Recomendaciones para reducir el nivel de ruido en la sala de calderas. El cálculo y diseño de silenciadores de ruido para centrales eléctricas son métodos comunes para reducir el ruido en las centrales eléctricas. Cómo reducir el ruido de la sala de calderas al diseñar.

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Trabajos realizados:

• Obtención de especificaciones técnicas (TU) para los siguientes tipos de obra: gasificación de la instalación, suministro de agua, suministro de electricidad, alcantarillado. Y también: todos los permisos para plantas de calderas en el SES, el Servicio de Bomberos y otras organizaciones. Límites de gas - preparación de documentación, recibo.
• Diseño de salas de calderas. Se lleva a cabo como un servicio separado y en el complejo de trabajos en la construcción de salas de calderas llave en mano. Para calderas de gas, calderas de gasóleo y calderas de leña. Se está realizando el diseño de las siguientes instalaciones: calderas de gas, calderas de gasóleo y calderas de residuos de madera.
• Equipo de caldera. Suministro de equipos importados y rusos, directamente a través de los fabricantes. Brindamos descuentos a las organizaciones de diseño e instalación que realizan compras a través de nuestras oficinas de representación. Principal equipo de caldera: módulos de bloque, calderas, quemadores, intercambiadores de calor, chimeneas.
  

  También puede pedir por separado los siguientes equipos de caldera:

  • calderas de gas (pequeña y mediana potencia),
  • calderas de calefacción,
  • quemadores (gas, diesel y combinados),
  • edificios modulares de bloques (a partir de paneles sándwich).
• Instalación de salas de calderas. se produce tanto en el sitio del Cliente, como con la posibilidad de ejecución parcial sobre la base de la empresa, con posterior entrega en el sitio y montaje en bloque. Tipos principales: block, salas de calderas modulares, cubierta, empotrable, adosado, transportable.
• Entrega de obras terminadas. Realización de todos los trabajos de trámites e interacción con los representantes de las autoridades de control. Interacción con todas las estructuras involucradas tanto en calderas de vapor como en calderas de agua caliente.

ventajas:

1. Términos, calidad, precio- declarar todo. No todos cumplen. cumplimos
2. El departamento de administración le entregará máxima comodidad al trabajar con nosotros.

Salas de calderas están diseñados e instalados de acuerdo con una serie de reglas, por ejemplo:

• GOST 21.606-95 SPDS "Reglas para la implementación de documentación de trabajo para soluciones termomecánicas para salas de calderas"
• GOST 21563-93 Calderas de agua caliente. Principales parámetros y requisitos técnicos.
• PU y BE "Reglas para el diseño y operación segura de calderas de vapor"
• PB 12-529-03 "Reglas de Seguridad para Sistemas de Distribución y Consumo de Gas".

Si tiene una tarea para obtener un objeto válido al comienzo de la temporada de calefacción te ofrecemos la opción "Sala de calderas modulares en bloque" basado en soluciones estándar. Las salas de calderas modulares suministradas bajo este programa tienen las siguientes ventajas: a) el uso de un proyecto estándar reduce el tiempo para diseñar y coordinar el proyecto, b) se hace posible comprar el equipo principal en paralelo con el desarrollo de partes individuales del proyecto.

también traducimos calderas de vapor en modo agua caliente. Con esta operación calderas de vapor perder de la potencia nominal, al tiempo que resuelve ciertos problemas de calefacción. Estas son soluciones principalmente para calderas rusas. La ventaja de esta operación es que no es necesario sustituir las calderas de vapor existentes por otras nuevas, lo que puede ser beneficioso a corto plazo desde el punto de vista económico.

Todo el equipo de caldera suministrado está certificado y tiene permisos para su uso en el territorio de la Federación Rusa - calderas de gas, calderas de calefacción, quemadores, intercambiadores de calor, válvulas etc. La documentación especificada está incluida en el volumen de suministro.

NIVEL DE RUIDO

La potencia del sonido se mide en decibelios (dB) en el rango de frecuencia de 31,5 a 16000 Hz y en el medio de cada banda de frecuencia, es decir, en frecuencias 31,5; 63; 125; 250 Hz, etc Una persona percibe el sonido en el rango de 63 a 800 Hz.

La potencia sonora en dB se divide en los niveles A, B, C y D. Se considera que la norma permisible del nivel de ruido general es el nivel A, que es el más cercano al rango de sensibilidad humana. Para designar esta característica, la mayoría usamos el término "Nivel de presión sonora".

FUENTE DE RUIDO

Un motor en marcha es una fuente de ruido mecánico que se origina en
mecanismo de distribución de gas, bomba de combustible, etc., así como la aparición en las cámaras de combustión, como consecuencia de vibraciones, toma de aire y funcionamiento de ventiladores, si los hubiere. Generalmente, el ruido del aire de admisión y del radiador es menor que el ruido mecánico. Los datos del nivel de ruido se pueden encontrar en el Manual de información del producto si es necesario. El ruido se puede reducir mediante el uso de un revestimiento absorbente de sonido. Si el ruido mecánico se atenúa al nivel 5 mencionado en la sección Nivel de ruido, se debe prestar atención al ruido del aire y del ventilador.

