Шум винтового компрессора: нормы и снижение
Шум винтового компрессора Elang в кожухе составляет 62-75 дБ(А) на расстоянии 1 м: машина на 7,5 кВт даёт около 62-65 дБ(А), на 22 кВт – 68-70 дБ(А), на 75 кВт – до 75 дБ(А). Норма для постоянных рабочих мест по ГОСТ 12.1.003 и санитарным правилам – 80 дБ(А) за 8-часовую смену, и паспортно компрессор в неё укладывается. Запас съедают отражения от стен, второй компрессор рядом (+3 дБ) и вибрация по фундаменту, которую кожух не гасит вообще.
Разбираем, как читать паспортную цифру, как работает логарифмика децибел, из каких узлов складывается шум винтовой машины и какие меры реально снижают уровень: отдельная компрессорная, виброопоры, гибкая вставка, глушитель всасывания и канальная вентиляция.
Кратко: главное
- Типовой уровень 62-75 дБ(А) на 1 м. Винтовой компрессор Elang в кожухе на 7,5-11 кВт даёт 62-66 дБ(А), на 22-37 кВт – 68-71 дБ(А), на 55-75 кВт – до 75 дБ(А).
- Норма для постоянных рабочих мест – 80 дБ(А). ГОСТ 12.1.003 и санитарные правила задают предельный эквивалентный уровень звука за 8-часовую смену.
- Децибелы складываются логарифмически. Удвоение числа одинаковых источников – плюс 3 дБ, удвоение расстояния в свободном поле – минус 6 дБ.
- Пять составляющих шума: винтовой блок, вентилятор охлаждения, электродвигатель, вибрация по фундаменту, пульсации в трубопроводе.
- Самая эффективная мера – отдельная компрессорная. Капитальная стена с уплотнённой дверью снимает 20-30 дБ(А) без вмешательства в машину.
Сколько шумит винтовой компрессор на самом деле
Паспортная цифра относится к измерению на 1 м в условиях, близких к свободному звуковому полю. Типовой ряд для машин в кожухе: 7,5 кВт – 62-65 дБ(А), 15 кВт – 65-67 дБ(А), 22 кВт – 68-70 дБ(А), 37 кВт – 70-72 дБ(А), 55-75 кВт – 73-75 дБ(А). Рост мощности в 10 раз добавляет всего 10-13 дБ(А), потому что шкала логарифмическая.
В цеху вы получите больше. Бетонные стены и потолок отражают звук: в помещении на 200-400 м³ без отделки уровень поднимается на 3-6 дБ(А). Установка вплотную к стене добавляет 2-3 дБ(А), в углу – до 5 дБ(А). Машина с паспортными 68 дБ(А) на рабочем месте в 3-5 м реально даёт 70-75 дБ(А). Нормируется при этом не пик, а эквивалентный уровень LAeq за смену: на холостом ходу компрессор тише на 3-5 дБ(А).
Норма 80 дБ(А): что требуют ГОСТ и санитарные правила
Предельно допустимый эквивалентный уровень звука на постоянных рабочих местах – 80 дБ(А) за 8-часовую смену. Величину задаёт ГОСТ 12.1.003 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» и подтверждают санитарные правила по физическим факторам. Выше 80 дБ(А) работодатель обязан выдавать средства защиты, ограничивать время воздействия и вести производственный контроль. Второй критерий – максимальный уровень не более 110 дБ(А); винтовая машина в него укладывается, но сброс через разгрузочный клапан без глушителя даёт импульсы рядом с оператором.
Тип помещения решает всё. Для помещений управления и диспетчерских ориентир 60-65 дБ(А), для конструкторских бюро и лабораторий – 50 дБ(А). Компрессор на 70 дБ(А) в цеху норму не нарушает. Тот же компрессор за кирпичной перегородкой от офиса – уже нарушение: изоляции стены в полкирпича не хватает, чтобы уложиться в 50-60 дБ(А).
Логарифмика: почему два компрессора это плюс 3 дБ
Два источника по 70 дБ(А) дают не 140, а 73 дБ(А). Уровень звукового давления – логарифмическая величина, и удвоение акустической мощности прибавляет ровно 10·lg(2) ≈ 3 дБ. Для компрессорной это значит: две одинаковые машины – плюс 3 дБ(А), четыре – плюс 6 дБ(А), восемь – плюс 9 дБ(А). Три компрессора по 72 дБ(А) в одном помещении дадут около 77 дБ(А), и вы вплотную у нормы, не сделав ничего криминального.
