柴油發(fā)電機(jī)噪聲控制技術(shù)的應(yīng)用林君明(汕頭市環(huán)海工程總公司,汕頭515041)程實(shí)踐證明,方案設(shè)計(jì)合理,達(dá)到預(yù)期的降噪效果,晝間等效聲級(jí)<60dB(A),夜間等效聲級(jí)< 1前言隨著工業(yè)化及第三產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,工廠、賓館、酒店、度假村、娛樂(lè)場(chǎng)所等單位對(duì)電力的需求大大加,導(dǎo)致電力供應(yīng)緊張、電網(wǎng)供電不足。因此,許多單位常常自備柴油發(fā)電機(jī)組,以緩解電力供應(yīng)不足的現(xiàn)狀。由此產(chǎn)生的噪聲危害及廢氣污染問(wèn)題,干擾了人們的日常生活,影響了工作效率,損害了人體健康,在較大范圍內(nèi)對(duì)社會(huì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為此,筆者近幾年來(lái)采用隔聲、消聲、減振、通風(fēng)散熱等綜合治理方案,通過(guò)對(duì)汕頭、潮陽(yáng)等幾家單位的柴油機(jī)進(jìn)行治理顯示,治理效果滿意,達(dá)到國(guó)家城市區(qū)域二類(lèi)混合區(qū)的規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)。 2柴油發(fā)電機(jī)組噪聲概況及治理思路柴油發(fā)電機(jī)組噪聲主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、燃燒噪聲、連桿及活塞、齒輪等運(yùn)動(dòng)件在工作時(shí)的往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)和撞擊而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲、冷卻水排風(fēng)扇氣流噪聲。柴油發(fā)電機(jī)組的綜合噪聲很高,根據(jù)功率大小,一般高達(dá)100―一般而言,噪聲控制實(shí)際上是控制噪聲源、傳播途徑以及至接受者的噪聲使之達(dá)到容許的噪標(biāo)。然而,控制噪聲源達(dá)到降低噪聲并非輕而易舉,它受技術(shù)條件的限制,故只能在傳聲途徑方面采取降聲措施。 機(jī)房?jī)?nèi)的吸聲采用全面覆蓋式,天花吸聲吊頂采用50mm厚超細(xì)玻璃棉(容重為25kg/m3)氈外包玻璃絲布,并用鍍鋅龍骨做支吊架、穿孔鋁板(穿孔率23%―25%板厚0.6mm后貼一層薄紙)作為承托及飾面;墻體吸聲飾面做法同上所述;整個(gè)機(jī)房吸聲減噪量達(dá)到5―10dB(A),從而有效地將輻射噪聲控制在機(jī)房?jī)?nèi),同時(shí)也降低了機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲。 3.2機(jī)座的隔振、減振由于柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高(大多數(shù)轉(zhuǎn)速n=1000或15001/min)振動(dòng)大,故考慮采用隔振降噪措施。隔振效率n可由下式確定:其中::一傳遞比;頻率比;-柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率,/=一隔振系統(tǒng)的固有頻率,選用螺旋彈簧減振器或V型橡膠減振器,其固有頻率/0為40―8.根據(jù)以上公式,螺旋彈簧減振器或V型橡膠減振器數(shù)量由柴油發(fā)電機(jī)承重選取,最少4個(gè),并以偶數(shù)加。一般選取6個(gè)或8個(gè)。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證明,隔振效果在85%―95%之間。通過(guò)以上隔振措施,可有效地防止振動(dòng)通過(guò)基礎(chǔ)向周?chē)鷤鬟f。 3排氣管減振、消聲柴油發(fā)電機(jī)的排氣是一種高溫、高速的脈動(dòng)氣流,其噪聲特性與發(fā)動(dòng)機(jī)、工作容積、缸內(nèi)氣體壓力大小以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速大小等因素有關(guān),呈明顯的低頻寬帶噪聲,峰值聲壓級(jí)在63―250Hz范圍內(nèi),但中高頻也達(dá)到100―110dB(A)。針對(duì)其高溫、高速特性,柴油發(fā)電機(jī)的排氣管首先經(jīng)不銹鋼波紋管隔振,以避免柴油發(fā)電機(jī)的振動(dòng)通過(guò)排氣管向周?chē)鷤鬟f;然后再接兩個(gè)消聲器,一個(gè)為柴油發(fā)電機(jī)本身自帶消聲器,另一個(gè)為內(nèi)接管型消聲器,設(shè)計(jì)參數(shù)為:根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)的排氣管口徑,選擇外接排氣管口徑,將排氣管內(nèi)氣流速度控制在35―45m/s以內(nèi),消聲器擴(kuò)張比m在9一16之間,大功率柴油發(fā)電機(jī),排氣量較大,選擇擴(kuò)張比m=9;小功率柴油63―500Hz范圍內(nèi)的噪聲,減噪量可達(dá)到35―40dB(A),有效地防止噪聲從排氣管向外界傳播。 3.4安裝排風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)、排氣系統(tǒng)隔熱柴油發(fā)電機(jī)組是一種發(fā)熱量很大的動(dòng)力設(shè)備,往往是噪聲得以控制,通風(fēng)散熱問(wèn)題解決不好,影響柴油發(fā)電機(jī)額定功率的運(yùn)行,甚至造成停機(jī),導(dǎo)致噪聲治理失敗。