Una forma efectiva y relativamente económica es cubrir el motor con una carcasa. A una distancia de 1 m de la carcasa, la atenuación del sonido alcanza los 10 dB(A). Solo las carcasas especialmente diseñadas son efectivas, por lo que es recomendable consultar con expertos sobre sus parámetros.

Si existen ciertos requisitos para el ruido fuera de las instalaciones en las que se encuentran las unidades, se deben observar las siguientes condiciones:

1) Estructura de construcción

Los muros exteriores son de ladrillos dobles con

vacíos.

Ventanas - doble acristalamiento con espaciado

entre hojas 200 mm.

Puertas - puertas dobles con persiana o

simple, con pared de pantalla opuesta

puerta.

2) Ventilación

Las aberturas para la entrada de aire fresco y la salida de aire caliente deben estar equipadas con barreras acústicas. Estos temas deben ser discutidos por el Propietario con el Fabricante.

Las pantallas no deben reducir la sección transversal de los conductos, ya que esto aumentará la resistencia en el ventilador. Para motores más grandes que requieren más aire, las pantallas deben ser correspondientemente más grandes y el edificio debe poder ajustarlas correctamente.

3) Soportes de aislamiento de vibraciones

El montaje de las unidades en soportes antivibración evita la transmisión de vibraciones a las paredes, otras partes de la unidad, etc. La vibración es a menudo una de las causas del ruido. (Ver soportes antivibratorios).

4) Amortiguación de escape

Permite atenuar el ruido en 30...35 dB(A) a una distancia de 1 m de la pared exterior de la habitación, siempre que se utilicen absorbentes acústicos y silenciadores de escape de alta calidad en la entrada y la salida.

Para eliminar cada uno de estos ruidos, se requieren diferentes métodos. Además, cada tipo de ruido tiene sus propias propiedades y parámetros, y deben tenerse en cuenta al fabricar enfriadores de refrigeración de bajo ruido.

Puede aplicar una gran cantidad de aislamiento diferente y no lograr el resultado deseado, sino que, por el contrario, utilizando la cantidad mínima del material "correcto" en el lugar correcto, utilizando el aislamiento de acuerdo con la tecnología, logra un excelente bajo nivel de ruido.

Para comprender la esencia del proceso de insonorización, pasemos a los principales métodos para lograr enfriadores de agua industriales de bajo ruido.

Primero necesitas definir los términos básicos.

Ruido — indeseable, desfavorable para la actividad humana objetivo dentro del radio de su propagación del sonido.

Sonar — Propagación de ondas de partículas que oscilan debido a la influencia externa en algún medio: sólido, líquido o gaseoso.

Existen otras soluciones menos comunes y significativamente más costosas y engorrosas para lograr un silencio casi absoluto, si así lo requiere el sitio de instalación del enfriador. Por ejemplo, el aislamiento acústico de la sala técnica donde se encuentra la unidad compresora-evaporadora de la enfriadora, el uso de condensadores de agua o torres de enfriamiento húmedo sin el uso de ventiladores, y algunos otros más exóticos, pero que rara vez se usan en la práctica. .

V. B. Tupov
Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú (Universidad Técnica)

ANOTACIÓN

Se consideran los desarrollos originales de MPEI sobre reducción de ruido de los equipos de potencia de centrales térmicas y salas de calderas. Se dan ejemplos de reducción de ruido de las fuentes de ruido más intensas, concretamente de las emisiones de vapor, centrales de ciclo combinado, máquinas de tiro, calderas de agua caliente, transformadores y torres de refrigeración, teniendo en cuenta los requisitos y especificidades de su funcionamiento en las instalaciones energéticas. Se dan los resultados de las pruebas de los silenciadores. Los datos proporcionados nos permiten recomendar silenciadores MPEI para un amplio uso en las instalaciones de energía del país.

1. INTRODUCCIÓN

Las soluciones a los problemas ambientales en la operación de los equipos de potencia son una prioridad. El ruido es uno de los factores importantes que contaminan el medio ambiente, cuya reducción del impacto negativo en el medio ambiente es requerida por las leyes "Sobre la protección del aire atmosférico" y "Sobre la protección del medio ambiente", y las normas sanitarias SN 2.2.4 / 2.1.8.562-96 establecen los niveles de ruido permisibles en lugares de trabajo y áreas residenciales.

El funcionamiento de los equipos eléctricos en el modo normal está asociado con la emisión de ruido, que excede los estándares sanitarios no solo en el territorio de las instalaciones eléctricas, sino también en el territorio del área circundante. Esto es especialmente importante para las instalaciones de energía ubicadas en grandes ciudades cerca de áreas residenciales. El uso de centrales de ciclo combinado (CCGT) y de turbinas de gas (GTP), así como equipos de parámetros técnicos superiores, está asociado a un aumento de los niveles de presión sonora en el entorno.

