新聞主題	柴油發(fā)電機組噪聲超標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)和控制法

 

摘要：對于柴油發(fā)電機組而言，噪聲大都是由振動現(xiàn)象引發(fā)的，振動的存在可能會導(dǎo)致機械內(nèi)部相關(guān)部件的損壞，這意味著不僅給柴油發(fā)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(fā)電機組噪聲控制，直接影響著柴油發(fā)電機組產(chǎn)品工作的安全性、平順性和耐久性，需要相關(guān)人員的重視，做好噪聲的控制工作。

 

一、噪音產(chǎn)生來源

 

       機械噪聲是由于柴油發(fā)電機組運轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)，使機械部件或其周邊物體產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)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(fā)動機噪聲組件更大的部分，也是總發(fā)動機噪聲的主要組成部分。它的基本頻率是發(fā)動機的點火頻率。排氣噪聲的主要組成部分如下：燃燒室內(nèi)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(nèi)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(tǒng)產(chǎn)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(fā)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(chǎn)生的噪聲。常見的電磁噪聲產(chǎn)生原因有線圈和鐵心空隙大、線圈松動、載波頻率設(shè)置不當(dāng)、線圈磁飽和等等

 

圖1  柴油發(fā)電機組噪聲源分析

圖2  柴油發(fā)電機組噪聲頻譜曲線

 

二、噪聲超標(biāo)評判標(biāo)準(zhǔn)

 

      了解了機械噪聲的來源及產(chǎn)生的原因之后，我們就會明白想完全消除柴油發(fā)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(jù)圖3柴油機噪聲頻譜，可以看出由于柴油發(fā)電機組的類型和大小、轉(zhuǎn)速值都不同，其噪聲值也是不同的。因此，沒法完全用統(tǒng)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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)ISO10186給出了不同功率柴油發(fā)電機組的振動允許值。如圖4所示。

（1）綠色：

      區(qū)域A振動速度的有效值正常，柴油發(fā)電機可以正產(chǎn)使用。

（2）黃色：

      區(qū)域B柴油發(fā)電機可以在沒有任何約束的情況下繼續(xù)使用。

（3）橙色：

      區(qū)域C振動速度的有效值在橙色范圍內(nèi)表示柴油發(fā)電機狀態(tài)已不適合繼續(xù)使用，它只能維持有限的一段時間內(nèi)使用，建議在下次維護時進行檢測維修。

（4）紅色：區(qū)域D振動速度的有效值危險，柴油發(fā)電機有可能隨時損壞。

 

柴油機輻射噪聲功率頻譜.

柴油發(fā)電機組噪聲超標(biāo)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(fā)電機噪聲源數(shù)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(jié)構(gòu)圍起來。

（2）在噪聲源與受干擾位置之間用不封閉的隔聲結(jié)構(gòu)進行阻擋時，稱為聲屏障。

2、室內(nèi)機型消音措施

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

      隔聲量測量在專用的一對混響室（分別稱為發(fā)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(cè)向傳聲可以忽略不計。所測的發(fā)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(fā)電機組模型圖

圖6  室內(nèi)機型降噪工程案例圖

 

四、噪音控制方法

 

1、降噪設(shè)計的基本原則

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

② 必須首先降低進、排氣噪聲，應(yīng)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(yīng)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(qū)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(jīng)濟的降噪方案。

2、降低機械振動水平

      柴油發(fā)電機組設(shè)計過程中，注意旋轉(zhuǎn)零部件的平衡，保證旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，發(fā)電機組設(shè)計之初進行動態(tài)分析和模態(tài)分析，降低振動水平，避免產(chǎn)生共振，發(fā)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(shè)計要求可靠連接。發(fā)電機組運行過程中實時保證合理的潤滑，是發(fā)電機組平穩(wěn)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(fā)電機組隔音效果。

4、對發(fā)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(nèi)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(shè)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(jù)噪聲的頻譜特點設(shè)計的消聲器有三類：阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器；發(fā)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(fā)電機組隔音措施的效果。

6、安裝隔聲裝置

      用一定材料、結(jié)構(gòu)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(fā)電機組隔音降噪目的。

 

總結(jié)：

      根據(jù)柴油發(fā)電機的工作原理，其噪聲是由多種聲源構(gòu)成的復(fù)雜聲源。從原因、工作環(huán)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(fēng)機和排氣噪聲、進氣噪聲、發(fā)電機噪聲。而國際標(biāo)準(zhǔn)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(xù)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(fā)電機組的噪聲需要進行嚴(yán)格的控制。

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