Hluk – důležité kritérium při výběru kompresoru
Zařízení pro výrobu, úpravu a přenos stlačeného vzduchu jsou zdrojem hluku. Výše hladiny hluku může být jednou ze sledovaných hodnot z hlediska bezpečnosti a hygieny práce.
Při současných požadavcích na snížení investičních a provozních nákladů při výrobě stlačeného vzduchu je logický požadavek umístnit kompresory co nejblíže ke spotřebičům stlačeného vzduchu. A z toho plyne požadavek na co nejnižší hlučnost těchto zařízení.
Co se skrývá pod pojmem hluk
Hlukem rozumíme nežádoucí a zdraví škodlivé zvuky. Zvuk je každý akustický signál. Zdrojem zvuku jsou chvějící se tělesa. Energie kmitů se šíří prostorem tak, že rozkmitává okolní vzduch a vzniká tím vlnění. Toto vlnění způsobuje změnu tlaku vzduchu, kterou zaznamenává lidské ucho nebo měřicí přístroje.
Zvukové vlnění je charakterizováno frekvencí a intenzitou. Lidské ucho je schopno vnímat zvuky o frekvenci 16 až 20 000 Hz, pro porozumění řeči je prakticky slyšitelné pásmo 1000 až 3000 Hz.
Se zvyšující se intenzitou zvuku roste tlak vyvolaný zvukovou vlnou. Protože lidské ucho je schopné vnímat zvuky ve velkém tlakovém rozsahu (1-106 Pa), vyjadřuje se intenzita zvuku v logaritmické stupnici. Intenzita zvuku je úměrná druhé mocnině jeho tlaku, proto platí pro hladinu akustického tlaku L= 10x log (p/pref)2 = 20x log(p/pref), vyjádřená relativním (bezrozměrným) číslem, jehož jednotka je označena jako bel. Běžně se ovšem pracuje s desetkrát menší jednotkou decibel dB (odvozená pomocí předpony soustavy SI deci). Jednotka je pojmenována po skotském vynálezci telefonu A. G. Bellovi. P – akustický tlak měřeného zvuku, pref – referenční akustický tlak stanovený měřením v pokusné komoře o hodnotě 2x 10=5 Pa při frekvenci 1 kHz.
Korekční křivky
Na to, jak člověk vnímá zvuk, nemá vliv jen intenzita podnětu, ale také frekvence. Ovšem lidské ucho není stejně citlivé na všech frekvencích. Proto se při měření používají filtry (korekce), které zvuky na vyšších a nižších frekvencích potlačují. Díky tomu změřený údaj více odpovídá tomu, co naše ucho skutečně slyší. Existují tři korekční křivky, A, B a C, každá se používá při jiných úrovních hlasitosti. Nejčastěji využívaná křivka A se používá i pro měření hlučnosti kompresorů. Proto se v doprovodných materiálech setkáváme s označením dB (A), popř. Lp (A), mluvíme-li o hladinách akustického tlaku.
Způsob měření hlučnosti kompresorů stanovuje norma ISO 2151/Pneuro/Cagi PN8NTC2. Na obr. 1 je pro názornost uveden protokol o měření kompresoru, z kterého je zřejmé, jak vzniká hodnota hlučnosti kompresoru, která se uvádí například v prospektech.
Proč tolik teorie o tom, co to je hlučnost?
Je důležité si uvědomit, že hlučnost kompresoru souvisí s technickou vyspělostí jeho konstrukce. Je zřejmé, že návrhu konstrukce kompresoru s nižší hlučností byla věnována větší péče. Konstruktér může hlučnost stroje snížit buď použitím lepší hlukové izolace, nebo stroj zkonstruovat tak, aby hlučnost nevznikala, tzn. snižovat na stroji počet potenciálních zdrojů hlučnosti.
Z konstrukčního pohledu jsou přístupy firem vyrábějících kompresory velmi rozdílné. Ten druhý způsob je jak časově, tak technicky náročnější, a proto jsou kompresory s nižší hlučností dražší. Uživateli se ale nabízí zařízení na vyšší technické úrovni.
Hluk je energie, vlnění, vibrace… Zdrojem hluku u kompresoru jsou rezonance ve specifických místech stroje. Správná konstrukce kompresoru se snaží tato místa identifikovat a rezonanci eliminovat na co nejnižší hodnotu. Na obr. 2 jsou vyznačená místa potenciálního zdroje vzniku rezonancí. Šroubový element, spojení šroubového elementu s elektromotorem, spojení šroubového elementu a elektromotoru s rámem kompresoru, rám kompresoru, chladicí ventilátor a konstrukce chladiče, sací soustava včetně sacího filtru a regulační klapky.
Menší hlučnost, výhody v provozu
Vlastní konstrukce karoserie a její tzv. protihluková výplň by měly být již jen jako doplněk ke snížení hlučnosti. Důležité je si uvědomit, že decibelová stupnice vzniká logaritmováním. Proto platí, že když se hladina akustického tlaku zvýší o 6 dB, síla zvuku se zdvojnásobí. Nebo jinak: pokud je jeden stroj o 6 dB hlučnější, znamená to, že je hned dvakrát hlasitější než stroj první. Proto výběr kompresoru s nižší hlučností umožní instalovat stroj blíže k výrobní lince nebo použít větší počet kompresorů v jednom místě, aniž by došlo k překročení hygienických předpisů.
Konstruktéři Atlas Copco vyvíjejí kompresory, které nejen splňují přísné legislativní normy, ale také usilují o vývoj stále tišších zařízení. A jelikož i vývoj kompresorové techniky jde neustále dopředu, tak kompresory, které měly před 10 lety hlučnost 70 dB (A), mají dnes při stejné výkonnosti hlučnost nižší o 3 až 5 dB (A), a to už je pro lidské ucho podstatný rozdíl.
www.atlascopco.cz
752
.gif)