Algunos equipos de potencia tienen componentes tonales en su espectro de emisión. El ciclo de operación de 24 horas del día de los equipos eléctricos genera un peligro especial de exposición al ruido para la población durante la noche.

De acuerdo con las normas sanitarias, las zonas de protección sanitaria (ZPE) de las CC.TT. de potencia eléctrica equivalente igual o superior a 600 MW, que utilicen como combustible carbón y fuel oil, deberán tener una ZPE de al menos 1000 m, operando a gas y gas-oil. combustible: al menos 500 m CHPP y salas de calderas de distrito con una capacidad térmica de 200 Gcal y superior, que funcionan con carbón y fuel oil, la ZPE es de al menos 500 m, y para aquellos que funcionan con gas y fuel oil de reserva: al menos 300 metros

Las normas y reglas sanitarias establecen las dimensiones mínimas de la zona sanitaria, pudiendo ser mayores las dimensiones reales. El exceso de las normas permisibles de los equipos que funcionan constantemente de las centrales térmicas (TPP) puede alcanzar las áreas de trabajo: 25-32 dB; para territorios de áreas residenciales: 20-25 dB a una distancia de 500 m de una central térmica potente (TPP) y 15-20 dB a una distancia de 100 m de una gran planta de calefacción urbana (RTS) o central térmica trimestral (KTS). Por tanto, el problema de la reducción del impacto acústico de las instalaciones energéticas es relevante, y en un futuro próximo aumentará su importancia.

2. EXPERIENCIA EN REDUCCIÓN DE RUIDO DE EQUIPOS DE POTENCIA

2.1. Principales áreas de trabajo

El exceso de normas sanitarias en el entorno está formado, por regla general, por un grupo de fuentes, el desarrollo de medidas de reducción de ruido, a las que se presta gran atención tanto en el exterior como en nuestro país. Los trabajos de supresión de ruido de equipos eléctricos de empresas como Industrial Acoustic Company (IAC), BB-Acustic, Gerb y otras son conocidos en el extranjero, y en nuestro país, los desarrollos de YuzhVTI, NPO CKTI, ORGRES, VZPI (Universidad Abierta), NIISF, VNIAM, etc. . .

Desde 1982, el Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú (Universidad Técnica) también ha estado realizando una serie de trabajos para resolver este problema. Aquí, en los últimos años, se han desarrollado e implementado nuevos silenciadores efectivos en grandes y pequeñas instalaciones de potencia para las fuentes de ruido más intensas de:

emisiones de vapor;

plantas de ciclo combinado;

máquinas de tiro (extractores de humo y ventiladores de tiro);

calderas de agua caliente;

transformadores;

torres de enfriamiento y otras fuentes.

A continuación se muestran ejemplos de reducción de ruido de equipos eléctricos desarrollados por MPEI. El trabajo de su implementación tiene una alta trascendencia social, que consiste en reducir el impacto acústico a estándares sanitarios para una gran parte de la población y personal de las instalaciones energéticas.

2.2. Ejemplos de reducción de ruido de equipos eléctricos

Las descargas de vapor de las calderas eléctricas a la atmósfera son la fuente de ruido más intensa, aunque de corta duración, tanto para el territorio de la empresa como para el área circundante.

Las mediciones acústicas muestran que a una distancia de 1 a 15 m de la emisión de vapor de una caldera eléctrica, los niveles de sonido exceden no solo el nivel de sonido permitido, sino también el nivel de sonido máximo permitido (110 dBA) en 6 - 28 dBA.

Por lo tanto, el desarrollo de nuevos silenciadores de vapor eficientes es una tarea urgente. Se desarrolló un silenciador de emisión de vapor (silenciador MPEI).

El silenciador de vapor está disponible en varias modificaciones según la reducción de ruido de emisión requerida y las características del vapor.

Actualmente, se han introducido silenciadores de vapor MPEI en varias instalaciones de energía: Planta de energía térmica de Saransk No. 2 (CHP-2) de OAO Territorial Generating Company-6, caldera OKG-180 de OAO Novolipetsk Iron and Steel Works, TPP-9 , TPP-11 de la OAO “Mosenergo. Los caudales de vapor a través de los silenciadores oscilaron entre 154 t/h en Saransk CHPP-2 y 16 t/h en CHPP-7 de OAO Mosenergo.

Se instalaron silenciadores MEI en los conductos de escape después de la CHP de las calderas st. N° 1, 2 del CHPP-7 del ramal CHPP-12 de OAO Mosenergo. La eficiencia de este supresor de ruido, obtenida a partir de los resultados de la medición, fue de 1,3 - 32,8 dB en todo el espectro de bandas de octava normalizadas con frecuencias medias geométricas de 31,5 a 8000 Hz.

en las calderas N° 4, 5 CHPP-9 JSC "Mosenergo" se introdujeron varios silenciadores MEI en la descarga de vapor después de las válvulas principales de seguridad (MPV). Las pruebas realizadas aquí mostraron que la eficiencia acústica fue de 16,6 - 40,6 dB en todo el espectro de bandas de octava normalizadas con frecuencias medias geométricas de 31,5 - 8000 Hz, y en términos de nivel de sonido - 38,3 dBA.

