Источник шума градирни

Что такое шум. Определения

Принято считать, что шум – это любой нежелательный и неприятный звук. Негативное воздействие от шума можно охарактеризовать тремя аспектами, которые между собой связаны:

• Медицинским
• Социальным
• Экономическим

С точки зрения медицины, повышенный шум от оборудования оказывает влияние на нервную, сердечно-сосудистую, репродуктивную системы, вызывает раздражение, проблемы со сном, переутомление, агрессивность, а в некоторых случаях вызывает психические заболевания.

Социальный аспект говорит о том, что под шумовым воздействием от объектов промышленного назначения находятся более 60% населения крупных городов. Превышаются санитарные нормы в радиусе даже нескольких километров.

Связь с экономикой выражена тем, что шум понижает производительность труда, а ликвидация болезней, вызванных чрезмерной шумовой нагрузкой, требует социальных выплат. Установлено, что шум, помимо прочего, снижает зрительную реакцию, что вкупе с утомляемостью значительно увеличивает вероятность совершения ошибок работниками. В некоторых сферах цена такой ошибки может стоить больших человеческих жертв.

На законодательном уровне шумовое воздействие регулируется во всех странах. В России это закон «Об охране атмосферного воздуха». Им определено местоположение шумового воздействия как негативного фактора наряду с воздействием газообразных выбросов (азота, оксида серы) и твердых частиц (золы).

Никто не спорит, что тишина – один из главных факторов комфортного существования людей. Поэтому вопросы снижения шума остро стоят во всех сферах производства – энергетики, авиации, металлургическом и иных производствах.

Термины

Набор нежелательных звуков образует шум.

Звук – это упругие волны, распространяемые в упругой среде, колебания в среде, которые вызвал какой-либо источник.

Звуковое поле – это область среды, в которой распространяются звуковые волны. Тут происходят деформации (разряжения и сжатия), приводящие к изменению давления в любой точке по сравнению с атмосферным.

Звуковое давление – разность между мгновенным полным давлением и давлением в невозмущенной среде (так называемым средним).

Двумя важными параметрами шума являются УЗД (уровень звукового давления) и УЗМ (уровень звуковой мощности). В то время как измерение УЗД в данной точке просто, а вычисление УЗМ в пределах УЗД является сложным процессом, который чувствителен ко многим внешним факторам и отличается от стандарта к стандарту. Хотя существует много методов и инструментов для снижения шума, необходимы знания и опыт, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретной ситуации.

Источники шума в градирне

К основным источникам шума работающей вентиляторной градирни следует отнести два: точка входа воздуха — это звук охлажденной воды, падающей в водосборный бассейн, и точка выхода воздуха — звук вентиляторной установки.

УЗД вентиляторной установки определяется исходя из скорости вращения рабочего колеса, формы и количества его лопастей, формы опорных и прочих подшипников, шума электродвигателя и привода. К дополнительным источникам шума относится звук, создаваемый слабо закреплёнными элементами градирни, например, обшивкой или диффузором и т. д. Уровень дополнительных шумов с годами эксплуатации градирни увеличивается.

Современное проектирование и строительство градирен заключается в использовании оборудования, отвечающего всем требованиям органов надзора, а говоря про дополнительные источники шума на современных градирнях, его значение близко к нулевому.

На практике определено, что преобладание шума падающей воды зависит от размера секции градирни. Размер секции вентиляторной градирни определяет объем охлаждаемой воды. Исходя из этого, становится понятно, почему на секциях большего размера шум дождя на фоне общего УЗД больше, а на градирне с площадью орошения до 18 м² преобладать будет звук вентиляторной установки.

Шумовая характеристика вентиляторной градирни

Общий уровень шума градирни основных и дополнительных источников определяет шумовую характеристику установки. Расчет и определение данной характеристики определяется показаниями шумометра. Работа данного прибора заключается в определении уровня звукового давления в диапазоне различных частот (диапазон от 62 до 8000 Гц).

НИИ ВОДГЕО провел обследование и измерение уровня шума различных вентиляторных градирен различной мощности и габаритных размеров.

Выделено четыре наиболее сильных источника звука:

• над оболочкой вентиляторной установки (диффузором)
• вдоль оси рабочего колеса
• жалюзи секционной градирни, или входные окна градирни
• уровень шума над градирней

Результаты измерения уровня шума различных вентиляторных градирен примерно равны. Различия в значении колеблются от 79 до 91 Дб.

Аспекты оценки градирни органами надзора

Большинство действующих предприятий на сегодняшний день старше 30 лет, строились в значительной удаленности от городских застроек, что позволяло инженерам пренебрегать эколого-экономическими оценками градирен, проектируемых для предприятия. На сегодняшний день часть оборудования предприятия требует замены или мероприятий по реконструкции технологического оборудования.

Ввиду активного увеличения градостроительства расстояние между жилыми домами и предприятиями сократилось. Часть таких предприятий организовывает замену оборудования на современное, имеющее положительные характеристики воздействия на окружающую среду, минимальное значение загрязнения, выбросов и уровня шума, создаваемое работой данного оборудования. К такому оборудованию можно отнести и вентиляторные градирни. Оценка соответствия экологическим нормам происходит по двум критериям: уровню звукового давления и количеству выбросов в атмосферу различных дисперсий и аэрозолей в потоке воздуха на выходе из градирни.

Типовой проект градирни на сегодняшний день будет требовать срочной реконструкции с заменой оборудования на новое, это позволит предприятию сократить расходы на строительстве новой градирни. А реконструированная градирня, с замененными в ней технологическими элементами нового поколения, соответствует всем современным требованиям органов надзора.

