機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝

柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房降噪方案

 

摘要：某省網(wǎng)通公司通信樞紐樓項(xiàng)目備用電源，由兩臺KM2250E型發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行組成。備用功率為1800kW×2（2250kVA×2），輸出電壓為400/230V，每臺發(fā)電機(jī)組的排風(fēng)量為2500m3/min，排煙量為420m3/min，排煙口尺寸為φ350，發(fā)電機(jī)組重量為15t。發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)尺寸6000L×2500W，機(jī)房位于樞紐綜合樓后面附樓一層室內(nèi)，距大樓約50m。機(jī)房的進(jìn)、排風(fēng)位于機(jī)房兩側(cè)，為自然進(jìn)、排風(fēng)。排煙口位于平房屋頂。為了保證發(fā)電機(jī)組的正常使用，并符合大樓整體建設(shè)的要求，針對機(jī)房的實(shí)際情況，本著環(huán)保、方便、實(shí)用、可靠的原則，制定出機(jī)房工程的設(shè)計(jì)施工方案。

 

一、設(shè)計(jì)依據(jù)

 

      根據(jù)對現(xiàn)場環(huán)境噪聲的調(diào)查和估測，該機(jī)房受周邊設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的影響較大，如相鄰的空調(diào)機(jī)房與油機(jī)房相隔不足10m。未做降噪處理，開機(jī)時(shí)噪聲對油機(jī)房影響很大。柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲為穩(wěn)定噪聲，在相同工況下運(yùn)行噪聲級不變，因此在修正背景噪聲的影響后，機(jī)房外1m噪聲值控制在60dB（A）。

1、現(xiàn)場的機(jī)房實(shí)際尺寸和周邊情況。

2、發(fā)電機(jī)組的有關(guān)性能和參數(shù)。

3、同類柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房噪聲類比測量報(bào)告。

4、有關(guān)的環(huán)境噪聲材料。

 

二、設(shè)計(jì)、施工方案

 

      整個(gè)工程分為發(fā)電機(jī)組就位安裝、排氣系統(tǒng)、機(jī)房消聲處理、機(jī)房防寒防塵處理、自動燃油系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)六大部分，以下將對各部分逐一闡述。

（1）發(fā)電機(jī)組就位安裝

      為了使發(fā)電機(jī)組平穩(wěn)工作，并不致使振動傳至基礎(chǔ)，在發(fā)電機(jī)組安裝基礎(chǔ)平臺上預(yù)埋減振墊的安裝鋼板，用于發(fā)電機(jī)組減振墊的安裝，待發(fā)電機(jī)組就位后，使用千斤頂將發(fā)電機(jī)組抬高，將24個(gè)高效減振墊的安裝孔分別對準(zhǔn)鋼板上預(yù)先鉆好的安裝螺孔，然后用螺栓將減振墊固定在安裝鋼板上。

（2）排氣系統(tǒng)

      發(fā)電機(jī)組的排氣系統(tǒng)由波紋減振節(jié)、室內(nèi)排煙管、工業(yè)型消聲器、住宅型消聲器和室外450mmx450mm方形排煙管、防雨帽等組成。在發(fā)電機(jī)組排煙口，首先安裝波紋減振節(jié)，用于隔絕發(fā)電機(jī)組的振動；室內(nèi)使用直徑為350mm排煙管；自排氣方向，工業(yè)型消音器在前，住宅型消音器安裝在后，發(fā)電機(jī)組隨機(jī)配置的工業(yè)型消聲器是阻性消聲器，它可以吸收發(fā)電機(jī)組排氣噪聲中的高頻部分。設(shè)計(jì)消聲量≥10dB（A）。專為降噪配置的住宅型消聲器是抗性消聲器，由排氣擴(kuò)張室和共振腔組成，它可以吸收發(fā)電機(jī)組排氣噪聲中的中、低頻部分。設(shè)計(jì)消聲量≥40dB（A）。排氣管穿墻時(shí)使用巖棉包裹，避免將振動傳至墻體；室外使用450mmx450mm方形排煙管，沿墻伸至屋頂，以滿足環(huán)保要求（排煙口周圍15m內(nèi)不得有建筑），并作相應(yīng)固定；排煙口設(shè)有防雨帽，確保發(fā)電機(jī)組能正常運(yùn)行；排氣系統(tǒng)作為發(fā)電機(jī)組的一大熱源，為了保持室內(nèi)溫度適合發(fā)電機(jī)組運(yùn)行，排氣管室內(nèi)部分及消音器使用50mm厚巖棉作為內(nèi)層包裹，用鋁薄作外層包裹；為了避免排氣系統(tǒng)對上一層建筑的影響，在消音器吊裝時(shí)設(shè)有彈簧減振裝置。

