כיום, חומות האש של שנאים וכורים בתחנות UHV ביתיות מאמצות לעתים קרובות מבני בטון יצוקים או מבני לבנים ואבקה ממוסגרים, שיש להם השפעות בידוד קול מסוימות. עם זאת, בשל תדירות הרעש הנמוכה של שנאים וכורים ואורך הגל הארוך של גלי הקול, יכולות עקיפות הרעש והשידור שלהם חזקות מאוד, ולכן השפעות בידוד הקול והפחתת הרעש הן לרוב גרועות. בנוסף, מחסומי הקול הנוכחיים וכיסויי בידוד הקול של תחנות משנה UHV לא תוכננו במיוחד עבור מאפייני הרעש בתדר נמוך של תחנת המשנה, ואפקט הפחתת הרעש אינו אידיאלי. אם נוכל לשקול את המאפיינים של תחנות UHV הנשלטות על ידי רעש בתדרים בינוניים ונמוכים, ולאמץ מבנה בולם קול מרוכב בעל פונקציות השתקה וקול, יש לקוות שהוא יכול להפחית ביעילות רעש בתדר בינוני ותדר נמוך ויש לו תכונות מעכבות בעירה ובידוד. יש לכך משמעות רבה לשיפור איכות הסביבה האקוסטית של תחנות משנה.
בהתבסס על כך, מאמר זה מנתח את מאפייני עוצמת מקור הרעש של הציוד העיקרי של תחנת המשנה UHV. לאור הדרישות לחומרים בתחנה להיות בעלי תכונות מעכבות בעירה, בידוד ותכונות אחרות, בחרנו לבצע ניסויי ספיגת קול בודדים ומשולבים על דגימות קצף מלמין , דגימות לוחות מיקרו-מחוררים ודגימות מלט מוקצף, והצענו מבנה סופג קול מרוכב המתאים להפחתת רעש בתחנות משנה UHV. לכך יש משמעות מנחה מעשית חשובה עבור יישומים הנדסיים מעשיים.
Ⅰ. ניתוח מדידת רעש של הציוד העיקרי של תחנת המשנה UHV
במהלך ההפעלה של תחנות UHV, מקורות הרעש העיקריים כוללים שנאי מתח גבוה, כורי shunt, מבני תחנות משנה וכו'. רעש השנאי כולל רעשי גוף ורעש מכשירי קירור, רעש כור ה-shunt הוא רעש אלקטרומגנטי ורעש מבנה התחנה הוא רעש קורונה. רעש קורונה הוא בדרך כלל תדר בינוני עד גבוה, מוחלש במהירות במהלך התפשטות, ויש לו טווח השפעה קטן. הרעש בתדר נמוך שנוצר על ידי המבנה הפנימי של שנאים וכורי shunt מוחלש באיטיות ויש לו מגוון רחב של השפעה. לכן, בקרת רעש של שנאים וכורי shunt היא המוקד של בקרת רעש בתחנות משנה.
- ניתוח מדידת רעשי שנאי ראשי
רמת הספק הקול של השנאי נמדדת בשיטת עוצמת הקול. אם לוקחים שנאי חד פאזי כאובייקט המדידה, המרחק בין קו המתאר שנקבע למשטח הפליטה הייחוס הוא 2 מטר, ונקבעים שני קווי מתאר שנקבעו, הממוקמים במישור האופקי של 2 מטר ו-4 מטר בהתאמה. כל נקודות המדידה ממוקמות על קו המתאר שצוין, והמרחק האופקי בין נקודות המדידה הסמוכות הוא 1 מטר. בדיקות עוצמת קול משמשות למדידת נקודה אחר נקודה.
