柴油发电机组机房的低噪声工程设计
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柴油发电机组消音工程防音环保改造工程设计方案(一)、柴油发电机组消音工程概况该项目的柴油发电机组是壹台800KW康明斯柴油发电机组。
发电机运行时将会产生大量的噪声,距机组1米处噪声值最高可达113分贝。
排放一定量的高温废气,含少量燃烧有毒有害废气SO2和未完全燃烧产生的CO,同时含有未燃尽形成的固体炭粒等。
如果不采取措施对机房进行治理,发电机组运行时将严重污染周边环境,影响人们居住、办公、商旅等各项活动,违反广东省环境保护法规。
对此必须对机房进行隔声降噪治理和废气治理达标排放。
达到环保标准要求,最大限度减少发电机组运行时对周边环境的影响受贵司委托,敝处对该发电机房防音环保改造工程项目进行方案设计,主要对机房发电机组噪声和发电机组尾气排放进行环保治理,达到环保标准。
(二)、柴油发电机组消音工程设计依据1.《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)2.《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)3.《广东省大气污染物排放标准》(DB16297 1996)4.贵司发电机房现场的有关测量数据、资料。
(三)、柴油发电机组设计项目1.发电机组排烟治理系统;2.发电机房噪声治理工程;3.发电机房独立通风系统:发电机房独立进风系统和发电机房独立排风系统;(四)、柴油发电机消音工程设计内容1、柴油发电机组排烟治理系统设计(1)消音工程排烟管设计发电机机组排烟量按q=15m3/min,烟气流速6.92m/s,则烟管¢210mm,将经处理的烟气由烟管引至墙外排放。
(2)发电机组消音工程烟气处理系统柴油发电机组消音工程尾气选用降温除烟色及消音一体化的水喷淋箱设施,烟色达到林格曼系数0~1级,符合排放标准。
(3)消音工程排烟系统流程说明发电机组排烟→一级消声器至→二级消声及水喷淋箱→烟管墙外排放2、柴油发电机尾气环保治理工艺流程图1.发电机组的排烟管引至水喷淋箱中,烟气经喷淋净化处理后,通过烟管引至墙外,墙外可达标排放。
降噪方案一噪声源传播途径总体说明噪声的产生非常复杂,噪音按传播途径主要分为结构传声、空气传声及驻波,其中驻波危害最重.结构传声是指安装在大楼内的发电机、水泵、中央空调主机等设备通过居住大楼的基础结构大梁、承重梁将低频振动的声波传导到远处.气传声是指低频噪音通过空气直接传播到各处.驻波是指低频噪音在传播过程中经过多次反射形成驻波,低频噪音在波腹中的振幅最强,对人的健康危害最重.针对贵单位实际情况需对发电机及墙体做降噪处理,见以下具体分析及方案:二柴油发电机组噪声的发生及解决方法:根据柴油发电机组的工作原理,其噪声的产生非常复杂,从产生的原因和部位上来分:1、排气噪声;2、机械噪声;3、燃烧噪声;4、冷却风扇和排风噪声;5、进风噪声;6、发电机噪声.下边分别就这六部分作一说明:1、排气噪声:排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,是发动机噪声中能量最大,成分最多的部分.比进气噪声及机体辐射的机械噪声要高得多,是发动机总噪声中最主要的组成部分.它的基频是发动机的发火频率.排气噪声的主要成分有以下几种:周期性的排烟引起的低频脉动噪声、排烟管道内的气柱共振噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声、高速气流通过气门间隙及曲折的管道时所产生的噪声、涡流噪声以及排烟系统在管道内压力波激励下所产生的再生噪声等,随气流速度增加,噪声频率显着提高.2、机械噪声:机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的,其中最为严重的有以下几种:活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声.柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处,然后再通过地面的辐射形成噪声.这种结构噪声传播远、衰减少,一旦形成很难隔绝.3、燃烧噪声:燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声.