Giáo trình Điều hòa không khí và thông gió - Chương 13: Lọc bụi và tiêu âm
Độ trong sạch của không khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần được
khống chế trong các không gian điều hoà và thông gió. Tiêu chuẩn này càng quan trong đối
với các đối tượng như bệnh viện, phòng chế biến thực phẩm, các phân xưởng sản xuất đồ điện
tử, thiết bị quang học . vv
Bụi là những phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé khuếch tán trong môi trường
không khí.
Bụi là một trong các chất độc hại. Tác hại của bụi phụ thuộc vào các yếu tố: Kích cỡ
bụi, nồng độ bụi và nguồn gốc bụi.
• Phân loại bụi
- Theo nguồn gốc của bụi
+ Hữu cơ: Do các sản phẩm nông nghiệp và thực phẩm như thuốc lá, bông vải,
bụi gỗ, các sản phẩm nông sản, da, lông súc vật.
+ Bụi vô cơ: Có nguồn gốc từ kim loại, khoáng chất, bụi vô cơ, đất, đá, xi
măng, amiăng.
- Theo kích cỡ hạt bụi:
Bụi có kích cỡ càng bé tác hại càng lớn do khả năng xâm nhập sâu, tồn tại trong không khí
lâu và khó xử lý. Theo kích cỡ bụi được phân thành các dạng chủ yếu sau:
+ Siêu mịn: Là những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 0,001µm. Loại bụi này là
tác nhân gây mùi trong các không gian thông gió và điều hoà không khí
ự phát xạ âm. Tiếng ồn ngược lại cũng có thể truyền vào bên trong ống, chạy theo hệ thống đường ống và vào phòng hoặc ra ngoài. 2. Tổn thất âm phát xạ trên đường truyền a. Khái niệm. - Mức suy giảm âm thanh do truyền TL (Transmission loss) khi qua tường, vách ngăn hoặc các vật cản khác trong trường hợp tổng quát được tính theo công thức: TL = 10.lg.(Wvao/WCL), dB (13-13) TL - Tổn thất âm trên đường truyền, dB Wvao - Năng lượng sóng âm tới, W WCL - Năng lượng còn lại của sóng âm khi qua vách, W Tổn thất do truyền âm phụ thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu vách và tần số âm thanh. Đối với tường bê tông hoặc ống kim loại khi tăng gấp đôi khối lượng vách thì trị số TL tăng từ 2 ÷ 3 dB cho tiếng ồn dưới 800 Hz và tăng từ 5 ÷ 6 dB cho tiếng ồn trên 800 Hz. Quan hệ giữa TL và khối lượng vật liệu bị ảnh hưởng của nhièu yếu tố khác như khe nứt, độ cứng, độ cộng hưởng, sự không đồng nhất của vách ngăn ...vv - Tổn thất âm do phát xạ từ trong ống ra trong trường hợp tổng quát: T N RVR A A lg.10LLTL +−= (9-14) trong đó: LV - Mức năng lượng âm thanh đầu vào ống, dB LR - Mức năng lượng âm phát xạ sau khi xuyên qua ống, dB AN, AT - Diện tích phát xạ mặt ngoài ống và diện tích tiết diện ngang bên trong ống, in2 - Tổn thất phát xạ âm vào đường ống trong trường hợp tổng quát: TLV = 10.lg(WV/2.WR), dB (13-15) WV - Cường độ âm truyền tới ống, dB WR- Cường độ âm được truyền qua ống, dB b. Tổn thất âm do phát xạ qua thành ống chữ nhật ra ngoài Để tính tổn thất trên đường truyền qua ống chữ nhật người ta giới hạn tần số âm thanh sau đây để làm mốc: 5,0L )b.a( 134,24f = trong đó: 297 fL gọi là tần số âm mốc. a, b là hai cạnh của ống chữ nhật, in - Khi tần số f < fL thì kiểu sóng phẳng là chủ yếu và độ giảm âm tính theo công thức: TLR = 10.lg[fm2/(a+b) + 17], dB (13-17) - Khi f > fL thì sóng âm là kiểu hỗn hợp được tính theo công thức: TLR = 20.lg(mf) - 31, dB (13-18) trong đó: m - Khối lượng trên 1 đơn vị diện tích thành ống, lb/ft2 Theo công thức ở trên, tổn thất âm do truyền qua ống chữ nhật không phụ chiều dài ống mà phụ thuộc vào khối lượng trên 1 đơn vị diện tích thành ống m. Dưới đây là tổn thất âm khi truyền qua đường ống ở các dải tần số khác nhau. Bảng 13.19. Tổn thất âm khi truyền từ ống