柴油發(fā)電機組噪聲分析與治理技術(shù)規(guī)范

一、    概述

柴油發(fā)電機組運行時，通常會產(chǎn)生95-125dB(A)的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機組運行的噪聲，將對周圍環(huán)境造成嚴重損害。為了保護和改善環(huán)境質(zhì)量，必須對噪聲進行控制。國家標準GB12348-90和GB12349-90對環(huán)境噪聲的要求是：二類標準（適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)）晝間60dB(A)、夜間50dB(A)；三類標準（適用于工業(yè)區(qū)）晝間65dB(A)、夜間55dB(A)。通常按晝間60dB(A)的標準進行低噪聲工程設計。

二、     適用范圍
    本標準規(guī)定了柴油發(fā)電機組噪聲處理工程的設計、施工、驗收以及運行管理的技術(shù)要求，可作為環(huán)境影響評價、可行性研究、設計施工、環(huán)境保護驗收及建成后運行與管理的技術(shù)依據(jù)。
    技術(shù)規(guī)范引用文件
（1）環(huán)境保護有關(guān)法律法規(guī)
（2）《聲環(huán)境質(zhì)量標準》（GB33096-2008）
（3）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪音排放標準》（GB12348-2008）

三、     噪聲源分析

柴油發(fā)電機組運行時，噪聲主要包括發(fā)動機的排氣噪聲、進氣噪聲、燃燒噪聲、連桿及活塞、齒輪等運動件在工作時的往復高速運動和撞擊而產(chǎn)生的機械噪聲、冷卻水排風扇氣流噪聲。
（一）排氣噪聲

柴油發(fā)電機組的排氣噪聲是機組的最主要的噪聲源。其噪聲值高達100dB-125 dB（A），并通過排煙口直接污染周圍環(huán)境。排氣噪聲是由氣體受氣缸活塞運動時產(chǎn)生的周期性脈動噪聲和高速氣流經(jīng)排氣口噴出后形成的噴注噪聲復合而成。前者具有明顯的低頻特性，中、高頻也達到相當程度；后者具有連續(xù)寬頻帶頻譜特性，其噪聲級比前者大得多。排氣噪聲值隨柴油機功率和轉(zhuǎn)速的增加而提高，而隨轉(zhuǎn)速的增值更大。

（二）冷卻風扇噪聲

目前，大部分柴油發(fā)電機組的冷卻方式采用閉式水冷，機組備有冷卻風扇，裝在柴油機前端。風扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風扇的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動產(chǎn)生的，以葉片通過頻率為基頻并伴有高次諧波。渦流噪聲是由于風扇運動導致的，風扇運動導制周圍空氣發(fā)生擾動形成氣體的壓縮與稀疏過程而形成的，是一個寬頻帶噪聲。冷卻風扇噪聲受轉(zhuǎn)速的影響最大，轉(zhuǎn)速提高一倍可導致其聲級增加10-15dB（A）。

（三）機械噪聲和燃燒噪聲

常見的重要機械噪聲源包括活塞撞擊、氣門沖擊、齒輪傳動、軸承以及噴油裝置的機械振動等。所有這些內(nèi)部機械振動會激發(fā)柴油機外表面和零件向外輻射噪聲。燃燒噪聲是柴油機特有的噪聲，它是由無節(jié)流的稀混合氣在氣缸中燃燒時產(chǎn)生的高壓形成的。這兩類噪聲源的總聲功率巨大。
（四）地基的振動和傳遞

柴油機強烈的機械振動可通過地基遠距離傳播到室外各處，然后，通過地面再輻射噪聲，這種結(jié)構(gòu)傳播遠、衰減小，一旦形成很難隔絕，會對遠距離的邊界噪聲達標構(gòu)成威脅。畢節(jié)Perkins帕金斯1206E-E66TA柴油機專業(yè)服務中心,衡陽Perkins帕金斯4006D-23TAG2發(fā)動機總成一臺多少錢,黃岡Perkins帕金斯404D-22TAG發(fā)動機充電發(fā)電機一臺多少錢,

