Sommario
- Perché il rumore di uno scarico di vapore perdona poco l’approssimazione
- Il costo reale di un margine di precauzione
- Simulazioni qualificate tramite test
- Un’architettura che tratta il rumore fin dalla parte inferiore
- Il nostro metodo: un silenziatore di sfiato atmosferico garantito in fase di offerta
Perché il rumore di uno scarico di vapore perdona poco l’approssimazione
Il rumore di uno scarico di vapore cresce molto velocemente con la velocità del getto. Per un getto subsonico, la potenza acustica varia come la velocità alla potenza di 8: un piccolo errore sulla velocità diventa un grande errore in decibel.
Questa relazione, stabilita dalla legge di Lighthill, ha una conseguenza diretta: il 10% di velocità in più produce circa 3,3 dB di potenza acustica supplementare. Quando il getto diventa supersonico, il rumore aumenta meno velocemente con la velocità, ma si aggiunge un rumore d’urto, legato alle celle di espansione che si formano nel getto.
Una valvola di sicurezza, uno sfiato di avviamento caldaia o uno spurgo rilasciano livelli considerevoli: i nostri silenziatori di sfiato VS trattano sorgenti fino a 170 dB. A questi livelli, un errore di modello si scopre solo al primo scarico, quando il silenziatore è già installato.
Il costo reale di un margine di precauzione
Senza un calcolo affidabile, si allunga il trattamento per precauzione. L’operatore paga quindi un’attenuazione inutile e la struttura per sostenerla.
Un silenziatore di sfiato atmosferico è solitamente un’apparecchiatura verticale, all’uscita della tubazione. Ogni metro di altezza aggiunto per prudenza aumenta la massa e quindi i sistemi di supporto, gli sforzi trasmessi alla struttura o alla tubazione e la resistenza al vento. Complica inoltre il trasporto e il sollevamento in cantiere.
Il margine di precauzione non appare in nessun capitolato d’oneri, ma si ritrova nel costo globale dell’installazione. Per eliminarlo, non basta un calcolo: serve un calcolo la cui precisione sia stata dimostrata.
Simulazioni qualificate tramite test
I nostri stadi di espansione sono stati qualificati tramite test su un intervallo da 100 a 600 t/h e da 5 a 40 bar. Queste misurazioni sono servite a convalidare e affinare i nostri modelli, sui quali sono state poi condotte 15.000 simulazioni.
Questo intervallo di test copre i tipi comuni di scarico vapore. Le simulazioni condotte su questa base garantiscono la pertinenza delle previsioni su ogni nuova configurazione, senza sovradimensionare per precauzione. La simulazione prevede, il test conferma: è questa articolazione che rende inutile il margine nascosto.
I nostri modelli di calcolo per i silenziatori di sfiato sono stati inoltre convalidati presso il più grande impianto di prova per valvole al mondo, da Framatome a Karlstein. Sono supportati da un team di ricerca e sviluppo multidisciplinare, che comprende in particolare un dottore in acustica e un dottore in fluidodinamica.
Un’architettura che tratta il rumore fin dalla parte inferiore
Sulla nuova generazione VS, l’espansione, la diffusione e una prima attenuazione sono assicurate fin dalla parte inferiore del silenziatore. Un modulo superiore viene aggiunto solo se l’obiettivo acustico lo richiede.
Il principio si basa su riduttori acustici multistadio associati a un complesso poroso. Ripartire la caduta di pressione su più stadi limita la velocità dei getti in ogni stadio, agendo direttamente sulla sorgente di rumore descritta dalla legge di Lighthill. La diffusione attraverso numerosi piccoli fori sposta inoltre l’energia acustica verso frequenze più elevate, che il complesso poroso assorbe efficacemente.
Questi stadi diffusori lavorano sotto pressione: sono calcolati e prodotti secondo i codici di costruzione applicabili, come dettagliato nel nostro articolo sulle norme dei silenziatori industriali.
Risultato: fino al 50% di altezza e al 50% di massa in meno rispetto alla vecchia generazione, a seconda della configurazione.
Esempio: vapore saturo a 10 bar g
Il caso studiato: vapore saturo, 0,25 t/h, 10 bar g, obiettivo di 90 dB(A) a 1 m. La vecchia generazione attenuava 5 dB(A) oltre il necessario. La nuova raggiunge esattamente l’obiettivo, con il 46% di altezza e il 44% di massa in meno.
Quei 5 dB(A) in eccesso non portavano nulla all’operatore: si traducevano solo in altezza, acciaio e sistemi di supporto.
Il nostro metodo: un silenziatore di sfiato atmosferico garantito in fase di offerta
Presso il Groupe Boët, il livello sonoro di un silenziatore di sfiato atmosferico è garantito fin dall’offerta, sulla base di un calcolo qualificato tramite test, senza margini nascosti.
Concretamente, il dimensionamento parte dai tuoi dati di scarico (portata, pressione, stato del vapore) e dal tuo obiettivo acustico. Il modello determina il numero di stadi di espansione e, solo se necessario, il modulo superiore. Non paghi in termini di ingombro un’attenuazione che il progetto non richiede.
La progettazione, la produzione e il controllo sono realizzati nel nostro stabilimento di Tourcoing. Il Groupe Boët è certificato ISO 9001 e ISO 19443, e i suoi silenziatori sono conformi ai codici CODAP, CODETI e ASME a seconda dell’installazione.
Conclusione
Su un silenziatore di sfiato atmosferico per vapore, il margine di precauzione non protegge l’operatore: gli costa altezza, massa e sistemi di supporto. Un calcolo qualificato tramite test permette di dimensionare alla giusta misura e di garantire il livello sonoro fin dall’offerta. È quanto permette la nuova generazione VS del Groupe Boët, con fino al 50% di altezza e massa in meno a seconda della configurazione.
Hai un progetto di sfiato atmosferico o un vecchio dossier VS da far riesaminare? I nostri esperti R&D ti risponderanno.