【正文】 柴油發(fā)電機(jī)組降噪解決方案柴油發(fā)電機(jī)組是一種把燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)電一體化設(shè)備，在現(xiàn)代化程度日益提高的今天，特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展，設(shè)備對(duì)于電力供應(yīng)可靠性的要求也日益增強(qiáng)，因?yàn)閡ps電源存在供電時(shí)間短的問題。這樣就使得柴油發(fā)電機(jī)組有了廣闊的發(fā)展空間，但是柴油發(fā)電機(jī)組在為人們提供便利的同時(shí)，也因?yàn)闄C(jī)組的噪聲直接影響著人們的身體健康、工作和生活。隨著人們對(duì)環(huán)境要求的逐漸提高，如何解決并克服上述問題就成為柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用和發(fā)展的關(guān)鍵，在這里我們著重介紹一下柴油發(fā)電機(jī)組噪聲的發(fā)生及解決方法。 根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組的工作原理，其噪聲的產(chǎn)生非常復(fù)雜，從產(chǎn)生的原因和部位上來分：排氣噪聲；機(jī)械噪聲；燃燒噪聲；冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)噪聲；進(jìn)風(fēng)噪聲；發(fā)電機(jī)噪聲。 下邊分別就這六部分作一說明： 排氣噪聲： 排氣噪聲是一種高溫、高速的脈動(dòng)性氣流噪聲，是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中能量最大，成分最多的部分。比進(jìn)氣噪聲及機(jī)體輻射的機(jī)械噪聲要高得多，是發(fā)動(dòng)機(jī)總噪聲中最主要的組成部分。它的基頻是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率。排氣噪聲的主要成分有以下幾種：周期性的排煙引起的低頻脈動(dòng)噪聲、排煙管道內(nèi)的氣柱共振噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、高速氣流通過氣門間隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噪聲、渦流噪聲以及排煙系統(tǒng)在管道內(nèi)壓力波激勵(lì)下所產(chǎn)生的再生噪聲等，隨氣流速度增加，噪聲頻率顯著提高。 機(jī)械噪聲： 機(jī)械噪聲主要是發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受氣體壓力和運(yùn)動(dòng)慣性力的周期變化所引起的震動(dòng)或相互沖擊而產(chǎn)生的，其中最為嚴(yán)重的有以下幾種：活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)的噪聲、配氣機(jī)構(gòu)的噪聲、傳動(dòng)齒輪的噪聲、不平衡慣性力引起的機(jī)械震動(dòng)及噪聲。柴油發(fā)電機(jī)組強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)可通過地基遠(yuǎn)距離傳播到室外各處，然后再通過地面的輻射形成噪聲。這種結(jié)構(gòu)噪聲傳播遠(yuǎn)、衰減少，一旦形成很難隔絕。 燃燒噪聲： 燃燒噪聲是柴油在燃燒過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)震動(dòng)和噪聲。在汽缸內(nèi)燃燒噪聲聲壓級(jí)是很高的，但是，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中大多數(shù)零件的鋼性較高，其自振頻率多處于中高頻區(qū)域，由于對(duì)聲波傳播頻率響應(yīng)不匹配，因?yàn)樵诘皖l段很高的汽缸壓力級(jí)峰值不能順利地傳出，而中高頻段的汽缸壓力級(jí)則相對(duì)易于傳出。 冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)噪聲： 機(jī)組風(fēng)扇噪聲是由渦流噪聲和旋轉(zhuǎn)噪聲組成的，旋轉(zhuǎn)噪聲由風(fēng)扇的葉片切割空氣流產(chǎn)生周期性擾動(dòng)而引起；渦流噪聲是氣流在旋轉(zhuǎn)的葉片截面上分離時(shí)產(chǎn)生的，由于氣體的粘性引起的旋渦流，輻射一種非穩(wěn)定的的流動(dòng)噪聲。排風(fēng)噪聲、氣流噪聲、風(fēng)扇噪聲、機(jī)械噪聲均是通過排風(fēng)的通道輻射出去的。 進(jìn)風(fēng)噪聲： 柴油發(fā)電機(jī)組在正常工作的時(shí)候需要有足夠的新風(fēng)供應(yīng)，一方面保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，另一方面要給機(jī)組創(chuàng)造良好的散熱條件，否則機(jī)組無法保證其使用性能。