В случае, когда речь идет о проектировании и привязке к местности новой градирни на предприятиях, близко расположенных к жилой застройке или спальным районам, мероприятия по обеспечению соответствия требованиям органов надзора УЗД градирни обходятся в 2–3 раза дешевле, чем стоимость мероприятий, обеспечивающих снижение УЗД на действующей установке, в связи с чем выбор в пользу реконструкции старой градирни не всегда выгоден.

Допустимые значения уровня звукового давления и ответственность за их нарушение

Любое здание на предприятии или за его пределами имеет свои нормы и требования уровня шума в нём.

Допустимый уровень шума для медицинских учреждений, операционных и больниц составляет 25 дБ, а на промышленном предприятии это значение равно 85 Дб. Громкость звука в 90 Дб — шум фена, а 60 Дб — спокойный разговор.

Требования органов защиты окружающей среды от негативного воздействия постоянно растут. Их несоблюдение приводит к административным штрафам, которые могут быть присуждены как физическим, так и юридическим лицам. Например, статья 5 «О соблюдении покоя граждан, тишины в ночное время суток» подразумевает ответственность в виде наложения штрафа на юридических и должностных лиц в размере от 1 до 10 минимальных размеров оплаты труда, а в случае повторного нарушения в течение года штраф увеличится в два раза.

Таким образом, получается, что современное строительство вентиляторных градирен, помимо технико-экономических обоснований, должно соответствовать и эколого-экономическим требованиям.

Мероприятия по снижению УЗД вентиляторной градирни

Выделим основные рекомендованные к применению действия, обеспечивающие снижение шума градирни:

• Установка вентилятора на мягкое, подвижное основание обеспечивает минимальную передачу вибраций на корпус градирни
• Использование тихого вентилятора – современные модели обладают пониженным уровнем шума
• Уменьшение скорости вращения лопастей вентилятора – чем быстрее вращается вентилятор, тем больше шума. Если снижать скорость вращения, требуется увеличение двигателя и редуктора для получения заданной производительности
• Добавление звуковой стены по периметру диффузора — можно создать низкий уровень шума в определенных направлениях, в то время как в остальных он останется без изменений
• Использование 2-х скоростных специализированных электродвигателей позволяет регулировать скорость вращения рабочего колеса, контролировать уровень шума
• Использование диффузоров большей высоты снижает уровень шума. Важно обеспечить внутреннюю его часть защитным слоем от воды, обладающим эффектом поглощения звука и вибраций
• Возможность регулировки угла атаки лопасти рабочего колеса  позволяет регулировать объем проходящего воздуха через градирню. Меньшее значение угла атаки определяет наименьшее значение уровня шума и количество воздуха, проходящего через градирню и участвующего в процессе тепломассообмена

• По возможности, эксплуатация технологического оборудования с остановкой на ночное время суток с 23 часов вечера до 07 часов утра
• Расположение установки и направление звука в противоположную сторону от оцениваемого сооружения
• Разместить градирню между постройками или зданиями предприятия
• Искусственное изменение рельефа, возведение ограждений, выращивание деревьев на участке между градирней и оцениваемым помещением
• Обеспечение достаточного расстояния между источником шума и оцениваемым помещением, для которого требуется обеспечение конкретного значения УЗД
• Использование глушителей и перегородок
• Закрытие воздуховходных окон  
• Увеличение толщины обшивки
• Использование глушителей воды – требуется смягчить падение воды. Для этого используют сетки с флотационным устройством или добавляют глушители чуть выше поверхности воды. При использовании обоих методов можно достичь уменьшения шума на 7 дБ

Все превышающие значения при проведении акустического расчета соответствуют санитарным нормам на расстоянии от 10 метров. Данное наблюдение позволяет расположить градирню на промышленной площадке практически в любом подходящем месте. В случае размещения предприятия в городской застройке или мест с ограниченным УЗД, рекомендуется использовать все возможные действия по снижению значения шума.

Как понять, требуются ли мероприятия по снижению уровня шума?

Определить количество излишнего шума позволяет акустический расчет путем измерения 8-ми октавных полос на частотах в диапазоне от 63 до 8000 Гц.

Помещениями для проведения акустического расчёта служат такие здания и сооружения, в которых нарушения уровня шума негативно отражаются на здоровье и жизнедеятельности людей.

При проведении оценки на УЗД градирни акустический расчёт проводится в ближайшем к ней здании, требующем обеспечения заданного значения уровня шума. Для каждого помещения проводится индивидуальное измерение.

Уровень звукового давления, создаваемого градирней, снижается в зависимости от расстояния между градирней и расчетной точкой. Также акустический расчет производится с учетом направления звука и коэффициента снижения уровня звукового давления на расстоянии.

На практике измерения уровня звукового давления 1 секции вентиляторной градирни, ближе всех расположенной к помещению, для которого осуществляется оценка на соответствие санитарным требованиям, показывает значение на 1-2 Дб больше, чем весь общий звук, создаваемый градирнями на предприятии, в точке проведения оценки. Полученное значение соответствует точности измерений. Дело в том, что шум, создаваемый градирней, и шум от соседних секций до расчетной точки доходит значительно сниженным, по сравнению с шумом от ближайшей секции градирни.

Подведя итоги, получаем, что суммарный уровень шума всех градирен предприятия в точке замера будет равен значению уровня шума ближайшей секции вентиляторной градирни.

Заказать вентиляторную градирню «Вента» от производителя ООО «НПО «Агростройсервис» можно заказать по телефону 8-800-222-45-62 или отправить запрос на почту acs@acs-nnov.ru