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發(fā)電機噪聲治理

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產(chǎn)品簡介

工礦企業(yè)為在電力不穩(wěn)定時確保生產(chǎn)不受重大影響，通常會設(shè)置柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急發(fā)電設(shè)備

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工礦企業(yè)為在電力不穩(wěn)定時確保生產(chǎn)不受重大影響，通常會設(shè)置柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急發(fā)電設(shè)備。柴油發(fā)電機組運行時噪聲較高，通常會產(chǎn)生95-110db(a)的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機組運行的噪聲，將對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重損害。為了保護和改善環(huán)境質(zhì)量，必須對噪聲進行控制。

噪聲源性質(zhì)分析

柴油發(fā)電機組主要由柴油機和發(fā)電機兩部分組，其中包含點火裝置、燃燒裝置、傳動裝置、電磁線圈等等，因此柴油發(fā)電機組構(gòu)成復(fù)雜，噪聲發(fā)聲源多，且噪聲值高，通常會產(chǎn)生95-110db(a)的噪聲。而且每一種噪聲源產(chǎn)生噪聲機理不同，而頻率分布特點各不相同，因此噪聲頻率分布復(fù)雜。產(chǎn)生噪聲的主要類型有：燃燒噪聲、燃燒高壓氣體在腔體及管道內(nèi)的渦流噪聲、機械傳動噪聲、電磁噪聲、散熱風(fēng)機噪聲、散熱氣流噪聲等等。

降噪設(shè)計的基本思路是：首先查明各種聲源中的較大噪聲成分及其頻率特性，采取有關(guān)技術(shù)措施，同時要考慮相關(guān)技術(shù)措施對機組輸出功率的影響、降噪成本等多種具體因素。

降噪方案

降噪方案概述：由于發(fā)電機組噪聲值高，且復(fù)雜多樣，但其噪聲傳播、輻射途徑較為集中，主要途徑集中在：

  1、機組振動噪聲傳播
  2、機房墻面透射噪聲
  3、機房大門透射噪聲及門縫漏聲
  4、進氣/排氣通道噪聲輻射
  5、排煙管道噪聲輻射

因此如果我們在其噪聲傳播途徑上采取相關(guān)技術(shù)措施，將能受到良好的效益，主要技術(shù)措施有：吸聲、隔聲、減振、消聲等。

一、機組減振方案

柴油發(fā)電機組構(gòu)成復(fù)雜，點火裝置、燃燒裝置、傳動裝置、電磁線圈等等。由于燃燒并非為穩(wěn)態(tài)燃燒，因此在燃燒過程產(chǎn)生結(jié)構(gòu)震動和噪聲。同時由于機組有復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)，比如活塞、曲軸、連桿等，將柴油機作功輸出給發(fā)電機，由發(fā)電機將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能，因此整個機組存在多種運動導(dǎo)致的機械振動。通常機械設(shè)備材料、建筑材料的內(nèi)阻尼、內(nèi)摩擦小，因此振動在這些材料中傳播速度快，衰減慢，因此其他房間對固體傳振導(dǎo)致的噪聲感受非常明顯。

隔振技術(shù)措施：

通常金屬彈簧對中低頻有比較良好的減振效果，橡膠減振墊對高頻有比較好的減振效果。所以二者通常結(jié)合一起使用，從而有效降低全頻段的噪聲振動，根據(jù)機組設(shè)備運行重量及減振設(shè)施荷載特性，計算選擇減振設(shè)施處于更佳動荷載工作區(qū)。

所有設(shè)備、管道等需要穿越房間結(jié)構(gòu)的地方，均需做到與結(jié)構(gòu)隔絕，其間縫隙采用隔聲柔性體填塞，防止振動傳播到機房結(jié)構(gòu)上。

二、機房隔聲吸聲方案

由于柴油發(fā)電機組噪聲值高，通常會產(chǎn)生95-110db(a)的噪聲，噪聲源在機房內(nèi)傳播，會在墻壁上、頂面、地面、以及室內(nèi)的障礙物表面上多次反射疊加，所以，車間內(nèi)的噪聲實際上是設(shè)備本體發(fā)出的直達噪聲加上反射疊加噪聲，車間內(nèi)表面材料越光滑，反射噪聲越大，導(dǎo)致機房內(nèi)的噪聲數(shù)值比機組本體發(fā)出的噪聲值高。

因此機房墻體出了須達到一定的隔聲量，同時還須具備吸聲性能，將反射噪聲充分吸收消耗，才能達到降低噪聲目標(biāo)，不影響到隔壁房間或廠界。

隔聲性能取決于材料的質(zhì)量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的隔聲效果，比如厚度相同發(fā)兩塊鋼板并起來，隔聲量僅提高6分貝；因此聲學(xué)工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質(zhì)材料，使得隔聲量大幅提升。

吸聲性能取決于材料的吸聲系數(shù)。吸聲材料大部分是多孔材料，只要設(shè)置合理，在全頻段范圍的吸聲系數(shù)比較良好。

通常機房空間有限，通過不同隔聲材料、吸聲材料合理的組合搭配方式，使墻面安裝材料同時具備隔聲、吸聲性能，不僅能大大節(jié)省空間，而且整齊美觀。

三、機房大門透射噪聲及門縫漏聲解決方案

柴油發(fā)電機組噪聲值高，且機組尺寸大，維護保養(yǎng)頻繁，因此通常在大門的設(shè)計上會考慮機組整體移進移出的尺寸，寬度、高度的尺寸上都必須能讓機組順利通過，因此機房門尺寸往往較大。由于門的尺寸大，通常門邊縫隙相應(yīng)較寬，且縫隙長度長。這就導(dǎo)致門的透聲、漏聲嚴(yán)重。

縫隙漏聲對門的隔聲性能影響非常大，如下圖表：

從計算圖表中可以看出，當(dāng)所在面，縫隙面積為1/1000時，墻面隔聲量即便達到50dB時，其隔聲性能也要下將20dB。

因此機房門設(shè)計的關(guān)鍵就在于：除了具備足夠的隔聲量外，還要盡可能減小門縫的寬度，同時在門縫處做好防漏聲結(jié)構(gòu)措施。

由于材料的隔聲性能取決于材料的質(zhì)量密度，但是由于過重的門往往啟閉操作困難、施工困難、對鉸鏈等活動機構(gòu)磨損較大，因此過重的門不僅使用困難、安裝困難、維修也困難。

因此一樘性能良好的隔聲門，不僅需要隔聲量大，而且需要爭取做到重量輕，因此專業(yè)的聲學(xué)設(shè)計使不同組合的輕質(zhì)材料，使得不僅隔聲量大幅提升，而且使門的重量大幅降低。

同時門的所有的縫隙均須在結(jié)構(gòu)上做好防漏聲結(jié)構(gòu)，防漏聲結(jié)構(gòu)上貼附防漏聲密封材料，使得縫隙處不能有直接對外透聲的可能。

四、進氣/排氣通道降噪方案

柴油發(fā)電機發(fā)熱量大，柴油發(fā)電機由柴油機和發(fā)電機兩部分組成，柴油在柴油機內(nèi)燃燒形成的高壓推動活塞作功，曲軸連桿等機構(gòu)將功輸出給發(fā)電機，由發(fā)電機將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。

在此過程中，柴油燃燒熱量不可能全部轉(zhuǎn)化成做功輸送給發(fā)電機，并且發(fā)電機在接受柴油機輸送的能量也不可能全部轉(zhuǎn)化成電能輸送給電力系統(tǒng)。根據(jù)能量守恒，從柴油燃燒開始到發(fā)電機發(fā)電，其中沒有被有效利用的部分，最終絕大部分轉(zhuǎn)化成熱量需要排出機體。通常：柴油機燃燒效率為20~46%；發(fā)電機的轉(zhuǎn)化效率為90%左右。由于柴油機發(fā)熱量大，因此需要很大的冷卻風(fēng)量來冷卻發(fā)電機組設(shè)備。雖然發(fā)電機組噪聲源復(fù)雜：有燃燒噪聲、機械傳動噪聲、風(fēng)扇噪聲等等，不管哪種噪聲其向外輻射的主要出口之一便是散熱進氣/排氣出口。

進氣/排氣消聲技術(shù)措施：

由于所須冷卻風(fēng)量大，因此冷卻風(fēng)量的進口/出口的特點是：開口面積大噪聲輻射面積大。進氣/排氣均須通過消聲器，將噪聲降低到設(shè)計目標(biāo)范圍內(nèi)后再通向室外。

當(dāng)氣流通過消聲器時，聲波與消聲器內(nèi)表面材質(zhì)接觸，引發(fā)多孔材料內(nèi)的空氣質(zhì)點振動，從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器，阻抗復(fù)合式消聲器等。用途較廣的時阻性消聲器，其降噪性能與風(fēng)速、消聲器截面積、長度、填充吸聲棉的吸聲系數(shù)等因素有關(guān)。

五、排煙管道噪聲輻射降噪方案

當(dāng)柴油在柴油機內(nèi)燃燒時,會產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔馀懦?發(fā)電機排煙為有壓排煙，煙氣溫度高，氣流速度高，因此煙氣不僅需要排出機房而且需高空排放。由于排煙管直接排放的就是燃燒腔內(nèi)的燃氣，因此燃燒噪聲、機械噪聲、機械振動等直接通過排煙管道向往輻射。

排煙管道降噪技術(shù)措施：

減振：由于發(fā)電機組振動大，而且排煙管與機組為直接剛性連接，因此需設(shè)減震吊架，防止振動通過排煙管道傳遞給建筑結(jié)構(gòu)，排煙管道穿過結(jié)構(gòu)體位置，均需做到與結(jié)構(gòu)剛性隔絕，其間縫隙采用隔聲柔性體填塞，防止振動傳播到機房結(jié)構(gòu)上。

隔聲：排煙管表面輻射噪聲值高，且溫度高，為此采取的方式為延排煙管道全部表面保溫隔聲包覆，尤其是伸出機房外的部分。

排煙口：排煙口噪聲大，且煙塵微粒多，雖然在排煙管上廠家已經(jīng)考慮了消聲器，但是實際現(xiàn)場往往降噪量不足，考慮到煙氣排放順暢，不干擾機組性能，通常將排煙管口引向屋頂?shù)缺M量遠離噪聲干擾區(qū)域。