柴油發(fā)電機(jī)組噪聲分析與治理技術(shù)規(guī)范

一、    概述

柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生95-125dB(A)的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機(jī)組運(yùn)行的噪聲，將對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。為了保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，必須對(duì)噪聲進(jìn)行控制。國家標(biāo)準(zhǔn)GB12348-90和GB12349-90對(duì)環(huán)境噪聲的要求是：二類標(biāo)準(zhǔn)（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(biāo)準(zhǔn)（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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低噪聲工程設(shè)計(jì)。

二、     適用范圍
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了柴油發(fā)電機(jī)組噪聲處理工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收以及運(yùn)行管理的技術(shù)要求，可作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)、可行性研究、設(shè)計(jì)施工、環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及建成后運(yùn)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(hù)有關(guān)法律法規(guī)
（2）《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB33096-2008）
（3）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）

三、     噪聲源分析

柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，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。
（一）排氣噪聲

柴油發(fā)電機(jī)組的排氣噪聲是機(jī)組的最主要的噪聲源。其噪聲值高達(dá)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(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的周期性脈動(dòng)噪聲和高速氣流經(jīng)排氣口噴出后形成的噴注噪聲復(fù)合而成。前者具有明顯的低頻特性，中、高頻也達(dá)到相當(dāng)程度；后者具有連續(xù)寬頻帶頻譜特性，其噪聲級(jí)比前者大得多。排氣噪聲值隨柴油機(jī)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(fēng)扇噪聲

目前，大部分柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻方式采用閉式水冷，機(jī)組備有冷卻風(fēng)扇，裝在柴油機(jī)前端。風(fēng)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(fēng)扇的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動(dòng)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(fēng)扇運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的，風(fēng)扇運(yùn)動(dòng)導(dǎo)制周圍空氣發(fā)生擾動(dòng)形成氣體的壓縮與稀疏過程而形成的，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)速提高一倍可導(dǎo)致其聲級(jí)增加10-15dB（A）。

（三）機(jī)械噪聲和燃燒噪聲

常見的重要機(jī)械噪聲源包括活塞撞擊、氣門沖擊、齒輪傳動(dòng)、軸承以及噴油裝置的機(jī)械振動(dòng)等。所有這些內(nèi)部機(jī)械振動(dòng)會(huì)激發(fā)柴油機(jī)外表面和零件向外輻射噪聲。燃燒噪聲是柴油機(jī)特有的噪聲，它是由無節(jié)流的稀混合氣在氣缸中燃燒時(shí)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(dòng)和傳遞

柴油機(jī)強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)可通過地基遠(yuǎn)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(yuǎn)、衰減小，一旦形成很難隔絕，會(huì)對(duì)遠(yuǎn)距離的邊界噪聲達(dá)標(biāo)構(gòu)成威脅。畢節(jié)Perkins帕金斯1206E-E66TA柴油機(jī)專業(yè)服務(wù)中心,衡陽Perkins帕金斯4006D-23TAG2發(fā)動(dòng)機(jī)總成一臺(tái)多少錢,黃岡Perkins帕金斯404D-22TAG發(fā)動(dòng)機(jī)充電發(fā)電機(jī)一臺(tái)多少錢,

四、    噪聲治理措施

柴油發(fā)電機(jī)噪聲治理措施主要采取隔振、吸聲、消聲、隔聲等措施。

（一）機(jī)組隔振

隔振：將振動(dòng)源與環(huán)境通過隔振措施，使設(shè)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(jī)組基座放在橡膠減振墊及隔震地基上。橡膠減振墊針對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行重量和振動(dòng)頻率選擇，保證隔振效率達(dá)到95%以上。

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

柴油機(jī)組燃燒時(shí)，排煙管會(huì)產(chǎn)生500多度高溫，為確保機(jī)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(hù)處理。

（二）機(jī)房的隔聲和吸聲

隔聲：聲波在通過空氣傳播過程中，因擴(kuò)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(jī)房隔聲治理最關(guān)鍵的要求是密封嚴(yán)實(shí)，特別注意電纜溝、管道溝的密封。隔聲間與聲閘：在發(fā)電機(jī)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(jī)房內(nèi)混響聲。

吸聲：聲波在傳播過程中，遇到各種材料時(shí)，會(huì)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(duì)聲能的吸收，降低機(jī)房內(nèi)的混響聲，從而達(dá)到整體降低噪聲的效果。

