摘要:面臨用戶的特殊行業(yè)嚴(yán)格環(huán)保屬性要求,對于新安裝的柴油發(fā)電機(jī)組一般需要進(jìn)行振動(dòng)和噪聲的測定試驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)應(yīng)符合中國或當(dāng)?shù)丨h(huán)保法則對柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲和振動(dòng)規(guī)定。第三方測評專業(yè)機(jī)構(gòu)可通過頻響函數(shù)、氣隙磁場、徑向加速度、噪聲信號(hào)的數(shù)字譜分析等測試方法,獲得振源和噪聲源及其特點(diǎn)曲線等數(shù)據(jù),以判明其是否符合相對應(yīng)的法規(guī)。
柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)和噪聲的測定試驗(yàn)應(yīng)在機(jī)組空載、半載和滿載3種運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。
1、測量條件
① 被測柴油發(fā)電機(jī)組處于正常安裝狀態(tài)。
② 當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)方可進(jìn)行測量。
③ 測量應(yīng)在柴油發(fā)電機(jī)組典型使用工況下進(jìn)行。
④ 測量環(huán)境中應(yīng)無強(qiáng)烈外部干擾。
2、 振動(dòng)測量儀器與設(shè)備
振動(dòng)加速度傳感器、電荷放大器、YE6263動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集測試分析儀、計(jì)算機(jī)。
3、測量儀表的要求
(1)振動(dòng)測量的傳感器應(yīng)有下列要求:
① 傳感器安裝在被測點(diǎn)處應(yīng)牢固可靠,接觸面光滑干凈,在整個(gè)測量過程中不得有任何移動(dòng)。連接系統(tǒng)在測量頻率范圍內(nèi)應(yīng)保證振動(dòng)信號(hào)的正確傳遞。
② 傳感器應(yīng)在允許的工作環(huán)境(如溫度、濕度、磁場、油污、鹽霧等)下工作。
③ 傳感器經(jīng)非正常狀態(tài)后(如沖擊,過熱、浸水、浸油等)應(yīng)及時(shí)校驗(yàn),確認(rèn)不低于原始性能時(shí),方可繼續(xù)而使用。
④ 傳感器應(yīng)有方向性,橫向靈敏度應(yīng)不大于測量方向靈敏度的10%,即“橫向靈敏度比”要求小于10%
(2)聯(lián)接導(dǎo)線的要求:
聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的選用應(yīng)與測量系統(tǒng)匹配,導(dǎo)線應(yīng)固定牢固,與被測對象之間不應(yīng)有相對運(yùn)動(dòng)。
(3)指示與記錄裝置的要求:
指示裝置應(yīng)能直接讀取測量量標(biāo)的有效值,可記錄測量量標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系圖并保存。
4、測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容
● 柴油機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)振動(dòng)的測量的數(shù)據(jù)包括振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度。
● 柴油機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)振動(dòng)測量量標(biāo)和定義
● 振動(dòng)位移:物體相對于某一參考坐標(biāo)位置的矢量。單位為毫米(mm)。
● 振動(dòng)速度:振動(dòng)位移的時(shí)間變化率的矢量。單位為毫米每秒(mm/s)
● 振動(dòng)加速度:振動(dòng)速度的時(shí)間變化率的矢量。單位為毫米的平方每秒(mm2/s)
5、測量系統(tǒng)
試驗(yàn)測量系統(tǒng)的組成部分:
振動(dòng)源 → 加速度傳感器 → 電荷放大器 → 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀 |
● 測量值是在一定頻率范圍內(nèi)振動(dòng)信號(hào)的有效值,測量頻率范圍下限應(yīng)包括機(jī)械的一階振動(dòng)頻率,對轉(zhuǎn)速為600r/min以上的機(jī)械,頻率范圍取10~1000Hz,對轉(zhuǎn)速為300~600r/min的機(jī)械,頻率范圍取3~1000Hz。
● 振動(dòng)測量儀器應(yīng)能顯示并記錄振動(dòng)測量標(biāo)量和時(shí)間的關(guān)系圖,和直接顯示復(fù)合振動(dòng)測量標(biāo)量的有效值,頻率響應(yīng)范圍應(yīng)在2~3000HZ內(nèi)選取,儀器精度應(yīng)不低于5%。
6、 測量點(diǎn)位置和測量方向的確定:
① 測點(diǎn)位置最好選在振動(dòng)能量向彈性基礎(chǔ)或系統(tǒng)其他部位進(jìn)行傳遞的地方,柴油發(fā)電機(jī)組的前后端頂部,底部至少4個(gè)點(diǎn),如柴油發(fā)電機(jī)組尺寸大需要增加測點(diǎn)時(shí),應(yīng)在柴油發(fā)電機(jī)組頂部和底部成組增加,彈性支承時(shí),底部測點(diǎn)選在彈性支承上方或安裝支承部位。
② 測點(diǎn)應(yīng)選在柴油發(fā)電機(jī)組本體剛性大、能代表柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的部位,產(chǎn)生局部振動(dòng)的部位不得布點(diǎn),測點(diǎn)號(hào)用1、2、3…表示。
③ 測量方向在三個(gè)互相垂直的方向上選取,即:一個(gè)方向與柴油發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)軸方向重合;另一個(gè)方向?yàn)樗椒较?,且垂直與柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)軸;第三個(gè)方向與上述兩方向組成的平面垂直。
根據(jù)GB/T7184—2008對中小型柴油機(jī)測量點(diǎn)的選?。ㄈ鐖D1所示):
● 測量平面: 機(jī)械支承軸、曲軸平面、機(jī)架頂部邊緣
● 方向的測點(diǎn):聯(lián)軸節(jié)端部、機(jī)械中部、機(jī)械自由端
