Le principali sorgenti di rumore negli impianti industriali

All’interno degli impianti industriali, durante la progettazione di soluzioni per il controllo del rumore, è fondamentale stimare il volume di una specifica sorgente, soprattutto in assenza di strumentazione per misurazioni effettive.

Tuttavia, prima di ciò, è indispensabile identificare le principali sorgenti di rumore e le loro caratteristiche. L’obiettivo di questo articolo è quello di esaminare le principali sorgenti di rumore provenienti da diversi sistemi apparati presenti negli impianti industriali.

Principali sorgenti di rumore

1. Rumore dei ventilatori

I ventilatori industriali sono di diversi tipi e presentano caratteristiche di rumore distinte:
a. Ventilatore centrifugo con pale alari: utilizzato nei grandi sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria per ottenere aria pulita.
b. Ventilatore centrifugo con pale curve all’indietro: utilizzato per la ventilazione generale e il condizionamento dell’aria.
c. Ventilatore centrifugo con pale radiali: comunemente utilizzato nei sistemi di movimentazione dei materiali.
d. Ventilatore centrifugo con pale curve in avanti: utilizzato per applicazioni a bassa pressione e bassa velocità, come il condizionamento domestico.
e. Ventilatore centrifugo tubolare: utilizzato nel riscaldamento e nella ventilazione per sistemi di aria di ritorno a bassa pressione.
f. Ventilatore vaneassiale: è adatto per applicazioni a media e alta pressione, ma tende a essere più rumoroso.
g. Ventilatore tubolare: utilizzato in applicazioni a bassa e media pressione.
h. Ventilatore a elica: adatto a gestire grandi volumi d’aria, utilizzato nei sistemi di scarico a tetto e nelle torri di raffreddamento.

2. Rumore dei motori elettrici

Sebbene i singoli motori elettrici non siano in genere eccessivi in termini di rumore, quest’ultimo può aumentare quando macchine diverse lavorano insieme. Diversi fattori contribuiscono alla rumorosità del motore, tra cui il rumore del vento delle ventole di raffreddamento, il rumore della scanalatura del rotore, il rumore del rotore-statore, le variazioni del flusso magnetico, lo squilibrio dinamico e il rumore dei cuscinetti.

3. Rumore delle pompe

Il rumore delle pompe proviene principalmente da fonti idrauliche e meccaniche. Nello specifico, le principali fonti di rumore sono la cavitazione, le fluttuazioni della pressione del fluido, l’impatto sulle superfici solide e lo squilibrio del rotore. Un adeguato isolamento delle vibrazioni può ridurre il rumore trasmesso dalla struttura delle pompe.

4. Rumore dei compressori di gas

I compressori di gas appartengono alla categoria di macchinari in cui è fondamentale dare priorità all’efficienza e alla durata rispetto alla riduzione del rumore. Molti compressori di gas non sono stati progettati con un criterio di bassa emissione di rumore come criterio primario di progettazione. Pertanto, in genere, le misure di controllo del rumore vengono implementate dopo la costruzione dei macchinari. Le variabili che influenzano i livelli di rumore comprendono la potenza assorbita dal compressore, la turbolenza del fluido e la natura del gas compresso.

5. Rumore dalle bocchette del gas

Uno dei problemi di rumore più gravi negli impianti industriali è il rumore prodotto dallo scarico di aria, vapore o gas di processo nell’atmosfera. Gli ugelli di sfiato, gli sfiati del vapore e gli sfiati di scarico del controllo pneumatico sono alcuni esempi di situazioni di sfiato rumorose. Il rumore prodotto da questi sfiati deriva dalla miscelazione turbolenta e la frequenza del rumore dipende dalle dimensioni dei vortici turbolenti.

 6. Rumore delle valvole

Le valvole e i regolatori utilizzati nelle linee del vapore e del gas possono essere una fonte significativa di rumore. Le fonti principali di rumore generate dalle valvole sono due: (a) la generazione di rumore meccanico e (b) la generazione di rumore fluido, idraulico per i liquidi o aerodinamico per i gas. Il rumore meccanico deriva dalle fluttuazioni di pressione e dall’impatto del fluido, mentre il rumore del fluido è idraulico o aerodinamico. Il rumore delle vibrazioni della valvola può indicare potenziali problemi con la valvola stessa.

7. Rumore del sistema di distribuzione dell’aria

Nei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), il rumore può essere trasmesso dall’unità di trattamento dell’aria al sistema di condotti. Ulteriori rumori possono essere generati dal passaggio dell’aria attraverso vari componenti come gomiti, raccordi, griglie e diffusori.

Soluzioni per il controllo del rumore

Comprendere e gestire queste diverse fonti di rumore è fondamentale per mantenere un ambiente di lavoro confortevole e sicuro negli impianti industriali. Per gestire in modo efficace il rumore nel suo percorso dalla sorgente al ricettore, tipicamente un lavoratore, è fondamentale fare un’attenta considerazione delle procedure attuabili, al fine di scegliere l’infrastruttura più adatta alle caratteristiche del proprio stabilimento industriale. Tra le procedure di insonorizzazione più efficaci vi sono:

• Utilizzo di silenziatori di sfiato (per valvole e serbatoi), progettati per ridurre i livelli di rumore prodotti dalle tubazioni di scarico per fluidi gassosi pressurizzati quando scaricati nell’atmosfera.
• Utilizzo di barriere acustiche, sotto forma di pareti singole, recinzioni parziali o complete per intere apparecchiature.
• Installazione di involucri attorno a componenti rumorosi all’interno dei macchinari.
• Implementazione di silenziatori reattivi o dissipativi: i primi per gestire il rumore a bassa frequenza o gli scarichi più piccoli, i secondi per gestire il rumore ad alta frequenza o gli scarichi di diametro maggiore.
• Incorporazione di camere di raccordo in linea o condotti rivestiti nei sistemi di trattamento dell’aria.
• Gestione del riverbero aggiungendo materiali fonoassorbenti agli spazi con eccessivo rumore riflesso. È importante notare che questo approccio potrebbe non influenzare in modo significativo il suono diretto che raggiunge il ricevitore.
• Esplorare tecniche di controllo attivo del rumore, che implicano la manipolazione della riflessione, soppressione o assorbimento del rumore emesso da una sorgente sonora esistente attraverso l’uso di una o più sorgenti secondarie o di controllo.

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