Эковент К - очистка воздуха


Оглавление

3. Шумовые характеристики вентиляторов

1. Звук
Звук является разновидностью энергии, которая распространяется в форме звуковых волн. Например, если мы проткнем надутый воздушный шарик, сжатый воздух, находящийся внутри него, внезапно расширяется, создавая давление на слой воздуха вокруг шарика. Серия (т.е. волна давления, энергия которой преобразуется в тепло и звук) проходит через несколько слоев. Скорость с которой  эта волна передается через следующие слои воздуха, является скоростью звука, равной 344 м/сек.

2. Децибел
Ухо человека и микрофоны воспринимают эти волны давления. Однако, по различным причинам вместо того, чтобы рассматривать давление. Во многих случаях мы рассматриваем мощность энергии звуковой волны. Эта мощность измеряется в Ваттах. Часть мощности, которая воздействует на определенную, измеряется в Вт/м?. Шкала уровня звука, формируемая звуком, начиная с самого тихого и заканчивая самым громким, является очень широкой: самый тихий звук, воспринимаемый молодым, здоровым человеком составляет около 1/1.000.000.000.000 Вт/м или 10(-12 степени) Вт/м = 1 пВт /м (пВт = пикоВатт).
Используя значение 1 пВт/м2 в качестве контрольной единицы, мы получаем шкалу, показанную на рис.2, которая имеет слишком большой диапазон для любого линейного измерительного прибора. Поэтому применяется логарифмическая шкала, которая включает значения мощности в десятичных единицах. Эта новая единица называется «бел». Следовательно, мы имеем:
безлюдная площадь вечером = 100пВт/м = 102 пВт/м = 2бела;
тихая комната = 10.000 пВт/м = 10 пВт/м = 4бела;
цех = 100.000.000 пВт/м = 8бел.

Однако, эта новая шкала в белах слишком неточная по практическим соображениям. Поэтому, целесообразно использовать одну десятую часть бела, т.е.децибел, в качестве единицы измерения.
Следовательно, используя вышеуказанные примеры, мы получаем:
безлюдная площадь вечером = 2бела = 20децибел;
тихая комната = 4бела = 40децибел;
цех = 8белов = 80децибел.

Эта шкала в децибелах позволяет нам получить все значения  диапазона воспринимаемых шумов, находящихся под контролем, в диапазоне 140 единиц (дБ).

3.Сумма уровней в Дб
Поскольку уровни шума выражены в логарифмических единицах, для определения суммарного эффекта между двумя или несколькими источниками шума необходимо использовать номограмму, показанную на рис.3, где:
-вертикальная шкала показывает числовую разницу между суммарным уровнем и более низким уровнем;

Общая информация
-горизонтальная шкала показывает числовую разницу между суммарным уровнем и более высоким уровнем;
-криволинейная шкала показывает числовую разницу между двумя суммируемыми уровнями.
Примеры
а)Две машины имеют уровни шума 80 дБ и 86 дБ соответственно. Каков суммарный уровень шума? Числовая разница между этими двумя уровнями составляет 86-80 = 6 дБ. Это число указывается на криволинейной шкале. Значение 1 дБ берется по горизонтальной шкале и означает величину, которая должна быть прибавлена к более высокому уровню для получения суммарного уровня шума: 86+1=87 дБ. Либо, всегда начиная с разницы (6 дБ) и определяя значение по вертикальной шкале (7 дБ), вы прибавляете это значение к более низкому уровню для получения 87 дБ (как указано выше).
b) Уровень шума машины плюс уровень фонового шума = 90 дБ.
Уровень фонового шума равен 85 дБ. Каков уровень шума одной машины? Отметьте значение 5 дБ (90-85) на вертикальной шкале. На криволинейной шкале вы получите значение 3,4 дБ. Следовательно, уровень шума машины составляет 85+3,4=88,4 дБ.
с) Суммарный шум, создаваемый двумя источниками шума, равен 93,5 дБ. Необходимо определить уровень шума второго источника. Разница между суммарным уровнем шума и известным уровнем равна 2,5 дБ. Отметив это значение на горизонтальной шкале, показанной на рисунке, вы получите значение 1,1 дБ, показанное на кривой. Следовательно, другой источник шума, равный 91-1,1 = 89,9 д. Если имеется несколько суммируемых уровней шума, разделите эти группы на два, а затем сложите их. Если разница между двумя источниками шума равна или больше 16, то доля источника с меньшим уровнем шумов незначительна.