四、    噪聲治理措施

柴油發(fā)電機噪聲治理措施主要采取隔振、吸聲、消聲、隔聲等措施。

（一）機組隔振

隔振：將振動源與環(huán)境通過隔振措施，使設備產(chǎn)生的激振力被減振裝置所隔絕，使固體聲得到有效抑制。

柴油發(fā)電機組基座放在橡膠減振墊及隔震地基上。橡膠減振墊針對發(fā)電機組的運行重量和振動頻率選擇，保證隔振效率達到95%以上。

排煙管及一次消聲器是另一重要的振動源，在煙管與發(fā)電機組連接時，采用波紋減震節(jié)與發(fā)動機組連接，隔開振動的傳播途徑。同時固定一、二次消聲器時，通過加裝彈簧吊架，消除振動對建筑物的影響。另外機組出口采用帆布軟聯(lián)接進行隔振。

柴油機組燃燒時，排煙管會產(chǎn)生500多度高溫，為確保機房內(nèi)溫度不超過45度以上，排氣消聲器及排煙管道必須采取隔熱保護處理。

（二）機房的隔聲和吸聲

隔聲：聲波在通過空氣傳播過程中，因擴散與障礙物的阻擋作用，聲能影響局限于聲源附近，從而起到阻隔噪聲源的作用。機房隔聲治理最關(guān)鍵的要求是密封嚴實，特別注意電纜溝、管道溝的密封。隔聲間與聲閘：在發(fā)電機房內(nèi)四壁鋪貼吸聲墻體，屋頂安裝吸聲吊頂，使其成為隔聲效果良好的隔聲間及降低機房內(nèi)混響聲。

吸聲：聲波在傳播過程中，遇到各種材料時，會發(fā)生一部分聲能被反射，一部分聲能被吸收現(xiàn)象。通過對聲能的吸收，降低機房內(nèi)的混響聲，從而達到整體降低噪聲的效果。

對于柴油發(fā)電機組的機械噪聲、燃燒噪聲等通過輻射的方式傳播的噪聲，通過機房進行隔聲處理，機房既要密封、隔聲效果好，又要保證機房內(nèi)空氣的順暢流通。一般采取240及以上的磚墻、隔聲門、隔聲窗、消聲器等治理措施。

機房隔聲和吸聲的做法如下：

1．隔聲墻。柴油發(fā)電機組外墻體采用240及以上厚實心磚墻結(jié)構(gòu)，兩面批蕩嚴實，隔聲量可達50dB（A）。

2．隔聲門。隔聲門選用由雙層鋼板與玻璃纖維組成的復合結(jié)構(gòu)，同時具有隔聲和吸聲的功能，隔聲門內(nèi)置超細玻璃吸聲棉（容重為32Kg/m3），隔聲量為35-40dB（A）。隔聲門兼有防火功能。隔聲門要有足夠的隔聲量，一般采用多層隔聲結(jié)構(gòu)，門縫做成斜企口用工業(yè)毛氈密封。有條件的在發(fā)電機房入口處安裝雙層隔聲門，并在門斗內(nèi)鋪貼吸聲墻體，使其成為聲閘，進一步提高門的隔聲量。

隔聲門常規(guī)尺寸：

單隔聲門：1000mm（W）*2200mm（H）；雙隔聲門：1600mm（W）*2200mm（H）。

3．吸聲。在機房四周墻體及頂面，安裝厚超細玻璃吸音棉或高容重巖棉（容重32Kg/m3）+網(wǎng)片+δ0.7mm鋁合金穿孔板（25%穿孔率）+輕質(zhì)龍骨組成的復合吸聲結(jié)構(gòu)，不但可以增加墻體隔聲功能，而且能有效消除由于反射所形成的混響聲，從而降低噪聲源的強度。吸聲體厚度為50mm。

　　
　（三）進排風及排氣消聲

消聲：在聲波入射到多孔材料時，即可激起小孔或纖維的空氣運動，緊靠孔壁或纖維表面的空氣，因孔壁的影響，產(chǎn)生粘滯作用，使聲波與多孔材料產(chǎn)生摩擦使聲能轉(zhuǎn)化熱能，從而得到衰減。

