产品展示
柴油发电机组噪声分析与治理技术规范

产品详情

柴油发电机组噪声分析与治理技术规范

一、 概述

柴油发电机组运行时,通常会产生95-125dB(A)的噪声,如果没有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GB12348-90和GB12349-90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60dB(A)、夜间50dB(A);三类标准(适用于工业区)昼间65dB(A)、夜间55dB(A)。通常按昼间60dB(A)的标准进行低噪声工程设计。

长沙滨城信息技术有限公司通过采用高效吸音材料,用先进生产工艺工业化生产的降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理,确保机组在满足通风条件,不降低机组输出功率的前提下,完全满足国家标准对环境噪声的要求。公司在多年的设计施工实践中形成了独具一格的低噪声工程设计规范。

二、 适用范围
    本标准规定了柴油发电机组噪声处理工程的设计、施工、验收以及运行管理的技术要求,可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。
    技术规范引用文件
1)环境保护有关法律法规
2)《声环境质量标准》(GB33096-2008)
3)《工业企业厂界环境噪音排放标准》(GB12348-2008)

三、 噪声源分析

柴油发电机组运行时,噪声主要包括发动机的排气噪声、进气噪声、燃烧噪声、连杆及活塞、齿轮等运动件在工作时的往复高速运动和撞击而产生的机械噪声、冷却水排风扇气流噪声。
(一)排气噪声

柴油发电机组的排气噪声是机组的最主要的噪声源。其噪声值高达100dB-125 dB(A),并通过排烟口直接污染周围环境。排气噪声是由气体受气缸活塞运动时产生的周期性脉动噪声和高速气流经排气口喷出后形成的喷注噪声复合而成。前者具有明显的低频特性,中、高频也达到相当程度;后者具有连续宽频带频谱特性,其噪声级比前者大得多。排气噪声值随柴油机功率和转速的增加而提高,而随转速的增值更大。

(二)冷却风扇噪声

目前,大部分柴油发电机组的冷却方式采用闭式水冷,机组备有冷却风扇,装在柴油机前端。风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声构成。旋转噪声是由于风扇的叶片周期性地切割空气引起空气的压力脉动产生的,以叶片通过频率为基频并伴有高次谐波。涡流噪声是由于风扇运动导致的,风扇运动导制周围空气发生扰动形成气体的压缩与稀疏过程而形成的,是一个宽频带噪声。冷却风扇噪声受转速的影响最大,转速提高一倍可导致其声级增加10-15dB(A)。

(三)机械噪声和燃烧噪声

常见的重要机械噪声源包括活塞撞击、气门冲击、齿轮传动、轴承以及喷油装置的机械振动等。所有这些内部机械振动会激发柴油机外表面和零件向外辐射噪声。燃烧噪声是柴油机特有的噪声,它是由无节流的稀混合气在气缸中燃烧时产生的高压形成的。这两类噪声源的总声功率巨大。
(四)地基的振动和传递

柴油机强烈的机械振动可通过地基远距离传播到室外各处,然后,通过地面再辐射噪声,这种结构传播远、衰减小,一旦形成很难隔绝,会对远距离的边界噪声达标构成威胁。

四、 噪声治理措施

柴油发电机噪声治理措施主要采取隔振、吸声、消声、隔声等措施。

(一)机组隔振

隔振:将振动源与环境通过隔振措施,使设备产生的激振力被减振装置所隔绝,使固体声得到有效抑制。

柴油发电机组基座放在橡胶减振垫及隔震地基上。橡胶减振垫针对发电机组的运行重量和振动频率选择,保证隔振效率达到95%以上。

排烟管及一次消声器是另一重要的振动源,在烟管与发电机组连接时,采用波纹减震节与发动机组连接,隔开振动的传播途径。同时固定一、二次消声器时,通过加装弹簧吊架,消除振动对建筑物的影响。另外机组出口采用帆布软联接进行隔振。

柴油机组燃烧时,排烟管会产生500多度高温,为确保机房内温度不超过45度以上,排气消声器及排烟管道必须采取隔热保护处理。

(二)机房的隔声和吸声

隔声:声波在通过空气传播过程中,因扩散与障碍物的阻挡作用,声能影响局限于声源附近,从而起到阻隔噪声源的作用。机房隔声治理最关键的要求是密封严实,特别注意电缆沟、管道沟的密封。隔声间与声闸:在发电机房内四壁铺贴吸声墙体,屋顶安装吸声吊顶,使其成为隔声效果良好的隔声间及降低机房内混响声。

吸声:声波在传播过程中,遇到各种材料时,会发生一部分声能被反射,一部分声能被吸收现象。通过对声能的吸收,降低机房内的混响声,从而达到整体降低噪声的效果。

对于柴油发电机组的机械噪声、燃烧噪声等通过辐射的方式传播的噪声,通过机房进行隔声处理,机房既要密封、隔声效果好,又要保证机房内空气的顺畅流通。一般采取240及以上的砖墙、隔声门、隔声窗、消声器等治理措施。

机房隔声和吸声的做法如下:

1.隔声墙。柴油发电机组外墙体采用240及以上厚实心砖墙结构,两面批荡严实,隔声量可达50dB(A)。

2.隔声门。隔声门选用由双层钢板与玻璃纤维组成的复合结构,同时具有隔声和吸声的功能,隔声门内置超细玻璃吸声棉(容重为32Kg/m3),隔声量为35-40dB(A)。隔声门兼有防火功能。隔声门要有足够的隔声量,一般采用多层隔声结构,门缝做成斜企口用工业毛毡密封。有条件的在发电机房入口处安装双层隔声门,并在门斗内铺贴吸声墙体,使其成为声闸,进一步提高门的隔声量。

