SILENCIADOR DE ESCAPE DE GASES : PRIMER PASO PARA LA INSONORIZACIÓN EN GENERADORES ELÉCTRICOS

1.COMPLEJIDAD DEL DISEÑO DE LOS SILENCIADORES DE ESCAPE DE GASES EN LA INSONORIZACIÓN DE GENERADORES ELÉCTRICOS

En contraste con los silenciadores de escape de gases para vehículos, donde se puede estandarizar en muy pocos modelos, los silenciadores de escape de gases en la insonorización de generadores eléctricos hay que tomar mucho más variables, que deben ser atendidas por ingenieros acústicos y mecánicos. Variables como el alto nivel de presión sonora, que van desde 110 dB(A) hasta 120 dB(A) a un metro en condiciones de campo libre, altas temperaturas ( 510 °C hasta 565°C) , velocidades muy elevadas en el interior del silenciador( 25 m/s hasta 75 m/s), pérdida de inserción ( atenuación requerida, la cual dependerá de tipo de zona , espacio disponible, distancia del escape a la zona sensible, etc.), caída de presión y el ruido propio generado por el mismo silenciador ( si el diseño es errado , el ruido propio se sumará al ruido de generado por la combustión del motor).

Silenciadores de escape de gases aislados térmicamente

2.PÉRDIDA DE INSERCIÓN (IL) EN SILENCIADORES DE ESCAPE DE GASES PARA LA INSONORIZACIÓN EN GENERADORES ELÉCTRICOS.

El escape de gases es la mayor fuente de ruido para tomar en cuenta en la insonorización de generadores eléctricos.

La pérdida de inserción  es definida como la reducción de ruido cuando el silenciador en el escape de gases  para la insonorización en generadores eléctricos es instalado en la salida de gases. Debido a que los motores de los generadores eléctricos generan fuertes componentes tonales, la pérdida de inserción que puede funcionar para un tipo de motor podría no funcionar para otro.

Un factor muy importante al momento de predecir la pérdida de inserción es la carga que está sometido el generador eléctrico. En la mayoría de los casos, el nivel de presión sonora aumenta con la carga eléctrica, es por ello, que éste último factor en muy importante a la hora de diseñar silenciadores de escape de gases en la insonorización de generadores eléctricos.

Con el propósito de comercializar mejor los silenciadores de escape de gases para la insonorización en generadores eléctricos, los fabricantes, en general,  los han divido en cinco categorías : industrial, residencial, críticos, supercríticos y hospital.

• Industrial : son los que vienen instalados por defecto en los generadores eléctricos. Su rango de atenuación va desde 15 a 25 dB(A). Generalmente, en un ambiente industrial, su atenuación podría ser suficiente ( hay otras variables a considerar para llegar a esta conclusión)

• Residencial : a partir de este nivel de atenuación, su instalación hay que pedirla como un opcional. . Su rango de atenuación va desde 20 a 30 dB(A). Aunque su denominación indique uso “residencial” , la gran mayoría de los casos, su uso no da la suficiente atenuación necesaria para silenciadores de escape de gases en  una insonorización para un generador eléctrico en una zona residencial. El equivocado razonamiento obvia las muchas variables a tomar en consideración en la insonorización de un generador eléctrico en una zona residencial. El conocimiento del caso antes descrito es más crítico en horario nocturno.

• Crítico : su rango de atenuación va desde 25 a 35 dB(A). Con este rango de atenuación, muchos casos de silenciadores para insonorización en generadores eléctricos cubren las necesidades de nivel de ruido para una zona residencial. Quizás, dependiendo de otras variables, podría ser no suficiente en horario nocturno.  En el caso de Termoacústica Andina C.A., cuando se tuvo que usar este tipo de silenciador, cumplió la normativa local para ambos tipos de horarios.

• Super Críticos : hace años atrás , este tipo de silenciadores eran considerados el tope de línea en atenuación. En nuestros días, existen dos grados superiores. El grado superior puede llegar hasta 60 dB(A).  Su rango de atenuación podrá llegar hasta 45 dB(A).

• Hospital : están a un paso del tope de línea actual. Para casos muy específicos. Por ejemplo , un generador que se encuentre en un sótano ( el resto de las fuentes de ruido se encuentran a niveles subterráneos, como el bloque del motor y el radiador)  y su escape sobresalga a nivel de calle, muy cerca a un área muy sensible, ejemplo un hospital en su horario nocturno. Su atenuación puede llegar hasta 50 dB(A).

La clasificación para silenciadores de escape de gases para la insonorización de generadores eléctricos no está estandarizada para todos los fabricantes. Cada fabricante elije un rango de atenuación distinto y no hay una fuente estándar para unificar los tipos de silenciadores, pues el ruido en el escape de gases en generadores de eléctricos es muy distinto, pues dependen de varias variables.

 Silenciador crítico listo para ser instalado , para dos generadores de 175 kVA, en una sala de respaldo de (5) generadores de la misma potencia.

3.FABRICACIÓN PROPIA DE SILENCIADORES DE ESCAPE DE GASES EN LA INSONORIZACIÓN DE GENERADORES ELÉCTRICOS

Termoacústica Andina C.A., diseña y construye silenciadores de escape de gases para la insonorización de generadores eléctricos, de acuerdo con las necesidades del cliente.

Al momento de diseñar un silenciador de escape de gases en generadores eléctricos , Termoacústica toma en cuenta las siguientes variables :

• Atenuación adecuada. El silenciador más básico ( industrial) debería estar por lo menos 5 dB por debajo de la segunda fuente más ruidosa de un generador eléctrico (el bloque).  Para grados mayores de atenuación, se tomará en cuenta los RPM entre otras variables.

• Caída de presión : es la presión estática extra que añade el silenciador debido a la restricción del flujo de gases. Una mala elección de una caída de presión representa un mayor consumo de combustible y su potencia.

• Tamaño : un silenciador de gran tamaño puede causar problemas de instalación.

• Durabilidad : se necesitará materiales que soporten corrosión.

• Control del ruido propio : al pasar el flujo a través del silenciador, éste generará un ruido y éste no debe contribuir de manera significativa al ruido atenuado.

4.¿ QUÉ INFORMACIÓN SE NECESITA POR PARTE DEL CLIENTE PARA EL DISEÑO CORRECTO DE UN SILENCIADOR DE ESCAPE DE GASES PARA UN GENERADOR

Aunque la industria ofrece silenciadores estandarizados para generadores, dependiendo del diámetro de entrada, atenuación y caída de presión, si se el cliente ofrece los siguientes parámetros, se puede tener una mayor atenuación y eficiencia.

• Atenuación requerida : si es del tipo que viene por defecto , se asumirá que es de tipo industrial , al menos , que el generador está confinado en una cabina original de fábrica y se tendrá que investigar los niveles prometidos por el fabricante.  Si es necesario niveles de atenuación mayores a 15 dB(A), junto con otras soluciones , se determinará mediante mediciones en sitio,  qué tipo de atenuación es la requerida.

• Espacio disponible : es una limitante cuando se quiere instalar silenciadores críticos u otros con mayores niveles de atenuación

• Diámetro de entrada : generalmente dado en pulgadas

• Temperatura del flujo

• Número de cilindros del motor

• Cantidad de tiempos del motor : 2 o 4 tiempos

• RPM : revoluciones por minuto del motor.

• Material : para ambientes altamente corrosivos, por ejemplo, a las cercanías de una playa, se recomienda aluminio o acero inoxidable.

Proceso de instalación de un silenciador de escape de gases crítico

Todos los parámetros antes mencionados, se encuentran regularmente en la hoja de especificaciones técnicas del generador.