圖1 振動(dòng)試驗(yàn)測試點(diǎn)分布
注意:振動(dòng)測定試驗(yàn)在柴油發(fā)電機(jī)組下列部位,沿機(jī)組的橫向、縱向及豎直向下三個(gè)方向選定測點(diǎn)進(jìn)行測量。測量值的單位見該被試機(jī)組的技術(shù)條件(當(dāng)使用振幅值時(shí),應(yīng)注意是單振幅還是雙振幅)。取各測量數(shù)值中的最大值作為試驗(yàn)結(jié)果。
二、噪聲測定試驗(yàn)
柴油發(fā)電機(jī)組的排氣噪聲呈明顯的低頻特性,是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的主要聲源。它是由排出氣體的壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的。當(dāng)發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)運(yùn)行時(shí),柴油在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力,排氣閥開始工作后,發(fā)生劇烈的壓力脈動(dòng)。這種壓力脈動(dòng)以聲波的形式傳播,便產(chǎn)生周期性的排氣振動(dòng)噪聲,它的聲壓級大小主要取決于機(jī)組的功率,排氣量,氣缸數(shù),氣缸內(nèi)平均有效壓力以及排氣口截面。
1、噪音限值規(guī)定
(1)出廠標(biāo)準(zhǔn):對于功率不大于250kW的柴油發(fā)電機(jī)組噪聲聲壓級平均值應(yīng)不大于102dB(A),對功率大于250kW的柴油發(fā)電機(jī)組和使用增壓柴油機(jī)的機(jī)組,其噪聲聲壓級由廠家產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。
(2)戶外型低噪聲柴油發(fā)電機(jī)組的噪聲聲壓級平均值應(yīng)不超過下表的規(guī)定。
機(jī)組型式
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噪聲聲壓級平均值
dB(A)
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測點(diǎn)
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水平距離m
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高度m
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罩式發(fā)電機(jī)組
汽車電站
掛車電站
方艙電站
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隔室操作
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80,75
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距控制屏正面中心
0.5
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距地板1.50
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非隔室操作
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83,78,73,68,65,60
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距電站外廓1.00
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罩式機(jī)組和方艙電站距地面1.00。汽車電站和掛車電站距地面1.65。
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(3)室內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組通過隔音降噪措施達(dá)到《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》及《工業(yè)企業(yè)廠房噪聲標(biāo)準(zhǔn)》。
標(biāo)準(zhǔn)名稱
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城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)
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工業(yè)企業(yè)場界噪聲標(biāo)準(zhǔn)
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標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)
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GB3096-93
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GB12348-90
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監(jiān)測方法
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按 GB/T14623 執(zhí)行
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按 GB1234 執(zhí)行
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引用標(biāo)準(zhǔn)
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GB/T14623 城市環(huán)境噪聲測量方法
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Gb12349 工業(yè)企業(yè)噪聲測量方法
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臨測時(shí)間
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夜 間
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日 間
