小型柴油發(fā)電機(jī)噪音的主要危害及相關(guān)治理辦法
小型發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、施工建造、家庭生活等,小型發(fā)電機(jī)按燃油可分為:小型柴油發(fā)電機(jī)、小型汽油發(fā)電機(jī)等。小型柴油發(fā)電機(jī)在現(xiàn)在的生產(chǎn)、生活中應(yīng)用越來越廣泛,但隨之而來小型柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行的噪聲對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。如果不采取必要的降噪措施,不僅降低生產(chǎn)效益,也大大損害操作人員及周邊環(huán)境生物的健康指數(shù)。
小型柴油發(fā)電機(jī)噪聲聲源復(fù)雜,按照噪聲輻射方式,柴油機(jī)噪聲可以分為空氣動(dòng)力噪聲和表面輻射噪聲。按照產(chǎn)生的機(jī)理,柴油機(jī)表面輻射噪聲又可以分為燃燒噪聲和機(jī)械噪聲。其中空氣動(dòng)力噪聲為主要噪聲源。在實(shí)際工作中,控制油機(jī)房噪音外泄是可行的,選擇的方案是綜合治理。若結(jié)合油機(jī)房結(jié)構(gòu)的調(diào)整,治理工作將更加簡單化。
小型柴油發(fā)電機(jī)噪音綜合控制主要是根據(jù)具體的機(jī)房項(xiàng)目來確定相應(yīng)的控制方案,這就要應(yīng)考慮到機(jī)房所在區(qū)域的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式及油機(jī)機(jī)型、功率、冷卻風(fēng)量等因素。綜合控制的核心是等隔聲概念,即用一封閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)將機(jī)組與外界隔離開來,減少聲源對(duì)外的聲輻射。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)動(dòng)機(jī)排氣出口、機(jī)房通風(fēng)換氣口等)必須設(shè)計(jì)成消聲通道,其插入損失也應(yīng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量相當(dāng),只有這樣做才可保證機(jī)房外的環(huán)境噪聲達(dá)標(biāo)??諝鈩?dòng)力噪聲控制措施從下列三方面做起:
1、進(jìn)氣噪聲控制
一般發(fā)動(dòng)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)需考慮采用性能良好的進(jìn)氣消聲器,通常進(jìn)氣消聲器要和空氣濾清器結(jié)合,進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),既能滿足進(jìn)氣和濾清方面的要求,又可使進(jìn)氣噪聲得到有效的控制。
2、 排氣噪聲控制
控制排氣噪聲zui有效的方法是加裝排氣消聲器,實(shí)際情況往往是降噪效果不很理想。分析原因主要是消聲器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不甚合理以及加工工藝存在問題,后一個(gè)問題可以通過提高工藝水平加以改善;前一個(gè)問題則涉及消聲器的設(shè)計(jì)思路。通常消聲器設(shè)計(jì)主要憑經(jīng)驗(yàn),一些設(shè)計(jì)計(jì)算程序是在一些理想假設(shè)條件下進(jìn)行的,而在這些假設(shè)中實(shí)際影響zui大的是忽略氣流的存在,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)部的聲場分布、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原因是發(fā)動(dòng)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)而激發(fā)振動(dòng)輻射噪聲。當(dāng)消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng),或結(jié)構(gòu)不合理,或加工工藝存在問題時(shí),都會(huì)導(dǎo)致消聲器消聲性能的下降,同時(shí)氣流速度過高也會(huì)加大消聲器的壓力損失也會(huì)造成消聲性能下降。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲的控制
發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲(燃燒噪聲和機(jī)械噪聲)的控制要受到發(fā)動(dòng)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。實(shí)踐表明,在結(jié)構(gòu)上采取措施可以一定幅度地降低發(fā)動(dòng)機(jī)的表面輻射噪聲,從而降低整機(jī)噪聲??刂频幕敬胧┦窃黾咏Y(jié)構(gòu)剛度和阻尼,使得在同樣的激振力作用下減少結(jié)構(gòu)表面響應(yīng)。與此同時(shí),減少輻射噪聲的表面面積,也是控制輻射噪聲的有效措施。
其實(shí)在實(shí)際工作中, 小型柴油發(fā)電機(jī)本身采取控制措施難度很大,而且很不現(xiàn)實(shí)??紤]到小型柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,一般主要是其噪聲污染周圍環(huán)境,因此,如何有效地控制機(jī)房內(nèi)小型柴油發(fā)電機(jī)噪聲對(duì)外輻射是一個(gè)非?,F(xiàn)實(shí)而且必須解決的問題。選擇的方案應(yīng)能作到既要有效地降低環(huán)境噪聲,又要能保證機(jī)房內(nèi)的空氣流動(dòng),滿足小型發(fā)電機(jī)運(yùn)行需要的空氣流量,以保障機(jī)組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧牲小型柴油發(fā)電機(jī)房內(nèi)的空氣流量會(huì)造成機(jī)組表面冷卻不均勻,減少機(jī)組的發(fā)電容量,影響正常使用,因此小型發(fā)電機(jī)噪音控制不可顧此失彼。
一、機(jī)房的隔聲、吸聲處理和機(jī)組隔振
1、進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)。機(jī)房隔聲處理之后,要解決機(jī)房內(nèi)通風(fēng)散熱問題。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)與小型柴油發(fā)電機(jī)、排風(fēng)口設(shè)置在同一直線上。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)配以阻性片式消聲器,由于進(jìn)風(fēng)口壓力損失亦在容許范圍之內(nèi),可以使機(jī)房內(nèi)進(jìn)出風(fēng)量自然達(dá)到平衡,通風(fēng)散熱效果明顯。
2、機(jī)房隔聲。機(jī)組的排氣噪聲和冷卻風(fēng)機(jī)噪聲降低之后,剩下來的主要噪聲源是柴油機(jī)機(jī)械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內(nèi)墻觀察窗之外,其余窗戶均除去,所有孔、洞要密實(shí)封堵,磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機(jī)房門窗采用防火隔聲門窗。
3、室內(nèi)空氣的交流,機(jī)房的良好隔聲,會(huì)使閉式水冷小型發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)機(jī)房內(nèi)的空氣得不到對(duì)流,房內(nèi)的高溫亦不能及時(shí)降下來,可采用低噪聲軸流風(fēng)機(jī),再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。
4、吸聲處理。機(jī)房內(nèi)除地面外的五個(gè)壁面可作吸聲處理,根據(jù)發(fā)電機(jī)組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)。
二、降低排氣噪聲
排氣噪聲是小型發(fā)電機(jī)zui主要的噪聲源,其特點(diǎn)是噪聲級(jí)高,排氣速度快,治理難度大??刹捎锰刂频淖杩剐蛷?fù)合式的消聲器。
三、降低軸流風(fēng)機(jī)噪聲
降低小型柴油發(fā)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)噪聲時(shí),必須考慮兩個(gè)問題:首先是排氣通道所允許的壓力損失;其次要求的消聲量。針對(duì)上述兩點(diǎn),可選用阻性片式消聲器。