Научная статья на тему 'Инновационный менеджмент при решении экологических проблем Северо-Западного региона России'

Инновационный менеджмент при решении экологических проблем Северо-Западного региона России Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
232
55
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ / ЭНЕРГЕТИКА / ЭКОНОМИКА И СОЦИАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА / НОВЫЕ МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА МАТЕРИАЛОВ ИЗ ОТХОДОВ / БЕЗОТХОДНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА / АБСОРБЕНТЫ / ECOLOGY PROBLEMS / POWER / ECONOMY AND SOCIAL POLICY / NEW METHODS OF MANUFACTURE OF MATERIALS FROM A WASTE / MANUFACTURES / ABSORBENTS

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Чурилин Александр Сергеевич

В индустриально развитых странах существуют проблемы рациональной утилизации производственных и бытовых отходов. Чаще всего опыт этих стран для нас неприемлем из-за технической неподготовленности наших предприятий, что можно изменить, применив методы инновационного менеджмента при поиске новых технологий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INNOVATIVE MANAGEMENT AT THE DECISION OF ENVIRONMENTAL PROBLEMS THE NORTHWESTERN REGION OF RUSSIA

In industrially developed countries there are problems of rational recycling of an industrial and household waste. More often experience of these countries is unacceptable for us because of technical impreparation of our enterprises that it is possible to change, having applied methods of innovative management by search of new technologies.

Текст научной работы на тему «Инновационный менеджмент при решении экологических проблем Северо-Западного региона России»

ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕРВИСА

УДК 331

ИННОВАЦИОННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ ПРИ РЕШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА

РОССИИ

А.С.Чурилин1

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),

191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7

Аннотация - В индустриально развитых странах существуют проблемы рациональной утилизации производственных и бытовых отходов. Чаще всего опыт этих стран для нас неприемлем из-за технической неподготовленности наших предприятий, что можно изменить, применив методы инновационного менеджмента при поиске новых технологий.

Ключевые слова: Проблемы экологии; энергетика; экономика и социальная политика; новые методы производства материалов из отходов; безотходность производства; абсорбенты.

INNOVATIVE MANAGEMENT AT THE DECISION OF ENVIRONMENTAL PROBLEMS THE NORTHWESTERN REGION OF RUSSIA

A.S.Churilin

St.-Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St.-Petersburg, streetKavalergardsky, 7

Summary - In industrially developed countries there are problems of rational recycling of an industrial and household waste. More often experience of these countries is unacceptable for us because of technical impreparation of our enterprises that it is possible to change, having applied methods of innovative management by search of new technologies.

Keywords: ecology Problems; power; economy and social policy; new methods of manufacture of materials from a waste; manufactures; absorbents.

Введение

С переходом России к рынку принципиально изменились отношения к экологии и сырьевым ресурсам, к технической политике, совершенствованию методов и средств переработки промышленных отходов с целью производства новых потребительских товаров. Однако по-прежнему актуальной осталось проблема экологии, усугубляющая тяжелую социальную среду, отягощённую суровым климатом Северо-Западного региона России.

В дополнении к неблагоприятной социальной обстановке, появилась и новая проблема - сокращение производств и необходимость трудоустройства людей.

Рассмотрим некоторые моменты увязки этих проблем с решением задач экологии.

Следует выделить такие аспекты пробле-

мы как: энергетика, экономика и социальная политика, разработку новых методов производства материалов из отходов, обеспечит безотходность производства и пр. Актуально определить принципы проектирования малогабаритного неметаллоемкого экономичного оборудования для переработки отходов в дефицитные и экономичные товары, что создаст дополнительный экономический эффект и новые рабочие места.

1. Экологические проблемы

В индустриально развитых странах существуют те же проблемы, которые часто решаются методами рациональной утилизации. Чаще всего опыт этих стран для нас неприемлем из-за технической неподготовленности наших предприятий. Специфика России состоит

в нестабильности переходного периода, отсутствии возможностей эффективно вкладывать инвестиции в нетрадиционные отрасли производства.

Актуальность проблемы обостряется и тем, что в России, как нигде в мире, накоплено большое количество невостребованных сыпучих, волокнистых, пленочных, масляных отходов текстильной, легкой промышленности, транспорта, смежных отраслей и стройиндустрии, которые используются нерационально (сжигаются, свозятся на свалку), загрязняют среду в зоне действия предприятий и вокруг индустриальных центров.

