Bo mi buczy i spać nie mogę, czyli problem z głośną pracą podajnika… Decybele w kotłowni

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa

Wizja pewnej automatyzacji, ekologii, wygody, a po dłuższym okresie eksploatacji także oszczędności, powoduje, iż pomimo tak naprawdę nietanich kotłów (w porównaniu z zasypowymi) znajdują one coraz większe zainteresowanie wśród Polaków.

Nie raz widziałem, jak wygląda radość, gdy w danym gospodarstwie domowym zostaje zakupiony kocioł podajnikowy. Nigdy nie zapomnę łez pewnej starszej pani, kiedy dostarczono jej długo oczekiwany piec. Powiedziała wtedy: „Wie Pan, a myśmy pół życia w kaflokach palili, potem w tym śmieciuchu, a teraz…” i się rozpłakała na dobre, by po chwili dodać: „Bo sąsiad już taki ma, to nie może być tak, żeby mój Heniek co parę godzin musiał chodzić dorzucać opału, a Stachu (sąsiad) raz na kilka dni wsypie do baniaka eko-groszek i ma spokój!”. Lecz czy to jest usterka…?

Co jednak jeśli radość z zakupu po kilku dniach zamienia się w koszmar nieprzespanej nocy? Zapewne panowie zajmujący się instalowaniem kotłów, sprzedawcy i producenci znają ten temat, ponieważ to do nich niezadowolony klient wykonuje telefon w celu usunięcia „usterki”.

Jak wiadomo, podajnik musi posiadać silnik z przekładnią (motoreduktor), wentylator i ślimak (bądź szufladę). Proces podawania paliwa polega na uruchomieniu silnika, który napędzając reduktor o pewnym przełożeniu, wprowadza w ruch element podtaający. Jako że jest to mechanizm, trzeba się liczyć z powstawaniem różnego rodzaju dźwięków, które są spowodowane wieloma czynnikami. Praca silnika, jego „buczenie” podczas oporów w przesuwie paliwa, praca układu nadmuchowego, powstawanie drgań całego układu (kocioł-zbiornik) czy dźwięki kruszonego paliwa to podstawowe źródła hałasu. Połączenie tych kilku czynników może w efekcie stanowić duży problem.

Czym jest hałas?

Dźwięk to drgające cząsteczki powietrza (lub innego ośrodka sprężystego) względem położenia równowagi. Drgania te występują w powietrzu (polu akustycznym) w formie fal akustycznych. Mają one charakter następujących po sobie zagęszczeń i miejsc, w których panuje ich rozrzedzenie. Prędkość dźwięku (prędkość rozchodzenia się drgań cząstek) wynosi 340 m/s. Źródłami tego zjawiska (dzięki którym następuje wprawienie w drgania cząstek powietrza) mogą być pracujące elementy maszyn, przepływ powietrza czy różnego rodzaju drgające obiekty [1].

Różnego rodzaju konstrukcje budynków, materiały, z których są wykonane, powodują, że w jednym mieszkaniu na parterze nie słychać, że w piwnicy (kotłowni) pracuje kocioł podajnikowy, a w innych na pierwszym lub drugim piętrze hałas się niesie. Pomijam przypadki, gdy sypialnia znajduje się tuż za ścianą kotłowni albo kiedy piec jest na tym samym poziomie, gdzie poszczególne pomieszczenia mieszkalne, np. na korytarzu. Dodatkowymi czynnikami mającymi wpływ na słyszalność działającego motoreduktora mogą być: uszczelnienie poszczególnych drzwi na korytarzu, wygłuszenie podłóg i ścian, próby usadowienia kotła na tłumiących podkładkach itp.

Głośne wirowanie

Podobnie jest z motoreduktorami. Inne technologie produkcji, różne materiały i budowa mają wpływ na to, że jedne pracują ciszej, natomiast inne znacznie głośniej.

Niewłaściwe wyważenie wirujących elementów silnika może wystąpić w przypadku braku symetrycznego rozkładu mas względem osi obrotu. Na jego powstanie składa się kilka kwestii (oddziałujących pojedynczo bądź wspólnie) i są to m.in. błędy związane z projektem – konstrukcją, z materiałem (z wadami – niezgodnościami), czy z błędami popełnionymi podczas produkcji. Ważną sprawą są także mechaniczne uszkodzenia powstałe podczas montażu, transportu bądź niewłaściwej eksploatacji. Wymienione czynniki mogą prowadzić do dużych reakcji na łożyska, zwiększenie luzów, powstawanie pęknięć, a także emisji drgań i uciążliwego hałasu [2].

Decybelomierz w dłoń!

W celu ukazania poszczególnych poziomów wartości hałasów pracujących układów przeprowadzono kilka badań, wykorzystując do tego decybelomierz (miernik hałasu). Oceny dokonano za pomocą krzywej korekcyjnej odzwierciedlającej charakterystykę krzywej słuchu ludzkiego.

