ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Информационный анализ технических средств улучшения акустической безопасности силовых электротрансформаторов и эксплуатируемых электротрансформаторных подстанций 12
2 Анализ технических характеристик оборудования объекта исследования в составе силового электротрансформатора модели ТМЗ -630/10, смонтированного в помещении электротрансформаторной подстанции ООО СИБУР Тольятти 20
3 Обоснование выбора инновационных технических средств, направленных на улучшение акустической безопасности эксплуатируемых электротрансформаторных подстанций, базирующихся на применении экологически чистых, ресурсоэнергосберегающих продуктов рециклированной утилизационной переработки твердых полимерных отходов, представленных утилизированной бутылочной ПЭТ - тарой 42
4 Расчетные исследования модифицированных конструкций акустических резонаторов Гельмгольца на доминирующие частоты излучения трансформаторного гула - 100,200 и 300 Гц 52
5 Разработка концептуальных компоновочных схем семейств высокоэффективных технических устройств подавления низкочастотного трансформаторного гула 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
Купить

Важным научно-техническим и экологическим вопросом является необходимость обеспечения акустической безопасности окружающей среды от негативного воздействия паразитных звуковых излучений шумогенерирующих технических объектов (силового электротрансформатора), а также проведения экологически чистой и экономически оправданной ресурсо -энергосберегающей утилизации конструктивных материалов и технических объектов, завершивших свой жизненный цикл, содержащие твердые полимерные отходы, возникающие при их утилизации, включая утилизацию производственно-технологического брака и твердых отходов полимерных материалов (деталей и узлов машин, изготовленных из полимерных материалов).
Объектом исследования является звуковое излучение типичной электротрансформаторной подстанции закрытого типа, на примере используемой промышленным предприятием ООО «СИБУР Тольятти», с учетом базовых физических основ и особенностей генерирования звукового излучения силовым электротрансформатором.
Целью диссертационного исследования является разработка эффективных технических решений, направленных на уменьшение шумового энергетического излучения, производимого электротрансформаторными подстанциями закрытого типа, базирующейся на экологически чистых и экономически обоснованных технических приемах использования оригинальных шумозаглушающих модулей, содержащих утилизируемую бутылочную ПЭТ-тару.
Задачи диссертационных исследований:
1. Выполнить информационный анализ эффективности использования технических средств заглушения звуковой энергии, производимой силовыми электротрансформаторами в составе подстанций закрытого типа.
2. Обосновать направление выбора эффективных инновационных технических средств, предназначенных для улучшения акустической безопасности эксплуатируемых силовых электротрансформаторов в составе подстанций закрытого типа, учитывающий их технические, экологические, и затратные характеристики.
3. Создать расчетную физическую модель функционирования модифицированного акустического резонатора Гельмгольца, в качестве составного технического устройства заглушения звуковой энергии, базирующуюся на соответствующей аппроксимации составных (горловой, камерной) частей бутылочных емкостей утилизируемой ПЭТ -тары.
4. Провести расчетные исследования модифицированных акустических резонаторов Гельмгольца с обеспечением их соответствующей частотной настройки на подавление звуковой энергии доминирующих частот звукового излучения силовых электротрансформаторов - 100, 200 и 300 Гц.
5. Разработать семейство компактных оригинальных компоновочных схем технических исполнений звукопоглощающих футеровок внутренних поверхностей стеновых перегородок, дверных и вентиляционных проемов электротрансформаторной подстанции закрытого типа, использующих модифицированную утилизируемую ПЭТ -тару в качестве эффективных частотонастроенных технических устройств заглушения звуковой энергии подавления (низкочастотного гула) электротрансформаторной подстанции закрытого типа.
Теоретическая значимость и простота практической реализации результатов диссертационных исследований заключается в эффективном снижении негативного воздействия паразитных шумовых излучений технических объектов на организм работников, которые находятся в непосредственной близости к шумогенерирующим техническим объектам, за счет повторного рециклированного использования утилизируемой ПЭТ - тары, без нанесения какого-либо вреда для окружающей среды, при минимальных экономических затратах на производство частотонастроенных образцов шумозаглушающих модулей. Аналогичного типа технические решения целесообразно внедрять на разных стадиях строительства или модернизации зданий, оборудованных шумогенерирующими техническими объектами (силовыми электротрансформаторами). Научно -техническая разработка характеризуется экологически чистым, экономически выгодным, ресурсо-энергосберегающем и социально значимым техническим решением, по утилизации паразитной акустической энергии и материало- энергитической утилизации твердых полимерных отходов.
Научная новизна исследования:
1. Выполнена моделирующая аппроксимация разногабаритных бутылочных емкостей ПЭТ -тары, представленных сообщающимися воздушными полостями горловых и камерных частей, в виде акустических резонаторов Гельмгольца, выполняющих звукопоглощающую частотонастроенную функцию утилизации (подавления) звуковой энергии, генерируемой силовым электротрансформатором.
2. Проведены расчетные исследования, с использованием разработанной уточненной физической модели с частотной настройкой дискретных значений резонансных частот акустических резонаторов Гельмгольца, базирующейся на дополнительном использовании адаптерных удлинителей горловых частей, перфорации их стенок, установке пористых воздухопродуваемых пробок и пористых тканевых перекрытий в их горловых частях.