כאשר עומס ההספק של קבוצת שנאים בודדת הוא 2000MW, תוצאות מדידת עוצמת הקול של שלב C של השנאי בקבוצה I. רמת הספק הקול המשוקלל A היא הגדולה ביותר ברצועת התדרים של 1/3 אוקטבה עם תדרי המרכז של 100, 125, 160 ו-200 הרץ של שנאי UHV. לפי מנגנון יצירת רעשי השנאי, הרעש בפס תדרים זה מגיע בעיקר מהרעש האלקטרומגנטי של גוף השנאי. לכן, בעת הפחתת רעשי השנאים, יש לתת עדיפות לצמצום פס התדרים 100~200Hz. במהלך המדידה, עומס ההספק של קבוצה בודדת של שנאים היה יציב על 2000MW, ורמת הספק הקול הכוללת המשוקללת A של השנאים הייתה 102.7dB(A).
- מדידה וניתוח של רעשי כור במתח גבוה
שיטת המדידה של רמת הספק הקול של הכור זהה לזו של שנאי. אם לוקחים את שלב B של הכור המקביל בתחנת המשנה UHV כאובייקט המדידה, המרחק בין קו המתאר שנקבע למשטח הפליטה הייחוס הוא 1m, ושני קווי מתאר שנקבעו בגבהים של 1.5m ו-3m נקבעים בהתאמה. המרחק האופקי בין נקודות המדידה הסמוכות הוא 1 מטר.
מהניתוח עולה כי בכל רצועת ה-1/3 אוקטבה, רכיבים בתדר נמוך מהווים חלק גדול יותר, ביניהם הספק הצליל בתדר 100Hz הוא הגדול ביותר, ומגיע ל-96.4dB(A), שהוא גבוה ב-11.5dB(A) מרמת הספק הקול של 200Hz. הספק הצליל ברצועת 1/3 האוקטבה שבה נמצא 100Hz מהווה 91.2% מהספק האנטי-סאונד הגבוה החד-פאזי. לכן, ניתן לקבוע שתופעת ההפרעות בחלוקת שדה הקול בכור נגרמת מגל הקול של 100Hz.
Ⅱ. חומרים נקבוביים וניסויי צלחות מחוררות מיקרו
בתכנון הנדסי לבקרת רעש, קשה לעתים קרובות להשיג את אפקט הפחתת הרעש הצפוי באמצעות חומר יחיד לספיגת רעש ובידוד. לכן, מבנים משולבים של חומרים סופגי רעש משמשים לעתים קרובות להפחתת רעש. במיוחד בחללים פנימיים עם נפחים גדולים יותר וזמני הדהוד ארוכים יותר, היישום נפוץ למדי. כדי ללמוד את מבנה סופג הרעש המתאים לבקרת רעש בתחנות משנה UHV, עלינו ראשית לשקול את תכונות הבידוד ומעכב הבעירה של החומר, ושנית, עלינו לשלב מדדים ספציפיים כדי לקבוע את מבנה סופג הרעש.
נכון לעכשיו, לוחות מחוררים וחומרים בולמי קול משמשים במתחמי בידוד הרעש של תחנות משנה UHV כדי להפחית את הרעש, אך ההשפעה אינה טובה ברצועת התדרים הנמוכים. זה דורש שילוב של מאפייני מקור הקול של הציוד העיקרי של תחנת המשנה UHV. לאחר קביעת אמצעי הפחתת הרעש הספציפיים, כיצד לבחור חומרים בולמי קול נקבוביים וכיצד לקבוע את המבנה בולם הרעש הופך למפתח לבקרת רעש בתחנת המשנה. בהמשך, נבחרות שלוש דוגמאות של צלחת מיקרו מחוררת, קצף מלמין ומלט מוקצף לשילוב זה עם זה לביצוע ניסויים.
- שילוב פלטות מיקרו מחוררות דו-שכבתיות
דגימות ניסוי של צלחת מיקרו מחוררת, שבהן שיעור הניקוב של דגימת צלחת מיקרו מחוררת 1 הוא 1.5%, עובי הצלחת הוא 1 מ"מ, וקוטר הנקבוביות הוא 0.7 מ"מ; קצב הניקוב של מדגם צלחת מיקרו מחוררת 2 הוא 1.1%, עובי הצלחת הוא 1 מ"מ, וקוטר הנקבוביות הוא 0.7 מ"מ, מדגם צלחת מחוררת מיקרו 3, קצב הניקוב הוא 0.7%, עובי הצלחת הוא 1 מ"מ, וקוטר החור הוא 0.7 מ"מ.