На практике используются абсорбенты и диссипативных пористоволокнистых материалов в виде звукоизолирующих, звукопоглощающих,

демпфирующих конструкций, сырьем для которых могли бы быть дисперсные и другие отходы.

Традиционно для связывания сыпучих и волокнистых материалов с целью получения абсорбентов применяют клеи, термическую обработку, прошивку и пр. С наших позиций, разнообразные отходы промышленности содержат всю гамму необходимых компонентов, чтобы самым экономичным образом производить абсорбенты любого назначения и качества.

Таким образом, необходимо исследовать весь инновационный комплекс: потенциальные возможности разработки методов и производства абсорбентов и диссипативных конструкций из технологических отходов, критерии проектирования оборудования их переработки. Один из аспектов такой концепции содержит научные основы переработки отходов, например. в абсорбенты, используя основы термодинамической теории при модификации реологических субстанций (путем механической и теромо-динамической деструкции и регенерации) и при трансформации фаз сырьевых материалов. Это было реализовано при переработке отходов в базовые компоненты, из которых получены новые композиты с заданными свойствами.

2. Концепция

Речь идет о создании новой теории согласований фаз разнородных материалов с новыми свойствами простым механическим совмещением при нормальных условиях. Таким образом, можно получать принципиально новые абсорбенты на связующих более экономичных, чем традиционные клеи и адгезивы. В литературе нет сведений о прямом использовании отходов отвержденных масел или разжиженных полимеров для производства связующих для обработки сыпучих и волокнистых фракций различной дисперсности в конструкционные изделия. Важно отметить, необходимым условием реализации концепции является исключение, с целью создания предельно безопасных для здоровья технологий, использования вредных химических процессов и реактивов. Использование методов переработки на принципе механического смешивания разнодисперсных и разнофазных компонентов, позволяет существенно изменить подход к методике проектирования оборудования переработки отходов в потребительские товары. Физико - механический подход позволяет успешно использовать области молекулярной физики, термодинамики, технологии конструкционных материалов и позволяет создать научные основы проектирования технологического и перерабатывающего оборудования.

Инновационная блок-схема концепции производства абсорбентов и диссипативных конструкций имеет вид, представленный на рис.1.

Рисунок 1. Блок-схема концепции производства абсорбентов и диссипативных конструкций

Разработка оригинальных методов переработки отходов позволяет по-новому взглянуть на возможность созда-

ния малогабаритного, неметаллоемкого и неэнергоемкого оборудование, в котором основными рабочими органами могут быть традиционные элементы, используемые по - новому или более рационально с учетом условий эксплуатации. Соответственно, технологические операции сведутся к дозированию, смешивание, экструзии, формованию, возможно, - сушке, декорированию. Таким образом, речь идет о практическом использовании любых пористо - волокнистых, сыпучих, масляных, полимерных и пленочных отходов таких отраслей как: легкая, химическая, стройиндустрия, машиностроение, автотранспорт и пр.

В методической части ставилась задача разработать безотходные способы переработки сырья, без использования химических, энергоемких и экологически опасных технологий. Новые методы позволят управлять дисперсностью и плотностью, задаваясь такими свойствами, как пористость, адгезия, обезвоживание, затвердевание, огнестойкость, и получать продукт смешиванием компонентов и простым литьем (рис. 2).

АКТУАЛЬНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ТЕХНОЛОГИИ, РЕАЛИЗАЦИЯ,

ПРОБЛЕМЫ РЕШЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВО

ЭКОЛОГИИ

Рисунок 2. Безотходный способ переработки сырья

Промышленные отходы имеют широчайший разброс дисперсности, от лоскута до пылевидных фракций, в связи с чем связующие должны иметь специфические свойства. Абсорбенты должны обладать высокой степенью диссипации, а в особых случаях - конвекционностью (вентилируемостью, продуваемостью), значительной погонной массой и, в тоже время, существенными потерями при прохождении звуковых волн, что чрезвычайно актуально при изготовлении звукоизолирующих, экранных преград и глушителей аэродинамического шума.

Эта оригинальная задача также оказалась решаемой благодаря уникальным свойствам новых связующих соединять тяжелые и легкие, мелкие и крупные фракции в прочные структуры. При этом, используются простейшие методы соединение крайне анизотропных частиц в конструкционные агрегаты технологией простого механического смешивания.