隔声门常规尺寸:

单隔声门:1000mm(W)*2200mm(H);双隔声门:1600mm(W)*2200mm(H)。

3.吸声。在机房四周墙体及顶面,安装厚超细玻璃吸音棉或高容重岩棉(容重32Kg/m3)+网片+δ0.7mm铝合金穿孔板(25%穿孔率)+轻质龙骨组成的复合吸声结构,不但可以增加墙体隔声功能,而且能有效消除由于反射所形成的混响声,从而降低噪声源的强度。吸声体厚度为50mm。

  
 (三)进排风及排气消声

消声:在声波入射到多孔材料时,即可激起小孔或纤维的空气运动,紧靠孔壁或纤维表面的空气,因孔壁的影响,产生粘滞作用,使声波与多孔材料产生摩擦使声能转化热能,从而得到衰减。

3.1 进排风消声:

柴油发电机机房的进风通道和排风通道四周墙体及顶面需分别做隔音吸声墙体,进风通道和排风通道内设置消声器,消声器由消音片组成消音片采用超细玻璃吸音棉或高容重岩棉+玻璃纤维布+网片+不锈钢框架制作。消声器长度为2米,每米长度消声量为15dB,消声量可达30dB,控制风口噪声在60dB(A)以下。

进、排风降噪箱风道长L风

    L风 = C

   式中C为常数,其值与降噪效果

dB(A)

C(mm)

70

1600

65

1800

60

2000


  进、排风口均加装铝合金百叶窗。

进、排风消声间的面积计算

进排风消声间布置在油机房内,采用240墙结构。《通风空调工程安装手册》规定砖墙、混凝土制进、排风道要求风速范围为小于6米/秒,消音片平均阻力系数为0.6。

根据公式:  V=Q1/(60×F×0.6)

       Q1----柴油发电机组排风量米3/分钟;

       F----通道面积m2

进风消声间面积计算方法:在实际使用过程中,进风消声间面积应是排风消音间面积的1.2-1.5倍。

进、排风百叶窗面积

 按照《通风空调工程安装手册》规定百叶风口要求风速范围为低于6米/秒,百叶窗平均阻力系数按照经验取0.8。

根据公式:  V=(Q1)/(60×S×0.8)

       Q1----柴油发电机组排风量米3/分钟;

       S----百叶窗面积m2

进风百叶窗面积计算方法:在实际使用过程中,进风百叶窗面积应是排风百叶窗面积的1.2-1.5倍。

在设计时也可以按照散热水箱有效散热面积估算,排风百叶窗面积为散热水箱有效散热面积的1.5倍,进风百叶窗面积为散热水箱有效散热面积的1.8倍。油机房外墙必须按照计算结果来预留百叶窗。从降低风阻考虑,排风口百叶窗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。

一般在设计时,如果空间允许,进排风消声间、进排风百叶窗口风速不超过三级风速,最大不超过5m/s,一般取值4.4m/s。

风速表

风级

名称

风速(m/s)

0

无风

0~0.2

1

软风

0.3~1.5

2

轻风

1.6~3.3

3

微风

3.4~5.4

4

和风

5.5~7.9

5

清劲风

8.0~10.7

6

强风

10.8~13.8

7

疾风

13.9~17.1

8

大风

17.2~20.7

9

烈风

20.8~24.4

10

狂风

24.5~28.4

11

暴风

28.5~32.6

12

飓风

32.7~36.9

3.2排气噪声消声

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。采用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30-40dB(A)以上。

根据消声原理,消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类:

1) 阻性消声器(即我们平时称呼为工业型消声器)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。

2) 抗性消声器(即我们平时称呼为住宅型消声器)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。

机组排气系统的降噪处理:一般采用一个波纹减震节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合,有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。同时,对排气管道进行隔热隔音包扎,也能改善机组的运行环境和由排气管引起的噪声。

机组工业型消声器外形尺寸参考

序号

机组功率范围

d

D

A

B

L

C

M

N

1

20KW-30KW

60

200

50

630

730

2

30KW-60KW

76

210

73

704

850

3

60KW-120KW

100

220

73

694

840

4

120KW-200KW

108

260

73

884

1030

5

200KW-300KW

127

300

73

1054

1200

6

300KW-400KW

159

320

73

1180

1370

7

400KW-600KW

219

380

67

1126

1260

295

8

22

8

600KW-700KW

273

480

76

1228

1380

350

12

22

9

800KW-1200KW

324

530

76

1328

1480

400

12

22

10

1200KW-1600KW

377

560

86

1478

1650

460

12

22

工业消声器外形尺寸图

机组排气住宅型消声器外形尺寸参考

机组功率

英寸

d

D

A

B

L

C

M

N

20KW-60KW

3"

76

500

80

1250

1410

145

4

18

60KW-120KW

4"

114

500

80

1250

1410

180

8

18

150KW-200KW

5"

141

600

80

1600

1760

210

8

18

200KW-360KW

6"

168

650

100

1800

2000

240

8

22

360KW-400KW

8"

219

720

100

1800

2000

295

8

22

400KW-600KW

10"

273

780

100

1800

2000

350

12

22

800KW-1200KW

12"

324

900

120

2400

2640

400

12

22

1200KW-1600KW

14"

377

1000

120

2400

2640

460

16

22