שני סטים של ניסויים בוצעו על שילוב צלחות מיקרו מחוררות דו-שכבתיות. ניסוי 1 היה שילוב של דגימת צלחת מיקרו מחוררת 2 ודגימת צלחת מיקרו מחוררת 1, וניסוי 2 היה שילוב של דגימת צלחת מיקרו מחוררת 1 ודגימת צלחת מיקרו מחוררת 3. שני סטים של ניסויים על מבנה שילוב הצלחת המיקרו מחוררת דו-שכבתית מראים שמקדם בליעת הקול ב-100Hz, הערך המרבי של בליעת הקול מופיע בסביבות 0.7. 500 הרץ עד 600 הרץ בשני קבוצות הניסויים. בפס התדרים מעל 600Hz, מקדם בליעת הקול יורד בהדרגה.
- שילוב של צמנט מוקצף ולוח מיקרו מחורר
ראשית, נעשה שימוש במבנה סופג רעש המשלב צמנט מוקצף וצלחת מיקרו מחוררת חד-שכבתית. שני ניסויים עם פרמטרים שונים בוצעו על ידי שילוב של מלט מוקצף וצלחת מיקרו מחוררת חד-שכבתית. בשני הניסויים, המלט המוקצף הונח מול הצלחת המחוררת במיקרו.
אין כמעט שינוי גדול בין הנתונים של ניסוי 3 וניסוי 4. ביצועי בליעת הקול של המבנה המשולב בעצם אינם משתנים עם שינויים קלים בעובי המלט המוקצף ובמרחק בין המלט המוקצף לצלחת המיקרו-מנוקבת. ב-100Hz מקדם בליעת הקול הוא סביב 0.4, ב-250Hz מקדם בליעת הקול מגיע למקסימום ובסביבות 900Hz הוא מגיע שוב לערך המקסימלי של מקדם בליעת הקול.
- קצף מלמין ושילוב פאנל מיקרו מחורר
שני סטים של ניסויים נערכו בשילוב של קצף מלמין וצלחות מיקרו מחוררות חד-שכבתיות. בשתי קבוצות הניסויים הונח קצף מלמין לפני הצלחות המחוררות במיקרו. מקדמי בליעת הקול ב-100Hz בשתי קבוצות הניסויים הם כולם סביב 0.7, ובין 100Hz ל-500Hz, מקדמי בליעת הקול הם כולם מעל 0.7. בסביבות 500Hz, מקדם בליעת הקול יורד, אך ככל שהתדר עולה, מקדם בליעת הקול עולה בהדרגה. לשילוב הזה יש אפקט קליטת צליל אידיאלי יחסית גם ברצועות תדר נמוך וגם בתדר גבוה.
Ⅲ. ניתוח תוצאות הניסוי
על פי מאפייני מקור הרעש של הציוד העיקרי של תחנת המשנה UHV הבולט ברצועת התדרים הנמוכים, בוצעו ניסויים על ידי בחירת מבנה מרוכב צלחת מיקרו מחוררת, מבנה מרוכב צלחת מיקרו מחוררת, צמנט מוקצף פלוס מיקרו מחורר, ומבנה מרוכב מלמין פלוס מיקרו מחורר. תוצאות הבדיקה מראות שכל שלושת סכימות השילוב יכולות להשיג אפקט קליטת צליל מסוים ברצועת התדרים הנמוכים, אך כיצד ליישם אותה בהנדסה בפועל מצריך אמצעים ספציפיים להפחתת רעש.
- מבנה שילוב צלחת מחוררת מיקרו
לוחות מיקרו מחוררים דו-שכבתיים יכולים להרחיב את רצועת ספיגת הקול של לוחות מיקרו-מחוררים חד-שכבתיים. בהתבסס על העיקרון של התאמת עכבות, העיקרון של עיצוב שילוב הוא שקצב הניקוב של השכבה הקדמית של לוחות מיקרו מחוררים גדול מקצב הניקוב של השכבה האחורית של הלוחות. העיצוב המשולב של לוחות מיקרו מחוררים יכול להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 150-800Hz כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 20 ס"מ. כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 30 ס"מ, הוא יכול להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 100-800 הרץ.
