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

 

摘要：對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組而言，噪聲大都是由振動(dòng)現(xiàn)象引發(fā)的，振動(dòng)的存在可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)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(jī)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(jī)組噪聲控制，直接影響著柴油發(fā)電機(jī)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(jī)械噪聲是由于柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部件間的摩擦力、撞擊力或非平衡力，使機(jī)械部件和殼體產(chǎn)生振動(dòng)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(jī)械振動(dòng)是有于機(jī)械的運(yùn)行或運(yùn)轉(zhuǎn)，使機(jī)械部件或其周邊物體產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲聲波，機(jī)械噪聲按聲源的不同可分為三類：排氣噪聲、機(jī)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(gè)能量更大、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲組件更大的部分，也是總發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的主要組成部分。它的基本頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)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(dòng)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(jī)械性噪聲

3、電磁性噪聲

      由發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)交替變化而引起某些機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)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(dòng)、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(jī)組噪聲源分析

圖2  柴油發(fā)電機(jī)組噪聲頻譜曲線

 

二、噪聲超標(biāo)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

 

      了解了機(jī)械噪聲的來源及產(chǎn)生的原因之后，我們就會(huì)明白想完全消除柴油發(fā)電機(jī)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(jī)噪聲頻譜，可以看出由于柴油發(fā)電機(jī)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(píng)價(jià)噪聲是不是合理呢，既然噪音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，我們是不是可以用振動(dòng)來評(píng)判呢，一般情況可以通過測(cè)量機(jī)械的振動(dòng)大小來評(píng)判，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10186給出了不同功率柴油發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)允許值。如圖4所示。

（1）綠色：

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

（2）黃色：

      區(qū)域B柴油發(fā)電機(jī)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(dòng)速度的有效值在橙色范圍內(nèi)表示柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)已不適合繼續(xù)使用，它只能維持有限的一段時(shí)間內(nèi)使用，建議在下次維護(hù)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)維修。

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

 

柴油機(jī)輻射噪聲功率頻譜.

柴油發(fā)電機(jī)組噪聲超標(biāo)評(píng)判方法

 

 

 

三、隔聲降噪措施分類

 

1、室外機(jī)型降噪措施

      實(shí)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(jī)械噪聲源封閉起來，使噪聲局限在一個(gè)小空間里，如圖5所示；有時(shí)柴油發(fā)電機(jī)噪聲源數(shù)量很多，則可采用隔聲間形式，將需要安靜的場(chǎng)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(jìn)行阻擋時(shí)，稱為聲屏障。

2、室內(nèi)機(jī)型消音措施

      柴油發(fā)電機(jī)房隔聲是機(jī)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(hù)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(cè)量在專用的一對(duì)混響室（分別稱為發(fā)聲室和接收室）中進(jìn)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(jì)。所測(cè)的發(fā)聲室和接收室的平均聲壓級(jí)級(jí)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(jī)組模型圖

圖6  室內(nèi)機(jī)型降噪工程案例圖

 

四、噪音控制方法

 

1、降噪設(shè)計(jì)的基本原則

① 應(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)組各主要噪聲源單獨(dú)發(fā)聲時(shí)的噪聲級(jí)，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(jìn)、排氣噪聲，應(yīng)采用有效的進(jìn)排氣消聲器，使進(jìn)排氣噪聲降低到低于燃燒噪聲及機(jī)械噪聲的水平。

③ 從聲源和傳播途徑上采取措施時(shí)，應(yīng)特別注意降低500Hz的頻率成分（因?yàn)榇祟l段正處于人體最敏感的區(qū)域），并從實(shí)際可能和具體效果上作綜合分析和試驗(yàn)，以確定最方便和最經(jīng)濟(jì)的降噪方案。

2、降低機(jī)械振動(dòng)水平

      柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)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(jī)組設(shè)計(jì)之初進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和模態(tài)分析，降低振動(dòng)水平，避免產(chǎn)生共振，發(fā)電機(jī)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(jì)要求可靠連接。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)保證合理的潤滑，是發(fā)電機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，降低振動(dòng)水平。

3、對(duì)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(dá)到發(fā)電機(jī)組隔音效果。

4、對(duì)發(fā)電機(jī)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(dá)隔音效果。

5、對(duì)設(shè)備進(jìn)行消聲處理

      這種方法適用于降低空氣動(dòng)力性噪聲，如柴油機(jī)等進(jìn)、排氣噪聲。根據(jù)噪聲的頻譜特點(diǎn)設(shè)計(jì)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(jī)組安裝消聲器能有效的減輕噪音的傳播，減少對(duì)人體的危害，最大程度的達(dá)到發(fā)電機(jī)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(dá)到發(fā)電機(jī)組隔音降噪目的。

 

總結(jié)：

      根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)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(jī)械研磨噪聲、廢氣噪聲、高壓燃燒噪聲、冷卻風(fēng)機(jī)和排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、發(fā)電機(jī)噪聲。而國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）提出，為保護(hù)人耳聽力，在每天工作8小時(shí)情況下允許的連續(xù)噪聲為90分貝；工作時(shí)間為4小時(shí)，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(jī)組的噪聲需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

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