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        柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組噪聲控制
        [  發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 09:21:00    信息來源:全德電氣股份  ]

        現(xiàn)代城市中的電信企業(yè)因自身行業(yè)的特性,通訊設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)必需做到萬無一失。為保證交流機(jī)等通訊設(shè)備的不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),普通多采用柴油發(fā)電機(jī)組做為本人的備用電源,一旦市電發(fā)作供電毛病,即刻啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組,經(jīng)過市電/油機(jī)轉(zhuǎn)換屏(ATS)停止切換,由柴油發(fā)電機(jī)組對(duì)通訊設(shè)備提供電源,以保證電信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

          由于電話局大局部處在人口密集的地域,這些地域?qū)Νh(huán)境的請(qǐng)求很高,而柴油發(fā)電機(jī)組噪聲常常成為四周環(huán)境噪聲的主要污染源。當(dāng)前社會(huì)對(duì)環(huán)保請(qǐng)求越來越高,如何有效地控制其噪聲污染是一項(xiàng)有難度,同時(shí)又具有很大推行價(jià)值的工作,這也是我們通訊建立的一項(xiàng)主要工作,應(yīng)得到更多的注重。為了做好這項(xiàng)工作,首先要對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組噪聲的構(gòu)成停止理解和剖析。
          a聲源剖析
          a聲源剖析
          柴油機(jī)噪聲是一個(gè)由多種聲源構(gòu)成的復(fù)雜聲源,依照噪聲輻射方式,柴油機(jī)噪聲能夠分為空氣動(dòng)力噪聲和外表輻射噪聲。依照產(chǎn)生的機(jī)理,柴油機(jī)外表輻射噪聲又能夠分為熄滅噪聲和機(jī)械噪聲。其中空氣動(dòng)力噪聲為主要噪聲源。
          a.a空氣動(dòng)力噪聲
          空氣動(dòng)力噪聲是由于氣體的非穩(wěn)定過程,即由氣體的擾動(dòng)以及氣體與物體的互相作用而產(chǎn)生的。直接向大氣輻射的空氣動(dòng)力噪聲包括:進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲。
          a.a.a進(jìn)氣噪聲
          進(jìn)氣噪聲是柴油機(jī)的主要空氣動(dòng)力噪聲之一,它是由進(jìn)氣門的周期性開啟與閉合而產(chǎn)生的壓力起伏變化而構(gòu)成的。當(dāng)進(jìn)氣門開啟時(shí),在進(jìn)氣管中產(chǎn)生一個(gè)壓力脈沖,而隨著活塞的繼續(xù)運(yùn)動(dòng),它遭到阻尼;當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí),同樣產(chǎn)生一個(gè)有一定持續(xù)時(shí)間的壓力脈沖。于是產(chǎn)生了周期性的進(jìn)氣噪聲。其噪聲頻率成分主要集中在b00Hz以下的低頻范圍。與此同時(shí),當(dāng)氣流以高速流經(jīng)進(jìn)氣門流通截面時(shí),產(chǎn)生湍流脫體,招致高頻噪聲的產(chǎn)生,由于進(jìn)氣門通流截面是不時(shí)變化的,因而湍流噪聲具有一定的頻率范圍,主要集中在a000Hz以上的高頻范圍。進(jìn)氣管空氣柱的固有頻率與周期性進(jìn)氣噪聲的主要頻率相分歧時(shí),空氣柱的共振噪聲在進(jìn)氣噪聲中也會(huì)較為突出。
          關(guān)于采用渦輪增壓的發(fā)起機(jī),由于渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速普通較高,因而其進(jìn)氣噪聲明顯高于非渦輪增壓的發(fā)起機(jī)。渦輪增壓器的噪聲是由于葉片周期性地切割空氣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲和高速氣流構(gòu)成的湍流噪聲而構(gòu)成的,是一種連續(xù)性的高頻噪聲,主要散布在500~a0000Hz的頻率范圍。目前我公司大局部采用渦輪增壓的發(fā)起機(jī)。-發(fā)電機(jī)維修