- מלט מוקצף בתוספת מבנה מרוכב של צלחת מחוררת
הוספת מלט מוקצף לפני הלוח המיקרו מחורר יכולה להרחיב את רצועת ספיגת הקול של הלוח המיקרו מחורר, והמלט המוקצף יכול גם לשחק תפקיד חסין אש.
צמנט מוקצף בתוספת לוח מיקרו מחורר חד-שכבתי יכולים להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 150-1000Hz כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 20 ס"מ. צמנט מוקצף בתוספת לוחות מיקרו מחוררים דו-שכבתיים יכולים להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 150-1400Hz כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 20 ס"מ. כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 30 ס"מ, הוא יכול להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 100-1400 הרץ. יחד עם זאת, ככל שצפיפות התפזורת של צמנט מוקצף קטנה יותר, כך הנקבוביות גדולה יותר, ואפקט בליעת הקול בתדר נמוך טוב יותר.
- למבנה המשולב של חומר סופג קול וצלחת מיקרו מחוררת, החומר הבולט קול יכול להרחיב את רצועת התדרים סופגת הקול של הצלחת המיקרו מחוררת ולהגדיל את המרחק בין הצלחת סופגת הקול למיקרו מחוררת. מקדם בליעת הקול של תדרים בינוניים וגבוהים עולה, ושיא בליעת הקול עובר לתדרים נמוכים. על ידי הגדלת עובי החומר הבולט קול, מקדם בליעת הקול בתדר נמוך יורד מעט, ומקדם בליעת הקול בתדר הבינוני והגבוה עולה. הגדלת עובי שכבת החלל מאחורי הצלחת המחוררת במיקרו יכולה להגביר את קליטת הקול בתדר נמוך. לחומרים בולעי קול בתוספת לוחות מיקרו-מחוררים דו-שכבתיים יש קליטת צליל טובה יותר ופסי תדרים בולמי קול רחבים יותר מאשר חומרים בולעי קול בתוספת לוחות מיקרו-מחוררים חד-שכבתיים.
ניתן לראות מניתוח נתונים ניסיוניים כי קצף מלמין בתוספת צלחת מיקרו מחוררת חד-שכבתית יכולים להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.6 בטווח התדרים של 200-1600Hz כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 20 ס"מ. כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 30 ס"מ, ניתן להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.6 בטווח התדרים של 100-1600Hz. קצף מלמין בתוספת לוחות מיקרו מחוררים דו-שכבתיים יכולים להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 200-1600Hz כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 20 ס"מ. כאשר עובי המבנה המשולב כולו הוא 30 ס"מ, ניתן להשיג מקדם בליעת קול של יותר מ-0.7 בטווח התדרים של 100-1600Hz.
בהתבסס על ניתוח מאפייני תדר הרעש של השנאי הראשי UHV וכור ה-shunt במתח גבוה, אנרגיית הרעש של השנאי הראשי UHV מרוכזת בעיקר ב-100-200Hz, ואנרגיית הרעש של הכור במתח גבוה מרוכזת בעיקר ב-100Hz. כדי לבחור חומר מפחית רעש, יש צורך לשלב את התדרים של שני מקורות הרעש העיקריים. יחד עם זאת, יש לשלב גם שיטות הפחתת רעש עם הפריסה באתר של תחנת המשנה כדי לשלוט ברעש בשילוב אופטימלי של חומרים ושיטות.
למידע נוסף על קצף מלמין SINOYQX, אנא צרו עמנו קשר בכתובת [email protected] או שלחו לנו הודעה בטלפון: 86-28-8411-1861+.
חלק מהתמונות והטקסטים מועתקים מהאינטרנט, וזכויות היוצרים שייכות למחבר המקורי. אם יש הפרה כלשהי, אנא צור איתנו קשר כדי למחוק.