3.1 進排風消聲：

柴油發(fā)電機機房的進風通道和排風通道四周墻體及頂面需分別做隔音吸聲墻體，進風通道和排風通道內(nèi)設置消聲器，消聲器由消音片組成。消音片采用超細玻璃吸音棉或高容重巖棉+玻璃纖維布+網(wǎng)片+不銹鋼框架制作。消聲器長度為2米，每米長度消聲量為15dB，消聲量可達30dB，控制風口噪聲在60dB（A）以下。

進、排風降噪箱風道長L風

    L風 = C

   式中C為常數(shù)，其值與降噪效果

　　進、排風口均加裝鋁合金百葉窗。

進、排風消聲間的面積計算

進排風消聲間布置在油機房內(nèi)，采用240墻結(jié)構(gòu)。《通風空調(diào)工程安裝手冊》規(guī)定磚墻、混凝土制進、排風道要求風速范圍為小于6米/秒，消音片平均阻力系數(shù)為0.6。

根據(jù)公式：　　V＝Q1/(60×F×0.6)

　　　　　　　Q1----柴油發(fā)電機組排風量米3/分鐘；

　　　　　　　F----通道面積m²

進風消聲間面積計算方法：在實際使用過程中，進風消聲間面積應是排風消音間面積的1.2-1.5倍。

進、排風百葉窗面積

 按照《通風空調(diào)工程安裝手冊》規(guī)定百葉風口要求風速范圍為低于6米/秒，百葉窗平均阻力系數(shù)按照經(jīng)驗取0.8。

根據(jù)公式：　　V＝(Q1)/(60×S×0.8)

　　　　　　　Q1----柴油發(fā)電機組排風量米3/分鐘；

　　　　　　　S----百葉窗面積m²

進風百葉窗面積計算方法：在實際使用過程中，進風百葉窗面積應是排風百葉窗面積的1.2-1.5倍。

在設計時也可以按照散熱水箱有效散熱面積估算，排風百葉窗面積為散熱水箱有效散熱面積的1.5倍，進風百葉窗面積為散熱水箱有效散熱面積的1.8倍。油機房外墻必須按照計算結(jié)果來預留百葉窗。從降低風阻考慮，排風口百葉窗離前面障礙物的距離應大于等于600-2000，機組進風量應大于機組的排風量和燃氣量的總和。

一般在設計時，如果空間允許，進排風消聲間、進排風百葉窗口風速不超過三級風速，最大不超過5m/s，一般取值4.4m/s。

風速表

3.2排氣噪聲消聲

排氣噪聲是發(fā)動機空氣動力噪聲的主要部分。其噪聲一般要比發(fā)動機整機高10-15dB（A），是首先要進行降噪控制的部分。采用消聲器是控制排氣噪聲的一種基本方法。正確選配消聲器（或消聲器組合）可使排氣噪聲減弱30-40dB（A）以上。

根據(jù)消聲原理，消聲器結(jié)構(gòu)可分為阻性消聲器和抗性消聲器兩大類：

1） 阻性消聲器（即我們平時稱呼為工業(yè)型消聲器）是利用多孔吸聲材料，以一定方式布置在管道內(nèi)，當氣流通過阻性消聲器時，聲波便引起吸聲材料孔隙中的空氣和細小纖維的震動。由于摩擦和粘滯阻力，聲能變?yōu)闊崮芏眨瑥亩鸬较曌饔谩?span>

2） 抗性消聲器（即我們平時稱呼為住宅型消聲器）是利用不同形狀的管道和共振腔進行適當?shù)慕M合，借助于管道截面和形狀的變化而引起的聲阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射和干涉作用，達到衰減噪聲的目的。其消聲效果，與管道形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般選擇性較強，適用于窄帶噪聲和低、中頻噪聲的消減。

機組排氣系統(tǒng)的降噪處理：一般采用一個波紋減震節(jié)、一個工業(yè)型消聲器和一個住宅型消聲器的組合，有效地隔斷了排氣震動和排氣噪聲的傳播。同時，對排氣管道進行隔熱隔音包扎，也能改善機組的運行環(huán)境和由排氣管引起的噪聲。

機組工業(yè)型消聲器外形尺寸參考

工業(yè)消聲器外形尺寸圖

機組排氣住宅型消聲器外形尺寸參考