柴油發(fā)電機組運行時,通常會產(chǎn)生95~110dB(A)的噪聲。如果不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GB 12348-90和GB 12349-90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)。低噪聲工程設(shè)計通常按晝間60dB(A)的標準進行。柴油發(fā)電機組是多發(fā)聲源的復雜機器,隨著機組結(jié)構(gòu)形式和尺寸、運轉(zhuǎn)工況的不同,各個發(fā)聲源對總噪聲的影響也不同。一般情況下,機組各類噪聲按噪聲級大小順序排列為:排氣噪聲、燃燒噪聲或機械噪聲、風扇噪聲、進氣噪聲。
低噪聲柴油發(fā)電機的設(shè)計
1.低噪聲柴油發(fā)電機設(shè)計的基本原則
i.應(yīng)將柴油發(fā)電機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。
ii.首先必須降低進排氣噪聲,主要應(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。
iii.從聲源和傳播途徑上采取措施時,應(yīng)特別注意降低500~3000Hz的頻率成分(因為此頻段正處于人體較敏感的區(qū)域),并從實際可能和具體效果上做綜合分析和試驗,以確定較方便和較經(jīng)濟的降噪方案。
2.噪聲輻射表面的降噪措施(從聲源噪聲著手)
(1)進排氣噪聲的降低方法
i.合理選擇進排氣道,減小壓力脈動、渦流強度并避免發(fā)生共振。
ii.采用進排氣消聲器。

圖1 發(fā)電機管道的有源消聲器
(2)燃燒噪聲的降低方法
影響柴油發(fā)電機燃燒噪聲的因素主要是燃燒室形式及工作過程的組織。一般應(yīng)使壓力增長率dP/dφ盡可能低。供油系統(tǒng)的一些參數(shù)中,噴油提前角0的影響較顯著。適當減小0,可降低燃燒噪聲。采用增壓后,壓力升高比Pz/Pc降低,工作更平穩(wěn),在同功率條件下,也可降低燃燒噪聲。
(3)機械噪聲的降低方法
①氣門機構(gòu)噪聲的降低方法 包括減小氣門間隙,采用液力挺柱或氣門液力驅(qū)動,采用校正凸輪以減小氣門升起及落座時的速度,采用新型凸輪廓線,降低氣門升起及落座時的速度并有效地抑制氣門的跳動。
②活塞敲擊噪聲的降低方法 減小活塞與氣缸壁的間隙。實驗表明,當活塞間隙減小到0.05~0.10mm時,柴油發(fā)電機的噪聲比正常間隙時降低3~5dB(A)。減小間隙時,須采取防止拉缸的措施:銷孔向氣缸壁的主推力面偏移,一般取偏移量為0.05~0.10R(R為曲柄半徑);加長活塞裙部、減小活塞環(huán)數(shù)量;增加氣缸套剛度;增加活塞敲擊氣缸壁時的阻尼,如在裙部外表面增加潤滑油的積存。
(4)結(jié)構(gòu)方面
柴油發(fā)電機向周圍輻射噪聲的外部結(jié)構(gòu)有基本結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)兩方面。
①基本結(jié)構(gòu) 如曲軸箱、機體及氣缸蓋。
基本結(jié)構(gòu)的振動,不僅直接決定其外表面所輻射的噪聲,而且也間接地影響到附屬結(jié)構(gòu)所輻射的噪聲。降低由基本結(jié)構(gòu)所輻射的噪聲,主要有3種方法:加筋、增加壁厚、減小輻射表面的面積。因為降低基本結(jié)構(gòu)表面所輻射的噪聲比較困難,所以應(yīng)在保證剛性的情況下盡可能減小基本結(jié)構(gòu)的噪聲輻射表面面積。
②附屬結(jié)構(gòu) 裝在基本結(jié)構(gòu)上的各種罩、蓋和附件。
在柴油發(fā)電機的噪聲輻射表面積中,罩殼和蓋板約占60%。降低罩殼和蓋板輻射噪聲的方法:涂阻尼材料,采用層狀材料,選擇合理的固定點,隔振。
3.隔聲降噪(從傳播途徑著手)
柴油發(fā)電機的隔聲,有局部隔聲和整機隔聲兩種。
局部隔聲指僅在噪聲輻射較強的表面上裝隔聲罩殼。采用隔聲罩殼應(yīng)注意:①罩殼的固定應(yīng)有彈性,罩殼與基本結(jié)構(gòu)表面應(yīng)留有適當?shù)拈g隔,罩殼的自振頻率應(yīng)控制在100~300Hz以下;②采用阻尼涂層或?qū)訝畈牧献鞲袈曊謿?,可提高隔聲效果;③必須注意罩殼的密封?/span>
整機隔聲就是在緊靠柴油發(fā)電機外表面裝一套整機隔聲罩,使總表面噪聲降低10~35dB(A)。與局部隔聲相比,整機隔聲的優(yōu)點是隔聲量大,缺點是會使機組的外形尺寸和重量增加,同時需要通風散熱。
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