柴油机降噪精品PPT课件

柴油发电机组的降噪设计
移动设计研究院 二〇一〇年三月
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引言
柴油发电机组运行时，通常会产生95～110 dB(A)的噪声。如果不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GB12348-2008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60 dB(A)、夜间50 dB(A)；三类标准(适用于工业区)昼 间65 dB(A)、夜间55 dB(A)。低噪声工程设计通常 按昼间60 dB(A)的标准进行。
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2.降低机械噪音
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 ，控制机械噪声 和燃烧噪声的有效办法:
V管
Q(m3 / s) A管 (m2 )
(m/s)
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，则消声器背压
P消
F阻 (毫米水柱) 673 T 273
(毫米水柱)
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图1. 流速/阻力曲线图
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地下管式排气 如果机组的排气涡管可以任意调节排气向。采用下排 气方式降噪效果比上排气方式好，地下埋设管采用水泥 下水管或将排气管引入砖砌烟囱内，其机组排气噪音可 基本消除。排气管对机房的辐射热会明显降低，若将燃 烧废气就进引入下水管排放效果最佳。采用下排气时， 其地沟要处理好排水问题。
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）
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排气背压的计算P排Fra bibliotek6.32
L Q2 D5
T
1 273
(kpa)
式中：L为直管当量总长度（m） 见表2 D为排气管直径（m） Q为排气流量（m3/s） 查询油机对应参数 T 为排气温度（℃） 查询油机对应参数
为防止排烟管及室内消 声器排放热量在机房内， 对于排烟管及室内消声 器采用隔音防火岩棉材 料予以包扎，减少机组 热量散发到机房内。
废气经过室内消声器消音 后，仍有较高噪音从排烟 管末端排出，必须在每条 排烟管末端装设一个消音 箱，此消音箱内部结构为 高强度吸音岩棉材料。
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阻性消声器
阻性消声器(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。
抗性消声器
抗性消声器(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。
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排气系统背压的计算
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表2：直管当量长度表
管径(英寸) 45°弯头(m/每个弯头) 90°弯头(m/每个弯头)
3.5
0.57
1.33
4
0.65
1.52
5
0.81
1.90
6
0.98
2.28
7
1.22
2.70
8
1.39
3.04
10
1.74
3.8
12
2.09
4.56
14
2.44
5.32
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消声器背压的计算
先计算消声器的管流速 V管
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设计指导原则
3.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。
4.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。
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设计思路
柴油发电机组是多发声源的复杂机器，各个发声源对总噪声的 影响是不同的，一般情况下，机组各类噪声的分类及降噪处理方 法顺序排列如下
消声器设计：波纹 减震基础设计，
减震节、工业性 机 房 内 使 用
消声器、住宅型 吸 音 材 料 装
消声器
修
排风通道 设计
进风通道 设计
排气噪音
燃烧噪声 机械噪声
冷却风扇 排风噪声
进风噪声
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1.降低排气噪音
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。
安装消声器时应注意以下两点：
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设计指导原则
1. 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 。
2. 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。
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标准类别
表1：工业企业厂界环境 噪声排放限值
单位：dB(A)
适用范围
昼间要求 夜间要求
一类标准 以居住、文教机关为主 55
45
的区域
二类标准 居住、商业。工业混杂 60
50
区及商务中心区
三类标准
工业区
65
55
四类标准 交通干线道路两侧区域 70
55
• 《工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008》