domingo, 14 de março de 2010

VIBRAÇÕES E RUÍDOS -GRUPO GERADOR

VIBRAÇÕES

Um motor Diesel de quatro tempos e 6 cilindros, por exemplo, trabalhando a 1800 rpm, terá 3 tempos motor a cada volta completa da árvore de manivelas. Estes impulsos, para efeito de cálculos de freqüência, são chamados excitadores principais, e sua freqüência é Wx = 3 x 1.800 x (2p / 60).


A freqüência natural ou própria do sistema (we) é uma composição de harmônicos e sub harmônicos resultante dos movimentos das massas. Quando ocorre a igualdade das freqüências dos excitadores principais com a freqüência natural (Wx= we), acontece o que se conhece como ressonância,com todas as manifestações perigosas que costumam acompanhá-la. A velocidade em que Wx= we é conhecida como velocidade crítica

Nos grupos geradores modernos, esta velocidade está abaixo de 1000 rpm.

Para evitar que vibrações indesejáveis sejam transmitidas às edificações, entre a base e o piso de apoio são utilizados amortecedores de borracha ou de molas, que devem ser adquiridos juntamente com o equipamento, pois, no caso de molas, estas são calculadas pelo fabricante em função de peso e freqüência de trabalho.

É possível que, em determinadas aplicações, seja necessário conhecer a freqüência natural de algum componente do ambiente da instalação, para saber dos riscos de ressonância com a freqüência dos excitadores principais do grupo gerador.

Havendo necessidade de estudos mais profundos, pode-se solicitar ao fabricante do motor, mediante pagamento, um cálculo de vibrações torsionais para um determinado acoplamento.

Há casos em que o grupo gerador foi fabricado sob encomenda e o acoplamento empregado foi objeto de estudo e cálculo de vibrações torsionais, como, por exemplo, um grupo gerador de uso naval classificado. Quando for este o caso, a substituição do acoplamento, se necessária, somente deverá ser feita por outro idêntico


NÍVEIS DE RUÍDO

São quatro as fontes de ruídos no grupo Diesel-gerador:
a)   - Ruídos mecânicos:
Nas variações rápidas de pressão as freqüências próprias são levadas ao encontro da velocidade de deformação dos componentes sujeitos a essas pressões. Os excitadores mais importantes são as engrenagens de distribuição dos movimentos, as válvulas e seus mecanismos de acionamento, os êmbolos, a bomba injetora, os mancais da árvore de manivelas (ao suportar oscilações críticas), a reverberação da base e de pontos de contato e, ainda, as provenientes da forças de inércia livres do acionamento da árvore de manivelas, que excitam as partes do motor ou são transmitidas à base ou chassis.

b)    - Ruídos da combustão:
são causados pelo rápido aumento da pressão na câmara de combustão ou vibrações de pressão provocadas por combustão anômala (batidas, etc.). A freqüência é de 0,5 até 2,5 kHz no primeiro caso ou 5 até 10 kHz no segundo. Estes ruídos se tornam mais desagradáveis quando os ruídos mecânicos são atenuados.

c)    - Ruídos por variação de carga:
são provocados pela pulsação do fluxo no sistema de sucção e de descarga. Os amortecedores de ruído não oferecem muita resistência ao fluxo contínuo mas amortecem os picos das pulsações. O filtro de ar amortece os pulsos da admissão e o silencioso de escape amortece os pulsos da descarga dos gases. As restrições máximas admissíveis são de »200 mm de coluna d'água para o filtro de ar e de »1.500 mm de coluna d'água para o silencioso de escape (motores de aspiração natural). O silencioso deve ter volume de 4 a 6 vezes a cilindrada do motor. Para motores turbo-alimentados a restrição máxima da descarga não deve ultrapassar 400 mm de coluna d'água.

d) - Ruído dos ventiladores ou ventoinhas:
o ventilador do alternador, aliado ao movimento do rotor, bem como o ventilador do radiador do motor Diesel e, ainda, nos motores turbo-alimentados, o ruído dos rotores do turbo-alimentador, que se aguçam com o aumento da carga.

O nível de ruído, a sete metros de distância do grupo gerador, chega a 95 dB.  Os recursos disponíveis para amortecimento desses ruídos são poucos, dada a dificuldade de se lidar com uma gama de freqüências e intensidade variadas. A solução mais adotada é o enclausuramento do equipamento em container com as paredes revestidas com material atenuador, o que possibilita uma redução do nível de ruído para até 75 dB. Esta providência implica no dimensionamento adequado das passagens para o fluxo de ar de alimentação do motor Diesel e para a refrigeração do radiador e do alternador, para não incorrer em perda de potência ou possibilidade de superaquecimento.

Quando a aplicação assim o exigir, podem ser adquiridos grupos geradores silenciados, montados em containeres com tratamento acústico para níveis de ruído abaixo de 75 dB.
A regulamentação quanto a níveis de ruído em áreas urbanas é da competência das prefeituras locais que, na maioria das cidades brasileiras, adotam o que estabelece a norma ABNT NBR10151 - Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade.
http://www.joseclaudio.eng.br/grupos_geradores_7.html

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