新聞主題	柴油發電機組噪聲超標的評判標準和控制法

 

摘要：對于柴油發電機組而言，噪聲大都是由振動現象引發的，振動的存在可能會導致機械內部相關部件的損壞，這意味著不僅給柴油發電機組的使用壽命帶來不利影響，還在很大程度上給人們的身心健康和正常生活帶來危害。因此，做好柴油發電機組噪聲控制，直接影響著柴油發電機組產品工作的安全性、平順性和耐久性，需要相關人員的重視，做好噪聲的控制工作。

 

一、噪音產生來源

 

       機械噪聲是由于柴油發電機組運轉時，部件間的摩擦力、撞擊力或非平衡力，使機械部件和殼體產生振動而輻射聲波，聲波傳遞到我們的耳膜，人們就感覺到了聲音。由于機械振動是有于機械的運行或運轉，使機械部件或其周邊物體產生振動，從而產生噪聲聲波，機械噪聲按聲源的不同可分為三類：排氣噪聲、機械性噪聲、電磁性噪聲。

1、排氣噪聲

      排氣噪聲是一種高溫、高速的氣流噪聲。它是一個能量更大、發動機噪聲組件更大的部分，也是總發動機噪聲的主要組成部分。它的基本頻率是發動機的點火頻率。排氣噪聲的主要組成部分如下：燃燒室內柴油高壓燃燒噪聲、周期性排氣煙霧引起的低頻脈動噪聲、排氣管內氣柱共振噪聲、氣缸海姆霍茲共振噪聲，隨著氣流速度的增加，通過排氣系統產生的高速氣流、渦旋噪聲和再生噪聲等。

2、機械性噪聲

3、電磁性噪聲

      由發電機電磁場交替變化而引起某些機械部件或空間容積振動而產生的噪聲。常見的電磁噪聲產生原因有線圈和鐵心空隙大、線圈松動、載波頻率設置不當、線圈磁飽和等等

 

圖1  柴油發電機組噪聲源分析

圖2  柴油發電機組噪聲頻譜曲線

 

二、噪聲超標評判標準

 

      了解了機械噪聲的來源及產生的原因之后，我們就會明白想完全消除柴油發電機組噪聲是不可能的，但是我們還是有辦法把噪音控制在合理的水平的。根據圖3柴油機噪聲頻譜，可以看出由于柴油發電機組的類型和大小、轉速值都不同，其噪聲值也是不同的。因此，沒法完全用統一的噪聲來衡量，那么怎么來評價噪聲是不是合理呢，既然噪音是由振動產生的，我們是不是可以用振動來評判呢，一般情況可以通過測量機械的振動大小來評判，國際標準ISO10186給出了不同功率柴油發電機組的振動允許值。如圖4所示。

（1）綠色：

      區域A振動速度的有效值正常，柴油發電機可以正產使用。

（2）黃色：

      區域B柴油發電機可以在沒有任何約束的情況下繼續使用。

（3）橙色：

      區域C振動速度的有效值在橙色范圍內表示柴油發電機狀態已不適合繼續使用，它只能維持有限的一段時間內使用，建議在下次維護時進行檢測維修。

（4）紅色：區域D振動速度的有效值危險，柴油發電機有可能隨時損壞。

 

柴油機輻射噪聲功率頻譜.

柴油發電機組噪聲超標評判方法

 

 

 

三、隔聲降噪措施分類

 

1、室外機型降噪措施

      實際應用中的隔聲裝置有隔聲罩（或隔聲間）和聲屏障等形式。

（1）隔聲罩是用隔聲結構將機械噪聲源封閉起來，使噪聲局限在一個小空間里，如圖5所示；有時柴油發電機噪聲源數量很多，則可采用隔聲間形式，將需要安靜的場所如控制室等用隔聲結構圍起來。

（2）在噪聲源與受干擾位置之間用不封閉的隔聲結構進行阻擋時，稱為聲屏障。

2、室內機型消音措施

      柴油發電機房隔聲是機械噪聲控制工程中常用的一種技術措施，工程案例如圖6所示。它利用墻體、各種板材及構件作為屏蔽物或利用圍護結構來隔絕空氣中傳播的噪聲，從而獲得較安靜的環境。上述材料（或結構）稱為隔聲材料（或隔聲結構）。隔聲材料的隔聲量TL（也稱聲透射損失）為材料一側的入射聲能與另一側的透射聲能相差的分貝數。

      隔聲量測量在專用的一對混響室（分別稱為發聲室和接收室）中進行，隔聲試件安裝在兩室之間。混響室下面有隔振裝置，隔墻很厚，因此除試件以外，其他側向傳聲可以忽略不計。所測的發聲室和接收室的平均聲壓級級差反映了通過隔板透射的聲能。試件面積和接收室吸聲量有一定影響。

 

圖5  室外靜音箱式柴油發電機組模型圖

圖6  室內機型降噪工程案例圖

 

四、噪音控制方法

 

1、降噪設計的基本原則

① 應將柴油發電機組各主要噪聲源單獨發聲時的噪聲級，降低到大致相同的程度，其中容易降低的，應降低得多一些。

② 必須首先降低進、排氣噪聲，應采用有效的進排氣消聲器，使進排氣噪聲降低到低于燃燒噪聲及機械噪聲的水平。

③ 從聲源和傳播途徑上采取措施時，應特別注意降低500Hz的頻率成分（因為此頻段正處于人體最敏感的區域），并從實際可能和具體效果上作綜合分析和試驗，以確定最方便和最經濟的降噪方案。

2、降低機械振動水平

      柴油發電機組設計過程中，注意旋轉零部件的平衡，保證旋轉平穩，發電機組設計之初進行動態分析和模態分析，降低振動水平，避免產生共振，發電機組安裝過程中，合理裝配避免干涉和過定位等問題，連接部位保證按設計要求可靠連接。發電機組運行過程中實時保證合理的潤滑，是發電機組平穩運行，降低振動水平。

3、對局部噪聲源采取防噪聲隔音措施

      采用消聲裝置以隔離和封閉噪聲源，采用隔振裝置以防止噪聲通過固體向外傳播；由此達到發電機組隔音效果。

4、對發電機房采取吸聲措施

      使用多孔材料如玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈棉絮等，裝飾在室內墻壁上或懸掛在空間，或制成吸聲屏；通過這些吸聲材料來減弱噪音的傳播，到達隔音效果。

5、對設備進行消聲處理

      這種方法適用于降低空氣動力性噪聲，如柴油機等進、排氣噪聲。根據噪聲的頻譜特點設計的消聲器有三類：阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復合式消聲器；發電機組安裝消聲器能有效的減輕噪音的傳播，減少對人體的危害，最大程度的達到發電機組隔音措施的效果。

6、安裝隔聲裝置

      用一定材料、結構和裝置將聲源封閉起來，如隔聲墻、隔聲室、隔聲罩、隔聲門窗地板等，以此阻斷噪音的傳播，達到發電機組隔音降噪目的。

 

總結：

      根據柴油發電機的工作原理，其噪聲是由多種聲源構成的復雜聲源。從原因、工作環境和工作部件可分為機械研磨噪聲、廢氣噪聲、高壓燃燒噪聲、冷卻風機和排氣噪聲、進氣噪聲、發電機噪聲。而國際標準組織（ISO）提出，為保護人耳聽力，在每天工作8小時情況下允許的連續噪聲為90分貝；工作時間為4小時，允許值可提高3分貝；任何情況下都不允許超過115分貝。因此，柴油發電機組的噪聲需要進行嚴格的控制。

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