      由于消聲器、排煙管和彎接頭的阻力影響，整個(gè)排氣系統(tǒng)產(chǎn)生了一個(gè)排氣壓力損失，按照發(fā)動機(jī)的技術(shù)要求，該型發(fā)動機(jī)排氣允許的壓力損失為≤5.6kPa，發(fā)電機(jī)組驗(yàn)收測試時(shí)，滿載時(shí)測量，系統(tǒng)的排氣壓力損失為4.25kPa，在允許的范圍之內(nèi)。

（3）機(jī)房降噪處理

      本機(jī)房按GB12348-12349-90二類（晝）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)房外1m測量達(dá)到60dB（A）的要求，同時(shí)將不降低發(fā)電機(jī)組功率。機(jī)房外墻體要求為300mm厚，隔斷發(fā)電機(jī)組的噪聲傳至室外；機(jī)房設(shè)計(jì)用兩扇消聲門，中間做成門斗形式，以形成聲閘效應(yīng)隔斷發(fā)電機(jī)組的噪聲通過門洞傳至室外；機(jī)房到配電室的門也用消聲門隔斷噪聲的傳播。

      發(fā)電機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道、排風(fēng)通道均設(shè)高效片式消聲器，消聲器內(nèi)為狹長的通道，內(nèi)壁為穿孔板結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)高效吸聲材料，穿孔板結(jié)構(gòu)和高效吸音材料形成無數(shù)空氣活塞，空氣流經(jīng)該通道時(shí)，其振動能量經(jīng)空氣活塞變?yōu)闊崮芤驯粯O大地衰減，同時(shí)消聲器內(nèi)的通風(fēng)凈面積已充分考慮到了發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行機(jī)房換氣所需的面積，滿足發(fā)電機(jī)組通風(fēng)散熱的要求。

      發(fā)電機(jī)組的機(jī)座下部安裝有高效減振裝置，吸收發(fā)電機(jī)組90％以上的振動能量。

 

圖1 降噪發(fā)電機(jī)房立面布置圖

 

（4）機(jī)房防寒防塵處理

      由于當(dāng)?shù)貧夂驐l件為全年多風(fēng)多塵、冬季寒冷，為了保持室內(nèi)清潔，延長發(fā)電機(jī)組使用壽命及在冬季防止機(jī)房內(nèi)溫度過低，發(fā)電機(jī)組無法正常啟動使用，兼顧經(jīng)濟(jì)性考慮，在機(jī)房的進(jìn)風(fēng)口設(shè)電動百葉窗，發(fā)電機(jī)組水箱前的排風(fēng)口設(shè)自垂式百葉窗。外墻排風(fēng)口安裝固定百葉窗。

      當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，電動百葉窗自動打開，自垂式百葉窗在發(fā)動機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用下被吹開，當(dāng)發(fā)電機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，電動百葉窗延時(shí)后（由UPS電源）自動關(guān)閉。自垂式百葉窗由于重力作用也自動閉合，由此，確保機(jī)房在發(fā)電機(jī)組備用時(shí)處于密閉狀態(tài)，保暖和防塵。

（5）自動燃油系統(tǒng)

      由兩個(gè)2500L室內(nèi)日用油箱（每臺發(fā)電機(jī)組用一臺）、兩臺電動油泵、自動燃油控制箱、室外油罐、管路及閥門等組成。日用油箱采用自流方式向發(fā)電機(jī)組供油，在日用油箱上設(shè)有高、低液面檢測傳感器。該系統(tǒng)可手動/自動操作，自動方式為發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，液面低于低位，電動油泵自動將燃油從室外油罐抽至室內(nèi)日用油箱，當(dāng)油箱液位高于高位時(shí)，自動停止，手動方式為用戶