Los silenciadores MPEI, en comparación con sus contrapartes nacionales y extranjeras, tienen altas características específicas que permiten lograr el máximo efecto acústico con un peso mínimo del silenciador y un flujo máximo de vapor a través del silenciador.

Los silenciadores de vapor MPEI se pueden utilizar para reducir el ruido de las descargas a la atmósfera de vapor húmedo y sobrecalentado, gas natural, etc. La experiencia con el uso de silenciadores de vapor MPEI demostró la eficiencia acústica y la confiabilidad necesarias de los silenciadores en varias instalaciones.

Al desarrollar medidas de supresión de ruido para turbinas de gas, se prestó especial atención al desarrollo de silenciadores para rutas de gas.

De acuerdo con las recomendaciones de MPEI, se realizaron los diseños de silenciadores para rutas de gas de calderas de calor residual de las siguientes marcas: KUV-69.8-150 fabricado por Dorogobuzhkotlomash OJSC para Severny Settlement GTPP, P-132 fabricado por Podolsky Machine-Building Planta JSC (PMZ JSC) para Kirishskaya GRES, P-111 fabricada por JSC "PMZ" para CHPP-9 de JSC "Mosenergo", una caldera de calor residual bajo la licencia de la empresa "Nooter / Eriksen" para la unidad de potencia CCGT- 220 de Ufimskaya CHPP-5, KGT-45 / 4.0- 430-13 / 0.53-240 para el Complejo Químico de Gas Novy Urengoy (GCC).

Para la GTU-CHP “Asentamiento Severny” se realizó un conjunto de obras para reducir el ruido de las vías de gas.

El GTU-CHPP de Severny Settlement contiene una unidad CHP de doble casco diseñada por OAO Dorogobuzhkotlomash, que se instala después de dos turbinas de gas FT-8.3 de Pratt & Whitney Power Systems. La evacuación de los humos de la caldera se realiza a través de una chimenea.

Los cálculos acústicos realizados mostraron que para cumplir con los estándares sanitarios en un área residencial a una distancia de 300 m de la boca de la chimenea, es necesario reducir el ruido en el rango de 7,8 dB a 27,3 dB en frecuencias medias geométricas de 63-8000 Hz.

El silenciador lamelar disipativo desarrollado por MPEI para reducir el ruido de escape de las unidades de turbina de gas con CU está ubicado en dos conductos metálicos de atenuación de ruido de la CU con dimensiones de 6000x6054x5638 mm por encima de los paquetes convectivos frente a los confusores.

Kirishskaya GRES está implementando actualmente una unidad de ciclo combinado CCGT-800 con una unidad horizontal P-132 y una turbina de gas SGT5-400F (Siemens).

Los cálculos realizados mostraron que la reducción requerida en el nivel de ruido del tracto de escape de la turbina de gas es de 12,6 dBA para asegurar un nivel sonoro de 95 dBA a 1 m de la boca de la chimenea.

Para reducir el ruido en las rutas de gas del KU P-132 de Kirishskaya GRES, se desarrolló un silenciador cilíndrico, que se encuentra en la chimenea con un diámetro interno de 8000 mm.

El silenciador consta de cuatro elementos cilíndricos colocados uniformemente en la chimenea, mientras que el área de flujo relativa del silenciador es del 60 %.

La eficiencia calculada del silenciador es de 4,0-25,5 dB en el rango de bandas de octava con frecuencias medias geométricas de 31,5 - 4000 Hz, lo que corresponde a una eficiencia acústica en términos de nivel sonoro de 20 dBA.

Se da el uso de silenciadores para reducir el ruido de los extractores de humos tomando como ejemplo el CHPP-26 de Mosenergo en tramos horizontales.

En 2009, para reducir el ruido de la ruta de gas detrás de los extractores de humos centrífugos D-21.5x2 de la caldera TGM-84 st. N° 4 de CHPP-9, se instaló un silenciador de placas en un tramo recto vertical de la chimenea de la caldera detrás de los extractores de humos frente a la entrada de la chimenea a la cota de 23,63 m.

El silenciador lamelar para la chimenea de la caldera TGM CHP-9 es un diseño de dos etapas.

Cada etapa del silenciador consta de cinco placas de 200 mm de espesor y 2500 mm de largo, colocadas uniformemente en la chimenea con dimensiones de 3750x2150 mm. La distancia entre las placas es de 550 mm, la distancia entre las placas exteriores y la pared de la chimenea es de 275 mm. Con esta disposición de placas, el área de flujo relativa es del 73,3%. La longitud de una etapa del silenciador sin carenados es de 2500 mm, la distancia entre las etapas del silenciador es de 2000 mm, dentro de las placas hay un material incombustible, no higroscópico que absorbe el sonido, que está protegido contra el soplado por una tela de vidrio. y chapa perforada. El silenciador tiene una resistencia aerodinámica de unos 130 Pa. El peso de la estructura del silenciador es de aproximadamente 2,7 toneladas. Según los resultados de las pruebas, la eficiencia acústica del silenciador es de 22-24 dB a frecuencias medias geométricas de 1000-8000 Hz.

