Контрольная работа по «Безопасность жизнедеятельности»

ρ_n = 70 %;   стен      ρ_c = 50 %;      ρ_Р = 10 %  с учетом i = 1.7  η =0,65.

 

14. Определяем необходимый световой поток одного ряда светильников по формуле

лм

15. Определяем число светильников в одном ряду по формуле:

Световой поток лампы  ЛБ-40 F=3200 лм

лм

св

Принимаем n = 7

 

16. Определяем фактическое значение освещенности по формуле:

Фактическое значение светвого потока одного ряда светильников

лм

лк

 

17. Определяем отклонение фактической освещенности от нормированного значения

%

18. Фактическое значение освещенности больше нормированного на 5 %.

Спроектированная осветительная установка обеспечивает достаточность освещения согласно требованиям СНиП 23-05-95.

 

Схема размещения светильников представлена на рис.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Активные глушители шума

 

1. Физические характеристики и единицы измерения шума.

 

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных). 
Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой распространяются звуковые волны – звуковым полем. 
Различают ударный, механический, аэрогидродинамический шум. Ударный шум возникает при штамповке, клепке, ковке и т.д. 
Механический шум возникает при трении и биении узлов и деталей машин и механизмов (дробилки, мельницы, электродвигатели, компрессоры, насосы, центрифуги и др.). 
Аэродинамический шум возникает в аппаратах и трубо-проводах при больших скоростях движения воздуха, газа или жидкости и при резких изменениях направления их движения и давления. 
Основные физические характеристики звука: 
– частота f (Гц), 
– звуковое давление Р (Па), 
– интенсивность или сила звука I (Вт/м2), 
– звуковая мощность  (Вт). 
Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при 20°С равна 344 м/с. 
Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20000 (ультразвуки) не воспринимаются органами слуха. 
При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически появляются области разрежения и повышенного давления. Разность давлений в возмущенной и невозмущенной средах называется звуковым давлением Р, которое измеряется в паскалях (Па). 
Распространение звуковой волны сопровождается и переносом энергии. Количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу поверхности, ориентированную перпендикулярно направлению распространения волны, называется интенсивностью или силой звука I и измеряется в Вт/м².  
Произведение называется удельным акустическим сопротивлением среды, которое характеризует степень отражения звуковых волн при переходе из одной среды в другую, а также звукоизолирующие свойства материалов. 
Минимальная интенсивность звука, которая воспринимается ухом, называется порогом слышимости. В качестве стандартной частоты сравнения принята частота 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости I₀ = 10-12 Вт/м², а соответствующее ему звуковое давление Р₀ = 2*10^-5 Па. Максимальная интенсивность звука, при которой орган слуха начинает испытывать болевое ощущение, называется порогом болевого ощущения, равным 10² Вт/м², а соответствующее ему звуковое давление Р = 2*10² Па. 
Так как изменения интенсивности звука и звукового давления слышимых человеком, огромны и составляют соответственно 10¹⁴ и 10⁷ раз, то пользоваться для оценки звука абсолютными значениями интенсивности звука или звукового давления крайне неудобно. 
Для гигиенической оценки шума принято измерять его интенсивность и звуковое давление не абсолютными физическими величинами, а логарифмами отношений этих величин к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости стандартного тона частотой 1000 Гц. Эти логарифмы отношений называют уровнями интенсивности и звукового давления, выраженные в белах (Б). Так как орган слуха человека способен различать изменение уровня интенсивности звука на 0,1 бела, то для практического использования удобнее единица в 10 раз меньше – децибел (дБ). 
Уровень интенсивности звука L в децибелах определяется по формуле 
 
L=10Lg(I/I_o) . 
 
Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то эту формулу можно записать также в виде^ 
 
L=10Lg(P²/P_o²)=20Lg(P/P_o) , дБ. 
 
Использование логарифмической шкалы для измерения уровня шума позволяет укладывать большой диапазон значений I и P в сравнительно небольшом интервале логарифмических величин от 0 до 140 дБ. 
Пороговое значение звукового давления Р₀ соответствует порогу слышимости L = 0 дБ, порог болевого ощущения 120-130 дБ. Шум, даже когда он невелик (50-60 дБ) создает значительную нагрузку на нервную систему, оказывая психологическое воздействие. При действии шума более 140-145 дБ возможен разрыв барабанной перепонки.