      根據(jù)油箱液位指示，通過按鈕控制室外油罐向油箱補(bǔ)油。

      使用1寸無縫鋼管自油箱進(jìn)、回油接口處將進(jìn)、回油管沿著油管溝引至發(fā)電機(jī)組旁，通過柔性管接至發(fā)動機(jī)進(jìn)、回油管接口。進(jìn)、回油管管路中均設(shè)有閥門；根據(jù)消防要求，使用1.5寸無縫鋼管將室內(nèi)油箱的透氣管接至室外；管路安裝前首先刷上防銹漆，油路系統(tǒng)安裝完畢后，管路內(nèi)用柴油清洗。

（6）電氣系統(tǒng)

      電氣系統(tǒng)安裝包括發(fā)電機(jī)組至輸出配電柜動力電纜的制作與連接，8808并車系統(tǒng)之間，8808并車系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組輸出配電柜控制電纜的制作與連接，發(fā)電機(jī)組及輸出柜與接地系統(tǒng)的連接，發(fā)電機(jī)組的水套加熱器及啟動蓄電池浮充裝置電源連接，自動燃油系統(tǒng)控制電源連接，電動百葉窗控制系統(tǒng)連接等。以上項(xiàng)目在機(jī)房降噪安裝時(shí)，施工方將統(tǒng)一考慮。

 

圖2 柴油發(fā)電機(jī)機(jī)房降噪設(shè)計(jì)圖

 

 

三、低噪聲機(jī)房設(shè)計(jì)的基本思路和技巧

 

      本機(jī)房的降噪設(shè)計(jì)充分利用原有機(jī)房的布局特點(diǎn)，進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)順著發(fā)電機(jī)組自然通風(fēng)的方向，從發(fā)電機(jī)端進(jìn)風(fēng)，水箱端排風(fēng)，在外墻進(jìn)風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)消聲器之間留有1m距離的擴(kuò)張腔，相當(dāng)于多了一個(gè)抗性消聲器，提升了消聲器的低頻消聲特性，有效降低了進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)速和噪聲。同時(shí)，由于擴(kuò)張腔的存在，使布置進(jìn)風(fēng)百葉窗時(shí)避免落地安裝。

      進(jìn)風(fēng)百葉窗布置在離地3.6m以上的外墻。排風(fēng)通道布置了兩段擴(kuò)張腔，水箱排出的熱風(fēng)先排到排風(fēng)井的空腔，空腔擋風(fēng)墻距離水箱口有3.8m，使排風(fēng)風(fēng)壓降低，然后再通過消聲器降噪，最后經(jīng)過擴(kuò)張腔和百葉窗排出室外。由于設(shè)計(jì)時(shí)有意加長了排風(fēng)路徑的距離，并設(shè)置了兩段擴(kuò)張腔，把排風(fēng)口設(shè)計(jì)在離地4.4m以上的外墻，這些綜合措施將進(jìn)、排風(fēng)口噪聲的影響降到了最低。設(shè)計(jì)方案如圖3所示。

 

圖3 柴油發(fā)電機(jī)機(jī)房隔音降噪平面圖

 

      由于兩臺發(fā)電機(jī)組布置在一個(gè)機(jī)房里，中間留有大約5m的通道，而機(jī)房門和兩邊的進(jìn)風(fēng)消聲器互不干涉，這樣就留出了門斗的位置。門斗的直線距離為3m，在門斗里分別安裝兩扇單開隔聲門，由于有門斗的聲閘效應(yīng)，門的隔聲量達(dá)到60dB（A）左右，與整個(gè)機(jī)房的降噪要求等效。本項(xiàng)目經(jīng)用戶和工程監(jiān)理部門聯(lián)合驗(yàn)收，機(jī)房外1m噪聲在60dB（A）以下，滿足用戶和設(shè)計(jì)的要求。

 

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