Un ejemplo de un estudio integral de medidas de supresión de ruido es el desarrollo de MPEI para reducir el ruido de los extractores de humo en la HPP-1 de Mosenergo. En este caso, se impusieron altas exigencias a la resistencia aerodinámica de los silenciadores, que debían colocarse en los conductos de gas existentes en la estación.

Para reducir el ruido de las rutas de gas de las calderas st. No. 6, 7 HPP-1 de la rama de JSC "Mosenergo" MPEI ha desarrollado todo un sistema de supresión de ruido. El sistema de supresión de ruido consta de los siguientes elementos: un silenciador laminar, giros de la ruta del gas revestidos con material fonoabsorbente, un tabique divisorio fonoabsorbente y una rampa. La presencia de un tabique fonoabsorbente separador, una rampa y un revestimiento fonoabsorbente de las vueltas de los conductos de gas de la caldera, además de reducir los niveles de ruido, ayuda a reducir la resistencia aerodinámica de las rutas de gas de las calderas de potencia st. No. 6, 7 como resultado de eliminar la colisión de los flujos de gases de combustión en su unión, organizando giros más suaves de los gases de combustión en las rutas de gas. Las mediciones aerodinámicas mostraron que la resistencia aerodinámica total de las rutas de gas de las calderas aguas abajo de los extractores de humos prácticamente no aumentó debido a la instalación de un sistema de supresión de ruido. El peso total del sistema de supresión de ruido fue de unas 2,23 toneladas.

Se relata la experiencia de reducción del nivel sonoro de las tomas de aire de los ventiladores de tiro de las calderas. El artículo considera ejemplos de reducción del ruido de las tomas de aire de calderas con silenciadores diseñados por MPEI. Aquí están los silenciadores para la toma de aire del ventilador VDN-25x2K del BKZ-420-140 NGM st. No. 10 CHPP-12 JSC "Mosenergo" y calderas de agua caliente a través de minas subterráneas (en el ejemplo de calderas

PTVM-120 RTS "South Butovo") y a través de los canales ubicados en la pared del edificio de calderas (por ejemplo, calderas PTVM-30 RTS "Solntsevo"). Los dos primeros casos de disposición de conductos de aire son bastante típicos para calderas eléctricas y de agua caliente, y la característica del tercer caso es la ausencia de áreas donde se puede instalar un silenciador y altos caudales de aire en los canales.

En 2009 se desarrollaron e implementaron medidas para la reducción del ruido con la ayuda de pantallas fonoabsorbentes de cuatro transformadores de comunicación de la marca TTs TN-63000/110 en CHPP-16 de OAO Mosenergo. Las pantallas fonoabsorbentes se instalan a una distancia de 3 m de los transformadores. La altura de cada pantalla absorbente de sonido es de 4,5 my la longitud varía de 8 a 11 m La pantalla absorbente de sonido consta de paneles separados instalados en bastidores especiales. Los paneles de acero con revestimiento fonoabsorbente se utilizan como paneles de pantalla. El panel en la parte frontal está cerrado con una lámina de metal corrugado y en el lado de los transformadores, con una lámina de metal perforada con una relación de perforación del 25%. Dentro de los paneles de la pantalla hay un material absorbente de sonido no inflamable y no higroscópico.

Los resultados de las pruebas mostraron que los niveles de presión sonora después de instalar la pantalla disminuyeron en los puntos de control a 10-12 dB.

Actualmente se han desarrollado proyectos para reducir el ruido de las torres de enfriamiento y transformadores de la CHPP-23 y de las torres de enfriamiento de la CHPP-16 de OAO Mosenergo mediante pantallas.

Se continuó con la implementación activa de supresores de ruido MPEI para calderas de agua caliente. Solo en los últimos tres años, se instalaron silenciadores en las calderas PTVM-50, PTVM-60, PTVM-100 y PTVM-120 en RTS Rublevo, Strogino, Kozhukhovo, Volkhonka-ZIL, Biryulyovo, Khimki -Khovrino, Krasny Stroitel, Chertanovo , Tushino-1, Tushino-2, Tushino-5, Novomoskovsk, Babushkinskaya-1, Babushkinskaya-2, Krasnaya Presnya ”, KTS-11, KTS-18, KTS-24 de Moscú, etc.

Las pruebas de todos los silenciadores instalados han demostrado una alta eficiencia acústica y fiabilidad, lo que está confirmado por los certificados de implementación. Más de 200 silenciadores están actualmente en funcionamiento.

La introducción de silenciadores MPEI continúa.

