защитных оболочек для звукопоглощающих материалов представлены в табл. 3-5.
Минимальное влияние на затухание в каналах глушителя оказывают защитные покрытия, которые имеют малое сопротивление продуванию и малую массу на 1 м2 Сопротивление продуванию Г\, отнесенное ко всей толщине защитного покрытия, определяется соотношением r\ = Ap/v, где Ар — разность воздушных давлений по обеим сторонам слоя материала, Па; ν — скорость продуваемого воздушного потока вне материала, м/с.
Для определения сопротивления продуванию защитных тканей удобно использовать прибор для испытания тканей на воздухопроницаемость типа ATL-2 (FF-12) венгерского производства. Этот прибор содержит в себе вентилятор, ротаметрическую трубу для определения расхода воздуха и манометр, измеряющий разность давлений между двумя сторонами зажатой на всасывающем сопле ткани. Зная площадь образца Soep, через который просасывается воздух, и расход воздуха G, легко найти скорость воздушного потока v — G/So6p, а затем определить и сопротивление продуванию материала Г\. Следует отметить, что значения г\ могут сильно меняться в зависимости от артикула ткани.
Из представленных в табл. 3-5 материалов наиболее «акустически прозрачными» являются материалы № 1—5. Однако при определенных параметрах проходящих потоков газа приходится идти на ухудшение акустических характеристик, используя более химически стойкие материалы (№ 6, 7). Более подробно влияние защитного покрытия на затухание звука в каналовых глушителях будет изложено в гл. 5.

Таблица 3-5
Характеристики защитных покрытий


Материал

Толщина,
м

Масса
(поверхностная),
кг/м2

Сопротивление
продуванию
Н'с/м8

Примечание

1. Ткань стеклянная марки Э-0,1

ιο~4

0,12

400-500

(ГОСТ 19907-74)

2. Ткань стеклянная марки Э-0,08

8· 10-5

0,09

400-500

(ГОСТ 19907-74)

3. Сетка стеклянная тканная марки СЭ (ССТЭ-6)

2·10-4

0,2

200-250

(ГОСТ 19907-74)

4. Стеклоткань 0,06 X 80

6- 10-5

0,07

100—200

(МРТУ 6-11-218-69)

5. Марля бытовая в 2—4 слоя

 

0,05
(1 слой)

20-30 (2 слоя) 30-50 (4 слоя)

(ГОСТ 11109-74)
При пропитке противопожарным составом г I увеличивается примерно в 2 раза

6. Стеклолакоткань марки СТФ

5 · 10~5

0,05

50 000-60000

(ТУ 84-13-68) Высокая химическая стойкость (не растворяется в поде, масле, топливе, бензине)

7. Пленка полиэтилентерефталатная (ПЭТФ)

5 - 10~5

0,07

 

(МРТУ 6-05-1065-68) Высокая химическая стойкость, низкая газопроницаемость

Кроме рассмотренных рыхловолокнистых материалов, в качестве звукопоглотителя в глушителях активного типа могут быть использованы сыпучие материалы, типа мелкофракционного керамзита, гравия, но их акустическая эффективность не очень велика, из-за чего глушители с этими материалами имеют большие габариты и применяются главным образом для снижения шума реактивных струй на испытательных стендах в авиапромышленности. В глушении шума подземных аэродинамических установок применяются звукопоглощающие бетонные и кирпичные блоки.
Неплохими звукопоглощающими и физико-механическими свойствами обладают пористые звукопоглощающие материалы «Вининор» (поропласт поливинилхлоридный) и «Силакпор» (плиты из ячеистого бетона), но они производятся пока в небольшом количестве и применяются, в основном, как звукопоглощающие облицовки в помещениях.



 
« Разработка усовершенствованной технологии пуска дубль-блоков 300 МВт   Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода в аэровзвесях пыли топлива »
электрические сети