在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的,但是,发动机结构中大多数零件的钢性较高,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,因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出,而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出.4、冷却风扇和排风噪声:机组风扇噪声是由涡流噪声和旋转噪声组成的,旋转噪声由风扇的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产生的,由于气体的粘性引起的旋涡流,辐射一种非稳定的的流动噪声.排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声均是通过排风的通道辐射出去的.5、进风噪声:柴油发电机组在正常工作的时候需要有足够的新风供应,一方面保证发动机的正常工作,另一方面要给机组创造良好的散热条件,否则机组无法保证其使用性能.机组的进风系统基本包括进风通道和发动机本身的进气系统,机组的进风通道必须能够使新风顺畅的进入机房,同时机组的机械噪声、气流噪声也可以通过这个进风通道辐射到机房外面.6、发电机噪声:发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声,以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声.根据以上对柴油发电机组的噪声分析.一般对于发电机组的噪声采用以下两种处理方法:柴油机房进行降噪声处理或者采购时采用防音型机组其噪声在80db---90db.机房降噪需要对以上的噪声产生原因分别作处理,主要有以下方法:1、首先是用减震器和胶垫:它是解决电力发电机噪声在固体中传播的最好方案.同时也是最节省费用的方案.并将连接电线加装软接头连接,使用电缆及母线软接,有效减弱发电机噪音通过高、低压连接电缆、母线向大楼的屋架结构传播,具体方法如图示:2、墙面和吊顶:为减少室内的反射混响声,内壁及天花板上需采用隔音板进行装饰.隔音板内部填充有多孔性吸音材料,该材料的孔眼面积至少占总面积的20%-25%,板壁为微穿孔铝板,开孔率为10%-20%.采用复合阻性吸声原理,使室内的声波经铝合金孔板衰减后在精细玻璃纤维棉中被吸收.对室内墙面、吊顶敷设吸音棉和铝合金吸音孔板装饰扣板6006006,以降低室内产生的反射混响声,将剩余的变压器噪音消失在室内.吊顶降噪吸声距顶300MM,四面墙面降噪吸声做到地面,如图示:吸声吊顶做法:吸声墙体做法:3、防火门隔音的改造:为提高防火门的隔音效果,在防火门的内部贴一层进口隔音棉,在防火门的下端加一门槛,并在防火门四周用密封胶条做密封处理,以减小噪声从门传出.4、安装二级消音器:排烟系统在原有一级消音器的基础上安装特制二级消音器,可以保证机组排烟噪声的有效控制.排烟管长度超过10米就要加大管径,以减少发电机组排气背压,以改善发电机组的噪声及背压.5、进排风降噪:排气噪声消减直接利用排气消声器;排风、进气噪声利用进排风消音间;对室内砖墙的特殊加工甚至内墙铺设隔音片,配置室内防音门有效隔断机械、等噪声的对外传播;利用隔音墙等措施保证控制室工作环境.在其室内做墙面吊顶消音.具体的操作方法如下:这部分我们设计了良好的排风吸音通道,在排风口处设计一个排风消声道,并在排风消声道内及四周做吸音处理.消声道上留一排风口,使热风从排风口排出.当气流通过时,声波便引起孔隙中的空气和细小纤维的振动.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.同样进风通道也采用相同的降噪声方法,从进风消声通道将新风引进室内.并在进风口处加装防鼠、防异物百叶窗,在室内进风通道墙体内口及四周做吸音处理.机房降噪一般要求机房内有足够的空间,假如用户不能提供一个足够面积的机房,降噪的效果就会大受影响.既能保证控制噪声、又能使发电机组的正常工作,必须在机房内设置进风通道、排风通道及工作人员的操作空间.三治理效果1、安全防火;所有材料均为非易燃易爆品.2、发电机输出功率不受损3、噪音达标:1经过治理后,达到2类环境功能区环境噪声限值白天≤60分贝.2按GB3096-2008声环境质量标准测量.总之,本方案既能有效地降低发电机所产生的环境噪声,又能满足室内的低频反复折射所产生的噪声及室内空气流通.综合控制的核心是等隔离声概念, 即用一封闭的围护结构将机组与外界隔离开来,减少声源对外的声辐射.室内墙面设计为贴吸音棉,同时用吸音扣板吊顶,经过这样的吸声处理后既增加了围护结构的隔声量,又可降低室内的混响.对于发电机噪声中的高频噪声,因其波长短,采用阴挡的方式即可达到目的.由于发电机所产生的噪声单纯靠阻挡不能达到满意效果,因此需对室内墙面做消声结构处理.经过以上这些处理,使噪声在保证发电机正常工作的同时满足相应的环保标准要求.附件1:720KW柴油发电机组发电机房噪音综合治理材料清单720KW柴油发电机组发电机房噪音综合治理材料清单重庆XXX机电设备有限公司 2014年3月10日。