3. Предложено разработанное семейство оригинальных разнообразных компоновочных схем и технических исполнений звукопоглощающих футеровок в составе внутренних поверхностей стеновых перегородок, дверных и вентиляционных проемов электротрансформаторной подстанции закрытого типа, использующих модифицированную утилизируемую ПЭТ - тару в качестве частотонастроенных технических устройств заглушения звуковой энергии (подавления низкочастотного гула) электротрансформаторной подстанции закрытого типа.
4. Разработанные технические решения обладают мировой новизной, подтверждаемой выдачей охранного документа интеллектуальной собственности Федеральным агентством интеллектуальной собственности РФ (ФАИС РФ), в виде патента на изобретение RU 2634589 «Низкошумная электротрансформаторная подстанция закрытого типа».
5. Предложен экологически чистый инновационный технический прием рециклированной утилизационной переработки твердых полимерных отходов ПЭТ-тары, исключающий трудоемкие, экономически затратные и экологически грязные типичные термохимические технологии их переработки во вторичный гранулированный сырьевой продукт.
6. Предложенное использование разработанного семейства шумопоглощающих технических устройств, использующих утилизируемую бутылочную ПЭТ-тару не ограничивается их применением для электротрансформаторных подстанций закрытого типа, и может быть успешно применено для другого типа шумогенерирующих объектов, смонтированных в закрытых технических помещениях; также они могут найти применение на открытых зашумленных пространствах, в виде установленных оригинальных конструкций шумозащитных экранов автомобильных дорог, железнодорожных путей, открытых участков метрополитенов, находящихся в черте селетебных территорий населенных пунктов и рекреационных зон.
Научно - технической, теоретической и методологической базой являлись физические основы технической акустики, действующая нормативная документация по эксплуатации электротехнического технологического оборудования промышленных предприятий, опубликованные по теме диссертационных исследований научные труды семинаров и конференций, научные монографии и публикации в периодических научно - технических изданиях, технические описания патентов на изобретения, содержащиеся в электронных библиотеках Федеральной службы по интеллектуальной собственности (ФСИС), изложенные на сервере Федерального института промышленной собственности (ФИПС) по адресу http://www1Zfips.ru и/или http://www.freepatent.ru, относящиеся к способам, веществам и техническим устройствам, которые могут использоваться для снижения уровня шумового загрязнения окружающей среды.
Результаты диссертационных исследований направлены на выполнение эффективной утилизации паразитной звуковой энергии (подавление электротрансформаторного гула), распространяющийся на селитебных территориях, при сопутствующей реализации технических решений, направленных на уменьшение загрязнения окружающей среды твердыми полимерными отходами, представленных утилизируемой бутылочной полиэтилентерефталатной тарой (ПЭТ -тарой).
Результаты диссертационной работы рассматривались и обсуждались на научно-технических конкурсах и семинарах кафедры Управление промышленной и экологической безопасностью Тольяттинского государственного университета в 2014 - 2018 годах, а также на городских, областных, всероссийских и международных конференциях и конкурсах: Всероссийский инженерный конкурс г. Санкт-Петербург 2016г., XI Международная молодежная научная конференция Тинчуринские чтения г.Казань 2016г., XLII Самарская областная студенческая научная конференция г.Самара 2016г., конкурс инновационных научно - исследовательских проектов Project Show Technology City 2016г., конкурс Инновационных проектов по охране труда, экологической, промышленной, пожарной безопасности SAFETY г.Сочи 2016г., конкурс Инновационных научно-исследовательских и творческих проектов Окружающая среда. Техносфера. Безопасность 2015г., научно -практическая конференция Студенческих дни науки в ТГУ 2015г., конференция Студенческие дни науки 2015г., XLI Самарская областная студенческая научная конференция секции Проблемы безопасности жизнедеятельности г. Самара 2015 г., конференция Молодой ученый 2015 г.
По теме диссертации, автором опубликовано 6 научно -технических публикаций:
1. Жданов С.А., Ресурсосберегающие экологичные шумозаглушающие модульные элементы из утилизируемой бутылочной ПЭТ -тары // Материалы международной научно -технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Научная сессия ТУСУР. 2016. С. 198-200.
2. Жданов С.А. Применение утилизируемой бутылочной ПЭТ -тары в качестве частотонастроенных акустических резонаторов Гельмгольца // Доклады XLII международной научно -технической Самарской научной конференции. 2016. С. 228.
3. Жданов С.А. Разработка семейств технических устройств ослабления акустического излучения электротрансформаторной подстанции закрытого типа // Инновационные проекты по охране труда, экологической, промышленной и пожарной безопасности. Доклады международной научно - технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых2016. С. 57-60.
4. Жданов С.А., Разработка экологических инновационных технических устройств ослабления акустического «низкочастотного» излучения электротрансформаторной подстанции закрытого типа // Материалы докладов XI Международной молодежной научной технической конференции Тинчуринские чтения. 2016. С. 294-295.
5. Жданов С.А., Фесина М.И., Горина Л.Н.; Разработка семейств технических устройств ослабления акустического «низкочастотного» излучения электротрансформаторной подстанции закрытого типа // Материалы докладов второй международной научно-технической конференции Динамика и виброакустика машин. 2014. С. 340-345.
6. Пат. 2634589 Российская Федерация, МПК H01F 27/33, H02B 7/06, E04B 1/74Низкошумнаяэлектротрансформаторная подстанция закрытого типа[Текст] / заявитель и патентообладатель Тольяттинский государственный университет . - № 2016106494 ;заявл. 24.02.2016; опубл. 01.11.2017, Бюл. № 31. - 4 с. : ил.
Купить