En 2009, se firmó un acuerdo entre MPEI y la Planta de Reparación Central (TsRMZ, Moscú) en el campo del suministro de soluciones integradas para reducir el impacto del ruido de los equipos de potencia. Esto permitirá una mayor implementación de los desarrollos MPEI en las instalaciones energéticas del país. CONCLUSIÓN

El complejo de silenciadores MPEI diseñado para reducir el ruido de varios equipos de potencia ha demostrado la eficiencia acústica necesaria y tiene en cuenta las especificidades del trabajo en las instalaciones de potencia. Los silenciadores han pasado la aprobación operativa a largo plazo.

La experiencia revisada de su aplicación permite recomendar silenciadores MPEI para un amplio uso en las instalaciones de energía del país.

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Doctor. L. V. Rodionov, Jefe del Departamento de Apoyo a la Investigación; Doctor. SA Gafurov, investigador principal; Doctor. VS Melentiev, Investigador Principal; Doctor. COMO. Gvozdev, Universidad Nacional de Investigación de Samara que lleva el nombre del académico S.P. Koroleva, Samara

Para proporcionar agua caliente y calefacción a los modernos edificios de apartamentos (MKD), a veces se incluyen en los proyectos calderas de techo. Esta solución es en algunos casos rentable. Al mismo tiempo, a menudo, cuando se instalan calderas sobre cimientos, no se proporciona un aislamiento de vibraciones adecuado. Como resultado, los residentes de los pisos superiores están sujetos a una exposición constante al ruido.

De acuerdo con las normas sanitarias vigentes en Rusia, el nivel de presión sonora en los locales residenciales no debe superar los 40 dBA - durante el día y los 30 dBA - por la noche (dBA - decibelio acústico, unidad de nivel de ruido, teniendo en cuenta la percepción humana de sonido.- Nota ed.).

Especialistas del Instituto de Acústica de Máquinas de la Universidad Aeroespacial del Estado de Samara (IAM en SSAU) midieron el nivel de presión sonora en las viviendas de un apartamento ubicado debajo del techo de la sala de calderas de un edificio residencial. Resultó que el equipo de la sala de calderas de la azotea era la fuente del ruido. A pesar de que este departamento está separado de la sala de calderas del techo por un piso técnico, según los resultados de las mediciones, se registró un exceso de las normas sanitarias diarias, tanto en términos de nivel equivalente como en una frecuencia de octava de 63 Hz ( Figura 1).

Las medidas se tomaron durante el día. Por la noche, el modo de funcionamiento de la sala de calderas prácticamente no cambia y el nivel de ruido de fondo puede ser menor. Dado que resultó que el "problema" ya está presente durante el día, se decidió no realizar mediciones durante la noche.

Foto 1 . El nivel de presión sonora en el apartamento en comparación con los estándares sanitarios.

Localización de fuentes de ruido y vibraciones.

Para determinar con mayor precisión la frecuencia del "problema", se midieron los niveles de presión sonora en el apartamento, la sala de calderas y en el piso técnico en diferentes modos de funcionamiento del equipo.

El modo de funcionamiento más característico del equipo, en el que aparece una frecuencia tonal en la región de baja frecuencia, es el funcionamiento simultáneo de tres calderas (Fig. 2). Se sabe que la frecuencia de los procesos de trabajo de las calderas (quema en el interior) es bastante baja y cae en el rango de 30-70 Hz.

Figura 2. Nivel de presión sonora en diferentes salas cuando tres calderas funcionan simultáneamente

De la fig. 2 muestra que la frecuencia de 50 Hz domina en todos los espectros medidos. Así, las calderas realizan la principal contribución a los espectros de niveles de presión sonora en los locales objeto de estudio.

El nivel de ruido de fondo en el apartamento no cambia mucho cuando se enciende el equipo de la caldera (a excepción de la frecuencia de 50 Hz), por lo que podemos concluir que el aislamiento acústico de los dos pisos que separan la sala de calderas de las salas de estar es suficiente para reducir el nivel de ruido aéreo producido por el equipo de la caldera a los estándares sanitarios. Por lo tanto, se deben buscar otras formas (no directas) de propagación del ruido (vibraciones). Es probable que el alto nivel de presión sonora a 50 Hz se deba al ruido propagado por estructuras.

Para localizar la fuente del ruido estructural en los locales residenciales, así como para identificar las rutas de propagación de las vibraciones, se realizaron mediciones adicionales de la aceleración de las vibraciones en la sala de calderas, en el piso técnico y en la sala de estar del apartamento. en el último piso.

Las mediciones se llevaron a cabo en varios modos de funcionamiento del equipo de caldera. En la fig. La Figura 3 muestra los espectros de aceleración de vibraciones para el modo en que funcionan las tres calderas.

Con base en los resultados de las mediciones, se llegaron a las siguientes conclusiones:

- en el apartamento en el último piso debajo de la sala de calderas, no se cumplen las normas sanitarias;

- la principal fuente de aumento del ruido en los locales residenciales es el proceso de trabajo de la combustión en las calderas. El armónico predominante en los espectros de ruido y vibración es la frecuencia de 50 Hz.