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0 類標(biāo)準(zhǔn)
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50dB
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40dB
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--
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--
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1 類標(biāo)準(zhǔn)
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55dB
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45dB
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55dB
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45dB
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2 類標(biāo)準(zhǔn)
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60dB
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50dB
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60dB
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50dB
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3 類標(biāo)準(zhǔn)
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65dB
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55dB
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65dB
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55dB
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4 類標(biāo)準(zhǔn)
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70dB
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55dB
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70dB
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55dB
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注:各類標(biāo)準(zhǔn)的適用區(qū)域
0#標(biāo)準(zhǔn) 適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級旅管區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。 1#標(biāo)準(zhǔn): 適用于以居住的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。 2#標(biāo)準(zhǔn): 適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 3#標(biāo)準(zhǔn): 適用于工業(yè)區(qū)。 4#標(biāo)準(zhǔn): 適用于城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域,穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 |
2、測量面、測量距離和測量點(diǎn)
● 柴油發(fā)電機(jī)噪聲試驗(yàn)的測定試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組安放地點(diǎn)可為專用的噪聲試驗(yàn)室或符合GB/T1859—2000《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輻射的空氣噪聲測量工程法及簡易法(內(nèi)燃機(jī)噪聲功率級的測量定準(zhǔn)工程法)》中規(guī)定的普通試驗(yàn)室或室外場地。
● 室外場地應(yīng)平坦、空曠,在以測試中心為圓心的25m半徑圓范圍內(nèi)無大的反射物(如圍墻、房屋或較大的設(shè)備等),環(huán)境噪聲應(yīng)比發(fā)電機(jī)組噪聲低10dB(A)以上。
● 試驗(yàn)時(shí),用聲級計(jì)在機(jī)組兩側(cè)和發(fā)電機(jī)后端1m遠(yuǎn)處分別選定噪聲最大的3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量,每點(diǎn)應(yīng)重復(fù)測量三次,每兩次測量值之差不應(yīng)大于2dB(A),否則應(yīng)重測。
● 取三次的平均值作為一個(gè)測點(diǎn)測量結(jié)果,取各測點(diǎn)測量值的平均值作為被測發(fā)電機(jī)組噪聲的最終結(jié)果。見圖2~圖5所示。
圖2 用參考矩形圖測量發(fā)電機(jī)組噪聲的測量面及測點(diǎn)布置(9個(gè)測點(diǎn))
圖3 用參考矩形圖測量發(fā)電機(jī)組噪聲的測量面及測點(diǎn)布置(12個(gè)測點(diǎn))
圖4 用參考矩形圖測量發(fā)電機(jī)組噪聲的測量面及測點(diǎn)布置(15個(gè)測點(diǎn))
圖5 用參考矩形圖測量發(fā)電機(jī)組噪聲的測量面及測點(diǎn)布置(19個(gè)測點(diǎn))
注意:在布置進(jìn)氣口和排氣口附近的測點(diǎn)時(shí),不應(yīng)使其正對氣流。
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