ra ngoài TLR, dB Tần số trung tâm dải ốcta, Hz Kích thước lòng ống, in 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 12 x 12 12 x 24 12 x 48 24 x 24 24 x 48 48 x 48 48 x 96 21 19 19 20 20 21 19 21 22 22 23 23 24 22 27 25 25 26 26 27 25 30 28 28 29 29 30 29 33 31 31 32 31 35 35 36 35 37 37 39 41 41 41 41 43 43 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 Bảng 13.20. Tổn thất âm khi truyền vào đường ống TLV, dB Tần số trung tâm dải ốcta, Hz Kích thước ống, in 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 12 x 12 12 x 24 12 x 48 24 x 24 24 x 48 48 x 48 48 x 96 16 15 14 13 12 10 11 16 15 14 13 15 19 19 16 17 22 21 23 24 22 25 25 25 26 26 27 27 30 28 28 29 28 32 32 33 32 34 34 36 38 38 38 38 40 40 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 c. Tổn thất âm do phát xạ qua thành ống dẫn tròn ra ngoài Tổn thất âm khi truyền qua ống dẫn tròn khác với ống dẫn chữ nhật. Khi tần số thấp các sóng phẳng ngăn cản sự truyền âm trong ống ra ngoài nên tổn thất rất lớn. Bảng 13.20 dưới đây trình bày các tổn thất do truyền âm từ ống dẫn ra ngoài Bảng 13.21. Tổn thất truyền âm từ ống tròn ra ngoài TLR, dB Tần số trung tâm dải ốcta, Hz Kích thước và kiểu ống, in 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 1. Ống ghép dọc + D=8in, δ=0,022in, L=15ft + D=14in, δ=0,028in, L=15ft + D=22in, δ=0,034in, L=15ft >45 >50 47 (53) 60 53 55 54 37 52 36 33 44 34 33 35 31 27 34 25 25 26 38 43 298 + D=32in, δ=0,034in, L=15ft 2. Ống ghép xoắn + D=8in, δ=0,022in, L=10ft + D=14in, δ=0,022in, L=10ft + D=26in, δ=0,028in, L=10ft + D=26in, δ=0,028in, L=10ft + D=32in, δ=0,034in, L=10ft (51) >48 >43 >45 >48 >43 46 >64 >53 50 >53 42 26 >75 55 26 36 28 26 >72 33 26 32 25 24 56 34 25 32 26 22 56 35 22 28 24 38 46 25 36 41 40 43 29 40 43 36 45 trong đó D - đường kính ống, in δ - Chiều dày của ống, in L - Chiều dài ống, ft Trong trường hợp tập âm nèn che khuất tiếng ồn phát xạ, thì giới hạn thấp hơn của TL được biểu thị bằng dấu >. Các số liệu trong dấu ngoặc đơn cho biết rằng tiếng động nền sẽ sinh ra một giá trị lớn hơn số liệu thông thường. d. Tổn thất âm TL của ống ôvan Mức tổn thất âm thanh khi truyền qua thành ống ôvan được dẫn ra ở bảng Bảng 13.21. Tổn thất truyền âm từ ống ôvan ra ngoài TLR, dB Tần số trung tâm dải ốcta, Hz Kích thước trục axb, in 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 12 x 6 24 x 6 24 x 12 48 x 12 48 x 24 96 x 24 96 x 48 31 24 28 23 27 22 28 34 27 31 26 30 25 31 37 30 34 29 33 28 - 40 33 37 32 - - - 43 36 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3. Tổn thất âm khi qua cấu trúc xây dựng Khi truyền âm qua các kết cấu xây dựng, năng lượng âm thanh bị tổn thất một lượng đáng kể, qua nghiên cứu người ta đã đưa ra các kết quả xác định tổn thất âm thành. Tổn thất qua tường, vách ngăn, cửa kính và khoảng trống trên trần được tính theo bảng 13- 16 dưới đây: Bảng 13.22. Tổn thất âm khi đi qua kết cấu xây dựng, dB Tần số trung tâm dải ốcta, Hz Kích thước trục axb, in 63 125 250 500 1000 2000 4000 - Bê tông đặc, dày 4 in, 48 lb/ft2 - Bê tông đặc kết hợp bê tông bọt dày 4 in, 28 lb/ft2 - Bê tông đặc kết hợp bê tông bọt dày 8 in, 28 lb/ft2 - Vách ngăn tiêu chuẩn, khung gổ 2in, 4 in hai lớp thạch cao dày 5/8 in ở mỗi mặt - Vách ngăn tiêu chuẩn, khung kim loại 29/8 in, hai lớp thạch cao dày 5/8 in ở mỗi mặt - Kính 1 lớp dày 1 / 2 in 32 29 31 12 25 11 34 32 33 17 36 16 35 33 35 34 43 23 37 34 36 35 50 27 42 37 41 42 50 32 49 42 48 38 44 28 55 49 54 44 55 