工廠發電機噪聲治理工作原理

  目前，備用柴油發電機越來越多的被使用在高層建筑中，這是由于高層建筑中有消防水泵、防排煙設施、消防電梯、應急照明等消防用電，按照《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95）9.1.1條規定，一類高層建筑應按一級負荷要求供電，即應有兩個回路供電，以提高供電的可靠性。由于高層建筑一般都位于城市中心區，根據相關的法律法規，備用發電機房的噪音必須達到相關環保標準。

　　一、噪聲源分析
　　
　　柴油發電機組主要是由柴油機和交流同步發電機組合成。柴油機與發電機的軸間采用直接聯結方式，柴油機的飛輪通過聯軸器直接驅動發電機的轉子旋轉。其噪聲源均是由柴油機產生的，包括以下幾個方面：
　　
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　　柴油機的排氣噪聲是機組的最主要的噪聲源。其噪聲級一般均在100dB（A）（A）以上，并通過排煙口直接污染周圍環境，它還伴隨著高溫氣體。排氣噪聲是由氣體受氣缸活塞運動時產生的周期性脈動噪聲和高速氣流經排氣口噴出后形成的噴注噪聲復合而成。前者具有明顯的低頻特性，中、高頻也達到相當程度；后者具有連續寬頻帶頻譜特性，其噪聲級比前者大得多。排氣噪聲級隨柴油機功率和轉速的增加而提高，而隨轉速的增值更大。
　　
　?。ǘ├鋮s風機噪聲
　　
　　目前，大部分柴油發電機組的冷卻方式為閉式水冷，機組備有冷卻風扇，裝在柴油機前端。風扇噪聲由旋轉噪聲和湍流噪聲構成旋轉噪聲是由于風扇的葉片周期性地切割空氣引起空氣的壓力脈動產生的以葉片通過頻率為基頻并伴有高次諧波湍流噪聲是由于風扇運動導致的周圍空氣發生湍流脫體使空氣發生擾動形成氣體的壓縮與稀疏過程而形成的是一個寬頻帶噪聲冷卻風扇噪聲受轉速的影響最大，轉速提高一倍可導致其聲級增加10-15dB（A）（A）。
　　
　?。ㄈC械噪聲和燃燒噪聲
　　
　　常見的重要機械噪聲源包括活塞撞擊、氣門沖擊、齒輪傳動、軸承以及噴油裝置的機械振動等。所有這些內部機械振動會激發柴油機外表面和零件向外輻射噪聲。燃燒噪聲是柴油機特有的噪聲，它是由無節流的稀混合氣在氣缸中燃燒時產生的高壓形成的。這兩類噪聲源的總聲功率巨大，隔聲性能較好的機房內的噪聲級主要是由它們輻射的。
　　
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　　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，通過地面再輻射噪聲，這種結構傳播遠、衰減小，一旦形成很難隔絕，會對遠距離的邊界噪聲達標構成威脅。
　　
　　二、降噪及尾氣處理設計
　　
　?。ㄒ唬C組隔振
　　
　　發電機組放在橡膠減振墊及隔震地基上。橡膠減振墊共8個，20mm厚。橡膠減振墊針對發電機組的運行重量和振動頻率選擇，保證隔振效率達到95%以上。煙管及一次消聲器是另一重要的振動源，在煙管與發電機組連接時，采用不銹鋼彈弓喉柔性軟接，隔開振動的傳播途徑。同時固定一次消聲器時，通過加裝彈簧吊架，消除振動對建筑物的影響。另外，機組出口采用帆布軟接進行減振。
　　
　?。ǘC房的隔聲和吸聲
　　
　　對于柴油發電機組的機械等通過輻射的方式傳播的噪聲，機房的隔聲既要密封、隔聲量高，又要保證機房內空氣的流通。24以上的磚墻、隔聲門、進口消聲器等均為必須采用的治理措施。而機房內吸聲對室內平均噪聲級只降低4～6dB（A）（A），但可提高組合墻體的隔聲量，對降低機組噪聲的向外輻射有好處。
　　
　　本項目機房隔聲和吸聲的做法如下：
　　
　　1．隔聲墻。本項目發電機房外墻體采用24cm厚實心磚墻結構，兩面批蕩嚴實，根據理論公式，隔聲量R=14.5lgmf-26計算，理論隔聲量可達50dB（A）。
　　
　　2．隔聲門。本項目隔聲門選用由雙層鋼板與玻璃纖維組成的復合結構，同時具有隔聲和吸聲的功能，隔聲門內置超細玻璃吸聲棉（容重為20Kg/m3），實測隔聲量大于40dB（A）。隔聲門兼有防火功能。
　　
　　3．吸聲。在機房四周及天面，安裝由歐文斯科寧厚超細玻璃吸音棉（容重20Kg/m3）+δ0.5mm鋁合金穿孔板+輕質龍骨組成的復合吸聲結構，有效消除由于反射所形成的混響聲，從而降低噪聲源的強度。吸聲體厚度為50mm。
　　
　?。ㄈ┻M排風及排氣消聲
　　
　　為保證降噪效果，發電機房采用全封閉強制進排風消聲換氣結構設計進風采用2臺SF8G-4軸流風機（風量30000m3/h•臺）強制進風，將潔凈、涼爽的鮮風通過進風防雨百葉引入機房，排風通過機組自帶散熱風扇進行排風。柴油發電機機組安裝標準。進排風風道制作蜂窩狀阻性消聲器，均采用正牌超細玻璃吸音棉、玻璃纖維布、鍍鋅電焊網制作。進、排風口均加裝鋁合金百葉。消聲器長度為2米，每米長度消聲量為15dB，消聲量可達30dB，控制風口噪聲在60dB（A）以下。
　　
　　在發電機的尾氣排放管安裝二級抗性消聲器，其中：第一級抗性消聲器是為，消聲量為20-25dB（A）；第二級抗性消聲器是采用消聲除塵噴淋箱來消除噪聲。排氣管與噴淋箱箱體的擴張比為1∶25，消聲量為30dB（A）。
　　
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　　柴油發電機組排出的尾氣含有黑煙，同時，出口溫度達到478℃。設計專用煙氣處理設備——消聲除塵噴淋箱，噴淋箱內為沖擊式噴淋復合處理處理發電機煙氣，機組尾氣高速撞擊液面，煙塵微塵在重力和慣性力的作用，被泡沫水液粘附沉降，同時由于水霧和煙塵的相互吸附作用，達到處理煙氣的效果，經處理后的煙氣由煙管引至室外高空排放，使煙色達到排放要求。
　　
　　三、結論
　　
　　降噪的最根本方法是從聲源入手，但到目前為止，對于柴油發電機組聲源降噪的進展有限。從降低對周圍環境的噪聲污染角度出發，對于高層建筑的柴油發電機房的降噪和尾氣黑度處理，采用本文介紹的降噪聲技術，如消聲器、隔聲、吸聲、隔震等，可以取得非常好的結果。另外，為使后期降噪控制更加簡便，前期對柴油發電機房進行布局時亦應考慮降噪的要求，使布局更加合理。