Важно отметить, что полимеры, переводимые в полужидкую фазу, рассматриваются не как специфически химическое вещество, а как твердое вещество, способное к пластификации при физическом воздействии. Выбор полиэтилена - источника получения универсальных связующих, обусловлен лишь поиском наиболее рационального способа полезного применения отходов упаковочного полиэтилена, обильные отходы которого определяюще влияют на катастрофическое положение в экологии.

2. Инновационный подход

В литературных источниках нет сведений о теоретических и прикладных принципах расчета конвекционных и дифракционных абсорбентов. В этой связи необходимо было создать математическую гидродинамическую модель конвекционного абсорбента и определять соответствующие задачи для макро - и микрорезонансных структур с использованием оригинальных аналитических решений. Алгоритм реализации данного инновационного аспекта может быть выражен блок-схемой (рис.3).

3. Практическая реализация проекта

Перспективным является разработка "пассивных" средств экологической защиты объектов в виде абсорбентов, звукоизолирующих, экранирующих конструкций, которые могут использоваться как в действующих, так и проектируемых объектах в зонах экологических нарушений или на пути распространения вредных и экологически опасных воздействий. Современные абсорбенты дороги и дефицитны, поэтому применение пористых и других дисперсных, масляных и полимерных отходов промышленности, при разработке соответствующих технологий, наиболее целесообразно с позиции экологии и экономической эффективности.

Рисунок 3. Алгоритм реализации инновационного аспекта

В этой связи поиски новых экономичных абсорбентов, не требующих существенных изменений и интервенции в оборудование, является актуальной задачей в контексте с поисками научных и технических решений по созданию новых технологий и проектированию оборудования переработки отходов, при реализации этих технологий, с учетом требований рынка и экологии.

Технический прогресс на современном этапе сопровождается проблемами, связанными с неблагоприятным воздействием технологического оборудования на здоровье человека. Важной составляющей вредного влияния на работающих является производственный шум. Проблема производственных шумов и вибраций включает два основных аспекта: социально - эко-номико-эколого-физиологический (урбанизация, техническая революция, социальные неурядицы, материальный ущерб и пр.). Другой подход - наиболее современный - извлечение человека из вредной среды и замена его автоматами и роботами. Не исключаются паллиативы - внедрение новых решений, предложенных изобретателями. В зависимости от природы вредного шума и технических возможностей его подавления принимается решение о подавлении колебаний в источнике или на пути распространения. При взаимодействии в воздушной среде движущихся объектов возникают аэродинамические шумы. Так, при истечении газа из сопла форсунки, уменьшение шумности достигается применением различного вида глушителей активного и реактивного типа эффект - 5 - 10 дБ.

Наиболее распространенными методами борьбы с шумом являются средства, препятствующие или затрудняющие распространение волн от ис-

точников. Существует условное деление источников шума на первичные и вторичные, связанные с эффектами звукоизоляции или звукопоглощения. Поглощение вибраций тонкостенных элементов конструкций (воздуховоды, тонкие металлические диски) может достигаться классическим способом -присоединением к вибрирующей поверхности массы с вязкоупругими элементами (эффект 5 - 10 дБ). Для воздуховодов чаще используются демпфирующие мастики и покрытия. Уменьшение уровня шума от вторичных источников при звукопоглощении в области диффузного поля может достигать 12 дБА. Широкополосное звукопоглощение достигается обработкой стен производственного помещения, венткамер или воздуховодов абсорбентами. Самый распространенный и эффективный метод снижения шума на пути его распространения - звукоизоляция, не требующая вмешательства в конструкцию машины. Акустический эффект может достигать 25 дБ при условии предельной герметизации, внесении абсорбента, или при демпфировании стенок кожуха.

В целом, обширный арсенал средств шумоглушения требует специального анализа в плане социальноэкономической целесообразности, особенно, в условиях рыночных отношений. В этой связи поиски альтернативных экономичных решений, в плане выбора дешевого и недефицитного сырья, а также простых неэнергоемких технологий, заслуживает внимания.

Рассмотрим для примера предприятия сервиса, на которых шум на рабочих местах является постоянным, широкополосным с равномерным распределением уровней по спектру. По степени шумности можно выделить три класса: шумные (выше нормы на 10 дБ), средне шумные (превышение 5-10 дБ), малошумные (выше нормы на 5 дБ). Общая картина - превышение нормы на октаве выше 500 Гц. Отечественное и зарубежное оборудование создают на наших предприятиях шум близкий по уровням и спектру.

