柴油發電機組噪聲往往成為周圍環境噪（zào）聲的主（zhǔ）要汙染源。當前社會對（duì）環保要求越（yuè）來越高，如何有效地控製其噪聲汙染（rǎn）是一項有（yǒu）難度，同時又具有很大推廣價值（zhí）的（de）工作，這也是我們環保（bǎo）的（de）主要工作（zuò），應得到更多的重視。為了做好這項工（gōng）作，首先要對柴（chái）油發電機（jī）組噪聲的構成進行了解和分（fèn）析。
    一、柴油發電機機（jī）組噪聲原因（yīn）分析：
　　柴油機噪聲是（shì）一（yī）個由多（duō）種聲源構成的複雜聲（shēng）源，按照噪聲輻射方式，柴油機噪聲可以分為空氣（qì）動力噪聲和表麵輻射噪聲。按照（zhào）產生的機理，柴油機表麵輻射噪（zào）聲又可以分（fèn）為（wéi）燃燒噪聲和機械噪聲。其中空氣動力噪聲為主要噪聲源。
　（一）、 空氣動力噪聲：
　　空氣動力噪聲是（shì）由（yóu）於氣體的非穩定過程，即由氣體的擾動以及氣體與物體的（de）相互作用而（ér）產生的。直接向大氣輻射的空（kōng）氣動（dòng）力噪聲包（bāo）括（kuò）：進（jìn）氣噪聲（shēng）、排氣噪（zào）聲、冷卻風扇（shàn）噪聲。
　　1、進氣噪聲：
　　進氣噪聲是柴（chái）油機的主要空氣動力噪聲之（zhī）一（yī），它是由進氣門（mén）的周期性開啟與閉合而（ér）產生的壓力起伏變（biàn）化而形成的。當進氣門開啟時，在進氣管中產生一個壓力脈衝，而隨著活塞的繼續運動，它受到（dào）阻尼；當進氣（qì）門關（guān）閉（bì）時，同樣產生一個有一定持續時間的壓（yā）力脈衝。於是產生了周期性的進氣噪聲。其噪聲頻率成（chéng）分主要集中在200 Hz以下的低頻範圍。與此同時，當氣流以高（gāo）速流（liú）經進氣門（mén）流通截麵時，產生湍流脫體，導致（zhì）高頻噪聲的產生，由於進氣門通流截麵是不斷變化的，因此湍流噪（zào）聲具有（yǒu）一定的頻率範圍，主要集中在1 000 Hz以上（shàng）的高（gāo）頻範圍。進氣管空氣柱的固有頻率與周期性進氣噪聲的主要頻率相一致時，空氣柱的（de）共振噪（zào）聲在進氣噪聲中也會較為突出。
　　對於采用渦輪增壓的發動機，由於（yú）渦輪增壓（yā）器的轉速一般較（jiào）高，因此其進氣噪聲明顯高於非渦輪增壓的發動機。渦輪增壓器的噪聲（shēng）是由於葉片周期性地切割空氣產生的旋轉噪聲和高速氣流形成的湍流噪聲而形成的（de），是一種連續性的高頻（pín）噪聲，主要分布在（zài）500~10 000 Hz的頻率範圍。目前我公司大部分采用渦輪（lún）增壓的（de）發動機。
　　進氣噪聲（shēng）與發動機（jī）的進氣方式、進氣門結構、缸徑、凸輪型線等設計因素有關。對於同一（yī）台發動機來說，受轉速的影響額定，轉（zhuǎn）速提高一倍可導致進氣噪聲增加10~l5dB（A）。
    2、排氣噪聲：
　　排氣噪聲是發動機噪聲中主要的聲源，其（qí）噪聲一般要比發動機整機噪聲高出10~15dB（A）。發動機排氣屬（shǔ）高溫（800~l000℃）、高壓（3~4個大（dà）氣壓）氣體（tǐ）。排氣過程（chéng）一般分為兩個（gè）階段，即（jí）自由排氣階段和強製排氣（qì）階段。發動（dòng）機廢氣從排氣門高速衝出（chū），沿著排氣歧管進入消聲器，後從尾管排入大氣（qì），在這一過（guò）程中產生了寬頻帶的排氣噪聲。
　　排氣噪聲包含了複雜的噪聲成分：以單位時間內（nèi）排氣次數為基頻的排氣噪聲、管道內氣柱共振噪聲、排氣歧管處的氣流吹（chuī）氣噪聲（shēng）、廢氣噴注（zhù）和衝擊噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、卡門渦流噪聲及排氣係統內部的湍流噪聲等。
　　影響發動機排氣（qì）噪聲的主要因素有：汽缸壓力、排氣門直徑、發動機排（pái）量及排氣門開啟特性等。對同一台發動機來說，發動機轉速和負（fù）荷是影響其排氣噪聲（shēng）的主要因（yīn）素。
　　3、冷卻風（fēng）扇噪聲：
　　風扇噪聲由旋轉噪聲和湍流噪（zào）聲構成。旋轉噪聲是由於風扇的（de）葉片周期性地切割空氣，引起空氣的壓（yā）力脈動產生的，以葉（yè）片通過（guò）頻率為基頻，並伴有高（gāo）次諧波。湍流噪聲是由於風扇運動導致的周圍空（kōng）氣發生湍流脫體，使空氣發生擾動（dòng），形成氣體的壓縮與稀疏過程而形（xíng）成的，是一個寬頻（pín）帶噪聲。
