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  • 【九州体育平台】知識篇:柴油發電機組的靜音箱怎麽選?
  • 發布日期:2020年04月20日  點擊次數:57  所屬分類:常見問題
  • 【九州体育平台】知識篇:柴油發電機組的靜音箱怎麽選?
  • 現在人們對環保的请求也越來越高。作爲供電網的備用電源,帶靜音箱的柴油發電機組以其噪聲小得到了大批使用。帶靜音箱的機組可實現高達30dB的降噪量,但國內産品與國外相比還有較大差距。針對康明斯柴油發電機組的靜音箱綜合利用各種消聲技術進行了設計,使噪聲由108dB降到了 75dB 以下,取得了良好的降噪结果。

     

    噪聲分析

      为有用控制噪声,首先分析机组噪声的产生及其分布,以便有针对性地采用噪声控制技术。根据燃机发电机组的工作道理,其噪声的产生非常复杂。从产生的原因和部位上来分,燃机发电机组的噪声可以包括以下几部分:

    1)排煙噪聲;

    2)機械噪聲;

    3)燃燒噪聲;

    4)冷卻風扇和排風噪聲;

    5)進風噪聲;

    6)發電機噪聲。

     

    根據其傳播路徑可歸納爲以下幾種噪聲

      (1)內燃機排煙噪聲.即內燃機排煙通道噪聲,排煙噪聲是一種高溫、高速的脈動性氣流噪聲,是機組噪聲中能量最大,成分最多的部分,比進氣噪聲及機體輻射的機械噪聲要高得多,是機組總噪聲中最主要的組成部分,也是噪聲控制的重點。它的基頻是內燃機的點火頻率。

     

      (2)進氣噪聲。即箱體進氣處噪聲,進氣噪聲主要有機組機械噪聲、發電機噪聲和氣流噪聲等。由于進氣是被動進氣,且所處地位遠離主噪聲源,噪聲級與其他地位相比相對較低,请求的降噪量就小。

     

      (3)排氣噪聲。即箱體出風口處噪聲,排氣噪聲主要成分爲排風噪聲、氣流噪聲、風扇噪聲、機械噪聲和內燃機燃燒噪聲等。該處噪聲源較多,噪聲級較高,且由于機組采用強排風降溫,增长了噪聲的向外傳播,以是此處的噪聲控制相對較困難。

     

    靜音箱設計

      针对机组主噪声源的分布及噪声的特性,为有用控制各种噪声,采用隔声、吸声和消声等控制技术分别对不同部位的噪声进行处理,具体设计以下:

    1隔聲和吸聲計算及設計

      隔声箱体是为有用降低机组噪声对外界的影响,有用阻断噪声传播路子而设计的封闭空间。当机组放置于箱体内部时,由于隔声技术、吸声等技术有用地阻止噪声向外传播,将噪音源的噪声控制在箱体内部,从而降低其对外界的影响。隔声技术是用隔声体使部分声波的传播方向改变(反射、折射),使穿透该物体的声波能量减弱,从而降低隔声体另一面的噪声。物体的隔声量TL與構件的面密度m(kg×m?)和聲波激發頻率fHz)有關,單層板隔聲量計算公式爲:

    TL=181gm121gf25

     

      因此,面密度越大,惯性阻力越大,越难激发振动,声波越难透射,其隔音量也越大。故在设计时尽量选择面密度大的材料作为箱体壁板。在实际的工程应用中,常以平均隔声量计算壁板的隔声量,计算公式为:

    TL=181gm5008

     

      根据实际隔声量请求,以式()*計算壁板厚度。

      在进行隔声处理的同时,大批的声波被反射回箱体内部,与原有声波形成混响声,将增长内部的噪声级和噪声能量,从而降低壁板的隔声结果。因此在进行隔声处理的同时要在壁板内侧贴附吸声材料,对内部噪声进行吸声处理。在降低噪声向外辐射的同时降低箱内的噪声能量,从而有用降低团体噪声级。吸声是声波在传播过程中,遇到各类材料时,一部分声能向材料内部传播而产生能量转移、转换、或干涉叠加,从而使声波的能量减弱,其直观表现为声级的下降,使噪声值下降。不同材料有不同的吸声系数,其吸声结果也不同,吸声量可用以下公式计算:

     