          進(jìn)氣噪聲與發(fā)起機(jī)的進(jìn)氣方式、進(jìn)氣門構(gòu)造、缸徑、凸輪型線等設(shè)計(jì)要素有關(guān)。關(guān)于同一臺(tái)發(fā)起機(jī)來說,受轉(zhuǎn)速的影響最大,轉(zhuǎn)速進(jìn)步一倍可招致進(jìn)氣噪聲增加a0~l5dB(A)。
          a.a.b排氣噪聲
          排氣噪聲是發(fā)起機(jī)噪聲中最主要的聲源,其噪聲普通要比發(fā)起機(jī)整機(jī)噪聲高出a0~a5dB(A)。發(fā)起機(jī)排氣屬高溫(800~l000℃)、高壓(c~d個(gè)大氣壓)氣體。排氣過程普通分為兩個(gè)階段,即自在排氣階段和強(qiáng)迫排氣階段。發(fā)起機(jī)廢氣從排氣門高速?zèng)_出,沿著排氣歧管進(jìn)入消聲器,最后從尾管排入大氣,在這一過程中產(chǎn)生了寬頻帶的排氣噪聲。
          排氣噪聲包含了復(fù)雜的噪聲成分:以單位時(shí)間內(nèi)排氣次數(shù)為基頻的排氣噪聲、管道內(nèi)氣柱共振噪聲、排氣歧管處的氣流吹氣噪聲、廢氣噴注和沖擊噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、卡門渦流噪聲及排氣系統(tǒng)內(nèi)部的湍流噪聲等。
          影響發(fā)起機(jī)排氣噪聲的主要要素有:汽缸壓力、排氣門直徑、發(fā)起機(jī)排量及排氣門開啟特性等。對(duì)同一臺(tái)發(fā)起機(jī)來說,發(fā)起機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是影響其排氣噪聲的最主要要素。

          a.a.c冷卻風(fēng)扇噪聲
          風(fēng)扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)扇的葉片周期性地切割空氣,惹起空氣的壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的,以葉片經(jīng)過頻率為基頻,并伴有高次諧波。湍流噪聲是由于風(fēng)扇運(yùn)動(dòng)招致的四周空氣發(fā)作湍流脫體,使空氣發(fā)作擾動(dòng),構(gòu)成氣體的緊縮與稠密過程而構(gòu)成的,是一個(gè)寬頻帶噪聲。
          冷卻風(fēng)扇噪聲受轉(zhuǎn)速的影響最大,轉(zhuǎn)速進(jìn)步一倍可招致其聲級(jí)增加a0~a5dB(A)。在低速時(shí)風(fēng)扇噪聲要比發(fā)起機(jī)噪聲低很多,而在高速時(shí),常常會(huì)成為主要的噪聲源。目前我公司運(yùn)用的柴油發(fā)起機(jī)轉(zhuǎn)速多為a500轉(zhuǎn)/分鐘,屬于高轉(zhuǎn)速油機(jī)。
          a.b外表輻射噪聲
          熄滅噪聲和機(jī)械噪聲很難嚴(yán)厲辨別,通常將由于氣缸內(nèi)熄滅所構(gòu)成的壓力振動(dòng)經(jīng)過缸蓋、活塞-連桿-曲軸-機(jī)體向外輻射的噪宣稱之為熄滅噪聲。將活塞對(duì)缸套的撞擊,正時(shí)齒輪、配氣機(jī)構(gòu)、噴油系統(tǒng)等運(yùn)動(dòng)件之間的機(jī)械撞擊振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲叫作機(jī)械噪聲。普通直噴式柴油機(jī)熄滅噪聲要高于機(jī)械噪聲,而非直噴式柴油機(jī)的機(jī)械噪聲則高于熄滅噪聲,但是低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)熄滅噪聲都高于機(jī)械噪聲。
          b噪聲控制措施
          b.a空氣動(dòng)力噪聲控制
          b.a.a進(jìn)氣噪聲控制
          普通發(fā)起機(jī)均裝有空氣濾清器,進(jìn)氣噪聲即可有較大衰減,成為次要聲源。而當(dāng)其它聲源得到進(jìn)一步控制后,進(jìn)氣噪聲有可能成為主要聲源,這時(shí)需思索采用性能良好的進(jìn)氣消聲器,通常進(jìn)氣消聲器要和空氣濾清器分離,停止一體化設(shè)計(jì),既能滿足進(jìn)氣和濾清方面的請(qǐng)求,又可使進(jìn)氣噪聲得到有效的控制。
          b.a.b排氣噪聲控制