　　冷卻風扇噪（zào）聲受轉速的影響額定，轉（zhuǎn）速提高一倍可導致其聲級（jí）增加10~15dB（A）。在低速時風扇噪聲要（yào）比發動機噪聲低很多，而在高速時，往往會成為主（zhǔ）要的噪聲源。目前我公（gōng）司使用的（de）柴油發動機轉速多為（wéi）1 500轉（zhuǎn）/分鍾，屬於高轉速油機。
　　（二）、 表麵輻射噪聲：
　　燃燒噪（zào）聲和機械（xiè）噪聲很難（nán）嚴格區分，通常將由於氣缸內燃燒所形成的（de）壓力振動通過缸蓋、活塞-連杆-曲軸-機體向外輻射的（de）噪聲稱之為燃燒（shāo）噪聲。將活塞對缸套的撞擊，正時齒輪、配氣機構、噴油係統等運動件之間的機械撞擊振動而產生（shēng）的（de）噪聲（shēng）叫作機械噪（zào）聲（shēng）。一般直噴式柴油機燃燒噪聲要高於機械噪聲，而非直噴式（shì）柴油機的機（jī）械噪聲則高於燃燒噪聲，但是低速運轉（zhuǎn）時燃燒（shāo）噪聲都高於機械（xiè）噪聲。
     二、 解決噪聲的控製措施：
   （一）、空氣動力噪聲控（kòng）製：
　　1、 進氣噪聲控製：
　　一般發動機（jī）均裝有空氣濾清器，進氣噪聲（shēng）即可有（yǒu）較大衰（shuāi）減，成為次要聲源（yuán）。而當其它聲源（yuán）得到進一步控製後，進氣噪聲有可能成為主要聲（shēng）源，這時需考慮采用性能良（liáng）好的（de）進氣消聲器，通（tōng）常進氣（qì）消聲器要和空氣濾清器結合（hé），進行（háng）一體化設計，既能滿足進氣和濾清方麵的要求，又可使進氣噪聲得到有效的（de）控製。
　　2、 排（pái）氣噪聲控製：
  　控製排氣噪聲有效的（de）方法是加裝排氣消聲器，實（shí）際情況往（wǎng）往是降噪效果不很理想（xiǎng）。分析原因主（zhǔ）要（yào）是消（xiāo）聲器結構設計不（bú）甚合理以（yǐ）及加工工藝存在問題，後一（yī）個問題（tí）可以通過提高（gāo）工（gōng）藝水（shuǐ）平加以改善；前一個問（wèn）題則涉及（jí）消聲器的設計思路。通常消聲器設計主要憑經驗，一些設計計算程序是在一些理想假設條件下進行的，而在這些假設中實際影響額定的（de）是（shì）忽略氣流的存在，而且（qiě）是高壓、高溫（wēn）、高速脈動氣流（liú）的存在。此種狀態的氣流將會影響消聲器內部的聲場分布、聲速、聲的傳播規律等，特別是（shì）氣流速度影響更大。氣（qì）流影響消聲器性（xìng）能（néng）的主要原因是發動機排氣的高速脈動氣流再生噪聲，其次是這種（zhǒng）氣（qì）流會衝擊消聲器的管路、殼體、隔板等聲學元（yuán）件，進而激發振動輻射噪聲。當消聲器結構參數（shù）選擇不（bú）當，或結構不合理（lǐ），或加工工藝存在問題時（shí），都會導致消聲器消聲性能的下降，同時氣流速度過高也會（huì）加大消（xiāo）聲器的（de）壓力損失也會造成消聲性能下降。
　　（二）、發動機表麵（miàn）輻射噪聲的控製：
　　發動機（jī）表麵輻射噪聲（燃燒噪（zào）聲和機械噪聲）的控製要受到發（fā）動（dòng）機性能方麵的種種限製，從技術角度講難度很大，且降噪量有限。實踐表明，在結構上采取措施可以一（yī）定幅度地降低發動機的（de）表麵輻射噪聲，從而降低整機噪聲。控製（zhì）的基本措施是增（zēng）加結構剛度和阻尼，使得在同（tóng）樣的激振（zhèn）力作用下減少結構表麵響應。與此同時（shí），減少輻射噪聲的表麵麵積，也是控製輻射噪聲的有效措施。
    （三）、 綜合控製噪聲思路（lù）的實際應用：
　　通常一台500 kW進（jìn）口機組，機房內的噪聲可達105~108 dB(A)。在不（bú）經過治理的情況下，機房外環境噪聲為70~80 dB（A）或更高，相同（tóng）功率參數的國產機組噪（zào）聲則（zé）更大些（xiē）。目前我（wǒ）國在考核環境噪聲是否（fǒu）達標時采用《城市（shì）區域環境（jìng）噪聲標準》或《工（gōng）業企業廠界噪聲標準》，在標準中對應（yīng）不同（tóng）區（qū）域有（yǒu）不同的噪聲（shēng）限值。一般在城區多為一類區，限值標準晝間為55 dB（A），夜間為45 dB（A）；在郊（jiāo）區多為二類（lèi）區域，相應的限值標準晝間為60 dB（A），夜間50 dB（A）。從對比數據可以（yǐ）看出，需要的降噪幅（fú）度很大，對應的控製技術（shù）難度也很大