Как отмечалось, имеются два принципиальных направления - снижать шум, например, в источниках или -на пути распространения (звукоизоля-

ция, звукопоглощение). Применение звукоизолирующих кожухов существенно затруднено из-за плотной расстановки оборудования, необходимости их обслуживания со всех сторон, а также для соблюдения температурновлажностного режима. Из пассивных методов шумоглушения для таких цехов, таким образом, наиболее рациональным будет применение абсорбентов, которыми следует облицовывать до 60 % ограждающих поверхностей цехов, что может обеспечить эффект 3 - 6 дБ А. Существует большое разнообразие абсорбентов, но большинство из них неприменимо из-за взрыво-

пожароопасности, гигиенических требований. Так, минераловатные звукопо-глотители выделяют канцерогенные волокна, плоские акустические потолки создают взрывоопасные пылевые полости, штучные поглотители - сами являются пылесборниками. В этой связи актуальным является создание нового класса абсорбентов, лишенных недостатков традиционных материалов.

4. Разработка абсорбентов

Звукопоглощение в абсорбенте связано с диссипацией в рассеивающей среде, например, в пористом мате, на упругой мембране или в полом газовом объеме с элементами вязкоупругих потерь. Коэффициент звукопоглощения, соответственно, определяется отношением поглощенной энергии к падающей. Различают механизм звукопоглощения на уровне резонансов микро - и макросистем в сравнении с длиной звуковой волны. Механизм звукопоглощения в пористом мате осуществляется при мик-рорезонансных процессах за счет вязкого трения и упругой деформации воздуха в порах, деформации скелета и - в пограничных слоях капилляров. Возвратно

- поступательное движение воздуха в порах, вызванное переменным звуковым давлением от падающей волны, приводит к деформации всей колебательной системы структуры пористого мата, вызывая циклическое изменение градиентов температур, диффузию тепловых потоков и рассеяние энергии. При этом доля термических потерь достигает 40 %. Считалось, что основные потери носят вязкоупругий характер, однако стало

известно, что в легких матах с волокнами менее 1 мкм, потери могут иметь место при резонансе скелета /на частотах ниже 100 Гц. Для определения акустических характеристик пористых материалов необходимо знать три параметра: толщину, м; плотность р кг/м3; удельное сопротивление продуванию потоком 5, измеряемое в Рел/см = г/с-см3 = 103Н-с/м4. Важным параметром является средний диаметр волокна и структурный фактор (рис. 4).

Для оценки звукопоглощения без учета механизма потерь оценивают постоянную распространения уа и волновое сопротивление Za. Пористый материал характерен также эффективными плотностью и модулем сжатия (упругости) воздуха в порах ^ф. Используя теорию квазиоднородного поглотителя можно получить количественные результаты. Теория предполагает, что реальную картину хорошо отражает модель Релея в виде набора капиллярных каналов в твердом теле. Теория Релея предусматривает расчеты для структур промежуточного резонансного эффекта между микро - и макроструктурами.

о СІ, мм

1 10 50

Рисунок 4. Зависимость удельного сопротивления Н от диаметра волокна

В последнее время получили распространение также эмпирические формулы расчета параметров поглощения в пористом мате по величине сопротивления продуванию. В трудах Н.Н. Ворониной представлен инженерный метод расчета звукопоглощение пористого материала в зависимости от толщины мата, объемной массы, сечения волокон. Для очень тонких волокон по-

лучены формулы. Через структурную характеристику S находят - акустический импеданс и коэффициент звукопоглощения а0бл-

Существует большое разнообразие абсорбентов, где широко используются пористые материалы. В классификации Л. Беранека это порядка 12 классов, в классификации Л. Шмидта выделено три признака - сырьевой, структурный и конструктивный. В отдельных работах обобщены результаты мировой практики использования пористо - волокнистых материалов для акустических конструкций. Сведения об эффективности типовых и стандартных абсорбентов приведены в специальной справочной литературе. Определяют эффективность абсорбентов экспериментальным или расчетным путем. Распространены однослойные абсорбенты различной формы, а также в виде штукатурок и покрытий. Основой их является пористые, волокнистые или зернистые материалы с вяжущими или без них, а также в виде вспененных масс со сквозными порами. Выпускаемые плиты модульных размеров (300 х 300, 900 х 1000 мм и пр.), толщиной от 15 до 100 мм, плотностью от 50 до 250 кг/м3. Коэффициенты звукопоглощения достигает 0,6 - 0,9 на высоких и средних частотах.