W pierwszym badaniu skupiono się na porównaniu kilku nowych silników różnych producentów (bez przekładni). Pomiary odbywały się w kotłowni, aby nie pojawiły się żadne nieprawidłowości. Wykonano po trzy próby, każda trwająca pięć minut, a następnie wyciągnięto średnie. Z racji tego, że niektóre silniki posiadały duże drgania przekładające się na wzmocnienie hałasu, zdecydowano o pomiarze ich w dwóch pozycjach: pierwsza to silnik położony na gumowej płycie (Hałas 1), druga z kolei była wykonywana w momencie trzymania go w ręku, tak aby swobodnie wisiał (ręka z góry, Hałas 2). Dane pokazano w tabeli 1. Wynika z nich, iż panujące przekonanie mówiące o tym, że im mniejsza moc silnika, tym mniejszy hałas, nie jest prawdziwe.

Tabela 1

Następnie sprawdzono, na jakim poziomie plasują się wartości hałasu motoreduktorów (przekładni z silnikami – cztery sztuki różnych producentów); uzyskano wyniki pomiędzy 58 a 63 dB. Analiza poziomu dźwięku pięciu motoreduktorów tego samego producenta oraz typu wykazała, że różnice pomiędzy nimi mogą być znaczne (nawet 2 dB).

Kolejnym badaniem było przeprowadzenie pomiarów dźwięku włączonych podajników ślimakowych, które nie są przykręcone do kotła – leżą swobodnie na posadzce betonowej (3 szt. – pomiar w odległości 1 m, czas jednego pomiaru wynosił trzy minuty). Wyniki przedstawiono w tabeli 2. Można z niej odczytać, że najgłośniej pracuje podajnik leżący na posadzce. Najciszej zaś na podkładce wykonanej z drewna.

Tabela 2

Ostatnie badanie polegało na przeprowadzeniu serii pomiarów niepodłączonego do instalacji kotła retortowego znajdującego się w kotłowni przy zastosowaniu podkładki, różnych paliw i innych ilości opału w zbiorniku (tabela 3).

Tabela 3

Z tabeli wynika, że najmniejszy hałas występuje dzięki zastosowaniu podkładek gumowych. Dzięki użyciu podkładki drewnianej uzyskano w większości wyższe wartości dźwięku niż w przypadku bez podkładek. Jest to ciekawe zjawisko, ponieważ w poprzednim badaniu (gdy podłożono podkładki pod sam pracujący palnik) wyniki były odwrotne. Widać również, iż największy hałas uzyskuje się przy pustym zasobniku, zatem warto utrzymywać zawsze jak największą ilość paliwa w zbiorniku (co wiąże się niestety z koniecznością częstego dopełniania). Podczas badań największą wartość hałasu uzyskano na poziomie 70,4 dB. Normalna praca układu przy zasypanym paliwie to zakres pomiędzy 54 a 60 dB. Otrzymane wyniki można porównać z: dźwiękami dzwonu kościelnego (słyszalnego z odległości 400 m – 55-60 dB), głośną rozmową (pomiar z odległości 2 m – 60-65 dB) [3], mikrofalówką (ok. 59 dB), maszyną do szycia (ok. 60 dB), zmywarką (ok. 60 dB). Mogą to być dźwięki uciążliwe w porze nocnej.

Wygłuszanie

W celu zmniejszenia hałasu niektórzy stosują różnego rodzaju puszki wygłuszające, które wypełnione wełną izolacyjną mają wytłumić pracę układu. Takie postępowanie niejednokrotnie ma sens, lecz trzeba umożliwić odprowadzenie ciepła z silnika – może to być jednak problematyczne.

Reasumując, głośno pracujący motoreduktor układu podającego paliwo w kotłach c.o. (często w połączeniu z innymi czynnikami) może w znacznym stopniu oddziaływać negatywnie na odczucie komfortu mieszkańców. W niekorzystnych warunkach hałas przenosi się na wyższe kondygnacje budynku i staje się uciążliwy. Odczuwanie i nastawienie to kwestie indywidualne poszczególnych ludzi, bowiem jedni czegoś nie słyszą, drudzy to tolerują, trzeci nienawidzą, a inni twierdzą: „Jak słyszę w nocy, że się włączył silnik, to wiem, że wszystko jest w porządku”.

Paweł Wilk

Literatura:

[1] www.ciop.pl

[2] Praca naukowa Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, „Monitorowanie niewyważenia wirników przy wykorzystaniu sygnałów prądu stojana i drgań w napędach z silnikami indukcyjnymi”, P. Ewert, C. Kowalski, L. Suchodolski.

[3] http://www.halas.wortale.net

Tabela 1. Uśrednione wyniki badania hałasu poszczególnych silników.

Tabela 2. Badania hałasu z zastosowaniem podkładek.

Tabela 3. Badanie hałasu pracującego kotła.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij