一、柴油发电机组噪声源分析
柴油发动机组噪声是由多种声源构成的复杂声源。按照噪声辐射方式, 它可分为空气动力噪声、表面辐射噪声和电磁噪声。按照产生的原因, 柴油机表面辐射噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声。其中空气动力噪声为主要噪声源。
1. 空气动力噪声是由于气体的非稳定过程,即由气体的扰动以及气体与物体的相互作用而产生的。直接向大气辐射的空气动力噪声, 包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声。
2. 燃烧噪声和机械噪声很难严格区分, 通常将由于汽缸内燃烧形成的压力波动通过缸盖、活塞、连轩、曲轴、机体向外辐射的噪声称为燃烧噪声。将活塞对缸套的撞击和运动件的机械撞击振动而产生的噪声称机械噪声。一般直喷式柴油机燃烧噪声要高于机械噪声, 而非直喷式柴油机的机械噪声则高于燃烧噪声。但是低速运转时燃烧噪声都高于机械噪声。
3. 电磁噪声是由发电机转子在电磁场中高速旋转产生的。
二、噪声的控制措施
柴油发电机组的噪声尤以排气噪声为主, 噪声呈明显的低频性。在噪声源无法降低的情况下, 可根据需要对该柴油发电机组采取隔声、吸声和消声的综合治理。
1. 机房通风及消声。
实际工作中我们在考虑方案时既要有效降噪,又要满足发电机组运行需要的空气流量。
( 1) 机房进风消声系统
①为满足机组运行时所需的冷却风和燃烧空气量, 机房采用机械进风方式通风。
②在机房外用砖砌两个进风道, 进风道墙体下分别安装一台低噪声轴流风机向机房内送风。
③进风道内安装一台大风量组合片式消声器,吸收气流噪声和机械噪声。
④进风道外墙体上开一进风口, 进风口处安装特制铝合金百叶窗及防护丝网, 防止异物进入风道内。
( 2) 机房排风消声系统
①在机房外用砖砌两个排风道。
②在每个排风道内安装一台大风量组合片式消声器, 吸收排气流噪声和机械噪声。
③排风口设置在机组正前方, 机组散热器前端设置减振柔性接头及导风扩容消声风管, 连接到排热风消声道。
④排风道出口处安装特制铝合金百叶窗及防护丝网, 防止异物进入风道内。
( 3) 机组排气消声器
发电机组随机配置的排气消声器的消声声量很小, 以泰州市兆航机电有限公司生产的柴油发电机组为例，一般为15～20dB ( A) , 不能满足环保达标要求。在机组的排气管上重新安上针对高、中、低不同频率噪声设计的高效微穿孔板排气消声器。其特点为消声量大、阻力小、材质及结构耐高温。排气管与机组烟气出口处采用金属波纹管连接, 以减少因钢性连接而产生的振动噪声。
2. 机房内吸声。
发电机房由于是砖砌混凝土结构, 声反射强烈。为了达到吸声效果, 机房内墙面及顶面合理设置高效吸音材料, 吸音层结构为铝合金穿孔扣板+离心吸音棉+轻钢龙骨+支吊架。机房内原平均吸声系数α1≈0.10, 加装吸声材料后机房内平均吸声系数α2≈0.75～0.85 左右, 其吸声量可达9～12dB(A) , 混响时间可降至2～3s。机房内的响度也随之大大下降, 极大地改善了工作条件, 同时可提高机房的隔声性能。
3. 隔声系统。
为保证机房良好的隔声性能, 在机房与机房外相通处, 安装防火隔声门, 门缝密封材料为橡胶密封条。其它会引起漏声的孔洞用砖墙封堵。
三、治理效果
通过治理机房界外噪声达到国家《城市环境噪声标准》( GB- 3096- 82) 中二类区标准, 经现场测试白天≤55dB (A) , 晚上≤45dB (A) 达到了消除噪声污染的目的。