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三木建筑聲學

柴油發電機房降噪方案

 

 

一)噪聲源傳播途徑總體說明

噪聲的產生非常復雜,噪音按傳播途徑主要分為結構傳聲、空氣傳聲及駐波,其中駐波危害最重。結構傳聲是指安裝在大樓內的發電機、水泵、中央空調主機等設備通過居住大樓的基礎結構大梁、承重梁將低頻振動的聲波傳導到遠處。氣傳聲是指低頻噪音通過空氣直接傳播到各處。駐波是指低頻噪音在傳播過程中經過多次反射形成駐波,低頻噪音在波腹中的振幅最強,對人的健康危害最重。

 

二)柴油發電機組噪聲的發生及解決方法

根據柴油發電機組的工作原理,其噪聲的產生非常復雜,從產生的原因和部位上來分

1、排氣噪聲;

2、機械噪聲;

3、燃燒噪聲;

4、冷卻風扇和排風噪聲;

5、進風噪聲;

6、發電機噪聲。

下邊分別就這六部分作一說明:

1、 排氣噪聲:

排氣噪聲是一種高溫、高速的脈動性氣流噪聲,是發動機噪聲中能量最大,成分最多的部分。比進氣噪聲及機體輻射的機械噪聲要高得多,是發動機總噪聲中最主要的組成部分。它的基頻是發動機的發火頻率。排氣噪聲的主要成分有以下幾種:周期性的排煙引起的低頻脈動噪聲、排煙管道內的氣柱共振噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、高速氣流通過氣門間隙及曲折的管道時所產生的噪聲、渦流噪聲以及排煙系統在管道內壓力波激勵下所產生的再生噪聲等,隨氣流速度增加,噪聲頻率顯著提高。

2、 機械噪聲

機械噪聲主要是發動機各運動部件在運轉過程中受氣體壓力和運動慣性力的周期變化所引起的震動或相互沖擊而產生的,其中最為嚴重的有以下幾種:活塞曲柄連桿機構的噪聲、配氣機構的噪聲、傳動齒輪的噪聲、不平衡慣性力引起的機械震動及噪聲。柴油發電機組強烈的機械震動可通過地基遠距離傳播到室外各處,然后再通過地面的輻射形成噪聲。這種結構噪聲傳播遠、衰減少,一旦形成很難隔絕。

3、 燃燒噪聲:

燃燒噪聲是柴油在燃燒過程中產生的結構震動和噪聲。在汽缸內燃燒噪聲聲壓級是很高的,但是,發動機結構中大多數零件的鋼性較高,其自振頻率多處于中高頻區域,由于對聲波傳播頻率響應不匹配,因為在低頻段很高的汽缸壓力級峰值不能順利地傳出,而中高頻段的汽缸壓力級則相對易于傳出。

4、 冷卻風扇和排風噪聲:

機組風扇噪聲是由渦流噪聲和旋轉噪聲組成的,旋轉噪聲由風扇的葉片切割空氣流產生周期性擾動而引起;渦流噪聲是氣流在旋轉的葉片截面上分離時產生的,由于氣體的粘性引起的旋渦流,輻射一種非穩定的的流動噪聲。排風噪聲、氣流噪聲、風扇噪聲、機械噪聲均是通過排風的通道輻射出去的。

5、 進風噪聲:

柴油發電機組在正常工作的時候需要有足夠的新風供應,一方面保證發動機的正常工作,另一方面要給機組創造良好的散熱條件,否則機組無法保證其使用性能。機組的進風系統基本包括進風通道和發動機本身的進氣系統,機組的進風通道必須能夠使新風順暢的進入機房,同時機組的機械噪聲、氣流噪聲也可以通過這個進風通道輻射到機房外面。

6、 發電機噪聲

發電機噪聲包括定子和轉子之間的磁場脈動引起的電磁噪聲,以及滾動軸承旋轉所產生的機械噪聲。

 

根據以上對柴油發電機組的噪聲分析。一般對于發電機組的噪聲采用以下兩種處理方法:

油機房進行降噪聲處理或者采購時采用防音型機組(其噪聲80db---90db)。

機房降噪需要對以上的噪聲產生原因分別作處理,主要有以下方法:

1、首先是用減震器和膠墊:它是解決電力發電機噪聲在固體中傳播的最好方案。同時也是最節省費用的方案。并將連接電線加裝軟接頭連接,使用電纜及母線軟接,有效減弱發電機噪音通過高、低壓連接電纜、母線向大樓的屋架結構傳播,具體方法如圖示:

img1

2、墻面和吊頂:為減少室內的反射混響聲,內壁及天花板上需采用隔音板進行裝飾。隔音板內部填充有多孔性吸音材料,該材料的孔眼面積至少占總面積20%-25%,板壁為微穿孔鋁板,開孔率10%-20%。采用復合阻性吸聲原理,使室內的聲波經鋁合金孔板衰減后在精細玻璃纖維棉中被吸收。對室內墻面、吊頂敷設吸音棉和鋁合金吸音孔(裝飾扣600*600*6),以降低室內產生的反射混響聲,將剩余的變壓器噪音消失在室內。吊頂降噪吸聲距300MM,四面墻面降噪吸聲做到地面,如圖示:

 

吸聲吊頂做法:

img2

 

吸聲墻體做法:

img3

 

 3、防火門隔音的改造:為提高防火門的隔音效果,在防火門的內部貼一層進口隔音棉,在防火門的下端加一門檻,并在防火門四周用密封膠條做密封處理,以減小噪聲從門傳出。

4、安裝二級消音器:排煙系統在原有一級消音器的基礎上安裝特制二級消音器,可以保證機組排煙噪聲的有效控制。排煙管長度超10米就要加大管徑,以減少發電機組排氣背壓,以改善發電機組的噪聲及背壓。

5、進排風降噪:排氣噪聲消減直接利用排氣消聲器;排風、進氣噪聲利用進排風消音間;對室內磚墻的特殊加工甚至內墻鋪設隔音片,配置室內防音門有效隔斷機械、等噪聲的對外傳播;利用隔音墻等措施保證控制室工作環境。在其室內做墻面吊頂消音。具體的操作方法如下:

這部分我們設計了良好的排風吸音通道,在排風口處設計一個排風消聲道,并在排風消聲道內及四周做吸音處理。消聲道上留一排風口,使熱風從排風口排出。當氣流通過時,聲波便引起孔隙中的空氣和細小纖維的振動。由于摩擦和粘滯阻力,聲能變為熱能而吸收,從而起到消聲作用。

同樣進風通道也采用相同的降噪聲方法,從進風消聲通道將新風引進室內。并在進風口處加裝防鼠、防異物百葉窗,在室內進風通道墻體內口及四周做吸音處理。

機房降噪一般要求機房內有足夠的空間,假如用戶不能提供一個足夠面積的機房,降噪的效果就會大受影響。既能保證控制噪聲、又能使發電機組的正常工作,必須在機房內設置進風通道、排風通道及工作人員的操作空間。

三)治理效果

1、安全防火;所有材料均為非易燃易爆品。

2、發電機輸出功率不受損

3、噪音達標:

1)經過治理后,達2類環境功能區環境噪聲限值白60分貝。

2GB3096-2008《聲環境質量標準》測量。

    總之,本方案既能有效地降低發電機所產生的環境噪聲,又能滿足室內的低頻反復折射所產生的噪聲及室內空氣流通。綜合控制的核心是等隔離聲概, 即用一封閉的圍護結構將機組與外界隔離開,減少聲源對外的聲輻射。室內墻面設計為貼吸音棉,同時用吸音扣板吊頂,經過這樣的吸聲處理后既增加了圍護結構的隔聲量,又可降低室內的混響。對于發電機噪聲中的高頻噪聲,因其波長短,采用陰擋的方式即可達到目的。由于發電機所產生的噪聲單純靠阻擋不能達到滿意效果,因此需對室內墻面做消聲結構處理。經過以上這些處理,使噪聲在保證發電機正常工作的同時滿足相應的環保標準要求。

 

 

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