柴油發(fā)電機(jī)組噪聲控制
2018-11-21
柴油發(fā)電機(jī)組噪聲是一種環(huán)境污染源。它是由多種聲源構(gòu)成的,主要為空氣動(dòng)力噪聲和表面輻射噪聲。當(dāng)前社會(huì)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高,如何有效地控制其噪聲污染是一項(xiàng)有難度,同時(shí)又具有很大推廣價(jià)值的工作。在實(shí)際工作中,我們采用控制油機(jī)房噪音外泄和綜合治理,若結(jié)合油機(jī)房結(jié)構(gòu)的調(diào)整,治理工作將更加簡(jiǎn)單化。為了做好這項(xiàng)工作,首先我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組噪聲的構(gòu)成進(jìn)行了分析。
1.聲源分析
柴油機(jī)噪聲是一個(gè)由多種聲源構(gòu)成的復(fù)雜聲源,按照噪聲輻射方式,柴油機(jī)噪聲可以分為空氣動(dòng)力噪聲和表面輻射噪聲。按照產(chǎn)生的機(jī)理,柴油機(jī)表面輻射噪聲又可以分為燃燒噪聲和機(jī)械噪聲。其中空氣動(dòng)力噪聲為主要噪聲源。
1.1空氣動(dòng)力噪聲
空氣動(dòng)力噪聲是由于氣體的非穩(wěn)定過(guò)程,即由氣體的擾動(dòng)以及氣體與物體的相互作用而產(chǎn)生的。直接向大氣輻射的空氣動(dòng)力噪聲包括:進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲。
1.2表面輻射噪聲
燃燒噪聲和機(jī)械噪聲很難嚴(yán)格區(qū)分,通常將由于氣缸內(nèi)燃燒所形成的壓力振動(dòng)通過(guò)缸蓋、活塞-連桿-曲軸-機(jī)體向外輻射的噪聲稱之為燃燒噪聲。將活塞對(duì)缸套的撞擊,正時(shí)齒輪、配氣機(jī)構(gòu)、噴油系統(tǒng)等運(yùn)動(dòng)件之間的機(jī)械撞擊振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲叫做機(jī)械噪聲。一般直噴式柴油機(jī)燃燒噪聲要高于機(jī)械噪聲,而非直噴式柴油機(jī)的機(jī)械噪聲則高于燃燒噪聲,但是低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)燃燒噪聲都高于機(jī)械噪聲。
2.噪聲控制措施
2.1空氣動(dòng)力噪聲控制
2.1.1進(jìn)氣噪聲控制
一般發(fā)動(dòng)機(jī)均裝有空氣濾清器,進(jìn)氣噪聲即可有較大衰減,成為次要聲源。而當(dāng)其它聲源得到進(jìn)一步控制后,進(jìn)氣噪聲有可能成為主要聲源,這時(shí)需考慮采用性能良好的進(jìn)氣消聲器,通常進(jìn)氣消聲器要和空氣濾清器結(jié)合,進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),既能滿足進(jìn)氣和濾清方面的要求,又可使進(jìn)氣噪聲得到有效的控制。
2.1.2排氣噪聲控制
控制排氣噪聲有效的方法是在原有一級(jí)消音器的基礎(chǔ)上安裝特制二級(jí)消音器,可以保證機(jī)組排氣噪聲的有效控制。排煙管長(zhǎng)度超過(guò)10米就要加大管徑,以減少發(fā)電機(jī)組排氣背壓。
2.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲的控制
發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲(燃燒噪聲和機(jī)械噪聲)的控制要受到發(fā)動(dòng)機(jī)性能方面的種種限制,從技術(shù)角度講難度很大,且降噪量有限。實(shí)踐表明,在結(jié)構(gòu)上采取措施可以一定幅度地降低發(fā)動(dòng)機(jī)的表面輻射噪聲,從而降低整機(jī)噪聲??刂频幕敬胧┦窃黾咏Y(jié)構(gòu)剛度和阻尼,使得在同樣的激振力作用下減少結(jié)構(gòu)表面響應(yīng)。與此同時(shí),減少輻射噪聲的表面面積,也是控制輻射噪聲的有效措施。
3.綜合控制思路
通常一臺(tái)500KW進(jìn)口機(jī)組,機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲可達(dá)105~108分貝。在不經(jīng)過(guò)治理的情況下,機(jī)房外環(huán)境噪聲為70~80分貝左右。目前我國(guó)在考核環(huán)境噪聲是否達(dá)標(biāo)時(shí)采用《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》或《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》,在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)不同區(qū)域有不同的噪聲限值。一般在城區(qū)多為一類區(qū),限值標(biāo)準(zhǔn)晝間為55分貝,夜間為45分貝;在郊區(qū)多為二類區(qū)域,相應(yīng)的限值標(biāo)準(zhǔn)晝間為60分貝,夜間50分貝。
在實(shí)際工作中,優(yōu)秀的方案是既能有效地降低環(huán)境噪聲,又能滿足機(jī)房?jī)?nèi)的空氣流動(dòng),滿足發(fā)電機(jī)組運(yùn)行需要的空氣流量,以保障機(jī)組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧牲油機(jī)房?jī)?nèi)的空氣流量會(huì)造成油機(jī)表面冷卻不均勻,減少油機(jī)的發(fā)電容量,影響正常使用。根據(jù)機(jī)房來(lái)確定相應(yīng)的控制方案,這其中應(yīng)考慮機(jī)房所在區(qū)域的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式及油機(jī)機(jī)型、功率、冷卻風(fēng)量等因素。綜合控制的核心是等隔聲概念,即用一封閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)將機(jī)組與外界隔離開(kāi)來(lái),減少聲源對(duì)外的聲輻射。機(jī)房與外界相通而預(yù)留的通道(如冷卻風(fēng)扇出口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣出口、機(jī)房通風(fēng)換氣口等)必須設(shè)計(jì)成消聲通道,其插入損失也應(yīng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量相當(dāng)。油機(jī)房室內(nèi)墻面設(shè)計(jì)為貼吸音板,同時(shí)用吸音板吊頂,經(jīng)過(guò)這樣的吸聲處理后既增加了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量,又可降低油機(jī)房?jī)?nèi)的混響聲。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中的高頻噪音,因其波長(zhǎng)短,采用阻擋的方式即可達(dá)到目的。由于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲單純靠阻擋不能達(dá)到滿意效果,因此消聲通道應(yīng)選用阻抗復(fù)合結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)以上這些處理,使機(jī)房噪聲都可在保證機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下滿足相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。