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柴油發電機組噪音解決方案

柴油發電機組是一種把燃油的化學能轉化為電能的機電一體化設備。隨著計算機網絡以及通訊事業的蓬勃發展,設備對于電力供應可靠性的要求也日益增強,因為UPS電源存在供電時長的問題,這樣就使得柴油發電機組有了廣闊的發展空間。但是柴油發電機在為人們提供便利的同時,也因為機組自身存在的噪聲(柴油發電機組噪音)、排放等問題影響著我們的生存環境,尤其是發電機組的噪聲直接影響著人們的工作和生活。隨著人們對環境要求的逐漸提高,如何解決并克服上述問題就成為柴油發電機組應用和發展的關鍵。在這里我們著重介紹一下柴油發電機組噪聲的發生及其解決方法。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,柴油發電機組噪聲可以包括以下幾部分:1. 排煙噪聲;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、發電機組排煙噪聲

 排煙噪聲是一種高溫、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。排煙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。柴油發電機組

2、柴油發電機機械噪聲

 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。柴油機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、衰減小,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剛性較高,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,因而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。柴油發電機組

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,由于氣體的粘性引起的旋渦流,輻射一種非穩定的流動噪聲。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。柴油發電機組

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,另一方面要給發電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能夠順暢的進入機房,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。與自然進風的機組相比,采用渦輪增壓方式進氣的機組因為渦輪增壓器的轉速高,使得進氣噪聲要明顯高于自然進風的機組。

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。根據上面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兩種處理方式:機房做降噪或者采用靜音機組(防音型機組)。機房降噪需要對以上的噪聲產生原因分別做處理,主要有以下方法:機房的進風口和排風口分別做隔音墻,同時風口要錯開,網站建設進風通道和排風通道內設置進、排風消聲器,同時設置進、排風消聲百葉窗,這樣消聲量可以達到40分貝;機房內頂部和四周墻上鋪設吸聲系數高的吸、隔聲板,主要用來消除室內混響,降低機房內聲能密度,降低聲源向外輻射的強度;為防止噪聲通過大門向外輻射,可以設兩極房門,并采用隔聲性能好的雙層隔聲門;排煙管處可以選擇標準9分貝的消聲器或者40分貝的消聲器,可以保證機組排煙噪聲的有效控制。以上的處理同樣可以抑制發電機的噪聲,通過降噪處理,機房的噪聲可以達到用戶的要求。

 機房降噪,一般要求機房要有足夠的空間,假如用戶不能提供一個面積足夠的機房,降噪的效果就會大受影響,這時可以考慮選擇防音型機組。因為柴油發電機組是一種需要順暢通風以保證發動機工作和機組散熱的設備,所以簡單的隔斷噪聲源的做法并不適用于降低發電機組的噪聲,防音型機組并非是在標準發電機組基礎上加一個簡單的外殼就可以了(這也就是為什么有一部分所謂的防音型機組在正常工作的時候需要把機組的防音罩全部打開的原因),而是經過精心設計、計算同時采用先進的隔聲、吸音材料制作而成的。對于防音型機組采取的具體措施是:

----采用特殊工藝設計的靜音罩,將機組的噪聲吸收和隔離

----采用導流設計,充分消減機組的排氣噪聲

----機組內置減震系統,將機組的震動最大限度的吸收,基本消除機組對地基震動的傳遞

----完善的進風、排風處理,保證機組滿負荷工作時的靜音效果及良好的散熱性能

 經過對發電機組做科學、合理的防音處理,目前世界上比較知名的發電機組廠家可以使防音型機組達到下面的噪聲指標:標準防音型機組距離機組一米處噪聲一般在80分貝以下,距離機組7米處噪聲一般在70分貝以下;家居型防音機組距離機組一米處噪聲一般在76分貝以下,距離機組7米處噪聲一般在66分貝以下。這樣采用防音型機組基本可以滿足環境對柴油發電機組的噪聲要求,大大降低了對機房空間的要求。如果環境對機組噪聲的要求更高,只需對機房再做進一步的簡單處理即可達到更高的要求。


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