柴油发电机噪音分析及解决方案

XX公司对XXX公司柴油发电机噪音分析及

解决方案

需求方:XX发电机有限公司(甲方)

方案商:XXXX环保材料有限公司(乙方)

主题:柴油发电机噪音分析及解决方案

1.柴油发电机噪音分析

内容:

柴油发电机是一个多噪声源的设备, 其中包括发动机运转引起的机械噪声、进、排气及风扇的运转形成气流噪声, 而排气噪声是主要的噪声源, 它比其它噪声源高10Db(A)以上, 因此, 控制排气噪声, 是降低柴油机噪声的首要任务。而柴油机排气噪声的总声压级, 主要取决于发动机的功率、转速、气缸内平均有效压力等因素。200GF-78-P一了一柴油机发电机, 功率为200KW, 转速为1500r/min,

它的总声压级Lp用下式可近似估算。

Lp=30lgn-12lgN-7.4(dB)式中:n=柴油机转速(r/min),w=柴油机功率(KW),Lp=115.5 (dB)

经采用ND2精密声级计在发电机房内, 距机身1M的周围, 跨地面1.2M处分别设置6个点, 测得运转时噪声值如表。

机房噪声平均值为107dB(A)

噪声频谱

柴油发电机运行时, 机房内混响声级较强,运用ND2声级计在2#及4#点进行

频谱分析, 测

量结果见表2, 可见, 低频噪声比较突出,与柴油机发电机排气噪声峰值频率理论计算相近

2.柴油发电机组静音箱的设计及静音箱体里吸音棉的选用

2.1静音箱的设计

摘要:静音箱在噪声控制中有良好的降噪效果。根据噪声源的分布及控制特点,把箱体内噪声控制分为四个控制区。根据不同分区内噪声的特点,在不同控制区分别采用隔声、吸声和消声等噪声控制技术。在箱体尺寸受限制的条件下,利用有限的空间实现了较大的降噪量,取得了良好效果。

噪声分析和控制分区

根据燃机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,燃机发电机组的噪声可以包括以下几部分:(1)排烟噪声;(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。

:;: 噪声控制区间分配

由于存在多种类型的噪声,且分布范围较广,单纯某一种噪声控制方式很难有

效解决机组的噪声污染问题。

综合利用噪声控制技术设计静音箱使机组放置于箱体之中,可有效地把噪声局限于小范围内并分别处理。

由于机组在运行时要产生大量的热,若箱体内温度过高将影响设备的正常运转,为此,根据机组对通风面积的要求,要在箱体上留出相应面积的进、排风口及内燃机排气通道。根据箱体基本结构和噪声的分布及其产生部位,把静音箱内空间主要分为四大噪声区域以方便噪声的控制,分别为进气噪声区、排气噪声区、内燃机排气噪声区和箱体机舱噪声区。

对每一部分有针对性地分别处理,根据这个观点设计静音箱结构简图如图!所示。图! 箱体噪声控制分区及基本结

图1 箱体噪声控制分区及基本结构简图

各分区噪声分析

(1)内燃机排气噪声区即内燃机排烟通道,排烟噪声是一种高温、高速的脉动

性气流噪声,是机组噪声中能量最大,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,是机组总噪声中最主

要的组成部分,也是噪声控制的重点。它的基频是内燃机的点火频率。

(2)进气噪声区进气噪声区主要存在机组机械噪声、发电机噪声和气流噪声等。由于进气是被动进气,且所处位置远离主噪声源,噪声级与其他几个区相比相对较低,相对要求的降噪量就小。

(3)机舱噪声控制区机舱噪声区主要有机械噪声、发电机噪声及内燃机燃烧噪声。但区

相对较封闭,所以主要考虑噪声的隔声问题,以减少噪声的向外传播。

(4)排气噪声控制区主要成分为排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声和内燃机燃烧噪声等。该区噪声源较多,噪声级较高,且由于机组采用强排风降温,增加了噪声的向外传播,所以此区的噪声控制相对较困难。

2.2 静音箱内的海绵选用

(1)一般静音箱内选用的海绵为岩棉、玻璃纤维和聚氨酯海绵等来作为消声器的材料!其中岩棉和玻璃纤维隔热吸音棉为不环保材料(会有粉尘弄的身上非常痒,呼吸进去更是危害身体健康)、吸声效果差、阻燃效果好。聚氨酯海绵吸声效果一般、但是不阻燃、市场一些阻燃的聚氨酯海绵也是依靠添加阻燃剂达到阻燃效果、燃烧后产生大量的毒烟。优普利环保材料其在不添加阻燃剂的条件下达到永久阻燃、燃烧后不产生毒烟、环保无粉化造成的皮肤瘙痒、采用了三维网格内部设计发泡而成的优普利纳米海绵其短期吸声效果可达到0.9,从而受到广大客户追求和设计师的青睐。详情请参照下图

优普利纳米海绵与其他吸音隔音海绵的性能对比

优普利环保海绵聚酯纤维棉玻璃纤维海绵聚氨酯海绵

图2:优普利纳米海绵与其他吸音隔音海绵的性能对比图

2.3 实例分析

选一台噪音为108dB,460KW康明斯柴油发电机组进行降噪处理!

在对康明斯460KW机组进行噪声处理,由于机组已做防震处理,在此不再对机组的抗震问题进行处理。根据以上分析,箱体壁板采用2.0mm钢板作为外壳,内附50mm优普利

吸0音1环保海绵作为吸声材料,然后用1.0mm穿孔板固定,使钢板、岩棉和穿孔板形成一体以方便安装;进、排气口消声器采用折板式阻性消声器,折板由钢板两侧各贴吸声材料组合而成,且以穿孔板固定吸声材料,具体结构如图3所示。根据进、排气通道要求插入损失的不同,进风口消声器设计长为400mm,出风口由于噪声较复杂且噪声级高消声器设计长为200mm;内燃机排气口由于噪声级较高,为增大插入损失,在原有消声器基础上安装一新抗性消声器形成二级消声器,各控制分区分别采取相应的噪声控制技术,综合控制使箱体外噪声级降至70dB以下,达到了良好的隔声效果。静音箱结构图如图4

所示。如果带静音箱的机组放在机房内对发电机房采取二次降噪处理,将进一步降低噪声的影响。

图3、消声器结构简图

图4、静音箱设计结构图

2.4结语

为了降低柴油发电机组运行时的噪声,综合利用噪声控制技术设计了机组用静音箱。在设计时,根据控制方式把机组噪声控制分为四大区域。针对不同区域内噪声特点分别采用隔声、吸声和消声等控制措施。在受尺寸限制的条件下,使噪声降至72.5dB以下,达到了国家环境要求的标准。实践证明,本文所设计的静音箱可以有效地降低柴油发电机组噪声对外界的影响,这为进一步降低柴油发电机组运行时的噪声打下了坚实的基础。

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