柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房降噪工程設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2023-11-04 點(diǎn)擊：169
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房降噪工程設(shè)計(jì)
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房降噪設(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多降一些。另外，降噪還要和其他技術(shù)要求綜合起來(lái)考慮，如對(duì)機(jī)組輸出功率的影響、降噪成本等多種具體因素。下面按照各類噪聲源分別說(shuō)明所采用的具體降噪措施。
（一）排氣噪聲的控制
排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的主要部分，也是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中能量最大、成分最多的部分。其基頻是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率，在整個(gè)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。
i．周期性的排氣所引起的低頻脈動(dòng)噪聲。
ii.排氣管道內(nèi)的氣柱共振噪聲。
ii.氣缸的赫姆霍茲共振噪聲。
iv.高速氣流通過(guò)排氣門環(huán)隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噴注噪聲。
v.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。
排氣噪聲一般要比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)噪聲高10～15db（a），是首先要進(jìn)行降噪控制的部分，采用消聲器是控制排氣噪聲的一種基本方法。正確選配消聲器（阻性、抗性或復(fù)合式消聲器，見(jiàn)本章第二節(jié)），可使排氣噪聲減弱20～30db（a）以上。
（二）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(guò)程中受氣體壓力和運(yùn)動(dòng)慣性力的周期變化所引起的振動(dòng)或相互沖擊而產(chǎn)生的，其中最為嚴(yán)重的機(jī)械噪聲有以下幾種。
1．活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為高頻噪聲）。
li.配氣機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為低、中頻段噪聲）。
iii.傳動(dòng)齒輪噪聲（噪聲譜是一種連續(xù)而寬廣的頻譜）。
iv.不平衡慣性力引起的機(jī)械振動(dòng)及噪聲。
v.燃燒噪聲是燃燒過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和噪聲。氣缸內(nèi)燃燒噪聲（尤其是低頻部分）的聲壓級(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有如下兩種。
①對(duì)機(jī)組進(jìn)行隔振處理 機(jī)組的隔振一般采用高效減振膠墊，現(xiàn)在這一部分技術(shù)已經(jīng)非常成熟。經(jīng)過(guò)隔振處理，機(jī)組表面的振動(dòng)波被有效隔斷。
②在噪聲的傳播通道上進(jìn)行降噪處理 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)別對(duì)噪聲指標(biāo)控制特別嚴(yán)的機(jī)房還要在內(nèi)墻和天花板粘貼高效吸音材料，使噪聲源在傳出機(jī)房前已被有效衰減以提高機(jī)房的降噪效果。
（三）冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)通道噪聲的控制
風(fēng)扇噪聲是由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲由旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片切割空氣流產(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)，由于氣體具有黏性，便滑脫或分裂成一系列的漩渦流，從而輻射一種非穩(wěn)定的流動(dòng)噪聲。排風(fēng)通道直接與外界相通，空氣流速很大，氣流噪聲、風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲經(jīng)此通道輻射出去。
控制風(fēng)扇和排風(fēng)通道噪聲的手段主要是設(shè)計(jì)一個(gè)好的排風(fēng)吸音通道。這個(gè)吸音通道可由導(dǎo)風(fēng)槽和排風(fēng)降噪箱組成，也可由導(dǎo)風(fēng)槽和一組或幾組的吸音擋板組成。排風(fēng)降噪箱的工作原理類似于阻性消聲器，可通過(guò)更換吸音材料（改變材料的吸音系數(shù)），改變吸音材料的厚度、排風(fēng)通道的長(zhǎng)度、寬度等參數(shù)來(lái)提高吸音效果。在設(shè)計(jì)排風(fēng)吸音通道時(shí)，要特別注意排風(fēng)口的有效面積必須滿足機(jī)組散熱的需要，以免排風(fēng)口風(fēng)阻增大而致排風(fēng)噪聲增大和機(jī)組高水溫停機(jī)。
（四）進(jìn)氣噪聲控制
