三木建筑声学

柴油发电机房降噪方案

 

 

一)噪声源传播途径总体说明

噪声的产生非常复杂,噪音按传播途径主要分为结构传声、空气传声及驻波,其中驻波危害最重。结构传声是指安装在大楼内的发电机、水泵、中央空调主机等设备通过居住大楼的基础结构大梁、承重梁将低频振动的声波传导到远处。气传声是指低频噪音通过空气直接传播到各处。驻波是指低频噪音在传播过程中经过多次反射形成驻波,低频噪音在波腹中的振幅最强,对人的健康危害最重。

 

二)柴油发电机组噪声的发生及解决方法

根据柴油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

1、排气噪声

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。

下边分别就这六部分作一说明:

1 排气噪声:

排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,是发动机噪声中能量最大,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,是发动机总噪声中最主要的组成部分。它的基频是发动机的发火频率。排气噪声的主要成分有以下几种:周期性的排烟引起的低频脉动噪声、排烟管道内的气柱共振噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声、高速气流通过气门间隙及曲折的管道时所产生的噪声、涡流噪声以及排烟系统在管道内压力波激励下所产生的再生噪声等,随气流速度增加,噪声频率显著提高。

2 机械噪声

机械噪声主要是发动机各运动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,其中最为严重的有以下几种:活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处,然后再通过地面的辐射形成噪声。这种结构噪声传播远、衰减少,一旦形成很难隔绝。

3 燃烧噪声:

燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的,但是,发动机结构中大多数零件的钢性较高,其自振频率多处于中高频区域,由于对声波传播频率响应不匹配,因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出,而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。

4 冷却风扇和排风噪声:

机组风扇噪声是由涡流噪声和旋转噪声组成的,旋转噪声由风扇的叶片切割空气流产生周期性扰动而引起;涡流噪声是气流在旋转的叶片截面上分离时产生的,由于气体的粘性引起的旋涡流,辐射一种非稳定的的流动噪声。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声均是通过排风的通道辐射出去的。

5 进风噪声:

柴油发电机组在正常工作的时候需要有足够的新风供应,一方面保证发动机的正常工作,另一方面要给机组创造良好的散热条件,否则机组无法保证其使用性能。机组的进风系统基本包括进风通道和发动机本身的进气系统,机组的进风通道必须能够使新风顺畅的进入机房,同时机组的机械噪声、气流噪声也可以通过这个进风通道辐射到机房外面。

6 发电机噪声

发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声,以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。

 

根据以上对柴油发电机组的噪声分析。一般对于发电机组的噪声采用以下两种处理方法:

油机房进行降噪声处理或者采购时采用防音型机组(其噪声80db---90db)。

机房降噪需要对以上的噪声产生原因分别作处理,主要有以下方法:

1、首先是用减震器和胶垫:它是解决电力发电机噪声在固体中传播的最好方案。同时也是最节省费用的方案。并将连接电线加装软接头连接,使用电缆及母线软接,有效减弱发电机噪音通过高、低压连接电缆、母线向大楼的屋架结构传播,具体方法如图示:

img1

2、墙面和吊顶:为减少室内的反射混响声,内壁及天花板上需采用隔音板进行装饰。隔音板内部填充有多孔性吸音材料,该材料的孔眼面积至少占总面积20%-25%,板壁为微穿孔铝板,开孔率10%-20%。采用复合阻性吸声原理,使室内的声波经铝合金孔板衰减后在精细玻璃纤维棉中被吸收。对室内墙面、吊顶敷设吸音棉和铝合金吸音孔(装饰扣600*600*6),以降低室内产生的反射混响声,将剩余的变压器噪音消失在室内。吊顶降噪吸声距300MM,四面墙面降噪吸声做到地面,如图示:

 

吸声吊顶做法:

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吸声墙体做法:

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 3、防火门隔音的改造:为提高防火门的隔音效果,在防火门的内部贴一层进口隔音棉,在防火门的下端加一门槛,并在防火门四周用密封胶条做密封处理,以减小噪声从门传出。

4、安装二级消音器:排烟系统在原有一级消音器的基础上安装特制二级消音器,可以保证机组排烟噪声的有效控制。排烟管长度超10米就要加大管径,以减少发电机组排气背压以改善发电机组的噪声及背压

5、进排风降噪:排气噪声消减直接利用排气消声器;排风、进气噪声利用进排风消音间;对室内砖墙的特殊加工甚至内墙铺设隔音片,配置室内防音门有效隔断机械、等噪声的对外传播;利用隔音墙等措施保证控制室工作环境。在其室内做墙面吊顶消音。具体的操作方法如下:

这部分我们设计了良好的排风吸音通道,在排风口处设计一个排风消声道,并在排风消声道内及四周做吸音处理。消声道上留一排风口,使热风从排风口排出。当气流通过时,声波便引起孔隙中的空气和细小纤维的振动。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。

同样进风通道也采用相同的降噪声方法,从进风消声通道将新风引进室内。并在进风口处加装防鼠、防异物百叶窗,在室内进风通道墙体内口及四周做吸音处理。

机房降噪一般要求机房内有足够的空间,假如用户不能提供一个足够面积的机房,降噪的效果就会大受影响。既能保证控制噪声、又能使发电机组的正常工作必须在机房内设置进风通道、排风通道及工作人员的操作空间。

三)治理效果

1、安全防火;所有材料均为非易燃易爆品。

2、发电机输出功率不受损

3、噪音达标:

1)经过治理后,达2类环境功能区环境噪声限值白60分贝。

2GB3096-2008《声环境质量标准》测量。

    总之,本方案既能有效地降低发电机所产生的环境噪声,又能满足室内的低频反复折射所产生的噪声及室内空气流通。综合控制的核心是等隔离声概, 即用一封闭的围护结构将机组与外界隔离开,减少声源对外的声辐射。室内墙面设计为贴吸音棉,同时用吸音扣板吊顶,经过这样的吸声处理后既增加了围护结构的隔声量,又可降低室内的混响。对于发电机噪声中的高频噪声,因其波长短,采用阴挡的方式即可达到目的。由于发电机所产生的噪声单纯靠阻挡不能达到满意效果,因此需对室内墙面做消声结构处理。经过以上这些处理,使噪声在保证发电机正常工作的同时满足相应的环保标准要求。

 

 

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