32 299 - Kính 2 lớp mỗi lớp dày 1 /2in, 2 lớp cách nhau 1 /2in. - Trần bằng sợi vô cơ - Trần thạch cao - Tác dụng kết hợp của khoảng trống trên trần với trần có phủ bông thuỷ tinh dày 1 /2in, 6 lb/ft2 - Tác dụng kết hợp của khoảng trống trên trần với trần có phủ lớp sợi vô cơ dày 5 /8in, 35 lb/ft2 - Cửa gổ thường xuyên đóng 12 1 9 4 1 16 2 15 8 5 23 23 4 20 8 9 27 27 8 25 8 10 29 32 9 31 10 12 27 30 9 33 10 14 26 35 14 27 14 15 29 4 Hiệu ứng làm giảm âm kết hợp giữa trần và khoảng trống trên trần Trần và khoảng trống trên trần có tác dụng giảm âm phát xạ từ đường ống ra một cách đáng kể, đặc biệt là trần có cách âm. Đối với trần cách âm bằng sợi vô cơ khối lượng 35 lb/ft3 thì mức độ giảm âm theo các dải tần cho ở bảng 13-17: Bảng 13.23. Tổn thất âm qua trần cách âm, dB Tần số f, Hz 125 250 500 1000 2000 4000 Độ giảm âm, dB -5 -9 -10 -12 -14 -15 13.2.2.5 Quan hệ giữa mức áp suất âm trong phòng với cường độ âm 1. Trường hợp có một hoặc nhiều nguồn âm trong phòng Căn cứ vào thực nghiệm người ta đưa ra công thức tính mức áp suất trong phòng Lpr (dB) từ mức cường độ âm LWr Lpr = LWr - 5.lgV - 3.lgf - 10.lgr + 25 (13-19) trong đó: Lwr - Mức cường độ âm trong phòng, dB V - Thể tích của phòng, ft3 f - Tần số trung tâm của dải ốcta, Hz r - Khoảng cách từ nguồn âm tới nơi thu nhận, ft Nếu trong phòng có nhiều nguồn âm thì tính Lpr riêng rẻ và cộng lại để tính tổng áp sấu âm tại nơi thu nhận. 2. Trường hợp có nhiều miệng thổi khuyếch tán đặt sát trần Trong các văn phòng và phòng lớn trong toà nhà thường có nhiều miệng thổi. Nếu số lượng lớn hơn hay bằng 4 và độ độ cao lắp đặt như nhau thì mức áp suất âm trong phòng ở độ cao 5 ft cách sàn được xác định như sau: Lp5 = LWS - 5.lgX - 28.lgh + 1,3.lgN - 3.lgf + 31 (13-20) LWS - Mức cường độ âm thanh của miệng thổi, dB h - độ cao của trần, ft N - Số miệng thổi X = F/h2: F - Diện tích sàn do 1 miệng thổi đảm nhận, ft2 3. Hiệu ứng không gian Hiệu ứng không gian là sự chênh lệch giữa mức áp suất âm thanh và mức cường độ âm thanh trong phòng Lp - Lw 300 13.2.3 Thiết bị tiêu âm Trong kỹ thuật điều hoà không khí người ta thường sử dụng các thiết bị tiêu âm nhằm giảm âm thanh phát ra từ các thiết bị và dòng không khí chuyển động truyền đến khu vực xung quanh và đặc biệt là truyền vào phòng. Đối với các thiết bị nhỏ như các quạt, FCu và AHU người ta bọc kín thiết bị bằng các hộp tiêu âm để hút hết các âm thanh phát xạ từ thiết bị không để chúng lan truyền ra chung quanh Đối với các AHU lớn, phòng máy Chiller người ta đặt trong các phòng máy kín có bọc cách âm. L h H D D A A W A-A Đối với dòng không khí người ta sử dụng các hộp tiêu âm đặt trên đường đi. Các hộp tiêu âm này có nhiệm vụ hút hết âm lan truyền theo dòng không khí chuyển động. Dưới đây trình bày cấu tạo của hộp tiêu âm đặt trên đường ống. Hình 13.18. Cấu tạo hộp tiêu âm Trên hình 13-2 là cấu tạo của hộp tiêu âm thường được sử dụng trong kỹ thuật điều hoà không khí. Cấu tạo của hộp tiêu âm gồm các lớp sau đây (kể từ trong ra ngoài): - Lớp tôn có đực lỗ Φ6, a=20mm - Lớp vải mỏng - Lớp bông hút âm - Lớp tôn vỏ ngoài Hộp tiêu âm được định hình nhờ khung gỗ bao quanh. Độ dày D của lớp bông thuỷ tinh nằm trong khoảng 100 ÷ 300mm. Độ dày càng lớn khả năng hút âm càng tốt. Lớp trong cùng là lớp tôn đục lỗ, các lỗ có tác dụng hút âm thanh, trong một số trường hợp người ta sử dụng lứới sắt hoặc lưới nhựa để thay thế. 301
File đính kèm:
- giao_trinh_dieu_hoa_khong_khi_va_thong_gio_chuong_13_loc_bui.pdf