Выпускаются однослойные поглотители также в виде рулонов и матов из органических и неорганических волокон, с покрытиями в виде защитных синтетических пленок или стеклоткани. В различных работах исследуется возможность расширения рабочего диапазона поглотителей с захватом низких частот, так как поглощение на высоких частотах является прямой функцией толщины пористого мата. Предлагается выполнять более мелкую перфорацию в покровном листе и применять многослойные толстые слои фрикционного материала, рис. 2. Поглотитель, состоящий из многих слоев, необходимо согласовывать по импедансным показателям с воздушной средой, что достигается при выполнении покровного слоя из тонкого фрикционного материала. В некоторых работах рассмотрены возможности выполнения многослойного поглотителя из нетканых материалов, сме-

сей натуральных и химических волокон. Стандартная методика расчета позволяет с достаточной точностью определить ожидаемый эффект звукопоглощения. В отдельных публикациях представлены решения входного импеданса многослойного поглотителя при косом падении звука для диффузного коэффициента поглощения. Рассматривается также задача о распространении гармонических колебаний для сложно - неоднородных сред. Дается интегральное решение поля сосредоточенного излучателя. Решение теоретических и прикладных задач о возможности широкополосного звукопоглощения с помощью многослойных многозвенных резонаторов даны в работах С.Н. Ржевкина, В.С. Нестерова, рис.3. Реальные эффективные абсорбенты могут быть созданы при комбинировании многих эффектов: резонаторного, мембранного, диссипативного. Результатом является анализ степени зависимости в двухслойной конструкции от взаимного расположения перфорированного экрана и пористого материала. Важным параметром, позволяющим существенно экономить на материале абсорбента, а также повышать эффективность конструкции, является влияние заднего зазора до отражающей поверхности.

5. Теоретические предпосылки

Исследование мембранных поглотителей с диссипативными слоями имело место во многих трудах. Анализ эффекта подчиняется уравнению Гельмгольца. С помощью преобразования Фурье в общем виде оценивается трансформация звуковой энергии сквозь ограждения и рассчитывается коэффициент прохождения плоской волны. При оценке эффективности абсорбентов в условиях производственных помещений необходимо учитывать геометрию помещения, характер звукового поля -свободное, диффузное или смешанное -и способ размещения поглотителя. При правильном размещении - эффект шу-моглушения может достигать 3 - 15 дБ, в зависимости от удаления от прямого источника. Л.А. Борисовым выделены, в зависимости от пространственного размещения, три вида абсорбентов плоские,

объемные и кулисные. Плоские абсорбенты - самые распространенные и выпускаются различных модификаций из пористо-волокнистых, литых, перфорированных материалов. Максимальный эффект - коэффициенты звукопоглощения 0,8 - 0,9, в среднем 0,5. Рекомендуется рационально размещать их на площади порядка 60 % от общей площади помещений. Эффективность плоских абсорбентов оценивается по отдельной методике. Объемные абсорбенты обладают повышенным звукопоглощением за счет дополнительного поглощения из-за дифракционных эффектов и более развитой поверхности. Возможно выполнение объемных абсорбентов самой произвольной формы, из самых различных материалов. Объемные абсорбенты превосходят на 50 -70% эффективность плоских. Однако на предприятиях текстильной и легкой промышленности они не нашли широкого применения из-за пожароопасности, связанной с повышенной запыленностью. Кулисные абсорбенты, обладающие повышенным звукопоглощением, могут быть рассмотрены в теоретическом плане как звукопоглощающая система с распределенными параметрами.

і VI \ 3

/.- і* \ \\

/1 \\ \ '•

' 1 / \ ■ * 2

/Л -ч ■ Ь Гц

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Рисунок 5. Спектры звукопоглощения для различных типов абсорбентов: 1 -

пористый поглотитель; 2 - резонансный; 3 -мембранный поглотитель.

Теоретически вопрос расчета кулисных поглотителей рассмотрен в работах Ю.М. Чудинова и Л.А. Борисова. Кулисные абсорбенты могут быть эффективно преобразованы в кессонные, которые обеспечат максимальное звукопоглощение для данного типа конструкций.