對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)械噪聲、燃燒噪聲等通過輻射的方式傳播的噪聲，通過機(jī)房進(jìn)行隔聲處理，機(jī)房既要密封、隔聲效果好，又要保證機(jī)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(jī)房隔聲和吸聲的做法如下：

1．隔聲墻。柴油發(fā)電機(jī)組外墻體采用240及以上厚實(shí)心磚墻結(jié)構(gòu)，兩面批蕩嚴(yán)實(shí)，隔聲量可達(dá)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(fù)合結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有隔聲和吸聲的功能，隔聲門內(nèi)置超細(xì)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(jī)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(jìn)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(jī)房四周墻體及頂面，安裝厚超細(xì)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(fù)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(qiáng)度。吸聲體厚度為50mm。

　　
?。ㄈ┻M(jìn)排風(fēng)及排氣消聲

消聲：在聲波入射到多孔材料時(shí)，即可激起小孔或纖維的空氣運(yùn)動(dòng)，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(jìn)排風(fēng)消聲：

柴油發(fā)電機(jī)機(jī)房的進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道四周墻體及頂面需分別做隔音吸聲墻體，進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置消聲器，消聲器由消音片組成。消音片采用超細(xì)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(dá)30dB，控制風(fēng)口噪聲在60dB（A）以下。

進(jìn)、排風(fēng)降噪箱風(fēng)道長L風(fēng)

    L風(fēng) = C

   式中C為常數(shù)，其值與降噪效果

　　進(jìn)、排風(fēng)口均加裝鋁合金百葉窗。

進(jìn)、排風(fēng)消聲間的面積計(jì)算

進(jìn)排風(fēng)消聲間布置在油機(jī)房內(nèi)，采用240墻結(jié)構(gòu)?！锻L(fēng)空調(diào)工程安裝手冊》規(guī)定磚墻、混凝土制進(jìn)、排風(fēng)道要求風(fēng)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(jī)組排風(fēng)量米3/分鐘；

　　　　　　　F----通道面積m²

進(jìn)風(fēng)消聲間面積計(jì)算方法：在實(shí)際使用過程中，進(jìn)風(fēng)消聲間面積應(yīng)是排風(fēng)消音間面積的1.2-1.5倍。

進(jìn)、排風(fēng)百葉窗面積

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

根據(jù)公式：　　V＝(Q1)/(60×S×0.8)

　　　　　　　Q1----柴油發(fā)電機(jī)組排風(fēng)量米3/分鐘；

　　　　　　　S----百葉窗面積m²

進(jìn)風(fēng)百葉窗面積計(jì)算方法：在實(shí)際使用過程中，進(jìn)風(fēng)百葉窗面積應(yīng)是排風(fēng)百葉窗面積的1.2-1.5倍。

在設(shè)計(jì)時(shí)也可以按照散熱水箱有效散熱面積估算，排風(fēng)百葉窗面積為散熱水箱有效散熱面積的1.5倍，進(jìn)風(fēng)百葉窗面積為散熱水箱有效散熱面積的1.8倍。油機(jī)房外墻必須按照計(jì)算結(jié)果來預(yù)留百葉窗。從降低風(fēng)阻考慮，排風(fēng)口百葉窗離前面障礙物的距離應(yīng)大于等于600-2000，機(jī)組進(jìn)風(fēng)量應(yīng)大于機(jī)組的排風(fēng)量和燃?xì)饬康目偤汀?span>

一般在設(shè)計(jì)時(shí)，如果空間允許，進(jìn)排風(fēng)消聲間、進(jìn)排風(fēng)百葉窗口風(fēng)速不超過三級(jí)風(fēng)速，最大不超過5m/s，一般取值4.4m/s。

風(fēng)速表

3.2排氣噪聲消聲

排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的主要部分。其噪聲一般要比發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)高10-15dB（A），是首先要進(jìn)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(shí)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(dāng)氣流通過阻性消聲器時(shí)，聲波便引起吸聲材料孔隙中的空氣和細(xì)小纖維的震動(dòng)。由于摩擦和粘滯阻力，聲能變?yōu)闊崮芏?，從而起到消聲作用?span>

2） 抗性消聲器（即我們平時(shí)稱呼為住宅型消聲器）是利用不同形狀的管道和共振腔進(jìn)行適當(dāng)?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(dá)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(qiáng)，適用于窄帶噪聲和低、中頻噪聲的消減。

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

機(jī)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(jī)組排氣住宅型消聲器外形尺寸參考