Общие методы снижения воздействия шума на окружающую среду

Задачи по снижению шумового загрязнения окружающей среды от работающего оборудования решаются путем: снижения шума в источнике; снижения шума на путях его распространения; архитектурно-строительными и планировочными решениями.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции агрегата или изменения технологического процесса. На многих предприятиях, включая энергетические объекты, используют архитектурно-планировочные решения и методы снижения шума на путях его распространения.

Снижение шума на путях его распространения обеспечивают созданием санитарно-защитных зон вокруг предприятий, установкой глушителей, экранов и кожухов и др. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание са-нитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм во-круг предприятий. Выбор ширины санитарно-защитной зоны зави-

сит от установленного оборудования, например ширина санитарно. защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны (СЗЗ) порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину СЗЗ можно уменьшением шума на путях его распространения. Такая задача решается с помощью специальных глушителей. Конструкции глушителей зависят от начального и допустимого уровней шума и выбираются в зависимости от спектра шума, условий работы глушителя (температуры, давления, влажности, запыленности, возможности эксплуатации при низкотемпературной коррозии и др.), обеспечения надежности его работы и высокой эффективности в течение всего времени эксплуатации. Важными факторами являются такие условия, как обеспечение минимального гидравлического сопротивления, веса, габаритов глушителя, возможность его монтажа без нарушения технологического цикла на предприятиях. Кроме специальных глушителей шума, широкое распространение получили шумозащитные экраны. На энергетических объектах экраны используются в основном для снижения шума трансформаторов и градирен. Во многих случаях необходимого эффекта снижения шума достигают с помощью специальных кожухов, которые устанавливают, как правило, на отдельные агрегаты и узлы, например турбины, дроссельные клапаны, насосы и др. Конструкция кожухов должна позволять проводить осмотр поверхности агрегата или узла в процессе работы.

Архитектурно-строительные и планировочные решения включают в себя: способы звукоизоляции и звукопоглощения; лесопосадки; строительство насыпей, соответствующее размещению шумного оборудования по отношению к жилому району (приложения 5.2, 5.3). Планировочные мероприятия должны обязательно выполняться при строительстве промышленных и энергетических объектов, так как рациональное размещение оборудования по отношению к жилому району не требует дополнительных затрат. Лесопосадки и строительство насыпей позволяют в некоторых случаях снижать уровень шума от предприятия в целом, но требуют значительных трудовых и материальных затрат. Звукоизоляция окон шумных помещений (приложение 5.4), корпусов тягодутьевых машин, газо- и воздухопроводов, паропроводов позволяет значительно уменьшать шумовое воздействие на окружающую среду. Применение методов звукопоглощения позволяет снизить уровень шума внутри помеще-ния одновременно от всех находящихся там источников шума.

В тягодутьевых машинах наряду с необходимой акустической эффективностью применяемые средства шумоглушения должны обеспечивать минимальное аэродинамическое сопротивление в газовоздушных трактах, возможность оперативного контроля работы оборудования и быстрого монтажа в условиях действующего производства. Не следует забывать, что работа глушителей должна быть надежной в условиях повышенных температур (до 200°С).

Достаточно высокую акустическую эффективность обеспечивают глушители диссипативиого типа (пластинчатой конструкции) за счет поглощения шума рыхловолокнистыми и пористыми материалами, в которых звуковая энергия превращается в тепловую. Среди наиболее часто применяемых звукопоглощающих материалов следует выделить супертонкое стекловолокно (маты, холсты), супертонкое базальтовое волокно (БСТВ), маты теплозвукоизоляци-онные ATM-IOC (ATC-10K). Их характеристики приведены в табл. 5.19.

		Таблица 5.19
Звукоизолирующий материал	Плотность, кг/м^3	Диапазон температур, °С
Маты (холсты) из супертонкого стекловолокна (ТУ21 РСФСР 227-76)		От -60 до +450
Холсты из супертонкого базальтового волокна (БСТВ)		От -60 до + 450
Маты теплозвукоизоляционные АТМ-10С (АТС-10К)
	(60 для АТС-10К)	От -60 до + 450

На рис 5.20 показаны уровни звукового давления до и после установки глушителей в газовом тракте ТЭЦ. Изменяя конфигурацию

рис. 5.20. Уровни звукового давления до (I) и после (II) установки глушителя в газовом тракте ТЭЦ

Рис. 5.21. Схема экранного глушителя

а — конструкция: I — воздухозабор; II — экран; III — вентилятор; б — уровни

звукового давления до (1) и после (2) установки экрана

газового тракта, длину внешних газоходов, размер и тип дымовой трубы, можно добиться снижения уровня шума на 8...30 дБ, причем наибольшее снижение шума происходит в дымовой трубе.

Дополнительное снижение шума, излучаемого воздушным трактом дутьевых вентиляторов, достигается установкой экранных глушителей. Снижение шума экранными глушителями происходит за счет отражения части звуковой энергии обратно в канал воздухоза-бора (рис. 5.21). Использование экранных глушителей требует предварительного анализа, так как конструкция и расположение глушителей оказывают как положительное влияние, повышая эффективность шумоглушения, так и отрицательное, увеличивая акустическое сопротивление.