機(jī)組工作在封閉機(jī)房?jī)?nèi)，嚴(yán)格地講，進(jìn)氣系統(tǒng)包括機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道一樣直接與外界相通，空氣的流速很大，氣流的噪聲和機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲都經(jīng)進(jìn)風(fēng)通道輻射到外面。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲是由進(jìn)氣門周期性開(kāi)、閉而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)所形成，其噪聲頻率一般處于500hz以下的低頻范圍。
對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，由于增壓器的轉(zhuǎn)速很高，因此其進(jìn)氣噪聲明顯高于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓器的壓氣機(jī)噪聲是由葉片周期性沖擊空氣而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲和高速氣流形成的渦流噪聲所組成，且是一種連續(xù)性高頻噪聲，其主要能量分布在500～10000hz范圍。
由于柴油發(fā)電機(jī)組一般都配置有設(shè)計(jì)合理的空氣濾清器，其本身就具有一定的消聲作用。考慮到進(jìn)氣噪聲相對(duì)較低，故對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)一般不做另外處理。對(duì)機(jī)組的進(jìn)氣通道，則要從風(fēng)道的設(shè)計(jì)、隔音材料的選用等方面進(jìn)行綜合控制。其基本思路是：
進(jìn)風(fēng)凈面積符合設(shè)計(jì)規(guī)范，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和機(jī)組的冷卻系統(tǒng)有足夠的新鮮空氣吸入；
進(jìn)風(fēng)通道需經(jīng)吸聲處理，一般采用進(jìn)風(fēng)百葉窗十導(dǎo)風(fēng)槽＋消聲擋板的組合，如果有充足的空間，也可采用進(jìn)風(fēng)百葉窗十降噪箱的組合。
采用上述各項(xiàng)降噪措施后，整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組降噪設(shè)施的具體安裝見(jiàn)圖1。
發(fā)電機(jī)機(jī)組降噪安裝圖1.png width=600 height=375 />
(a)
發(fā)電機(jī)機(jī)組降噪安裝圖2.png width=600 height=375 />
(b)
圖1 機(jī)組降噪安裝圖
柴油發(fā)電機(jī)組由什么組成的
備用發(fā)電機(jī)組的作用是什么？
柴油機(jī)排氣污染物的危害及控制措施
供油不正常，柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)故障發(fā)不出規(guī)定的功率
柴油發(fā)電機(jī)組高壓油泵是如何通過(guò)其組成油泵部件工作的？
系列柴油發(fā)電機(jī)組國(guó)三排放節(jié)能環(huán)保
6BT柴油發(fā)電機(jī)組中冷器的裝配方法
工業(yè)柴油發(fā)電機(jī)組有哪些廣泛用途？
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房降噪設(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多降一些。另外，降噪還要和其他技術(shù)要求綜合起來(lái)考慮，如對(duì)機(jī)組輸出功率的影響、降噪成本等多種具體因素。下面按照各類噪聲源分別說(shuō)明所采用的具體降噪措施。
（一）排氣噪聲的控制
排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的主要部分，也是發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲中能量最大、成分最多的部分。其基頻是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率，在整個(gè)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。
i．周期性的排氣所引起的低頻脈動(dòng)噪聲。
ii.排氣管道內(nèi)的氣柱共振噪聲。
ii.氣缸的赫姆霍茲共振噪聲。
iv.高速氣流通過(guò)排氣門環(huán)隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噴注噪聲。
v.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。
排氣噪聲一般要比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)噪聲高10～15db（a），是首先要進(jìn)行降噪控制的部分，采用消聲器是控制排氣噪聲的一種基本方法。正確選配消聲器（阻性、抗性或復(fù)合式消聲器，見(jiàn)本章第二節(jié)），可使排氣噪聲減弱20～30db（a）以上。
（二）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(guò)程中受氣體壓力和運(yùn)動(dòng)慣性力的周期變化所引起的振動(dòng)或相互沖擊而產(chǎn)生的，其中最為嚴(yán)重的機(jī)械噪聲有以下幾種。
1．活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為高頻噪聲）。
li.配氣機(jī)構(gòu)的噪聲（主要為低、中頻段噪聲）。
iii.傳動(dòng)齒輪噪聲（噪聲譜是一種連續(xù)而寬廣的頻譜）。
iv.不平衡慣性力引起的機(jī)械振動(dòng)及噪聲。
v.燃燒噪聲是燃燒過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和噪聲。氣缸內(nèi)燃燒噪聲（尤其是低頻部分）的聲壓級(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有如下兩種。