 

2. Принципы нормирования шума

 

При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума и уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации.

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум).

Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью 1_а = ПС + 5.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, приведенных в табл. 1.4. Нормированным параметром непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и непостоянный шум, Ь_Аэкв (дБА). Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или определяется расчетным путем.

 

3 Методы борьбы с шумом

 

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

•  устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;

•  изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);

•  ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;

•  применение рациональной планировки помещений;

•  использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;

•  использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;

•  использование индивидуальных средств защиты (беру-ши, наушники, ватные тампоны);

•  проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;

•  соблюдение режима труда и отдыха;

•  проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.

Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале — 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят "порог слышимости" (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы — 140 дБ — максимальный предел громкости.

Громкость ниже 80 дБ обычно не влияет на органы слуха, громкость от 0 до 20 дБ — очень тихая; от 20 до 40 — тихая; от 40 до 60 — средняя; от 60 до 80 — шумная; выше 80 дБ — очень шумная.

Для измерения силы и интенсивности шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др.

Принцип работы шумомера состоит в том, что микрофон преобразует колебания звука в электрическое напряжение, которое поступает на специальный усилитель и после усиления выпрямляется и измеряется индикатором по градуированной шкале в децибелах.

Анализатор шума предназначен для измерения спектров шумов оборудования. Он состоит из электронного полосного фильтра с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-планировочные решения, средства индивидуальной защиты.

На особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники (рис. 1.6) и ушные вкладыши типа "беруши". Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.

В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правила. Выполнение установленных норм и правил контролируют органы санитарной службы и общественного контроля.

 

4. Принцип действия активного глушителя шума.

 

Любые установки, использующие в качестве рабочего тела воздух или газообразные потоки, излучают в атмосферу интенсивный шум через устройства забора и выброса воздуха или отработанных газов.

В технике борьбы с  шумом вентиляторов, компрессоров, воздуходувок, пневмоинструмента, пневмопочты, газотурбинных и дизельных установок, других аэродинамических и пневматических агрегатов и устройств используются активные и реактивные глушители шума.

Назначение глушителей – препятствовать распространению  шума через трубопроводы, воздухопроводы, технологические и смотровые отверстия.

Активные глушители  шума (рис. 3) представляют собой перфорированные каналы круглого или прямоугольного поперечного сечения, по форме и размерам соответствующие всасывающим или выхлопным отверстиям, на которые они устанавливаются. Каналы глушителей обворачиваются звукопоглощающими материалами и помещаются в герметичный кожух.

В качестве звукопоглощающих материалов используются минеральная вата, супертонкое стекловолокно, супертонкое базальтовое волокно и другие пористые материалы с высокими коэффициентами звукопоглощения .

Звуковые волны в  активных глушителях шума вследствие дифракции попадают в звукопоглощающий слой пористого материала. Затухание  шума происходит за счет преобразования звуковой энергии в тепловую при  трении в порах звукопоглощающего материала.

Рис. 3 Схема активного глушителя шума:

1 – фланец; 2 – звукопоглощающая облицовка; 3 – перфорированная труба; 4 – герметичный кожух глушителя

Снижение шума с помощью  активного глушителя на каждой среднегеометрической октавной частоте с достаточной для практики точностью определяется по формуле

 

                             

где ΔL – снижение уровней звукового давления с помощью активного глушителя шума, дБ;

      1,3 –  эмпирический коэффициент;

      α – коэффициент звукопоглощения звукопоглощающего материала;

      П – периметр глушителя, м;

      L – длина глушителя, м;

      S – площадь поперечного сечения глушителя, м².

На стадии проектирования, когда известно превышение уровней  звукового давления над нормированными значениями, расчет сводится к определению необходимой длины глушителя шума по формуле

,                                          

где ΔL – превышение уровней звукового давления над нормированными значениями, дБ.

Следует учитывать, что постоянные рабочие места на территории предприятия или жилые дома на селитебной территории находятся на некотором расстоянии r от источника шума.