Запыление глушителей диссипативного типа, особенно при малых скоростях потока, вызывает снижение акустической эффективности. В ряде случаев для повышения эффективности глушителей диссипативного типа применяют глушители, работающие по принципу «антизвука» (рис. 5.22). Эффективность глушителей «антизвук» на низких частотах достигает 10...13 дБ. При устройстве глушителей диссипативного типа применяются керамзит и металлическая путонка (путка) и другие пористые материалы.

Рис 5.22. Схема грушителя, работающего по принципу «антизвука»: / — газовая турбина; 2 — дымовая труба; 3 — звукопоглощающий материал; 4 — громкоговоритель; 5 — микрофоны

Эффективность глушителя ДL_ГЛ, Дб, зависит от скорости и направления потока газов:

где ДL_6п — эффективность глушителя при отсутствии потока воздуха; V — скорость потока, м/с. Знак «+» или «-» указывает на направление потока: «+» — при совпадении направления потока с направлением распространения звука; «-» — при противоположном направлении.

Анализ уравнения показывает, что эффективность глушителя снижается при совпадении направления потока газов и распространения звуковых волн, и, наоборот, при распространении звуковой энергии навстречу потоку эффективность увеличивается. Для выхлопных трактов Г.ТУ, где скорость в газоходах достигает 30... 50 м/с, эффективность глушителей снижается до (0,85...0,77) ДL. Дальнейшее увеличение скорости потока может привести к генерированию шума глушителем. Для снижения уровня генерируемых шумов устанавливают обтекатели, которые обеспечивают снижение шума на 8...10 дБ.

На рис. 5.23 в качестве примера показано расположение двух-ступенчатых глушителей шума воздухозабора газовой турбины. Глушитель помещается в канале воздухозабора и выполняется из двух ступеней. Первая, расположенная ближе к ГТУ, обеспечивает снижение высокочастотных составляющих шума. Она состоит из

Рис. 5.23. Схема глушителя для воздушного тракта ГТУ-100-750 1,2 — ступени для снижения низких и высоких частот соответственно; 3 — жалюзи; 4 — воздушный тракт

45 пластин толщиной 100 мм и таким же воздушным промежутком между ними. Вторая ступень предназначена для снижения низкочастотных составляющих (22 пластины толщиной и размером воздушного зазором между ними по 200 мм). В качестве звукопоглощающего материала использован ультрасупертонкое стекловолокно.

В таких конструкциях необходимо предусмотреть конструктивные решения, препятствующие усадке материала и его защиту от выдувания. На небольших ГТУ можно применять глушитель шума, представленный на рис.. 5.24.

А-А

Рис. 5.24. Схема глушителя шума выхлопа ГТК-10 а — общий вид; б — элементы шумоглушителя: / — каркас; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — асбестовая прокладка; 4 — стеклоткань; 5 — перфорированный лист

Рис. 5.25. Схема глушителя выхлопного тракта при нижнем подводе газоходов в

дымовую трубу / — подводящий газоход; 2 — дымовая труба; 3 — перегородка; 4 — цилиндрический глушитель; 5 — каркас; 6. — звукопоглощающий материал

В тех случаях когда выхлопные тракты нескольких ГТ подсоединяются к одной дымовой трубе, глушитель шума целесообразно устанавливать в цокольной части дымовой трубы (рис. 5.25). При таком расположении глушителей звуковая энергия гасится в звукопоглощающих перегородках и на внутренней облицовке трубы. Эффективность этих глушителей зависит от размеров, количества цилиндров, заполненных звукопоглощающим материалом, высоты разделительных перегородок и может достигать 30 дБ.

Во многих технологических процессах применяется пар. Выброс пара в окружающую среду сопровождается изменением уровня шума. Так, для обеспечения надежности энергетических котлов их снабжают предохранительными клапанами, через которые в ОС выбрасывается струя пара, и тем самым обеспечивается необходимое Давление пара в рабочей зоне. Аналогичный процесс происходит при продувке пароперегревателей или при предпусковой парокислород-ной очистке внутренних поверхностей котлов. Учитывая многообразие факторов, влияющих на условия работы глушителей шума (высокие температуры; критические перепады давлений до и после глушителя; обеспечение минимума веса, габаритных размеров и гидравлического сопротивления и др.), создать универсальные системы снижения уровня шума не представляется возможным. Поэтому «паровые» глушители могут быть диссипативного, реактивного или комбинированного типа. На рис. 5.26 приведено несколько конструктивных решений глушителей.

31,3 63 125 250 500 1000 2000 9000 Г,Гц б

Рис. 5.26. Конструкции (1-5) паровых глушителей (а) и их эффективность (б)

при разных массах

Рис. 5.27. Схема экранирования звука естественными преградами а — здания; б — насыпь; в — выемка; ИШ — источник шума

В тех случаях, когда глушители шума не обеспечивают требуемую эффективность, используют экраны (искусственные или естественные). Свойство экранов снижать шум основано на отражении и рассеянии падающих на них звуковых волн. Если длина звуковой волны меньше размеров экрана, то за экраном образуется «звуковая тень». В качестве естественных экранов используются особенности рельефа местности (рис. 5.27). Максимальная эффективность экранов на открытом воздухе достигает 25...30 дБА.

Дата добавления: 2015-06-28