Важный акцент следует сделать на более широком применении абсор-

бентов, в частности, для внутренней обработке звукоизолирующих кожухов, наружной обработке акустических экранов. Пассивные методы шумоглу-шения, не будут негативно влиять на технологический процесс.

Методы измерений акустических объектов различаются на стандартные, нестандартные, лабораторные и натурные. За основу берутся международные стандарты КО, включающие рекомендации по методам измерения, возбуждения, распространения, приема звука и влияния шума на человека и окружающую среду.

Самые надежные способы измерения коэффициентов звукопоглощения конструкций: в поле нормального падения волны (в интерферометре), в диффузном поле (реверберационная камера), методом образцового источника.

При измерениях в интерферометре, в котором определяется соотношение энергии падающей и отраженной плоской звуковой волны. Что позволяет определить импеданс и, соответственно, волновое сопротивление \У и постоянную распространения у, которые полностью характеризуют акустические свойства материала. Возможны варианты измерений коэффициентов звукопоглощения на открытом конце интерферометра или на жесткой панели в 4 м от источника звука. Определяется максимум и минимум амплитуд звуковой волны и по формуле для интерферометра определяется коэффициент звукопоглощения.

При измерениях в диффузном поле, получаемое звукопоглощение выше, чем в интерферометре за счет пространственных и дифракционных эффектов. В этом случае, подход Пэриса, дающий расчетную оценку диффузного поглощения, даст заниженный результат. Имеются специфические требования к размерам, форме, обработке отражающих поверхностей камер. При использовании малых камер коэффициент звукопоглощения оценивают по изменению ширины резонансной кривой, используя формулы Сэбина и Эйринга. В малых камерах могут использоваться также специальные методы, такие как "метод отраженного поля" или "установившегося поля".

Известно, что многие современные станки, а также технологические линию снабжаются ограждениями и звукоизолирующими кожухами для обеспечения слухового комфорта. Самый распространенный вид ограждения

- стальной или дюралюминиевый лист, чаще всего без демпфирующего покрытия или абсорбента. Современная тенденция - выполнять ограждения прозрачными из органического или силикатного стекла, что позволяет наблюдать технологический процесс, не подвергаясь вредному воздействию технологических пылей, испарений, шума. В этой связи, группы станков превращаются в технологические линии. При этом, важной частью участия человека в обслуживании оборудования является визуальный контроль. Для осуществления этих задач и нужны закрытые и полузакрытые звукоизолирующие кожуха и кабины со смотровыми окнами, дверьми и стенками, которые вместе с решением задач шумоглушения позволят решить задачи обеспыливания, цеховой экологии, экономии энергоресурсов и создания комфортных условий для обслуживающего персонала. В этой связи актуальным будет исследования звукоизолирующих, частично, а может быть и полностью, застекленных ограждений к машинам. Очевидно, что использовать силикатное стекло экономичней и целесообразней (по закону массы). Новой технической задачей является также повышение звукоизоляции этих конструкций на критических частотах с использованием абсорбентов из отходов промышленности. Ограждение само становится вторичным источником звука. Из теории известно, что изоляция воздушного шума ограждением состоит из трех характерных участков, определяемых массой, жесткостью и внутренним трением в материале. Определим основные резонансные частоты для стекла, для типовых наиболее распространенных размеров. Например, для размеров 0,9 х 0,6 х 0,003 или х 0,004 м3, составит 30;40 Гц; для 0,9 х 0,9 - 18; 24 Гц, и долее, для различных комбинаций в пределах от 0,7 до 1,8 м - значения составят 12 - 27 Гц. Как видно, во всех случаях первые основные частоты собственных колебаний стекол лежат ниже

100 Гц. Выше 2 - 3 -кратной величины низшей резонансной частоты начинается 2-ой участок, где звукоизоляция определяется массой стекла и рассчитывается по специально формуле. При увеличении массы или частоты колебаний в 2 раза звукоизоляция возрастает на 6 дБ. В отдельных работах показана зависимость частот волнового совпадения от толщины стекол. Эта область, где звукоизоляция резко снижается, занимает интервал А/" = 2/ , далее звукоизоляция определяется по специальным номограммам. В спектральной кривой появляются дополнительные резонансные провалы: на низких частотах - "мас-са-воздух-масса" с частотой резонанса для данной конструкции. Приведены сравнительные расчетные и измеренные значения звукоизоляции стекол различных толщин. Видно, что измеренные значения спектра имеют значительные провалы на низких частотах. Графоаналитические методы имеют большую точность на частотах выше / , ниже

которой возникают явления "пространственно - частотных резонансов".