機(jī)組的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)基本包括進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動(dòng)機(jī)本身的進(jìn)氣系統(tǒng)，機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道必須能夠使新風(fēng)順暢的進(jìn)入機(jī)房，同時(shí)機(jī)組的機(jī)械噪聲、氣流噪聲也可以通過這個(gè)進(jìn)風(fēng)通道輻射到機(jī)房外面。 發(fā)電機(jī)噪聲： 發(fā)電機(jī)噪聲包括定子和轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)脈動(dòng)引起的電磁噪聲，以及滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。 根據(jù)以上對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲分析。一般對(duì)于發(fā)電機(jī)組的噪聲采用以下兩種處理方法： 油機(jī)房進(jìn)行降噪聲處理或者采購時(shí)采用防音型機(jī)組（其噪聲在80db90db）。 機(jī)房降噪需要對(duì)以上的噪聲產(chǎn)生原因分別作處理，主要有以下方法： 進(jìn)排風(fēng)降噪：機(jī)房的進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道分別做隔音墻體，進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置消音片。在通道內(nèi)有一段距離進(jìn)行緩沖，這樣就能降低聲源從機(jī)房?jī)?nèi)向外輻射的強(qiáng)度。 控制機(jī)械噪聲：機(jī)房?jī)?nèi)頂部和四周墻上鋪設(shè)吸聲系數(shù)高的吸、隔聲材料，主要用來消除室內(nèi)混響，降低機(jī)房?jī)?nèi)聲能密度及反射強(qiáng)度。為防止噪聲通過大門向外輻射，設(shè)置放火隔音鐵門。 控制排煙噪聲：排煙系統(tǒng)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)組排煙噪聲的有效控制。排煙管長(zhǎng)度超過10米就要加大管徑，以減少發(fā)電機(jī)組排氣背壓。以上的處理可以改善發(fā)電機(jī)組的噪聲及背壓，通過降噪處理，機(jī)房?jī)?nèi)發(fā)電機(jī)組的噪聲在室外可以達(dá)到用戶的要求。 機(jī)房降噪一般要求機(jī)房?jī)?nèi)有足夠的空間，假如用戶不能提供一個(gè)足夠面積的機(jī)房，降噪的效果就會(huì)大受影響。既能保證控制噪聲、又能使發(fā)電機(jī)組的正常工作。因此必須在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道、排風(fēng)通道及工作人員的操作空間。柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房的低噪聲工程設(shè)計(jì) 一. 引言 柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生95110db(a)的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機(jī)組運(yùn)行的噪聲，將對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。為了保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，必須對(duì)噪聲進(jìn)行控制。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb1234890和gb1234990對(duì)環(huán)境噪聲的要求是：二類標(biāo)準(zhǔn)（適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)）晝間60db(a)、夜間50db(a)；三類標(biāo)準(zhǔn)（適用于工業(yè)區(qū)）晝間65db(a)、夜間55db(a)。通常按晝間60db(a)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低噪聲工程設(shè)計(jì)。 科泰公司通過采用高效吸音材料，用先進(jìn)生產(chǎn)工藝工業(yè)化生產(chǎn)的降噪消聲裝置對(duì)進(jìn)、排風(fēng)通道和排氣系統(tǒng)進(jìn)行了降噪處理，確保機(jī)組在滿足通風(fēng)條件，也即不降低輸出功率的前提下，完全滿足了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境噪聲的要求。公司在多年的設(shè)計(jì)施工實(shí)踐中形成了獨(dú)具一格的低噪聲工程設(shè)計(jì)規(guī)范。 二、 設(shè)計(jì)思路 柴油發(fā)電機(jī)組是多發(fā)聲源的復(fù)雜機(jī)器，隨著機(jī)組結(jié)構(gòu)型式和尺寸、運(yùn)轉(zhuǎn)工況的不同，各個(gè)發(fā)聲源對(duì)總噪聲的影響是不同的，一般情況下，機(jī)組各類噪聲大致按如下順序排列：排氣噪聲、燃燒噪聲或機(jī)械噪聲、風(fēng)扇噪聲、進(jìn)氣噪聲。