- la falta de un aislamiento adecuado de las vibraciones de la caldera respecto de los cimientos provoca la transmisión de ruido estructural al suelo y las paredes de la sala de calderas. La vibración se propaga tanto a través de los soportes de la caldera como a través de las tuberías con transmisión desde ellos a las paredes, así como al piso, es decir. en lugares de conexión rígida.

- Se deben desarrollar medidas para combatir el ruido y las vibraciones en el camino de su propagación desde la caldera.

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figura 3 . Espectros de aceleración de vibraciones: a - en el soporte y cimiento de la caldera, en el piso de la sala de calderas; b - en el soporte del tubo de escape de la caldera y en el piso cerca del tubo de escape de la caldera; c - en la pared de la sala de calderas, en la pared del piso técnico y en la sala de estar del apartamento.

Desarrollo de un sistema de protección contra vibraciones.

Con base en un análisis preliminar de la distribución de masas de la estructura de la caldera de gas y el equipo, se seleccionaron los aisladores de vibraciones de cable VMT-120 y VMT-60 con una carga nominal por aislador de vibraciones (VI) de 120 y 60 kg, respectivamente, para el proyecto. El esquema del aislador de vibraciones se muestra en la fig. 4.

Figura 4 Modelo 3D de un aislador de vibraciones de cable de la gama de modelos TDC.

Figura 5 Esquemas para la fijación de aisladores de vibraciones: a) soporte; b) colgar; c) laterales.

Se han desarrollado tres variantes del esquema de fijación de aisladores de vibraciones: soporte, suspensión y lateral (Fig. 5).

Los cálculos han demostrado que el esquema lateral de la instalación se puede implementar utilizando 33 aisladores de vibración VMT-120 (para cada caldera), lo que no es económicamente factible. Además, se esperan trabajos de soldadura muy serios.

Al implementar un esquema suspendido, toda la estructura se vuelve más complicada, ya que es necesario soldar esquinas anchas y bastante largas al marco de la caldera, que también se soldará desde varios perfiles (para proporcionar la superficie de montaje necesaria).

Además, la tecnología de instalación del marco de la caldera en estos patines con VI es complicada (es inconveniente fijar el VI, es inconveniente colocar y centrar la caldera, etc.). Otra desventaja de tal esquema es el libre movimiento de la caldera en direcciones laterales (girando en el plano transversal en el VI). El número de aisladores de vibración VMT-120 para este esquema es 14.

La frecuencia del sistema de protección contra vibraciones (VZS) es de aproximadamente 8,2 Hz.

La tercera opción, la más prometedora y tecnológicamente más simple, es con un circuito de referencia estándar. Requerirá 18 aisladores de vibración VMT-120.

La frecuencia calculada del VZS es de 4,3 Hz. Además, el diseño de los VI en sí mismos (parte de los anillos del cable está ubicado en ángulo) y su ubicación competente a lo largo del perímetro (Fig. 6), permite percibir con tal esquema una carga lateral, el valor de que será de unos 60 kgf para cada VI, mientras que la carga vertical en cada VI es de unos 160 kgf.

Figura 6 Colocación de aisladores de vibraciones en el marco con un esquema de referencia.

Diseño del sistema de protección contra vibraciones.

Sobre la base de los datos de las pruebas estáticas realizadas y el cálculo dinámico de los parámetros VI, se desarrolló un sistema de protección contra vibraciones para la sala de calderas de un edificio residencial (Fig. 7).

El objeto de protección contra vibraciones incluye tres calderas del mismo diseño. 1 instalado sobre cimientos de hormigón con amarres metálicos; sistema de tuberías 2 para el suministro de agua fría y evacuación de agua caliente, así como la evacuación de productos de combustión; sistema de tuberías 3 para suministrar gas a los quemadores de las calderas.

El sistema de protección contra vibraciones creado incluye soportes externos de protección contra vibraciones para calderas. 4 diseñado para soportar tuberías 2 ; cinturón de protección contra vibraciones internas de calderas 5 diseñado para aislar la vibración de las calderas del piso; soportes antivibratorios externos 6 para tuberías de gas 3.

Figura 7 Vista general de la sala de calderas con el sistema de protección contra vibraciones instalado.

Los principales parámetros de diseño del sistema de protección contra vibraciones:

1. La altura desde el suelo a la que es necesario elevar los marcos de carga de las calderas es de 2 cm (tolerancia de instalación menos 5 mm).

2. El número de aisladores de vibración por caldera: 19 VMT-120 (18 en el cinturón interior que soporta el peso de la caldera y 1 en el soporte externo para amortiguar las vibraciones de la tubería de agua), así como 2 VMT-60 aisladores de vibraciones en soportes externos - para la protección contra vibraciones de la tubería de gas.

3. El esquema de carga tipo “soporte” trabaja en compresión, proporcionando un buen aislamiento de vibraciones. La frecuencia natural del sistema está en el rango de 5,1 a 7,9 Hz, lo que proporciona una protección efectiva contra vibraciones en la región por encima de 10 Hz.