柴油机组发电机房的降噪的施工组织设计(可编辑)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX柴油发电机房降噪施工组织设计设计单位:XXXXXXXXXXXXXXXXX建设单位:设计编号:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX二〇一三年XX月第一章编制依据及采用标准1.1编制依据XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX设计图。
国家及地方有关文件规定。
1.2采用规程、规范、技术标准和图集中华人民共和国国家标准«城市区域环境噪声标准»有关设计标准.设计规范.设计手册。
发电机房建筑设计标准图集及现场实际情况91SB1、91SB2、91SB3、91SB4、91SB6、X1《建筑设备安装通用图集》1.2.5 DBJ01-26-96《建筑安装分项工程施工艺规程》(第三分册)1.2.6 DBJ01-51-2000 《建筑安装工程资料管理规程》第二章工程概述本工程主要项目为柴油发电机房噪声治理工程,噪声治理要求为发电机房整体降噪达到国家标准。
第三章质量目标和综合管理措施3.1工期目标随工程总体进度,按期实施安装项目3.2质量目标合同范围内全部工程的所有功能符合设计要求。
分项、分部单位工程质量全部达到国家有关质量检验评定标准和国家现行施工及验收规范要求。
3.3安全目标达到全员无人身重大伤亡事故,年度轻伤频率控制在1‰左右。
3.4文明施工目标达到XXXXXXXXXXXXXX文明安全工地标准。
3.5质量保证措施本工程的施工全过程采用ISO-9001质量保证体系的标准,建立健全本工程《质量管理制度》,对工程的全过程实行有效的质量控制。
严格执行有关施工与验收规范、规程等技术法规,严禁颠倒工序,减少质量通病。
严格执行上级有关质量管理制度以及工程部所制定的《质量管理制度》。
实行生产质量责任制,贯彻谁施工谁负责质量,谁主管谁负责质量的原则。
柴发机房降噪工程方案1. 项目背景柴油发电机是一种重要的备用电力设备,在许多领域都有广泛的应用,如工业生产、商业建筑、医疗机构、农村电网等。
然而,柴油发电机在运行过程中会产生噪音,给周围环境和人员带来不便和影响。
为了保障周围居民的生活质量和环境的安静,降低发电机房噪音对周边环境和人员的影响已成为亟待解决的问题。
2. 目标本项目旨在通过合理的工程设计和科学的技术手段,降低柴油发电机房的噪音水平,保证周围环境的舒适度和安静度,充分满足相关法律法规的要求。
3. 分析与评估3.1 噪音源分析柴油发电机房的噪音主要来自发电机组本身的振动和排气。
在运行时,发电机组会产生振动和轰鸣声,并且排气管道的排气声音也会造成一定的噪音。
3.2 噪音传播路径分析噪音在环境中的传播主要经由空气传导而来,同时也会通过建筑物的传导引入室内。
另外,地面的反射和围栏等结构也会对噪音的传播产生一定的影响。
3.3 环境评估通过对周边环境的调研和评估,发现柴油发电机房的噪音对周围居民、工作人员和环境产生了一定的影响,已经超出了相关法律法规的限制标准。
4. 降噪方案设计4.1 机房隔声处理在机房内部设置吸音板,以减少噪音的反射和传播。
吸音板可以采用临时装置的方式进行固定,也可以选用门、窗等位置进行安装,既不影响机房的正常运行,又能有效降低噪音。
4.2 排气处理采用排气消声器或消音器进行装置,减少排气管道产生的噪音。
消音器的选型应根据发电机组的排气量和排气温度来进行合理选择。
4.3 隔声罩在发电机组周围设置隔声罩,通过声学材料的隔声效果,降低噪音的传导和传播。
同时,隔声罩应考虑到通风和散热等因素,以确保发电机组的正常运行。
4.4 环境隔离通过设置围栏、绿化带等结构隔离,减少噪音对周围环境和人员的影响。
围栏和绿化带可以有效地吸收和反射噪音,减少其传播。
4.5 环境治理通过改善周围环境,提高环境对噪音的承载和耐受能力。
包括对地面的铺装、绿化带的设置以及周围建筑物的改造等。
发电机房降噪设计方案三篇第1条发电机房降噪设计方案 1 、概况发电机房位于独立建筑的地下室1+发电机房的出风口和进风口位于发电机房的侧壁,机组的排烟口也直接向外辐射。