降噪設(shè)計(jì)的基本思路是：首先查明各種聲源中的最大噪聲成分及其頻率特性，采取有關(guān)技術(shù)措施，將各聲源的噪聲級(jí)盡量降低到大致相同的水平，其中容易降低的噪聲源可以降低的多一些，降噪還要和其他技術(shù)要求（如對(duì)機(jī)組輸出功率的影響、降噪成本等多種具體因素）綜合起來考慮。 下面按照各類噪聲源分別說明降噪的技術(shù)措施： 1. 排氣噪聲的控制 排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中能量最大，成分最多的部分。它的基頻是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率，在整個(gè)的排氣噪聲頻譜中應(yīng)呈現(xiàn)出基頻及其高次諧波的延伸。 噪聲成分主要有以下幾種： a. 周期性的排氣所引起的低頻脈動(dòng)噪聲； b. 排氣管道內(nèi)的氣柱共振噪聲； c. 氣缸的亥姆霍茲共振噪聲； d. 高速氣流通過排氣門環(huán)隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噴注噪聲。 e. 渦流噪聲以及排氣系統(tǒng)在管內(nèi)壓力波激勵(lì)下所產(chǎn)生的再生噪聲形成了連續(xù)性高頻噪聲譜，頻率均在1000hz以上，隨氣流速度增加，頻率顯著提高。 排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的主要部分。其噪聲一般要比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)高1015db（a），是首先要進(jìn)行降噪控制的部分。消聲器是控制排氣噪聲的一種基本方法。正確選配消聲器（或消聲器組合）可使排氣噪聲減弱2030db（a）以上。 根據(jù)消聲原理，消聲器結(jié)構(gòu)可分為阻性消聲器和抗性消聲器兩大類： 1） 阻性消聲器（即我們平時(shí)稱呼為工業(yè)型消聲器）是利用多孔吸聲材料，以一定方式布置在管道內(nèi)，當(dāng)氣流通過阻性消聲器時(shí)，聲波便引起吸聲材料孔隙中的空氣和細(xì)小纖維的震動(dòng)。由于摩擦和粘滯阻力，聲能變?yōu)闊崮芏?，從而起到消聲作用? 2） 抗性消聲器（即我們平時(shí)稱呼為住宅型消聲器）是利用不同形狀的管道和共振腔進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，借助于管道截面和形狀的變化而引起的聲阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射和干涉作用，達(dá)到衰減噪聲的目的。其消聲效果，與管道形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般選擇性較強(qiáng)，適用于窄帶噪聲和低、中頻噪聲的消減。 機(jī)組排氣系統(tǒng)的降噪處理：我們一般利用一個(gè)波紋減震節(jié)、一個(gè)工業(yè)型消聲器和一個(gè)住宅型消聲器的組合，有效地隔斷了排氣震動(dòng)和排氣噪聲的傳播。同時(shí)，對(duì)排氣管道進(jìn)行隔熱隔音包扎，也能改善機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境和由排氣管引起的噪聲。 2. 機(jī)械噪聲和燃燒噪聲的控制 機(jī)械噪聲主要是發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受氣體壓力和運(yùn)動(dòng)慣性力的周期變化所引起的震動(dòng)或相互沖擊而產(chǎn)生的，其中最為嚴(yán)重的有以下幾種： a. 活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為高頻噪聲）； b. 配氣機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為低、中頻段噪聲）； c. 傳動(dòng)齒輪噪聲（噪聲譜是一種連續(xù)而寬廣的頻譜）； d. 不平衡慣性力引起的機(jī)械震動(dòng)及噪聲。 e. 燃燒噪聲是燃燒過程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)震動(dòng)和噪聲。在氣缸內(nèi)燃燒噪聲（尤其是低頻部分）聲壓級(jí)是很高的，但是，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中大多數(shù)零件的剛性較高，其自振頻率多處于中高頻區(qū)域，由于對(duì)聲波傳播頻率響應(yīng)不匹配，因而在低頻段很高的氣缸壓力級(jí)峰值不能順利地傳出，而中高頻段的氣缸壓力級(jí)則相對(duì)易于傳出。 控制機(jī)械噪聲和燃燒噪聲的有效辦法: 一、是對(duì)機(jī)組進(jìn)行隔震處理，機(jī)組的隔震一般采用高效減震膠墊，現(xiàn)在這一部分技術(shù)已經(jīng)非常成熟。經(jīng)過隔震處理，機(jī)組表面的震動(dòng)被有效隔斷。 二、是在噪聲的傳播通道上進(jìn)行降噪處理，減少聲源對(duì)外的輻射，個(gè)別