      根据以上隔声和吸声理论及计算公式,箱体外壳采用2.0mm 鋼板制成,內附40mm吸聲材料(岩棉),然後用 1.0mm穿孔板固定,這幾部分組裝在一起作爲隔聲壁板,可有用隔绝噪聲23dB 以上。

    爲方便維修和觀察數據而設置的門和觀察窗成爲隔聲壁板的薄弱環節,以是對門進行加厚和密封處理,對觀察窗采用雙層玻璃結構,有用地解決了噪聲從門、窗和空隙中傳出的問題。

     

    2進、排氣口噪聲處理

      由于箱体采取自然进风、强制排风,在进、排风口产生孔洞,导致漏声,即形成进气噪声区和排气噪声区。为防止噪声从进、排风风道向外传播,进、排风风口均须装置消声器。根据排风量和燃气量,设计进风排气消声通道,保证在进、排风顺畅的前提下(風速一般取5m/s左右爲宜),達到所有需要的消聲结果。具

      体设计时,采用多通道折板式阻性消声器,其消声片的厚度取80-100mm,通道寬取120-150mm,材料用容重80kg/m?。消聲器長度計算公式爲:

     

      片式消声器通道的通流截面积设计为排风口截 面積的1.5倍。

     

      折板式阻消声器利用声波在吸声材料中传播时因受磨擦将声能转化为热能而散发掉,并且由于拐角的存在使噪声不能直接通过消声通道,从而有用提高消声结果,达到消声的目的。阻性消声器其具有良好的中高频性能。另外在消声器出口处加装百叶窗避免雨水进入,对其實行有用保護。

     

    3內燃機排氣噪聲的控制

      由于排气管是柴油发电机组的最大噪声扩散源,因此抑制排氣噪聲最簡單且最有用的方法就是在排氣管上安裝消聲器。

      所采用的消声器应尽量减少通道各部件的压力损失,故要坚持以下准绳:

      1盡量降低排氣通道中各部件的氣流速率;

      2盡量減小排氣通道中直角彎頭的次數,並擴大排氣管截面。

     

      因此设计进行消声处理时遵循以上准绳,在原有消声器的基础上再加一抗性消声器形成两级扩张式(抗性)消聲器,膨脹系數 m=9。經實際測量可知,排氣噪聲 (排氣管出口1m處減少了 30dB(消聲器安裝前爲 108dB,安裝後爲75dB以上,達到了預期目的。但是,采用消聲器會使排氣管中氣流阻力增大,降低柴油發電機組的有勤奋率,因此要加以注意。

     

    實例分析

      在对康明斯KW機組進行噪聲處理時,由于機組已做防震處理,在此不再對機組的抗震問題進行處理。根據以上分析,箱體壁板采用2.0mm鋼板作爲外殼,內附40mm 岩棉作爲吸聲材料,然後用1.0m穿孔板固定,使鋼板、岩棉和穿孔板形成一體以方便安裝;進、排氣口消聲器采用折板式阻性消聲器,折板由鋼板兩側各貼吸聲材料組合而成,且以穿孔板固定吸聲材料。

     

      根据进、排气通道请求插入损失的不同,进风口消声器设计长为350mm,为增长被动进风量收缩箱体长度采取两侧布置的方式装置 ;

     

      出风口由于噪声较复杂且噪声级高消声器设计长为2000mm;內燃機排氣口由于噪聲級較高,爲增大插入損失,在原有消聲器基礎上安裝一新抗性消聲器形成二級消聲器,有用降低排氣噪聲;箱體兩側安裝雙層門既保證了隔聲结果又方便設備維修。

     

      各控制分区分别采取相应的噪声控制技术,综合控制使箱体外噪声级降至75dB以下,達到了良好的隔聲结果。如果帶靜音箱的機組放在機房內對發電機房采取二次降噪處理,將進一步降低噪聲的影響。

     

    小結

      为了降低柴油发电机组运行时的噪声,综合利用噪声控制技术设计了机组用静音箱。针对不同地位噪声特点分别采用隔声、吸声和消声等控制措施。在受尺寸限定的条件下,使噪声降至75dB以下,達到了国家环境请求的标准。

     

    實踐證明,本文所設計的靜音箱可以有用地降低柴油發電機組噪聲對外界的影響,這爲進一步降低柴油發電機組運行時的噪聲打下了堅實的基礎。


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