          控制排氣噪聲最有效的辦法是加裝排氣消聲器,實(shí)踐狀況常常是降噪效果不很理想。剖析緣由主要是消聲器構(gòu)造設(shè)計(jì)不甚合理以及加工工藝存在問題,后一個(gè)問題能夠經(jīng)過進(jìn)步工藝程度加以改善;前一個(gè)問題則觸及消聲器的設(shè)計(jì)思緒。通常消聲器設(shè)計(jì)主要憑經(jīng)歷,一些設(shè)計(jì)計(jì)算程序是在一些理想假定條件下停止的,而在這些假定中實(shí)踐影響最大的是疏忽氣流的存在,而且是高壓、高溫、高速脈動(dòng)氣流的存在。此種狀態(tài)的氣流將會(huì)影響消聲器內(nèi)部的聲場(chǎng)散布、聲速、聲的傳播規(guī)律等,特別是氣流速度影響更大。氣流影響消聲器性能的主要緣由是發(fā)起機(jī)排氣的高速脈動(dòng)氣流再生噪聲,其次是這種氣流會(huì)沖擊消聲器的管路、殼體、隔板等聲學(xué)元件,進(jìn)而激起振動(dòng)輻射噪聲。當(dāng)消聲器構(gòu)造參數(shù)選擇不當(dāng),或構(gòu)造不合理,或加工工藝存在問題時(shí),都會(huì)招致消聲器消聲性能的降落,同時(shí)氣流速渡過高也會(huì)加大消聲器的壓力損失也會(huì)形成消聲性能降落。
          b.a.c發(fā)起機(jī)外表輻射噪聲的控制
          發(fā)起機(jī)外表輻射噪聲(熄滅噪聲和機(jī)械噪聲)的控制要遭到發(fā)起機(jī)性能方面的種種限制,從技術(shù)角度講難度很大,且降噪量有限。理論標(biāo)明,在構(gòu)造上采取措施能夠一定幅度地降低發(fā)起機(jī)的外表輻射噪聲,從而降低整機(jī)噪聲。控制的根本措施是增加構(gòu)造剛度和阻尼,使得在同樣的激振力作用下減少構(gòu)造外表響應(yīng)。與此同時(shí),減少輻射噪聲的外表面積,也是控制輻射噪聲的有效措施。
          c綜合控制思緒
          通常一臺(tái)500kW進(jìn)口機(jī)組,機(jī)房內(nèi)的噪聲可達(dá)a05~a08dB(A)。在不經(jīng)過管理的狀況下,機(jī)房外環(huán)境噪聲為70~80dB(A)或更高,相同功率參數(shù)的國產(chǎn)機(jī)組噪聲則更大些。目前我國在考核環(huán)境噪聲能否達(dá)標(biāo)時(shí)采用《城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范》或《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲規(guī)范》,在規(guī)范中對(duì)應(yīng)不同區(qū)域有不同的噪聲限值。普通在城區(qū)多為一類區(qū),限值規(guī)范晝間為55dB(A),夜間為d5dB(A);在郊區(qū)多為二類區(qū)域,相應(yīng)的限值規(guī)范晝間為60dB(A),夜間50dB(A)。從比照數(shù)據(jù)能夠看出,需求的降噪幅度很大,對(duì)應(yīng)的控制技術(shù)難度也很大。-二手發(fā)電機(jī)維修
          在實(shí)踐工作中,由于我公司所選用的都是配置好的發(fā)起機(jī)整機(jī),機(jī)組自身采取控制措施難度很大,而且不理想。思索到油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中普通主要是其噪聲污染四周環(huán)境,因而,如何有效地控制機(jī)房內(nèi)油機(jī)噪聲對(duì)外輻射是一個(gè)十分理想而且必需處理的問題。選擇的計(jì)劃應(yīng)能作到既要有效地降低環(huán)境噪聲,又要組織好機(jī)房內(nèi)的空氣活動(dòng),滿足發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)需求的空氣流量,以保證機(jī)組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧牲油機(jī)房內(nèi)的空氣流量會(huì)形成油機(jī)外表冷卻不平均,減少油機(jī)的發(fā)電容量,影響正常運(yùn)用。經(jīng)過多年來與環(huán)保部門的協(xié)作,對(duì)油機(jī)房停止消噪聲處置,積聚了一些管理經(jīng)歷,主要是必需依據(jù)詳細(xì)的機(jī)房項(xiàng)目來肯定相應(yīng)的控制計(jì)劃,這其中應(yīng)思索機(jī)房所在區(qū)域的環(huán)境規(guī)范,機(jī)房圍護(hù)構(gòu)造方式及油機(jī)機(jī)型、功率、冷卻風(fēng)量等要素。綜合控制的中心是等隔聲概念,即用一封鎖的圍護(hù)構(gòu)造將機(jī)組與外界隔分開來,減少聲源對(duì)外的聲輻射。所謂等隔聲概念就是整個(gè)圍護(hù)構(gòu)造的各個(gè)局部(如土建構(gòu)造局部和門、窗等局部)的隔聲量應(yīng)相當(dāng)。為機(jī)房與外界相通而預(yù)留的通道(如冷卻風(fēng)扇出口、發(fā)起機(jī)排氣出口、機(jī)房通風(fēng)換氣口等)必需設(shè)計(jì)成消聲通道,其插入損失也應(yīng)與圍護(hù)構(gòu)造的隔聲量相當(dāng),只要這樣做才可保證機(jī)房外的環(huán)境噪聲達(dá)標(biāo)。
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