Обратное правило работает по расстоянию: в свободном поле уровень падает на 6 дБ при каждом удвоении дистанции. 70 дБ(А) на 1 м превращаются в 64 дБ(А) на 2 м, 58 дБ(А) на 4 м, 52 дБ(А) на 8 м. В закрытом помещении так только вблизи источника: дальше доминирует отражённое поле, и уровень выходит на «полку». Поэтому отойти от компрессора на 10 м в гулком цеху не помогает – вы слышите реверберацию, а не прямой звук. Ещё следствие: если источники различаются больше чем на 10 дБ, тихий вклада почти не даёт (70 плюс 58 дБ(А) – это 70,3 дБ(А)), и гасить надо доминирующий канал. Определения по шкале приведены в статье «Децибел» в Википедии.
Из чего складывается шум винтовой машины
Генераторов шума пять, и вклад у них разный. Винтовой блок даёт тональную составляющую на частоте зацепления роторов – вой в диапазоне 1-4 кГц, хорошо экранируемый кожухом. Вентилятор охлаждения на машинах от 22 кВт часто становится главным источником: он гонит тысячи кубометров в час, и широкополосный аэродинамический шум на 500 Гц – 2 кГц перекрывает шум блока. Электродвигатель добавляет магнитный гул на кратных 50 Гц частотах, вклад умеренный – 3-6 дБ(А).
Две оставшиеся составляющие кожухом не глушатся вообще. Вибрация через раму уходит в плиту, плита излучает 30-125 Гц, и этот гул проходит сквозь стены. Пульсации давления на нагнетании бегут по трубопроводу: жёстко приваренная труба на хомутах к стене работает и звукопроводом, и излучателем – шум слышно за 30 м от компрессорной. Оба канала структурные и лечатся развязкой: виброопорами под раму и гибкой вставкой на выходе.
Размещение и меры снижения шума
Самая дешёвая мера – правильное место. Вынос машины в отдельное помещение с капитальной стеной снимает 20-30 дБ(А) на рабочих местах в цеху. Слабое звено – дверь: щель в 1 см сводит изоляцию стены к 25-30 дБ, поэтому нужны уплотнение по периметру и порог. Если отдельной комнаты нет, отгородите зону перегородкой из двух листов ГКЛ по каркасу с минватой внутри: 100-125 мм дают 35-40 дБ.
Внутри компрессорной работают четыре меры. Виброопоры под раму (резинометаллические или пружинные, подобранные по массе машины) режут структурную передачу на 10-20 дБ на низких частотах – без них звукоизоляция бессмысленна. Гибкая вставка на нагнетании разрывает путь пульсаций в трубопровод, ставить её надо сразу за компрессором, до первого жёсткого крепления. Глушитель всасывания гасит аэродинамический шум забора воздуха. Звукопоглощающая отделка стен и потолка (минвата 50 мм, перфопанели) убирает реверберацию и снижает уровень в помещении на 5-8 дБ(А).
Вентиляция – отдельный пункт. Компрессор на 37 кВт отдаёт в помещение около 90-95% подводимой мощности в виде тепла, порядка 33 кВт. Закрыть компрессорную наглухо ради тишины нельзя: температура за час уходит за 45-50 °C, машина встаёт по аварии. Решение – канальная вентиляция: приток и вытяжка через воздуховоды с шумоглушителями (пластинчатые на 1-1,5 м дают 10-20 дБ затухания), тёплый воздух от радиатора отводится наружу коробом. Паспортный уровень звука указан для каждой модели в каталоге винтовых компрессоров Elang.
| Мера | Что гасит | Эффект | Комментарий |
|---|---|---|---|
| Отдельная компрессорная | Воздушный шум в цеху | 20-30 дБ(А) | Слабое звено – дверь и проёмы; нужна вентиляция с глушителями |
| Шумозащитный кожух | Винтовой блок, двигатель | 10-15 дБ(А) | Штатный на большинстве машин; вибрацию и пульсации не гасит |
| Виброопоры под раму | Структурный шум 30-125 Гц | 10-20 дБ на низких | Подбор по массе машины; без них изоляция стен не работает |
| Гибкая вставка на нагнетании | Пульсации в трубопроводе | 5-12 дБ(А) в сети | Ставить до первого жёсткого крепления трубы |
| Глушитель всасывания | Аэродинамический шум забора | 5-10 дБ(А) | Критичен при выносе воздухозабора наружу |
| Звукопоглощающая отделка | Реверберацию в помещении | 5-8 дБ(А) | Минвата 50 мм или перфопанели на стенах и потолке |
| Частотный привод PM VSD | Шум на частичной нагрузке | 3-6 дБ(А) за смену | Снижает обороты вместе с шумом блока и вентилятора |
Шум винтового компрессора снижают не одной мерой, а связкой: кожух гасит воздушный звук, виброопоры – структурный, гибкая вставка – пульсации в трубе. Пропустив любое из трёх звеньев, вы упрётесь в доминирующий канал, и остальные вложения не дадут результата.