Уровни звукового давления на расстоянии r от источника шума с учетом затухания [1] определяются по формуле

– 20 lg r – Δ – 8,

где L_r – уровень звукового давления на расстоянии r от источника шума, дБ;

       L₁ – уровень звукового давления на расстоянии 1 м от источника шума, дБ;

       r – расстояние от источника шума, м;

     Δ – дополнительное затухание шума в воздухе, дБ;

      8 –  эмпирическая поправка, дБ.

Дополнительное затухание  шума в воздухе определяется по формуле

 

Δ = 6 ·10^-6 · f · r,

где f – среднегеометрическая октавная частота, Гц.

 

 

5. ЗАДАЧА.

 

Рассчитать активный глушитель шума на всасывающий патрубок компрессора с целью снижения шума на постоянных рабочих местах на территории предприятия и в жилом микрорайоне.

Исходные данные:

• диаметр всасывающего патрубка компрессора d = 300 мм = 0,3 м;

− расстояние до постоянных рабочих мест на территории предприятия r₁ = 7 м;

• расстояние до жилого микрорайона r₂ = 65 м;

• уровни звукового давления на расстоянии 1 м от всасывающего патрубка компрессора L₁ представлены в таблице 1.

 

Уровни звукового давления даны на расстоянии 1м от всасывающего патрубка компрессора.        

Таблица 1

Ва  ри ант	Уровни звукового давления в  дБ  в октавных полосах частот в Гц					Диаметр  патрубка  компрессора,  мм	Расстояние  до жилого микрорайона,  м
	250	500	1000	2000	4000
4	93	94	89	88	86	300	65
α	Коэффициенты звукопоглощения  материала глушителя в октавных полосах частот в Гц
	0,85	0,98	1,0	0,93	0,97

 

 

1.   На каждой среднегеометрической октавной частоте определяем уровни звукового давления на постоянных рабочих местах на территории предприятия на расстоянии r₁ от источника шума L_r1 по формуле :

 

L_r1 =  L₁ – 20 lg r₁ – 6 · 10^-6 · ƒ · r₁ – 8 ,   дБ

На частоте 250 Гц  L_r1 =  93 – 20 lg7 – 6 · 10^-6 · 250 · 7 – 8 = 68 дБ.

На частоте 500 Гц  L_r1 =  94 – 20 lg7 – 6 · 10^-6 · 500 · 7 – 8 = 69 дБ.

На частоте 1000 Гц  L_r1 =  89 – 20 lg7 – 6 · 10^-6 · 1000 · 7 – 8 = 64 дБ.

На частоте 2000 Гц  L_r1 =  88 – 20 lg7 – 6 · 10^-6 · 2000 · 7 – 8 = 63 дБ.

На частоте 4000 Гц  L_r1 =  86 – 20 lg7 – 6 · 10^-6 · 4000 · 7 – 8 = 61 дБ.

Результаты расчетов представлены в позиции 2 табл. 2.

Результаты расчета  активного глушителя шума

Таблица  2

№ поз.	Показатель	Среднегеометрические  частоты октавных полос, Гц
		250	500	1000	2000	4000
1	2	5	6	7	8	9
1	Уровни звукового давления на расстоянии 1 м от всасывающего патрубка компрессора L1, дБ	93	94	89	88	86
2	Уровни звукового давления на постоянных рабочих местах на территории предприятия Lr1, дБ	68	69	64	63	61
3	Допустимые уровни звукового давления для постоянных рабочих мест на территории предприятия ,дБ	82	78	75	73	71
4	Превышение уровней звукового давления на постоянных рабочих местах на территории предприятия над допустимыми дБ	–	–	–	–	–
5	Уровни звукового давления на территории жилого микрорайона Lr2, дБ	49	50	44	43	40
6	Допустимые уровни звукового давления для территорий, прилегающих к жилым домам , дБ	49	44	40	37	35
7	Превышение уровней звукового давления на территории жилого микрорайона над допустимыми ΔL2, дБ	-	6	4	6	5
8	Коэффициенты звукопоглощения прошивных Маты из супертонкого стекловолокна, оболочка из стеклоткани типа ЭЗ-100	0,85	0,98	1,0	0,93	0,97
9	Снижение шума активным глушителем ΔL, дБ	5	6	6	6	6
10	Ожидаемые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах на территории предприятия , дБ	63	63	58	57	55
11	Ожидаемые уровни звукового давления на территории жилого микрорайона , дБ	44	44	38	37	34