在处理之前,发电机房运行期间产生的约110分贝的强噪声将不可避免地对周围环境造成污染. 2 、设计基准1、中华人民共和国环境保护法和噪声污染防治法;2、国家环境噪声标准(GB12348-19XX或GB 3096-93);3、国家环境噪声测量方法(GB 12349-19XX););4、污染源现场调查;5、用户提供的相关尺寸和要求。
三、设计原则1、在设计中,应遵循先进技术与合理经济相结合的原则,以实现先进技术、可靠性和最佳经济成本。
2、根据现场实际情况,制定先进合理的综合治理方案,力求治理效果稳定,治理成本经济,不影响设备的正常运行和管理运行,易于维修和维护。
3、设计始终贯彻对用户负责的原则,充分考虑发电机组的运行温度,防止损耗、使用寿命等综合因素,确保发电机组处于良好的运行状态。
四、设计方案表明,柴油发电机组是一台声源数量最多的复杂机器。
每个声源对总噪声的影响是不同的,取决于结构类型和设置的大小、运行条件。
正常情况下,机组的各种噪声大致按以下顺序排列:排气噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。
降噪设计的基本思想是首先找出各种声源的最大噪声成分及其频率特性,并采取相关的技术措施,尽可能将各声源的噪声水平降低到大致相同的水平。
其中,容易减少的噪声源可以再减少一点。
噪声还应结合其他技术要求考虑(如对机组输出功率的影响、降噪成本等具体因素)。
排气噪声控制排气噪声是发动机噪声中能量和成分最大的部分。
它的基频是发动机的点火频率,它应该显示基频及其高次谐波在整个排气噪声谱中的延伸。
噪声成分主要有:a .周期性排气引起的低频脉动噪声;b .排气管中的空气柱共振噪声;气缸的亥姆霍兹共振噪声;d .高速气流通过排气阀和弯管的环形间隙时产生的喷射噪音。
柴油发电机组机房的低噪声工程设计在柴油发电机组机房的低噪声工程设计中,需要考虑以下几个关键点:隔音材料的选择与使用、通风系统的设计、振动控制及隔断设计。
一、隔音材料的选择与使用在机房的内部墙壁、天花板和地板等位置,需要选用高效的隔音材料进行包裹。
一般来说,常见的隔音材料有:1.吸音棉:吸音棉可以有效地吸收噪声并降低回音。
在机房内墙壁、天花板和机箱内部都可以使用吸音棉。
2.隔音板:隔音板是一种由吸音材料和隔音隔板组成的复合材料,可以将声音隔离,并且可以选择适当的厚度来实现良好的隔音效果。
3.吸音板:吸音板是一种具有隔音功能的板材,表面通常平整,并且能够在一定程度上吸收噪声。
在选择隔音材料时,需要根据机房的具体情况和设计要求来确定使用材料的种类和数量,并且要确保所选材料的防火性能符合相关要求。
二、通风系统的设计1.增加通风口的数量和位置:在机房的墙壁和天花板上设置通风口,以增加室内外空气的交流和流通。
2.安装风机:在通风口的位置设置风机,以增加室内的空气流动,并提高通风效果。
3.设置排气扇:安装排气扇可以将室内的废气排到室外,减少废气对机房内部的影响。
通风系统的设计要充分考虑噪声控制,选择低噪声的通风设备,并通过合理的布局和隔音手段来降低噪声的传播。
三、振动控制及隔断设计1.安装减振器:在发电机组底座和机房之间安装减振器,减少振动的传递。
2.选择减震材料:在发电机组底座和地面之间使用减震垫,可以减少振动对地面的传播,并降低机房内的噪音。
3.分离机房和其他设备:机房应尽可能与其他设备隔离,避免振动的传递和噪音的扩散。
振动控制及隔断设计需要充分考虑噪声控制的需求,选择适当的隔断材料和减震措施,并确保其能够有效降低振动和噪声。
综上所述,柴油发电机组机房的低噪声工程设计需要考虑隔音材料的选择与使用、通风系统的设计、振动控制及隔断设计等方面。
在设计过程中,应根据具体机房的情况,结合相关标准和规范,采取合理的措施来降低噪声,提供一个低噪声的工作环境。
【关键字】设计柴油发电机房降噪治理工程项目设计方案一、前言柴油发电机组机房的隔音降噪设计、治理是噪声与振动控制领域较为常见的治理项目;柴油发电机组运行时,通常会产生95~128db(a)的污染声源。
如果不采取必要的降噪措施,机组的运行将对周围环境造成严重损害。
为了保护和改善环境质量,必须对其进行控制。
二、噪声源分析柴油发电机组的噪声源主要来自机械运转、排气和燃烧、冷却风扇和进风排风、发电机、地基振动的传递等:1.排气。
排气是一种高温、高速的脉动气流,是发动机中能量最大的一种,其可达100db以上,是发电机组噪音的最主要的组成部分。
机组工作时产生的废气通过简易排气管直接排出,并且随气流速度增加,频率也显著提高,这样对周围环境及邻近居民的生活、工作造成严重的影响。
