機房設計與設備安裝

柴油發電機房降噪處理措施

 

摘要：通常，靠近一臺普通發電機組一米距離的噪聲度定為100dBA以上。如果您的發電機組是安裝在靠近醫院、學校、計算機房、商場、賓館或高密度居民區等對噪音標準要求很高的地方的話，柴發機房應采用發電機組消音及機房隔音綜合治理措施，同時治理原則必須確保柴油發電機組不會因其降低輸出功率的前提下，治理后的環境噪音應符合國家標準或法規。

 

      噪音一般定義是一切我們不想要聽到的聲音，噪音的存在有三個要素聲源、傳播途徑和接收者，發電機組便是聲源，傳播途徑一般為空氣和可以傳播聲音振動的物質，接收者指受到噪音干擾的被動者，也可指設備的操作員，對大部分而言，相應的噪音處理方法都是改變噪音的傳播途徑，原因是改變聲源和接收者的可能性很小。

 

1000-1500KW發電機房隔音降噪立面圖

1000-1500KW發電機房隔音降噪平面圖

 

 

一、 噪聲源

 

      在發電機組選型與安裝時，應將噪聲因素列入考慮范圍，其主要劃分為兩類的決定性聲源：結構產生的噪聲傳播和空氣產生的噪聲傳播。

1、空氣類噪音源

（1）排氣噪聲

      排氣噪聲是一種高溫、高速的脈動性氣流噪聲，是柴油發電機噪聲中能量最大的一種，其噪聲可達100 db以上，是柴油發電機總噪聲中最主要的組成部分。柴油發電機工作時產生的排氣噪聲通過簡易排氣管直接排出，并且隨氣流速度增加，噪聲頻率也顯著提高，這樣對鄰近居民的生活，工作造成嚴重的影響。

（2）機械噪聲和燃燒噪聲

      機械噪聲主要是柴油發電機各運動部件在運轉過程中受氣體壓力和運動慣性力的周期變化所引起的震動或相互沖擊而產生的。它具有噪聲傳播遠、衰減少的特點。燃燒噪聲是柴油在燃燒過程中產生的結構震動和噪聲。

（3）冷卻風扇和排風噪聲

      發電機組風扇噪聲是由渦流噪聲、旋轉噪聲以及機械噪聲組成。排風噪聲、氣流噪聲、風扇噪聲、機械噪聲會通過排風的通道傳播出去，從而對環境造成噪聲污染。

（4）進風噪聲

      進風通道保證柴油發電機的正常工作以及給發電機組本身創造良好的散熱條件。發電機組的進風通道必須能夠使進風順暢進入機房，但同時發電機組的機械噪聲、氣流噪聲也會通過這個進風通道輻射到機房外面。

2、結構噪音

      結構噪音是指在機組各部分之間傳播或產生的噪音，機組上的運動部件在振動時產生噪音，建筑物結構上連接發電機組的部分振動時也產生噪音，典型如地基振動的傳遞噪聲，主要是指柴油機強烈的機械振動可通過地基遠距離傳播到室外各處然后通過地面再幅射噪聲。

 

二、噪聲值與控制標準

 

1、發電機組常規噪聲值

表1    康明斯發電機組不同功率段噪聲

發電機組功率	機械噪聲平均值dBA	排氣噪聲平均值dBA
30-50KW	95	110
50-85KW	93	105
100-160KW	99	110
175-310KW	103	117
330-450KW	103	121
500-900KW	106	122
1000-1250KW	106	124

 2、國家噪聲控制的標準

表2   柴油發電機房噪聲排放標準

地區	峰值(dB)  (白天)	峰值(dB)  (夜間)	連續值(dB)(白天)	連續值(dB)(夜間)
都市居民區	62	52	57	47
效區居民區	57	47	52	42
寂靜效區或鄉村居民 區	52	42	47	37
近工業區都市	67	57	62	52
重工業區	72	62	67	57

 

三、 降噪措施

 