為確保機(jī)房溫度控制在柴油發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境溫度內(nèi),采取自然進(jìn)風(fēng)、強(qiáng)制排風(fēng)的措施,以達(dá)到將柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中散發(fā)的熱量及時(shí)排走,同時(shí)不斷補(bǔ)充新鮮冷空氣。機(jī)組表面的散熱量通過(guò)安裝軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制排風(fēng)解決,一般根據(jù)機(jī)房的大小,選用1臺(tái)或2臺(tái)風(fēng)量70009000m3/h的5軸流風(fēng)機(jī),其功能既可在機(jī)組運(yùn)行時(shí)起到加強(qiáng)散熱作用,又可在機(jī)組停止時(shí)起到通風(fēng)作用;機(jī)組內(nèi)循環(huán)的散熱量通過(guò)其自帶的散熱風(fēng)機(jī)經(jīng)導(dǎo)風(fēng)箱強(qiáng)制排出機(jī)房外。另外,整個(gè)排氣系統(tǒng),包括排氣管、排氣消聲器采用隔熱措施,系統(tǒng)外面底層包扎5mm厚硅酸鋁棉氈,再依次包扎兩層25mm厚超細(xì)玻璃棉、玻璃絲布、0.5mm厚鋁板,通過(guò)以上做法,有效地防止噪聲通過(guò)排氣管向外界傳播,同時(shí),使柴油發(fā)電機(jī)排氣管壁的熱量不會(huì)擴(kuò)散到機(jī)房?jī)?nèi),減少熱源面積,改善機(jī)房室溫環(huán)境。 5安裝進(jìn)、排風(fēng)消聲器、消聲彎頭由于采取自然進(jìn)風(fēng)、強(qiáng)制排風(fēng),在進(jìn)、排風(fēng)口產(chǎn)生孔洞,導(dǎo)致漏聲。為防止噪聲從進(jìn)、排風(fēng)風(fēng)道向外傳播,進(jìn)、排風(fēng)風(fēng)口均須安裝消聲器。 進(jìn)、排風(fēng)采用阻抗復(fù)合片式消聲器。對(duì)于進(jìn)風(fēng)口及柴油發(fā)電機(jī)組自帶的散熱排風(fēng)扇風(fēng)口,在其風(fēng)口處用240mm厚磚墻砌消聲器外殼,頂部為鋼筋混凝土蓋板,內(nèi)部消聲片采用雙層各0.6mm厚穿孔鍍鋅鋼板(穿孔率23%25%、孔徑Y(jié)3mm)夾層中空100120,內(nèi)填超細(xì)玻璃棉,并包扎玻璃絲布,消聲片片間凈間距100mm消聲片長(zhǎng)度20002400mm,風(fēng)速控制在45m/s以內(nèi);對(duì)于軸流風(fēng)機(jī),消聲器及消聲彎頭外殼采用1.5mm厚鋼板,內(nèi)壁四周貼50mm厚超細(xì)玻璃棉,并包扎玻璃絲布,再以0.6mm厚穿孔鍍鋅鋼板固定,消聲器中間消聲片做法同上所述,消聲彎頭內(nèi)部不加消聲片,風(fēng)速控制在3.6其他柴油機(jī)冷卻水散熱排風(fēng)扇水箱與導(dǎo)風(fēng)箱、排風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)與消聲器的連接采用帆布作為軟接口,寬發(fā)電機(jī)排氣量較小選擇擴(kuò)張比消除m度為g50250排風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)支吊架墊減振墊等效聲級(jí):dB(A)項(xiàng)目君華大酒店1750kW外馬郵電大樓1120kW潮陽(yáng)移動(dòng)通信640kW華都娛樂(lè)城450kW曰間夜間曰間夜間曰間夜間曰間夜間距柴油發(fā)電機(jī)1m處正對(duì)排風(fēng)口邊界背景正對(duì)進(jìn)風(fēng)口邊界背景左側(cè)邊界背景右側(cè)邊界背景柴油機(jī)排煙管穿過(guò)機(jī)房墻壁時(shí)必須安裝穿墻套管,并引至建筑物頂層天臺(tái),通過(guò)噴水箱用水噴淋后排放。機(jī)房四周墻體及機(jī)房?jī)?nèi)風(fēng)道必須砌筑密實(shí),不得留下孔隙,穿過(guò)機(jī)房的管道在穿墻時(shí),縫隙必須填實(shí),以防漏聲。 4平面布置柴油機(jī)機(jī)房一般建于地面一層,在工藝布置和噪聲治理過(guò)程中,考慮到充分利用空間及檢修的方便,一般將進(jìn)、排風(fēng)位置設(shè)于柴油發(fā)電機(jī)前后兩端,以利于空氣對(duì)流,同時(shí)又能留出適當(dāng)?shù)臋z修空間。 5治理效果及結(jié)論幾家單位采用以上治理方案治理后,經(jīng)環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)各單位進(jìn)行監(jiān)測(cè),治理效果滿意,達(dá)到國(guó)家城市區(qū)域類(lèi)混合區(qū)的規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)了驗(yàn)收。 監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1.將隔聲、消聲、減振、通風(fēng)散熱等綜合治理措施應(yīng)用于不同功率和各種型號(hào)柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲治理,實(shí)踐證明,運(yùn)行效果好、散熱快、冷卻水水溫恒定、室內(nèi)外環(huán)境溫差小,平均降噪量達(dá)到50―55dB(A),取得了滿意的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)效益。