2.机械和燃烧。
机械主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的。
它具有传播远、衰减少的特点。
燃烧是柴油在燃烧过程中产生的结构振动和。
3.冷却风扇和排风。
机组冷却风扇高速旋转所产生的气流和涡流,会产生噪音并通过排风通道传播出去,从而对环境造成污染。
4.进风。
进风通道的作用是使大量新鲜空气顺畅的进入机房,保证机组的正常工作及提供良好的散热条件。
但同时机组的噪音也会通过这个进风通道辐射到机房外面,因而造成噪声污染。
5.发电机。
发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声,以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。
6.地基振动的传递。
机组的机械振动可通过地基远距离传播到室外各处,然后通过建筑结构和地面再辐射。
三、方案设计指导思想:1.突出以人为本的设计理念,保护员工的身心健康。
2.达到环境噪声、厂界噪声及室内噪声目标要求。
3.钢架结构及维护结构设计满足耐久年限、屋面载荷等要求,且可二次重复使用。
4.降噪、排烟、通风设计工艺先进、结构合理、安全可靠、便于施工及设备检修。
四、设计依据及执行标准:1.GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》2.GB3096-2008《声环境质量标准》3.GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》4.GB50016-2009《建筑设计防火规范》5.GB50017-2003《钢结构设计规范》6.GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》7.GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》8.GB/T18883-2002《室内空气质量标准》五、机房降噪的治理设计:柴油发电机房降噪治理的原则是在确保机组通风条件即不降低输出功率的前提下,采用高效吸音材料和降噪消声装置对进、排风系统进行处理,使之达到国家标准。
柴油发电机房的降噪措施随着人们对环境噪音的敏感性增加,对于柴油发电机房的降噪问题也变得越来越重要。
柴油发电机房通常是工业或商业用途中的关键设备,但其噪音也可能对周围环境和人们的生活造成干扰和影响。
因此,采取适当的降噪措施对于确保机房运行的同时减少噪音是至关重要的。
一、机房位置的选择机房的位置选择是降噪措施中的第一步。
应尽量将机房远离敏感区域,如住宅区、学校等。
此外,机房的建筑布局也应尽量避免直接将噪音传播到周围环境,例如通过合理设置机房的进出口等。
二、隔音材料的应用在机房建筑中使用隔音材料是有效降低噪音的常用措施。
隔音材料可以用于机房内墙、天花板和地板等部位,以减少噪音的传播。
常用的隔音材料包括吸音板、隔音玻璃、隔音窗帘等。
合理选择和使用这些隔音材料有助于降低机房噪音水平。
三、发电机排气系统的优化柴油发电机的排气系统也是产生噪音的重要源头之一。
通过优化排气系统的设计和使用消音器可以有效降低发电机排气产生的噪音。
合理选择消音器的种类和规格可以达到降噪的目的。
四、机房通风系统的改进机房内的通风系统对于降低噪音也起到一定的作用。
通过合理设计通风系统,可以减少机房内空气流动产生的噪音。
此外,还可以考虑使用隔音风管和降噪风机等设备,进一步减少通风系统带来的噪音。
五、机房设备的维护和管理定期维护和管理机房设备对于降低噪音水平也是至关重要的。
机房设备的磨损或故障可能导致噪音增加,因此及时维修和更换设备是必要的。
此外,合理安排机房设备的运行时间和负荷,可以减少噪音的产生。
六、噪音监测和评估对机房噪音进行监测和评估是降噪措施的关键环节。
通过监测噪音水平和频谱分布,可以了解机房噪音的特点和来源,从而采取有效的降噪措施。
定期进行噪音评估也有助于监测降噪效果,及时调整和改进降噪措施。
柴油发电机房的降噪措施是一个综合性的工程,需要从机房位置的选择、隔音材料的应用、发电机排气系统的优化、机房通风系统的改进、机房设备的维护和管理等多个方面进行综合考虑。
柴油发电机组机房的低噪声工程设计一. 引言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。
国家标准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。