①對(duì)機(jī)組進(jìn)行隔振處理 機(jī)組的隔振一般采用高效減振膠墊，現(xiàn)在這一部分技術(shù)已經(jīng)非常成熟。經(jīng)過(guò)隔振處理，機(jī)組表面的振動(dòng)波被有效隔斷。
②在噪聲的傳播通道上進(jìn)行降噪處理 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)別對(duì)噪聲指標(biāo)控制特別嚴(yán)的機(jī)房還要在內(nèi)墻和天花板粘貼高效吸音材料，使噪聲源在傳出機(jī)房前已被有效衰減以提高機(jī)房的降噪效果。
（三）冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)通道噪聲的控制
風(fēng)扇噪聲是由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲由旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片切割空氣流產(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)，由于氣體具有黏性，便滑脫或分裂成一系列的漩渦流，從而輻射一種非穩(wěn)定的流動(dòng)噪聲。排風(fēng)通道直接與外界相通，空氣流速很大，氣流噪聲、風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲經(jīng)此通道輻射出去。
控制風(fēng)扇和排風(fēng)通道噪聲的手段主要是設(shè)計(jì)一個(gè)好的排風(fēng)吸音通道。這個(gè)吸音通道可由導(dǎo)風(fēng)槽和排風(fēng)降噪箱組成，也可由導(dǎo)風(fēng)槽和一組或幾組的吸音擋板組成。排風(fēng)降噪箱的工作原理類似于阻性消聲器，可通過(guò)更換吸音材料（改變材料的吸音系數(shù)），改變吸音材料的厚度、排風(fēng)通道的長(zhǎng)度、寬度等參數(shù)來(lái)提高吸音效果。在設(shè)計(jì)排風(fēng)吸音通道時(shí)，要特別注意排風(fēng)口的有效面積必須滿足機(jī)組散熱的需要，以免排風(fēng)口風(fēng)阻增大而致排風(fēng)噪聲增大和機(jī)組高水溫停機(jī)。
（四）進(jìn)氣噪聲控制
機(jī)組工作在封閉機(jī)房?jī)?nèi)，嚴(yán)格地講，進(jìn)氣系統(tǒng)包括機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道一樣直接與外界相通，空氣的流速很大，氣流的噪聲和機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲都經(jīng)進(jìn)風(fēng)通道輻射到外面。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲是由進(jìn)氣門周期性開(kāi)、閉而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)所形成，其噪聲頻率一般處于500hz以下的低頻范圍。
對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，由于增壓器的轉(zhuǎn)速很高，因此其進(jìn)氣噪聲明顯高于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓器的壓氣機(jī)噪聲是由葉片周期性沖擊空氣而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲和高速氣流形成的渦流噪聲所組成，且是一種連續(xù)性高頻噪聲，其主要能量分布在500～10000hz范圍。
由于柴油發(fā)電機(jī)組一般都配置有設(shè)計(jì)合理的空氣濾清器，其本身就具有一定的消聲作用。考慮到進(jìn)氣噪聲相對(duì)較低，故對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)一般不做另外處理。對(duì)機(jī)組的進(jìn)氣通道，則要從風(fēng)道的設(shè)計(jì)、隔音材料的選用等方面進(jìn)行綜合控制。其基本思路是：
進(jìn)風(fēng)凈面積符合設(shè)計(jì)規(guī)范，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和機(jī)組的冷卻系統(tǒng)有足夠的新鮮空氣吸入；
進(jìn)風(fēng)通道需經(jīng)吸聲處理，一般采用進(jìn)風(fēng)百葉窗十導(dǎo)風(fēng)槽＋消聲擋板的組合，如果有充足的空間，也可采用進(jìn)風(fēng)百葉窗十降噪箱的組合。
采用上述各項(xiàng)降噪措施后，整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組降噪設(shè)施的具體安裝見(jiàn)圖1。
發(fā)電機(jī)機(jī)組降噪安裝圖1.png width=600 height=375 />
(a)
發(fā)電機(jī)機(jī)組降噪安裝圖2.png width=600 height=375 />
(b)
圖1 機(jī)組降噪安裝圖
柴油發(fā)電機(jī)組由什么組成的
備用發(fā)電機(jī)組的作用是什么？
柴油機(jī)排氣污染物的危害及控制措施
供油不正常，柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)故障發(fā)不出規(guī)定的功率
柴油發(fā)電機(jī)組高壓油泵是如何通過(guò)其組成油泵部件工作的？
系列柴油發(fā)電機(jī)組國(guó)三排放節(jié)能環(huán)保
6BT柴油發(fā)電機(jī)組中冷器的裝配方法
工業(yè)柴油發(fā)電機(jī)組有哪些廣泛用途？