4. El coeficiente de amortiguación del sistema de protección contra vibraciones es de 0,4-0,5, lo que proporciona una amplificación en resonancia de no más de 2,6 (amplitud de oscilación de no más de 1 mm con una amplitud de señal de entrada de 0,4 mm).

5. Para ajustar la posición horizontal de las calderas en los lados de la caldera en los perfiles en forma de U, hay nueve asientos para aisladores de vibraciones del mismo tipo. Sólo cinco están nominalmente instalados.

Durante la instalación, es posible colocar los aisladores de vibraciones en cualquier orden en cualquiera de los nueve lugares provistos para lograr la alineación del centro de masa de la caldera y el centro de rigidez del sistema de protección contra vibraciones.

6. Ventajas del sistema antivibración desarrollado: simplicidad de diseño e instalación, cantidad insignificante de calderas que se elevan sobre el piso, buenas características de amortiguación del sistema, posibilidad de ajuste.

El efecto de usar el sistema de protección contra vibraciones desarrollado

Con la introducción del sistema de protección contra vibraciones desarrollado, el nivel de presión sonora en las viviendas de los apartamentos en los pisos superiores disminuyó a un nivel aceptable (Fig. 8) . Las mediciones también se realizaron por la noche.

Del gráfico de la Fig. 8 se puede observar que en el rango de frecuencia normalizado y en cuanto al nivel sonoro equivalente se cumplen los estándares sanitarios en la sala de estar.

La eficiencia del sistema de protección contra vibraciones desarrollado cuando se mide en un área residencial a una frecuencia de 50 Hz es de 26,5 dB y 15 dBA en términos de nivel de sonido equivalente (Fig. 9).

Figura 8 . El nivel de presión sonora en el apartamento en comparación con los estándares sanitarios, teniendo en cuenta desarrollado sistema de protección contra vibraciones.

Figura 9 Nivel de presión sonora en bandas de frecuencia de tercio de octava en una zona residencial cuando tres calderas funcionan simultáneamente.

Conclusión

El sistema de protección contra vibraciones creado permite proteger un edificio residencial equipado con una caldera de techo de las vibraciones generadas por el funcionamiento de las calderas de gas, así como garantizar el funcionamiento vibratorio normal del propio equipo de gas, junto con el sistema de tuberías, aumentando la vida útil y reduciendo la probabilidad de accidentes.

Las principales ventajas del sistema de protección contra vibraciones desarrollado son la simplicidad de diseño e instalación, bajo costo en comparación con otros tipos de aisladores de vibraciones, resistencia a las temperaturas y la contaminación, poca elevación de las calderas por encima del piso, buenas características de amortiguación del sistema y la capacidad de adaptarse.

El sistema de protección contra vibraciones evita la propagación del ruido estructural del equipo de la caldera de techo a través de la estructura del edificio, reduciendo así el nivel de presión sonora en los locales residenciales a un nivel aceptable.

Literatura

1. Igolkin, A.A. Reducción del ruido en una zona residencial mediante el uso de aisladores de vibraciones [Texto] / A.A. Igolkin, L. V. Rodionov, E. V. Ajedrez // Seguridad en la tecnosfera. Nº 4. 2008. S. 40-43.

2. SN 2.2.4 / 2.1.8.562-96 "Ruido en los lugares de trabajo, en los locales de edificios residenciales, públicos y en el territorio del desarrollo residencial", 1996, 8 p.

3. GOST 23337-78 “Ruido. Métodos para medir el ruido en una zona residencial y en edificios residenciales y públicos”, 1978, 18 p.

4. Shakhmatov, E.V. Una solución integral a los problemas de vibroacústica de la ingeniería mecánica y productos aeroespaciales [Texto] / E.V. Ajedrez // LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&CO.KG. 2012. 81 págs.

Del editor. El 27 de octubre de 2017, Rospotrebnadzor publicó información en su sitio web oficial. "Sobre el impacto de los factores físicos, incluido el ruido, en la salud pública", en el que señala que en la estructura de quejas de los ciudadanos sobre diversos factores físicos, la mayor parte (más del 60%) la componen las quejas por ruido. El principal de ellos son las quejas de los residentes, incluidas las molestias acústicas de los sistemas de ventilación y los equipos de refrigeración, el ruido y las vibraciones durante el funcionamiento de los equipos de calefacción.

Las razones del aumento del nivel de ruido generado por estas fuentes son la insuficiencia de las medidas de protección contra el ruido en la etapa de diseño, la instalación de equipos que se desvían de las soluciones de diseño sin evaluar los niveles de ruido y vibración generados, la implementación insatisfactoria de las medidas de protección contra el ruido en la etapa de diseño. etapa de puesta en marcha, la colocación de equipos no previstos por el proyecto, y también un control insatisfactorio sobre la operación de los equipos.

El Servicio Federal de Supervisión de la Protección de los Derechos del Consumidor y el Bienestar Humano llama la atención de los ciudadanos sobre el hecho de que bajo los efectos adversos de los factores físicos, incl. ruido, debe comunicarse con la Oficina territorial de Rospotrebnadzor para el tema de la Federación Rusa.