大中型柴油發(fā)電機組機房噪聲治理分析

翟小燕

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，柴油機在我們的工作中應(yīng)用得越來越廣范，但是柴油機在工作的過程中卻產(chǎn)生了非常大的噪音，對人們的生活帶來了嚴重的影響。本文主要從大中型柴油機發(fā)電組的概述、大中型柴油機噪聲來源分析、大中型柴油機噪聲治理措施等方面進行了闡述。

關(guān)鍵詞：大中型柴油機；發(fā)電機；噪聲

隨著中國城鎮(zhèn)化過程的不斷加速，設(shè)置了越來越多的柴油發(fā)電機組作為備用電源，噪聲污染問題也越來越被重視。柴發(fā)機組機房經(jīng)過噪音處理后一般能達到的水平，隨著新型高效吸音材料的應(yīng)用和降噪技術(shù)的不斷進步，柴發(fā)機組工作時噪聲擾民的事實將成為歷史。

1大中型柴油機發(fā)電組的概述

柴油發(fā)電機組運行時，通常會產(chǎn)生105db-120db的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機組運行的噪聲排放到周圍環(huán)境，將對周圍環(huán)境造成嚴重的損害和極大的污染。為了造就一個安靜的環(huán)境，國家在《聲環(huán)境質(zhì)量標準》中規(guī)定了各類區(qū)域環(huán)境噪聲標準強 度值，現(xiàn)如下表所示 ：單位：（A級）dB（分貝）

其中：0類標準適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類標準 5dB 執(zhí)行；1類標準適用于以居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準；2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)；3類標準適用于工業(yè)區(qū)；4類標準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)區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲（指不通過列車時的噪聲水平）限值也執(zhí)行該類標準。

油機噪聲的傳遞一是通過安裝機房的墻體和房頂滲透；二是通過進、排風(fēng)道的排放；三是油機工作時的振動，把振動傳給大地，通過大地把振動噪聲傳給周圍。這樣我們的思路就應(yīng)該是采用隔聲、吸聲、 減振等措施把噪聲關(guān)在油機房內(nèi)，不讓它排到周圍環(huán)境，或者說排到周圍環(huán)境的噪聲很弱，從而達到國家《聲環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定的標準值。一般柴油發(fā)電機組及油 機房在進行消噪聲處理后，應(yīng)能達到二類聲環(huán)境功能區(qū)標準的要求，即室外1米處，噪音應(yīng)控制在晝間噪聲不大于60dB，夜間噪聲不大于5d0B的要求。

2大中型柴油機噪聲來源分析

2.1空氣動力噪聲

2.1.1進氣噪聲。進氣噪聲也是屬于柴油機產(chǎn)生噪聲的主要原因之一，其形成噪聲的主要原理是利用進氣門周期性的關(guān)閉和開啟從而形成高低壓力的變化。其噪聲頻率成分主要集中在200Hz以下的低頻范圍。

2.1.2排氣噪聲。排氣噪聲作為發(fā)動機噪聲的主要來源，其噪聲一般要比發(fā)動機整機噪聲高10～15dB（A）。發(fā)動機排氣屬高溫（400- 500℃）、高壓（3-6KPa）氣體。排氣過程一般分為兩個階段，即自由排氣階段和強制排氣階段。發(fā)動機廢氣從排氣門高速沖出，沿著排氣歧管進入消聲器，最后從尾管排入大氣，在這一過程中產(chǎn)生了寬頻帶的排氣噪聲。

2.1.3冷卻風(fēng)扇噪聲。風(fēng)扇噪聲的主要構(gòu)成要素是湍流噪聲和旋轉(zhuǎn)噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲的原理主要是利用風(fēng)扇的葉片切割空氣，從而造成空氣中產(chǎn)生壓力脈動，以葉片通過頻率為基頻，并伴有高次諧波。湍流噪聲產(chǎn)生的原理主要是利用風(fēng)扇的運動從而致使周圍的空氣發(fā)生脫體，產(chǎn)生擾動形成氣體的稀疏和壓縮的過程。

2.2表面輻射噪聲

燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區(qū)分，通常將由于氣缸內(nèi)燃燒所形成的壓力振動通過缸蓋、活塞-連桿-曲軸-機體向外輻射的噪聲稱之為燃燒噪聲。將活塞對缸套的撞擊，正時齒輪、配氣機構(gòu)、噴油系統(tǒng)等運動件之間的機械撞擊振動而產(chǎn)生的噪聲叫作機械噪聲。一般直噴式柴油機燃燒噪聲要高于機械噪聲，而非直噴式柴油機的機械噪聲則高于燃燒噪聲，但是低速運轉(zhuǎn)時燃燒噪聲都高于機械噪聲。

3大中型柴油機噪聲治理措施

3.1空氣動力噪聲

3.1.1進氣噪聲控制。一般來說，在柴油發(fā)動機內(nèi)部都會安裝空氣濾清器，這樣可以很好的起到降低進氣噪聲的效果。如果其他噪聲聲源一旦得到治理，那么進氣噪聲就會變成主要聲源了，這時就需要加大力度對進氣噪聲進行治理了，而降低進氣噪聲最好的辦法就是結(jié)合空氣濾清器，進行一體化設(shè)計。

3.1.2排氣噪聲控制。加裝排氣消聲器是目前控制排氣噪聲最有效的方法。但是根據(jù)實際情況反映這種方法往往沒有達到人們理想的效果，其主要原因是生產(chǎn)工藝和消聲器結(jié)構(gòu)設(shè)計方面不夠合理，對于施工工藝最好的解決辦法是通過改善后期的工藝流程。而對于消聲器結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計者大部分都是憑借多年的經(jīng)驗進行設(shè)計，而設(shè)計者往往在氣流方面卻沒有引起足夠的重視且這種氣流大多存在高溫、高壓以及高高速脈動氣流下。

如果長時間在這種狀態(tài)下會對消聲器內(nèi)部的聲速以及聲的傳播規(guī)律、聲場分布等造成非常大的影響。氣流影響消聲器性能的主要因素是發(fā)動機排氣的高速脈動氣流通過二次噪聲。另外，這種氣流還會進一步影響消聲器的內(nèi)部元件，從而通過震動來輻射噪聲。

3.1.3發(fā)動機表面輻射噪聲的控制。發(fā)動機表面輻射噪聲由于受到發(fā)動機性能因素方面的控制，所以很難實現(xiàn)降低噪聲的目的。通過大量實踐表明，通過對發(fā)動機結(jié)構(gòu)上的改變可以在一定程度上實現(xiàn)降低輻射噪聲，從而達到降低整個發(fā)動機的噪聲。而這種發(fā)動機結(jié)構(gòu)上的改變通常是通過增加阻尼以及結(jié)構(gòu)的剛度，從而達到降低在激振力作用下減少結(jié)構(gòu)表面響應(yīng)。

4結(jié)束語

綜上所述，目前柴油發(fā)電機房的噪聲治理被應(yīng)用于各個行業(yè)，通過對柴油發(fā)動機表面輻射噪聲的控制以及排氣噪聲的控制、進氣噪聲的控制可以很好的實現(xiàn)降噪的目的，從而為治理環(huán)境污染以及節(jié)能減排做出了重大的貢獻。

參考文獻：

[1]張曉宇，儀垂杰.主、被動噪聲控制的實驗研究[J].噪聲與振動控制，2011，（3）：145～148