科泰公司通过采用高效吸音材料,用先进生产工艺工业化生产的降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行了降噪处理,确保机组在满足通风条件,也即不降低输出功率的前提下,完全满足了国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、设计思路柴油发电机组是多发声源的复杂机器,随着机组结构型式和尺寸、运转工况的不同,各个发声源对总噪声的影响是不同的,一般情况下,机组各类噪声大致按如下顺序排列:排气噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。
降噪设计的基本思路是:首先查明各种声源中的最大噪声成分及其频率特性,采取有关技术措施,将各声源的噪声级尽量降低到大致相同的水平,其中容易降低的噪声源可以降低的多一些,降噪还要和其他技术要求(如对机组输出功率的影响、降噪成本等多种具体因素)综合起来考虑。
下面按照各类噪声源分别说明降噪的技术措施:1. 排气噪声的控制排气噪声是发动机噪声中能量最大,成分最多的部分。
它的基频是发动机的发火频率,在整个的排气噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。
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;b. 排气管道内的气柱共振噪声;c. 气缸的亥姆霍兹共振噪声;d. 高速气流通过排气门环隙及曲折的管道时所产生的喷注噪声。
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。
2)抗性消声器(即我们平时称呼为住宅型消声器)是利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合,借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用,达到衰减噪声的目的。
其消声效果,与管道形状、尺寸和结构有关。
一般选择性较强,适用于窄带噪声和低、中频噪声的消减。
机组排气系统的降噪处理:我们一般利用一个波纹减震节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合,有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。
同时,对排气管道进行隔热隔音包扎,也能改善机组的运行环境和由排气管引起的噪声。
2. 机械噪声和燃烧噪声的控制机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的,其中最为严重的有以下几种:a. 活塞曲柄连杆机构的噪声(主要为高频噪声);b. 配气机构的噪声(主要为低、中频段噪声);c. 传动齿轮噪声(噪声谱是一种连续而宽广的频谱);d. 不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。
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有效办法:一、是对机组进行隔震处理,机组的隔震一般采用高效减震胶垫,现在这一部分技术已经非常成熟。
经过隔震处理,机组表面的震动被有效隔断。
二、是在噪声的传播通道上进行降噪处理,减少声源对外的辐射,个别对噪声指标控制特别严的机房还要在内墙和天花粘贴高效吸音材料,使噪声源在传出机房前已被有效衰减以提高机房的降噪效果。
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有效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处理。
对机组的进气通道,则要从风道的设计,隔音材料的选用等方面进行综合控制。
其基本思路是:a. 进风净面积符合设计规范,以保证发动机的进气系统和机组的冷却系统有足够的新鲜空气吸入;b. 进风通道需经吸声处理,一般采用进风百叶窗+ 导风槽+ 消声挡板的组合,如果有充足的空间,也可采用进风百叶窗+降噪箱的组合。
三、设计指导原则在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最低进、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有效面积,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最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。
