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

Акустический расчет глушителя - 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

Необходимое значение эффективности глушителей шума определяется либо путем расчета ожидаемой шумпости в нормируемых участках вблизи выхода газовоздушных трактов энергооборудования, либо путем замера уровней звукового давления в нормируемых местах и сравнения их с допустимыми значениями. Последний способ возможен лишь для уже установленного оборудования и является более предпочтительным, так как точность акустических расчетов ожидаемой шумности обычно не превышает ±5 дБ. Однако для проектируемого оборудования расчетный способ может явиться единственно возможным, если нельзя измерить шум уже действующего подобного оборудования.
Методика определения ожидаемой шумности в расчетной точке при излучении шума через выходные отверстия в атмосферу изложены во многих работах, например, в [18].
Таким образом (независимо от способа получения) исходными данными для расчета акустической эффективности глушителей являются значения требуемого снижения уровней звукового давления ΔΤϊΡ в октавных или третьоктавных полосах частот. Данные в третьоктавных полосах частот дают более полную информацию о спектре источника шума и позволяют точнее подобрать конструкцию глушителя. Это особенно важно, когда в спектре источника шума есть постоянные во времени интенсивные дискретные составляющие. Для сплошного широкополосного шума без явно выраженных дискретных тонов или же изменяющихся по частоте составляющих данные в третьоктавных полосах частот не дают существенно отличной информации для проектирования глушителя от данных в октавных полосах.
Если значения требуемого снижения уровней звукового давления ΔΖ,τρ получены для условий распространения шума от отверстий газовоздуховодов площадью менее 1 м2, необходимо ввести поправку на отражение от открытого конца. При этом требуемое значение эффективности глушителя в децибелах определяется выражением:
(5-3)
где ALK — концевая поправка, определяемая по табл. 5-4 в зависимости от площади отверстий, дБ.
Если же глушитель устанавливается не на конце газовоздуховода, а вставляется где-то на промежуточном участке, то
концевую поправку на отражение звука не следует учитывать при сохранении площади выходного отверстия. При изменении площади выходного отверстия концевая поправка ALK = Δί,κ ι — — ΔΖ-кг, где ALK ι — поправка при исходной площади выходного отверстия дБ; ALK2— поправка при проектируемой площади, дБ.
При проектировании глушителей следует избегать больших скоростей потока на выбросе после глушителя, ввиду возможной генерации шума самой струей. В противном случае необходимо проводить расчет на шумообразование в струе, согласно [18] или по формулам § 2-1, и определять соответствие создаваемых в расчетной точке уровней звукового давления санитарным нормам.
Зная частотную характеристику требуемой эффективности глушителя, можно приступить к выбору конструкции. При этом следует стремиться к получению требуемого снижения шума при минимальной общей длине глушителя. К сожалению, трудно дать заранее конкретную конструкцию глушителя для всего многообразия требуемых частотных характеристик заглушения.
Прежде всего следует определить число ступеней глушителя. Если требуемая частотная характеристика заглушения по форме кривой близка к характеристике затухания для какого-либо геометрического размера канала, облицованного определенным ЗПМ (рис. 5-4 и табл. 5-1—5-3), то следует выбрать одноступенчатый глушитель. В первом приближении необходимая длина ступени глушителя I™ в метрах определится по формуле:
(5-4)
где /гл — требуемая эффективность глушителя, дБ; AL— затухание в канале глушителя, дБ/м.
Требуемая длина 1т определяется в каждой частотной полосе, а затем берется наибольшая. По рис. 5-5 определяется концевая поправка и вычисляется общая эффективность глушителя. После сравнения полученных значений эффективности с требуемыми уточняется окончательная длина глушителя.
Если же вид частотной характеристики требуемой эффективности глушителя далек от характеристики затухания какого- либо одного облицованного канала, то следует использовать глушитель из двух-трех ступеней, каждая из которых обеспечивает затухание В своем частотном диапазоне. При этом длина каждой ступени, в первом приближении также определяется по формуле (5-4) для своего частотного диапазона.
Общая эффективность глушителя равна арифметической сумме эффективностей отдельных ступеней, Окончательный расчет требуемой длины каждой ступени проводится с учетом концевых поправок на затухание волновых мод высокого порядка по рис. 5-5, а также взаимного перекрытия частотных характеристик затухания различных ступеней. Выбор оптимальных параметров ступеней глушителя — задача довольно сложная. Поэтому необходимо рассчитать целый ряд возможных вариантов прежде чем найти наиболее экономичный.
Следует отметить, что акустическая эффективность глушителя не может возрастать до бесконечности с увеличением длины каналов, а ограничена распространением звука по обходным путям, главным образом по стенкам корпуса Для каждой конструкции корпуса существует своя предельно возможная акустическая эффективность глушителя. Ориентировочно значения предельной эффективности в децибелах каналовых глушителей в зависимости от материала и конструкции стенок корпуса [18] представлены ниже:


Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц ......

63 125 250 500

1000 2000 4000 8000

Металлический кожух (толщина стенок не менее 2 мм)....

40.40

40

50

50

50

50

40

Кирпичные и бетонные стенки, толстостенные металлические корпуса с резиновыми или асбестовыми прокладками между секциями

54 54

60

70

76

76

76

70

Таким образом, для достижения возможно большей акустической эффективности глушителя следует использовать толстостенные корпуса со звукоизолирующими прокладками между отдельными ступенями глушителя.
После проведения акустического расчета глушителя определяются его размеры. Необходимое проходное сечение рассчитывают по формуле Snp — G/υ, м2, где G — расход проходящих газов, м3/с; v — скорость газов в каналах глушителя, м/с. Значение скорости газов в глушителе выбирается, обычно, из соображения создания минимального гидравлического сопротивления [см. формулу (5-2)]. В то же время излишне малая скорость ведет к возрастанию габаритов глушителя. Наиболее приемлемые значения скорости протекания потока в глушителях для энергоустановок, которые чувствительны к изменениям гидравлического сопротивления в газовоздушных трактах, составляют 10—20 м/с. При этом можно пренебречь вторичным шумообразованием в каналах глушителей.
Исходя из требуемого значения проходного сечения и принятой ширины глушителя можно найти необходимое число пластин или ячеек Если глушитель состоит из нескольких ступеней, то такой расчет проводится для каждой отдельной ступени. Например, для пластинчатого глушителя число пластин определяется по формуле n = Snp/(b* 2d0), где Snp — площадь проходного сечения в глушителе, м; b — принятая ширина глушителя, м; 2d0-  воздушный зазор между пластинами глушителя, м.



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