柴油发电机组运行时,通常会产生95-110dB(a)的噪声,如果没有采取必要的降噪措施,机组运 行的噪声,将对周围环境造成严重损害。为了保护和改善环境质量,必须对噪声进行控制。大家标准GB12348-90和GB12349-90对环境噪声的要求是:二类标准(适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区)昼间60dB(a)、夜间50dB(a);三类标准(适用于工业区)昼间65dB(a)、夜间55dB(a)。通常按昼间60dB(a)的标准进行低噪声工程设计。 科泰公司通过采用吸音材料,用先进销售工艺工业化销售的降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行了降噪,确保机组在满足通风条件,也即不降低输出功率的前提下,完全满足了大家标准对环境噪声的要求。公司在多年的设计施工实践中形成了独具一格的低噪声工程设计规范。
二、 设计思路噪声成分主要有以下几种:
a. 周期性的排气所引起的低频脉动噪声;e. 涡流噪声以及排气系统在管内压力波激励下所产生的再生噪声形成了连续性高频噪声谱,频率均 在1000Hz以上,随气流速度增加,频率显著提高。排气噪声是发动机空气动力噪声的主要部分。其噪声一般要比发动机整机高10-15dB(a),是首先要进行降噪控制的部分。消声器是控制排气噪声的一种基本方法。正确选配消声器(或消声器组合)可使排气噪声减弱20-30dB(a)以上。
根据消声原理,消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类:
1) 阻性消声器(即我们平时称呼为工业型消声器)是利用多孔吸声材料,以一定方式布置在管道内, 当气流通过阻性消声器时,声波便引起吸声材料孔隙中的空气和细小纤维的震动。由于摩擦和粘滞阻力,声能变为热能而吸收,从而起到消声作用。e. 燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。在气缸内燃烧噪声(尤其是低频部分)声压级 是很高的,但是,发动机结构中大多数零件的刚性较高,其自振频率多处于中高频区域,由于对声波传播频率响应不匹配,因而在低频段很高的气缸压力级峰值不能顺利地传出,而中高频段的气缸压力级则相对易于传出。
控制机械噪声和燃烧噪声的办法:3. 冷却风扇和排风通道噪声的控制
风扇噪声是由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声由旋转风扇叶片切割空气流产生周期性扰动而引起。涡流噪声是气流在旋转的叶片截面上分离时,由于气体具有粘性,便滑脱或分裂成一系列的漩涡流,从而辐射一种非稳定的流动噪声。排风通道直接与外界相通,空气流速很大,气流噪声、风扇噪声和机械噪声经此通道辐射出去。 控制风扇和排风通道噪声的手段,主要是设计一个好的排风吸音通道,这个吸音通道可由导风槽和排风降噪箱组成,也可由导风槽和一至几组的吸音挡板组成。排风降噪箱的工作原理,类似于阻性消声器。可通过更换吸音材料(改变材料的吸音系数),改变吸音材料的厚度、排风通道的长度、宽度等参数来提高吸音效果。在设计排风吸音通道时,要特别注意排风口的面积必须满足机组散热的需要,以免排风口风阻增大而致排风噪声增大和机组高水温停机。4. 进气噪声控制
机组工作在封闭的机房里面,从广义上讲,进气系统包括机组的进风通道和发动机的进气系统。进风通道和排风通道一样直接与外界相通,空气的流速很大,气流的噪声和机组运转的噪声都经进风 通道辐射到外面。发动机进气系统的噪声是由进气门周期性开、闭而产生的压力波动所形成,其噪声频率一般处于500Hz以下的低频范围。对于涡轮增压发动机,由于增压器的转速很高,因此其进气噪声明显高于非增压发动机。涡轮增压器的压气机噪声是由叶片周期性冲击空气而产生的旋转噪声和高速气流形成的涡流噪声所组成,且是一种连续性高频噪声,其主要能量分布在500-10000Hz范围。由于柴油发电机组一般都配置有设计合理的空气滤清器,其本身就具有一定的消声作用。考虑到进气噪声相对较低,故对发动机的进气系统一般不做另外。对柴油发电机机组的进气通道,则要从风道的设计,隔音材料的选用等方面进行综合控制。三、 设计指导原则
在柴油发电机组降噪方案的设计和施工时,应充分考虑到机组正常运行时所需的xunshou低进、出风量标准以及排放背压不能超出额定许用背压值等因素,否则将会严重影响到机组的功率输出,使机组的温升较高,频繁发生故障甚至会缩短柴油发电机组的使用寿命 。通常机组排风口的面积应略大于水箱的面积,从降低风阻考虑,排风口离前面障碍物的距离应大于等于600-2000,机组进风量应大于机组的排风量和燃气量的总和,其客观效果是机组在运行时机房内不能产生负压。在满足机组排风量要求的前提下,机房的降噪效果主要由进排风通道消声箱的长度和选用的吸音材料决定。 消声器的设计主要考虑消声量、消声频率范围(主要为消声量峰值的频率范围)及阻力损失三大指标,此外消声器还应具有好的结构刚性、防止受激振而辐射再生噪声;尺寸适宜;便于安装等。在某些情况下(如安装在排烟管道上)要求内部结构能耐高温和抗腐蚀。 在机房结构的设计上,机房与操作室应用厚度240mm的隔墙隔开;墙壁上开三层防爆玻璃观察窗(玻璃厚度量4-5mm),外面两层玻璃的间隔应大于100mm,面向机房的玻璃上端zui好与机房地坪面略为倾斜,使噪声反射效果更好,并能防止结雾;操作室与机房之间的门应用双层夹板制成的隔音门。若做成一个门洞两扇隔音门,则降噪效果更佳。
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