　　在實際工作中（zhōng），由於（yú）我公司所選用的都是配置好的發動機整機，機組本身采取（qǔ）控（kòng）製措施難度很大，而且不現實。考慮到油機運轉過程中一般主要是其噪聲汙染周圍環境，因此，如何（hé）有效地控製機房內（nèi）油機噪聲對外輻射是一個非常現實而且必須解決的問題。選擇的方案應能作到既要有效地降低環境噪聲（shēng），又要（yào）組織好機房內的空氣流動，滿足發電機組運行需要的空氣流量，以保障機組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧（xī）牲油機（jī）房內的空氣流量會造成油機表麵冷卻不均勻（yún），減（jiǎn）少油機的發（fā）電容量，影響正常使用。經過多年來與環保部門的合作，對油機房進行消噪聲處理，積累了一些治理經（jīng）驗，主要是必須根據具體的機房項（xiàng）目來（lái）確定相應的控製（zhì）方案，這其中應考慮機房所在區域的環境標準，機房（fáng）圍護結構形式及油機（jī）機型（xíng）、功率、冷卻風量等因（yīn）素（sù）。綜合（hé）控製（zhì）的核心是等隔聲概念，即用一封閉的圍護結構將機組與外界隔離開來，減（jiǎn）少聲源對外的聲輻射。所謂等隔聲概念就是整（zhěng）個圍護結構的各個部分（如土建結構部（bù）分和門（mén）、窗等部分（fèn））的隔聲量應相當。為機房與外界相通而預留的通道（如（rú）冷卻風扇出口、發動機排氣出口（kǒu）、機房通（tōng）風換（huàn）氣口等）必須（xū）設（shè）計成消聲通道，其插入損失也應（yīng）與圍護結構的隔聲量相當，隻有這樣做才可（kě）保證機房外的環境噪聲達標。　　我（wǒ）們仍以（yǐ）一台500 kW進口機組為例，油機房室內牆麵設計為貼吸音板，同時用吸（xī）音板吊頂（dǐng），經過這樣的吸聲處（chù）理後（hòu）既增加了（le）圍護結構的隔聲量（liàng），又可（kě）降低油機房內的混響聲，一般可有3~5dB（A）的效果。對於發動機噪聲（shēng）中的高頻噪音，因其波（bō）長短，采用阻擋的方式即可達到目的。由於發動機（jī）噪聲中低頻成分更為豐富，單純阻（zǔ）擋不能達到滿意效果，因此（cǐ）消聲通（tōng）道應選用阻抗複合結構，借（jiè）助抗（kàng）性結構的消聲特性來控製低（dī）頻噪聲（shēng）的傳播。經過有效控製的機（jī）房噪聲都可在保證機組正常運轉情況下滿（mǎn）足相應的環保標準（zhǔn）要求，達到晝間為（wéi）55 dB（A），夜間45 dB（A）。這一點在我們（men）以前的工（gōng）作中己得到證實。
　　現由於（yú）電話局油機房沒有統一的標準，在土建施工階段（duàn）因土建設計單位對通信電源設備的性（xìng）能（néng）了解得不透徹，造成油（yóu）機房布局和（hé）進（jìn）、排風口安排不合理，在後期對油機房進行（háng）消噪音處理時難度加大和投資量增多。例如我們以前治理過的（de）某個油機（jī）房其進風口外為防火（huǒ）通道，不能占用，進風消音（yīn）器隻（zhī）能安裝在油機房內，而油機房內部空間設計又過小，就造成進風消（xiāo）音器距發（fā）電機組過近，維護人員操作起來很不（bú）方便（biàn）。為減少上述（shù）問題的出現和（hé）節約消噪音處理時的（de）投資，通過總結以往的工作經（jīng）驗，建議今後油機房建設好采用以下（xià）方案：盡量減少油機房門（mén）和窗戶的數量，避免油機噪聲的泄漏；盡量加大油機房進風口距油機基礎的距離，延長消音距離，好建設進（jìn）風小室；在油機排風口外增加擴（kuò）張室並盡量延長油機房擴張室的排（pái）風距離。
　　若能采用以上方案可以（yǐ）使油機房布局更規範、更合理，後期消噪音控製更加簡便，使施工模式化，便於（yú）管理工作，在投資更少的情況下，達到環保要求。

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