Существуют стандартные методы измерения звукоизоляции на машинах и - в лабораторных условиях. При измерениях звукоизоляции по испытываемая конструкция вставляется в проем площадью 10 м2 между реверберацион-ными помещениями. Промежуток между образцом и проемом добирается конструкцией со звукоизоляцией на 15-20 дБ выше, чем у образца. В натурных условиях изоляцию определяют по /165,189, 193/. Удвоение толщины

ограждения дает эффект 3 - 8 дБ; - числа слоев - 3 -8 дБ; - ширины воздушного промежутка между слоями - 5 - 10 дБ; внесения звукопоглощения - 2 - 4 дБ; герметизация щелей в кожухе - 2 - 5 дБ и пр.

Выводы

При решении инновационных инжиниринговых задач применения эк-логозащитных абсорбентов на промышленных объектах важен комплексный подход с анализом источников возникновения нарушений экологии, на пути распространения загрязненийи с учётом целевых назначений разработок.

Для конкретных случаев - защита от шума транспорта или на производстве выявляется потребность в разработке новых абсорбентов, например, для конвектируемых ограждений, демпфирующих устройств, звукоизолирующих конструкций и пр., а также возможность эффективного использования теоретических и прикладных решений и критериев для создания новых абсорбентов с использованием отходов различных отраслей.

Соответственно, для производства абсорбентов необходима разработка новых методических и технологических критериев выработки этих материалов, оценки их свойств, проектирования оборудования для переработки отходов.

Применять абсорбенты из промышленных отходов возможно не только для позлощения звука, для различных фильтровно и как наполнители звукоизолирующих и звукопоглощающих конструкций и для создания слухового комфорта на сервисных и других предприятий.

Резюмируя, можно кратко отметить, что предложенная инновационная концепция позволяет по-новому взглянуть на возможности переработки невостребованных масляных, полимерных, волокнистых и сыпучих отходов промышленности, переработанных методами механического смешивания, фазирования и эмульгирования, не прибегая к технологически сложным, дорогим и опасным для человека химическим технологиям. Такой подход позволил также по-новому взглянуть на принципы проектирования экономичного, неметаллоемкого, компактного оборудования переработки отходов. Что касается менеджмента научных исследования, то может быть предложена следующая последовательность действий.

1. Анализ существующих промышленных масляных, полимерных и сыпучих отходов разных отраслей, методов и

средств их переработки в абсорбенты и сопутствующие промышленные товары;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Гипотетические методики переработки промышленных отходов в абсорбенты и другие технические материалы

3. Теоретические исследования методов моделирования структурированных диссипативных конвекционных абсорбентов из отходов;

4. Разработка критериев, аналитических и прикладных методов переработки отходов в абсорбенты и потребительские товары с учетом эргономических, социально-экономических и экологических факторов;

5. Анализ результатов исследования свойств потенциальных потребительских товаров из неликвидных отходов промышленности;

6. Разработка критериев проектирования специального технологического оборудования переработки отходов в абсорбенты, диссипативные строительные материалы и потребительские товары.

Литература

1. Чурилин А.С. и др. Новые диссипативные материалы на полимерно - масляных связующих. Тез. докл. на Второй междунар. научно-технич. Конф. "Актуальные проблемы химии и химической технологии (“Химия -99”)-11 -13 мая 1999 г, Иваново, с .225 - 226.

2. Shurilin A.S., Nizhibitsky O.N. Conception of Processing of Porous,Oil & Polimer Waste into Dissipative & Building structures. BooK of Abstracts. Fifth International Conferense of Frontiers of Po-limers and Advanced Materials.21 -25 June, 1999. Nato Advanced Research Workshop Polimers and Composites for Spesial Applications.p.59

3. Чурилин А.С. Разработка средств снижения шума машин легкой промышленности с использованием диссипативных конструкций из отходов отрасли и агрегатов их переработки. - 2000 г., СПб. СПГУТД. 168 с.

4. Руководство по составлению бизнес-планов научно-технических проектов. Составит. В.В. Крещук - СПб, 2004 г - 72 с..

1 Чурилин Александр Сергеевич - кандидат технических наук., доцент, тел.: + 7 911 112 97 33, e.mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.