CC BY
35
УДК 66.011
О.С. Кочетов, В.Б. Сажин, М.Б. Сажина, М.А. Апарушкина, А.В. Костылева,
Е.О. Боброва
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности, Москва, Россия
АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ ДЛЯ РАБОЧИХ МЕСТ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ВИБРОКИПЯЩИМ СЛОЕМ
On account of principle of operation the vibroboiling bed apparatus concerning to vibroacoustically active equipment. As a result of increasing intensity of technological regimes of drying, arising necessity decision series actual problems, such as: determination noise level and vibration, generated by this equipment; it comparison with permissible hygiene and sanitary standards and working-out recommendations for decreasing these deleterious concomitant factors on man. In this article adduced the method for acoustic radiation calculation by the laboratory and experimental-industries vibrodrying apparatus construction.
В силу своего принципа действия аппараты с виброкипящим слоем относятся к виброакустически активному оборудованию. При интенсификации технологических режимов сушки приобретают особую актуальность следующие задачи: определение уровней шума и вибрации, излучаемых этим оборудованием; сравнение их c допустимыми санитарно-гигиеническими нормами и разработка рекомендаций по снижению этих вредных сопутствующих факторов на человека. В работе приведен метод определения звукоизлучения от лабораторной и опытно-промышленной конструкций вибросушилок.
Задача определения уровней шума и вибрации на рабочих местах, излучаемых сушильными установками с виброкипящим слоем, и сравнение их c допустимыми санитарно-гигиеническими нормами приобретает особую актуальность при интенсификации технологических режимов сушки. Остановимся на определении звукоизлучения разработанных конструкций вибросушилок. Сушильная камера лабораторного образца вибросушилки состоит их вибролотка прямоугольной формы LxB = 1200x145 мм. Вибролоток амортизирован четырьмя цилиндрическими
пружинами сжатия. Кинематически жесткий привод включает в себя электродвигатель постоянного тока ПМ4-5М-4 мощностью 0,75 кВт и скоростью вращения от 400 до 1200 об/мин. Габаритные размеры лабораторной установки: длина l1 = 2200 мм; ширина l2 = 1200 мм; высота l3 = 2500 мм. Габаритные размеры испытательной лаборатории: длина D = 20 м; ширина W=12 м; высота H =3,4 м.
Задачей акустических испытаний установок для сушки зернистых материалов в виброкипящем слое является определение уровней звукового давления, которые будут возникать на рабочих местах аппаратчиков при их эксплуатации в производственных условиях. Для проведения таких испытаний использовался ориентировочный метод измерения шумовых характеристик по ГОСТ 12.1.028-80 на расстоянии 1 м от контура установки. Параметры для акустических расчетов находим по следующим формулам:
a = 0,5l1 + d; b= 0,5l2 + d;
c= 13 + d; (1)
h = 0,25(b+ c- d);
„ ,./» «Ч (a + b+ c)
S= 4(ab+ ac+ be) x —------------------—.
(a + b+ c+ 2d)
где ЬДгДз - соответственно длина, ширина и высота установки, м; И - высота точек измерения над уровнем пола, м.
При принятых исходных данных эти параметры равны: а = 2,1 м; Ь = 1,6 м; с = 3,5м; И = 1,25 м; Б = 51,06 м . Результаты замеров уровней звукового давления (УЗД) в измерительных точках представлены в табл. 1.
При исследованиях использовался комплект акустической аппаратуры типа ИШВ-1, отвечающий требованиям к измерительным комплексам по ГОСТ 17187-82 и ГОСТ 17168-82. Количество точек измерения равнялось пяти, а число измерений в каждой точке - 3. После замеров определялись средние корректированные уровни звукового давления Ькор, дБ, с учетом влияния отраженного звука
1 п
Ь =-£ Ь - К;
коо 1 ?
п 1=1
К= 101^1 + 45/ Л- (1 - Л/ 5у]; (2)
Л= а5 - 5У.
где п - количество точек измерения на измерительной поверхности; Ь; - уровень звукового давления в 1 - той измерительной точке, дБ; К - постоянная, учитывающая влияние отраженного звука; Бу - площадь ограждающих поверхностей в помещении, включая пол, м2; А - эквивалентная площадь звукопоглощения при коэффициенте звукопоглощения аБ = 0,15 для цеха с оборудованием, м .