Обобщённое правило проектирования компрессорных станций
Пять ошибок, из-за которых компрессор шумит вдвое громче
Почти все ошибки касаются размещения, а не самой машины. Первая – компрессор в цеху вплотную к стене или в углу: отражения добавляют 2-5 дБ(А), а рабочие места попадают в зону прямого звука. Отступ от стен минимум 0,8-1 м нужен и для акустики, и для доступа воздуха к радиатору. Вторая – жёсткое крепление нагнетательной трубы к стене без компенсатора: пульсации уходят по металлу, стена работает излучателем, и жалобы приходят из офиса на другом конце здания. Третья – установка на плиту без виброопор: гул на 50-100 Гц идёт по перекрытию, и на верхних этажах его слышно лучше, чем в самой компрессорной.
Четвёртая опаснее остальных – наглухо закрытая компрессорная ради тишины. Машина на 22 кВт греет помещение на 20 кВт, за час температура уходит за 45-50 °C, компрессор встаёт по аварии высокой температуры. Проветривать надо всегда, вопрос лишь в том, чтобы приток и вытяжка шли через глушители. Пятая – ставка на один кожух: покупатель видит в паспорте 68 дБ(А), а получает 76 дБ(А) на рабочем месте, потому что не учёл отражения, второй компрессор рядом и структурный шум.
Часто задаваемые вопросы
Какой уровень шума у винтового компрессора Elang?
Типовой диапазон для машин в кожухе – 62-75 дБ(А) на 1 м. Компрессор на 7,5 кВт даёт около 62-65 дБ(А), на 22 кВт – 68-70 дБ(А), на 75 кВт – до 75 дБ(А). Точное значение смотрите в паспорте конкретной модели: оно зависит от компоновки, типа вентилятора и оборотов.
Какая норма шума на рабочем месте по ГОСТ 12.1.003?
Предельно допустимый эквивалентный уровень звука для постоянных рабочих мест – 80 дБ(А) за 8-часовую смену, максимальный уровень – не более 110 дБ(А). Для помещений управления и диспетчерских нормы жёстче: ориентир 50-65 дБ(А) в зависимости от характера работы.
На сколько дБ вырастет шум, если поставить второй такой же компрессор?
На 3 дБ(А). Децибелы складываются логарифмически: удвоение числа одинаковых источников даёт плюс 3 дБ, учетверение – плюс 6 дБ. Две машины по 70 дБ(А) дадут 73 дБ(А), четыре – 76 дБ(А). Если источники различаются больше чем на 10 дБ, вклад тихого практически незаметен.
Можно ли поставить винтовой компрессор прямо в цеху?
Можно, если уровень на ближайших рабочих местах не превышает 80 дБ(А) по замерам. Для машин от 22 кВт лучше выносить в отдельное помещение или огораживать перегородкой: это снимает 20-30 дБ(А) и решает заодно вопросы с теплом, конденсатом и пылью. Виброопоры и гибкая вставка на нагнетании обязательны в любом случае.
Помогает ли частотный привод снизить шум?
Да, на частичной нагрузке. Компрессор с частотным преобразователем снижает обороты двигателя вместе с шумом винтового блока и вентилятора охлаждения, что даёт 3-6 дБ(А) выигрыша в суточном профиле по сравнению с работой в режиме загрузка/разгрузка на постоянных оборотах.
Что делать на своём объекте
Порядок такой: снимите фактический уровень на рабочих местах шумомером в режиме LAeq за смену, а не берите паспортную цифру; определите доминирующий канал (воздух, фундамент или труба); вынесите машину в отдельное помещение или отгородите перегородкой, если уровень выше 80 дБ(А); поставьте виброопоры и гибкую вставку на нагнетании; отделайте стены звукопоглощающим материалом и организуйте канальную вентиляцию с глушителями. Проверьте результат повторным замером: меры складываются нелинейно.
Подобрать машину под конкретное помещение можно по каталогу винтовых компрессоров Elang. Если компрессорная примыкает к рабочим или офисным зонам, а нагрузка переменная, посмотрите винтовые компрессоры Elang PM VSD с частотным преобразователем. Определения по логарифмической шкале уровня звука приведены в статье «Децибел» в Википедии.