      結構產生的噪聲是由于從發電機組振動傳導給支撐結構，并如同空氣產生的振動波和噪聲那樣，從支撐結構或連接結構散播的，此噪聲強度的大小取決于機器內部達到的.平衡度，抗振材料所提供的隔振度，或結構的質量和固有頻率等。此噪聲大小不但取決于上述各要素影響，也受到那些要素的任何一種組合的影響。康明斯柴油發電機組采用一體式結構，底座選用高強度鋼材料制作，柴油機及發電機底部與底座加設防震裝置，基本上可以消除由結構產生的噪聲，因而無須作任何處理。由于空氣噪音在整體中顯得十分突出，有自身明顯的特點，主要突出地處于高頻范圍。可以有以下幾個途徑使噪音降至最小：

（1）最簡便的方式是引導噪音，如散熱器或排氣產生的噪音遠離被影響都，比如可以將噪音垂直上引，這樣在地面上的人便不會受到干擾。

（2）90°角的管道時，高頻噪聲就會大大減低。

（3）柴發機房建立隔離墻對減低噪音非常有效，當聲音傳導時通過小，因此可以在聲源前構造隔離墻。

 

柴發機房隔音墻布置圖

 

（4）在空氣管路和墻面以及天花板上敷蓋吸音材料，對減低噪音也十分有效。

（5）采用分體式散熱系統，低速風扇既可減輕噪聲程度又可隔離聲源。

（6）水泥圍墻對隔離噪音均有很好的效果，在水泥中加入沙子可以增加墻的密度，同時可減低噪音。

（7）配備二級重型消音器，典型的二級消音器噪音減小程度應達到如下指標：

○ 工業級12-18分貝

○ 居民區18-25分貝

○ 限制級25-35分貝

（8）將發電機組安裝在彈簧減震器上可以有效地減少振動的傳播。

（9）在排氣管道，空氣輸送、燃油管道、冷卻液管道和電流輸送上采用柔性連接也可以有效地減少振動的傳播，以及在空氣中傳播的噪聲。

 

發電機房隔音降噪圖紙設計

 

四、發電機房通風及排風

 

良好的通風循環應該能保證機房內的空氣能完全置換，沒有滯留的氣陷，維持機房溫度的均衡。一方面要有足夠的空氣流通，另一重要方面要有正確的流通路線。

正確的空氣流通路線為：空氣從發電機組尾部經過發動機，經散熱器后由一個可裝拆的排氣管排出室外。

表3   排除機房有害氣體排風量

排煙管敷設方式	排風量(m3/p · s ·h)
架空敷設	15～20
地溝敷設	20～25

表4   機房各房間溫濕度要求

房間名稱	冬季		夏季
	溫度(℃)	濕度(%)	溫度(℃)	濕度(%)
機房(就地操作)	15～30	30～60	30～35	40～75
機房(隔室操作、自動化)	5～30	30～60	32～37	≤75
控制及配電室	16～18	≤75	28～30	≤75
值班室	16～20	≤75	≤28	≤75

注意：

排風同進風口不能開在同側，防止空氣短路（由排風口回至進風口）。如果可能，排風的位置盡可能高，進風口則開設在較低位。

 表5    柴油發電機房通風面積

有效通風面積表(m3)
洞高	帶鋼板網百葉窗（洞寬）
	1800	2100	2400	3000
600	0.34	0.40	0.46	0.59
900	0.55	0.65	0.75	0.95
1200	0.75	0.90	1.03	1.32
1500	0.96	1.15	1.32	1.68
1800	1.17	1.40	1.60	2.04
2100	1.38	1.65	1.89	2.41

 

 

柴油發電機房通風平面布置圖

 

總結：

      無論從近期，還是從長遠的角度考慮，都應該對噪聲的控制進行嚴格的限定，發動機排氣噪音最令人生厭的部分在125到1000Hz，無論采取何種級別，對噪音處理的有效率值應在此范圍之內。柴油發電機房降噪治理的原則是在確保柴油發電機組通風條件即不降低輸出功率的前提下，采用高效吸音材料和降噪消聲裝置對進、排風通道和排氣系統進行降噪處理，使之噪聲排放達到國家標準（85db(a)）。 發電機降噪最根本的辦法是從聲源著手，采用一些常規的降低噪聲的技術；如消聲器、隔聲、吸聲、隔振等乃是最有效的辦法。

 

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