Табл. 1. УЗД, дБ, лабораторной установки для сушки зернистых материалов в виброкипящем слое
Измерительные точки Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Точка № 1 64 66 68 72 70 69 66 62
Точка № 2 63 66 70 72 71 70 65 64
Точка № 3 61 66 69 71 73 68 64 62
Точка № 4 61 66 67 72 71 68 65 60
Точка №5 61 64 67 72 72 71 66 62
Средние уровни Ьср 62 65,6 68,2 71,8 71,4 69,2 65,2 62
Корректированные уровни Ькор 59,6 63,2 65,8 69,4 69 66,8 62,8 59,6
Уровни звуковой мощности Ьр 73 76,6 79,2 82,8 82,4 80,2 76,2 73
Расчетные УЗД, Ьрм 57,5 61.1 63,7 67,3 66,9 64,7 60,7 57,5
УЗД по ГОСТ 12.1.003-83 95 87 82 78 75 73 71 69
Корректировка по шуму помех не вносится, так как фон в лаборатории ниже уровня шума установки более чем на 10 дБ (поправка А = 0). Уровень звуковой мощности Ьр вычислим по формуле
С Ьр = Ьр +1018-,
- (3)
- = 1м2.
о
При принятых исходных данных рассмотренные параметры равны: К = 2,1 дБ; Бу=710 м2; А = 106,5 м2. Октавные уровни звуковой мощности Ьр, дБ, приведены в табл.1.
Рис.1.Новая конструкция звукопоглощающей облицовки, разработанная в МГТУ им. А.Н.
Косыгина: 1-гладкая стенка, 2-перфорированная стенка, 3-звукопоглощающий слой,
4-ячейки, 5,6,7,8 - формы выполнения ячеек.
Расчетные уровни звукового давления на рабочем месте в цехе с учетом плотности установки оборудования и одновременности работы машин вычисляются по формуле
1рМ = Ьр + Х+ У (4)
где X - величина, зависящая от средней плотности д установки оборудования в цехе, дБ; У - величина, зависящая от одновременности работы оборудования в цехе, дБ.
Для рассматриваемых лабораторных условий при д = 0,01 шт/м2 эти величины
равны: X = - 15,5 дБ; У = 0. Результаты расчета заносим в табл. 1. Анализируя
полученные данные приходим к выводу, что акустические характеристики лабораторной установки для сушки зернистых материалов в виброкипящем слое при самых интенсивных режимах сушки (частоте вращения п =1200 об/мин и амплитуде колебаний А = 5,9 мм) и плотности установки д = 0,01 шт/м соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.003-83.
По вышеприведенной методике были рассчитаны шумовые характеристики опытно-промышленной вибросушилки для поливинилацетата бисерного,
установленной в цеха завода «Поливинилацетат». Результаты замеров и расчета приведены в табл. 2 и на рис.2.
Для рассматриваемых условий при д = 0,01 шт/м2 : Х= - 15,5 дБ; У = 0.
Измерительные точки Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Точка № 1 64 76 81 82 78 74 73 69
Точка № 2 62 77 82 83 77 75 72 70
Точка № 3 64 80 84 82 77 72 73 68
Точка № 4 62 78 83 81 76 73 71 68
Точка № 5 65 79 82 83 77 74 72 69
Средние уровни Ьср 63,4 78 82,4 82,2 77 73,6 72,2 68,8
Корректированные уровни Ькор 61 75,6 80 79,8 74,6 71,2 69,8 66,4
Уровни звуковой мощности ЬРо 74,5 89,1 93,5 93,3 88,1 84,7 83,3 79,9
Расчетные УЗД, Ьрм 59 73,6 78 77,8 72,6 69,2 67,8 64,4
УЗД по ГОСТ 12.1.003-83 95 87 82 78 75 73 71 69
Цч
иоп
1_2,обл.№11, Мшт.=0
ЇМ, ІМпр.О
*12,обл.№25, Ышт.=0
4000 8000
Частота, Гц
1_2,обл.№5, Мшт.=0 1_2сиз
Рис.2. Уровни звукового давления от всех сушильных аппаратов, установленных в цехе завода «Поливинилацетат», при наличии в цехе звукопоглощающей облицовки, разработанной в МГТУ им. А.Н.Косыгина
Выводы. Анализируя полученные данные приходим к выводу, что акустические характеристики опытно-промышленной вибросушилки для поливинилацетата бисерного (ПВАБ) при технологических режимах сушки: частоте вращения п = 1420 об/мин, амплитуде колебаний А = 2 мм, угле вибрации в = 75°, скорости воздуха, отнесенной к поверхности решеток, равной 0,3 м/сек, и плотности установки q = 0,01 шт/м2 соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.003-83. «Шум. Общие требования безопасности».
Список литературы
1.Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: Теория, расчет, технические решения/ Б.С. Сажин, О.С.Кочетов.- М.: 2001.—319с.