Шум вентилятора
Осведомленность о шуме, создаваемом вентилятором во время его работы, становится важным вопросом во всех областях его применения. Уровень шума вентилятора зависит от двух основных факторов.
а) вращение крыльчатки. Частотный диапазон шума зависит от количества лопастей и числа оборотов крыльчатки;
б) завихренность, образуемая в текучей среде в связи с неровностями и трением. 
Тип лопасти и методы точного производства (предотвращающие наличие острых углов, пространства и т.д.) существенно влияют на уровень этого шума.
Не существует методов расчета, которые позволяют точно рассчитать уровень шума вентилятора.
Поэтому, необходимо провести проверку мощности звука, создаваемой во время работы. В этом отношении существуют специальные стандарты ISO для проведения испытаний в отражательных камерах или в произвольном поле на отражательной поверхности.
Поскольку уровень звукового давления, который может быть зарегистрирован шумомером рядом с машиной, в значительной степени зависит от внешних условий эксплуатации, которые сложно спрогнозировать, целесообразно включить в каталог мощность звука в качестве уровня шума вентилятора, так как это абсолютное значение. Если мощность звука известна, пользователь может определить звуковое давление путем ввода в расчет всех параметров, касающихся конкретных внешних условий.
Для уровней шума также существует Закон подобия.
Этот закон позволяет нам рассчитать мощность звука для вентилятора любого типа из той же серии, что и для вентилятора, уровень шума которого  уже определен. Даже если результаты расчета не будут такими точными, как соответствующие правила подобия для других характеристик, этот метод обычно дает удовлетворительные результаты.
Этот закон выражается формулой:
Lw=Lw+70.log (D/D) + 50.log (n/n)      (1)
Где:
Lw: мощность звука испытываемой машины
Lw: мощность звука второй машины
D, D:  соответствующие диаметры крыльчатки
n, n:  соответствующая частота вращения

Если точные данные испытания отсутствуют, несколько уравнений позволяют нам приблизительно определить мощность звука вентилятора относительно скорости потока и суммарного давления.
Для вентиляторов с обратным лопастями с открытым впускнымотверстием:
Lw =10+10.log Qv + 20.log Pt      (2)
Где:
Qv: скорость потока в м/мин
Pt: суммарное давление в Паскалях

Для вентилятора одного и того же типа, оба впускных отверстия которого подключены к трубам (с одинаковыми единицами измерения):

Lw =1+10.log Qv + 20.log Pt      (3)
Для вентиляторов с радиальными лопастями может применятся следующее уравнение (с одинаковыми единицами измерения):
Lw =13+10.log Qv + 20.log Pt      (4)
Для перехода от мощности звука к мощности давления, которая регистрируется шумомером рядом с машиной, используемые уравнения отличаются в зависимости от типа установки и внешних условий.

Следовательно, в этом случае вы должны изучить специальные руководства. Простое уравнение, применяемое в большинстве случаев, распространяется на машину, установленную на полу на удалении от вертикальных стен, которые могут отражать звуковые волны:
Lp =Lw-20.log r – 8 дБ       (5)
Где:
Lp=звуковое давление
  Lw=мощность звука машины
  r=расстояние в метрах между шумомером и машиной

Примеры

  1. Мощность звука машины известна:

Диаметр шкива вентилятора: 400 мм
Частота вращения: 2900 г/мин
Мощность звука: 85 дБ.

Вы хотите определить уровень шума другой модели этой же серии, которая работает в той же точке кривой, имеет крыльчатку 550 мм и работает с частотой 1400 об/мин. Из уравнения (1) вы получаете:
Lw=35+70..log(550/400)+50/Log(1400/2900)=78.87 дБ.

  1. Вы хотите определить приблизительную мощность звука центробежного вентилятора, оба впускные отверстия которого подключены к трубам , и который имеет следующие характеристики:

Скорость потока: 8000 м
Суммарное давление: 150 мм СА

Из уравнения (3), указанного выше, вы получаете:
Lw=1+10.Log(800/60)+20.Log(150х9.81)=85,8 дБ.

  1. Вы хотите определить звуковое давление, которое может быть зарегистрировано на расстоянии 2 метров от вентилятора, имеющего мощность звука Lw = 98 дБ (А), указанного в каталоге. Вентилятор установлен на полу в очень большом цеху. Следовательно, в этом случае можно использовать уравнение (5).

Вы получите:
Lp=96 – Log2-8=81.98 дБ (А).

На расстоянии 1 метр вы получаете следуещее:
Lp=96 – 20.Log1-8=88 дБ (А).

При совместном действии нескольких источников шума с различными уровнями звукового давления суммарный уровень Ls = L+ L,
Где L – больший из двух суммируемых уровней звукового давления; L – поправка, значения которой приведены ниже.
L - L, дБ… 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16
L, дБ… 3 2,6 2,1 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,3 0,2 0,1
Рассмотрим пример расчета суммарного уровня звукового давления Ls.
По заданным величинам L =90 дБ;
L =88 дБ;
L =80 дБ;
L =78 дБ;
определяем L- L=90-88=2 дБ. Этой разнице давлений соответствует поправка 2,1 дБ. Суммарный уровень звукового давления двух источников шума с уровнями 90 и 88 дБ составит 90+2,1=92,1 дБ.
Определим разность этого уровня и уровня третьего источника шума:
92,1-80=12 дБ.
Этой разнице соответствует поправка L=0,3 дБ.
Прибавляя эту поправку, получим 92,1+0,3=92,4 дБ. Определим разность этого уровня звукового давления с уровнем давления от четвертого источника шума: 92,4-78=14,4 дБ. При поправке L=0,2 дБ суммарный уровень звукового давления от всех четырех источников шума составит
Ls = 92,4+0,2 = 92,6 дБ.


Карта сайта    
www.ekovent.ru Rambler's Top100
©2000—2012 ООО «Эковент К» — системы пневмотранспорта