四、设计计算:1.排风口面积a排(m2)a 排= k·s 水箱(m2)式中s水箱为水箱净面积,k为风阻系数,k值见表12.进风口面积粗计算a进≈1.2·a排(m2)3.进风量计算q进= a进·v风·k-1(m3/s)式中q进为进风量a进为粗算的进风口面积(m2)v风为风速(m3/s),一般取3级风的风速平均值4.4(m/s) 进行计算风速表见表2(最强风速不应超过8m/s)4.进、排风降噪箱风道长l风l风= c式中c为常数,其值与降噪效果有关,c值见表35.排气背压的计算1)排气系统背压p(kpa)在进行排气系统计算时,可先作这样的设定:机组标准配置的波纹避震节、工业型消声器等同于同管径的直管,弯头折算成直管当量长度,把以上三项和连接直管的长度相加后用排气管背压的计算公式计算背压,可使整个计算简化,并不失计算精度,消声器背压的计算特指住宅型消声器的计算。
p =(p排+ p消)≤〔p〕p排为排气管的背压(kpa)p消为消声器的背压(kpa)[p]为系统许用背压值(kpa)表1:风阻系数附加物k无降噪箱 1防鼠网 1.05~1.1百叶窗 1.2~1.5降噪箱 3降噪箱+防鼠网 3.05~3.1降噪箱+百叶窗 3.2~3.5表3:c值db(a) c(mm)70 160065 180060 2000表2:风速表风级名称风速(m/s)0 无风0~0.21 软风0.3~1.52 轻风1.6~3.33 微风3.4~5.44 和风5.5~7.95 清劲风8.0~10.76 强风10.8~13.87 疾风13.9~17.18 大风17.2~20.79 烈风20.8~24.410 狂风24.5~28.411 暴风28.5~32.612 飓风32.7~36.9表4:直管当量长度表管径(英寸)45度弯头(m/每个弯头)90度弯头(m/每个弯头)3.5 0.57 1.334 0.65 1.525 0.81 1.906 0.98 2.287 1.22 2.708 1.39 3.0410 1.74 3.812 2.09 4.5614 2.44 5.322)p 排=6.32 l×q2 × 1d5 t+273式中:l为直管当量总长度(m)见表4q为排气流量(m3/s)d为排气管直径(m)t 为排气温度(℃)3)消声器背压p消的计算先计算消声器的管流速v管v 管= q(m3/s)(m/s)a 管(m2)式中a管为消声器排烟口的截面积,用计算出的管流速值从图1(流速/阻力曲图)查出消声器的阻力值f阻,则排气背压p消= f阻(毫米水柱)×673 (毫米水柱)t+273五、计算示例:机组kv275e、发动机tad740ge:住宅型消声器6″(排烟口截面积为0.0214m2,排气量41.8m3/min=0.697m3/s ,见volvo 销售手册)计算消声器的管流速:v 消= q(m3/s)= 0.697 =32.55(m/s)a 消(m2)0.0214查图1:流速/阻力曲线图,得消声器的阻力值f阻=90(毫米水柱)计算消声器的背压:p消= f阻(毫米水柱)×673×9.8×10-3 t=540℃(见volvo销售手册) t+273 = 90×673×9.8×10-3 =1.055(kpa) 540+273计算排气管的背压:假如在住宅型消声器前面有一工业型消声器,一波纹管避震节,2个90°弯头,总长度3米,管径φ108 ,其背压为p排1,则当量长度l1=3+2×1.52=6米(见表4)p排1= 6.32×l1(米)×q2(m3/s)× 1 ×10-3 d15(米)t+273 = 6.32×6×0.6972 × 1 ×10-3 =1.54(kpa) 0.1085 540+273再假如在住宅型消声器后面有排气管30米,弯头5个,管径φ165 ,则当量长度l2=30+5+2 .28=41.4(米)p排2= 6.32×l2(米)×q2(m3/s)× 1 ×10-3 d25(米)t+273 = 6.32×41.4×0.6972 × 1 ×10-3 =1.28(kpa) 0.1655 540+273排气管的总背压:p排=p排1+p排2=1.54+1.28=2.82(kpa)排气系统的背压:p=p排+p消=2.82+1.055=3.875(kpa)系统的许用背压值[p]=10(kpa)最后得出:p=3.875≤[p]=10(kpa)六、结语柴油发电机组机房经过低噪音工程处理以后一般能达到60db(a)的水平,随着降噪工程技术的不断进步和新型高校吸音材料的应用,柴油发电机组工作时噪声扰人的事实将成为历史。