柴油發(fā)動機組噪聲是由多種聲源構(gòu)成的復雜聲源。按照噪聲輻射方式,它可分為空氣動力噪聲、表面輻射噪聲和電磁噪聲。按照產(chǎn)生的原因,柴油機表面輻射噪聲又可分為燃燒噪聲和機械噪聲。其中空氣動力噪聲為主要噪聲源。

1.空氣動力噪聲是由于氣體的非穩(wěn)定過程,即由氣體的擾動以及氣體與物體的相互作用而產(chǎn)生的。直接向大氣輻射的空氣動力噪聲,包括進氣噪聲、排氣噪聲和冷卻風扇噪聲。

2.燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區(qū)分,通常將由于汽缸內(nèi)燃燒形成的壓力波動通過缸蓋、活塞、連軒、曲軸、機體向外輻射的噪聲稱為燃燒噪聲。將活塞對缸套的撞擊和運動件的機械撞擊振動而產(chǎn)生的噪聲稱機械噪聲。一般直噴式柴油機燃燒噪聲要高于機械噪聲,而非直噴式柴油機的機械噪聲則高于燃燒噪聲。但是低速運轉(zhuǎn)時燃燒噪聲都高于機械噪聲。

3.電磁噪聲是由發(fā)電機轉(zhuǎn)子在電磁場中高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。

噪聲的控制措施

柴油發(fā)電機組的噪聲尤以排氣噪聲為主,噪聲呈明顯的低頻性。在噪聲源無法降低的情況下,可根據(jù)需要對該柴油發(fā)電機組采取隔聲、吸聲和消聲的綜合治理。

1.機房通風及消聲。

實際工作中我們在考慮方案時既要有效降噪,又要滿足發(fā)電機組運行需要的空氣流量。

(1)機房進風消聲系統(tǒng)

①為滿足機組運行時所需的冷卻風和燃燒空氣量,機房采用機械進風方式通風。

②在機房外用磚砌兩個進風道,進風道墻體下分別安裝一臺低噪聲軸流風機向機房內(nèi)送風。

③進風道內(nèi)安裝一臺大風量組合片式消聲器,吸收氣流噪聲和機械噪聲。

④進風道外墻體上開一進風口,進風口處安裝特制鋁合金百葉窗及防護絲網(wǎng),防止異物進入風道內(nèi)。

(2)機房排風消聲系統(tǒng)

①在機房外用磚砌兩個排風道。

②在每個排風道內(nèi)安裝一臺大風量組合片式消聲器,吸收排氣流噪聲和機械噪聲。

③排風口設(shè)置在機組正前方,機組散熱器前端設(shè)置減振柔性接頭及導風擴容消聲風管,連接到排熱風消聲道。

④排風道出口處安裝特制鋁合金百葉窗及防護絲網(wǎng),防止異物進入風道內(nèi)。

(3)機組排氣消聲器

發(fā)電機組隨機配置的排氣消聲器的消聲聲量很小,以泰州市兆航機電有限公司生產(chǎn)的柴油發(fā)電機組為例，一般為15～20dB(A),不能滿足環(huán)保達標要求。在機組的排氣管上重新安上針對高、中、低不同頻率噪聲設(shè)計的高效微穿孔板排氣消聲器。其特點為消聲量大、阻力小、材質(zhì)及結(jié)構(gòu)耐高溫。排氣管與機組煙氣出口處采用金屬波紋管連接,以減少因鋼性連接而產(chǎn)生的振動噪聲。

2.機房內(nèi)吸聲。

發(fā)電機房由于是磚砌混凝土結(jié)構(gòu),聲反射強烈。為了達到吸聲效果,機房內(nèi)墻面及頂面合理設(shè)置高效吸音材料,吸音層結(jié)構(gòu)為鋁合金穿孔扣板+離心吸音棉+輕鋼龍骨+支吊架。機房內(nèi)原平均吸聲系數(shù)α1≈0.10,加裝吸聲材料后機房內(nèi)平均吸聲系數(shù)α2≈0.75～0.85左右,其吸聲量可達9～12dB(A),混響時間可降至2～3s。機房內(nèi)的響度也隨之大大下降,極大地改善了工作條件,同時可提高機房的隔聲性能。

3.隔聲系統(tǒng)。

為保證機房良好的隔聲性能,在機房與機房外相通處,安裝防火隔聲門,門縫密封材料為橡膠密封條。其它會引起漏聲的孔洞用磚墻封堵。

治理效果

通過治理機房界外噪聲達到國家《城市環(huán)境噪聲標準》(GB-3096-82)中二類區(qū)標準,經(jīng)現(xiàn)場測試白天≤55dB(A),晚上≤45dB(A)達到了消除噪聲污染的目的。