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新闻主题	柴油发电机组噪声超标的评判标准和控制法

 

摘要：对于柴油发电机组而言，噪声大都是由振动现象引发的，振动的存在可能会导致机械内部相关部件的损坏，这意味着不仅给柴油发电机组的使用寿命带来不利影响，还在很大程度上给人们的身心健康和正常生活带来危害。因此，做好柴油发电机组噪声控制，直接影响着柴油发电机组产品工作的安全性、平顺性和耐久性，需要相关人员的重视，做好噪声的控制工作。

 

一、噪音产生来源

 

       机械噪声是由于柴油发电机组运转时，部件间的摩擦力、撞击力或非平衡力，使机械部件和壳体产生振动而辐射声波，声波传递到我们的耳膜，人们就感觉到了声音。由于机械振动是有于机械的运行或运转，使机械部件或其周边物体产生振动，从而产生噪声声波，机械噪声按声源的不同可分为三类：排气噪声、机械性噪声、电磁性噪声。

1、排气噪声

      排气噪声是一种高温、高速的气流噪声。它是一个能量更大、发动机噪声组件更大的部分，也是总发动机噪声的主要组成部分。它的基本频率是发动机的点火频率。排气噪声的主要组成部分如下：燃烧室内柴油高压燃烧噪声、周期性排气烟雾引起的低频脉动噪声、排气管内气柱共振噪声、气缸海姆霍兹共振噪声，随着气流速度的增加，通过排气系统产生的高速气流、涡旋噪声和再生噪声等。

2、机械性噪声

3、电磁性噪声

      由发电机电磁场交替变化而引起某些机械部件或空间容积振动而产生的噪声。常见的电磁噪声产生原因有线圈和铁心空隙大、线圈松动、载波频率设置不当、线圈磁饱和等等

 

图1  柴油发电机组噪声源分析

图2  柴油发电机组噪声频谱曲线

 

二、噪声超标评判标准

 

      了解了机械噪声的来源及产生的原因之后，我们就会明白想完全消除柴油发电机组噪声是不可能的，但是我们还是有办法把噪音控制在合理的水平的。根据图3柴油机噪声频谱，可以看出由于柴油发电机组的类型和大小、转速值都不同，其噪声值也是不同的。因此，没法完全用统一的噪声来衡量，那么怎么来评价噪声是不是合理呢，既然噪音是由振动产生的，我们是不是可以用振动来评判呢，一般情况可以通过测量机械的振动大小来评判，国际标准ISO10186给出了不同功率柴油发电机组的振动允许值。如图4所示。

（1）绿色：

      区域A振动速度的有效值正常，柴油发电机可以正产使用。

（2）黄色：

      区域B柴油发电机可以在没有任何约束的情况下继续使用。

（3）橙色：

      区域C振动速度的有效值在橙色范围内表示柴油发电机状态已不适合继续使用，它只能维持有限的一段时间内使用，建议在下次维护时进行检测维修。

（4）红色：区域D振动速度的有效值危险，柴油发电机有可能随时损坏。

 

柴油机辐射噪声功率频谱.

柴油发电机组噪声超标评判方法

 

 

 

三、隔声降噪措施分类

 

1、室外机型降噪措施

      实际应用中的隔声装置有隔声罩（或隔声间）和声屏障等形式。

（1）隔声罩是用隔声结构将机械噪声源封闭起来，使噪声局限在一个小空间里，如图5所示；有时柴油发电机噪声源数量很多，则可采用隔声间形式，将需要安静的场所如控制室等用隔声结构围起来。

（2）在噪声源与受干扰位置之间用不封闭的隔声结构进行阻挡时，称为声屏障。

2、室内机型消音措施

      柴油发电机房隔声是机械噪声控制工程中常用的一种技术措施，工程案例如图6所示。它利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构来隔绝空气中传播的噪声，从而获得较安静的环境。上述材料（或结构）称为隔声材料（或隔声结构）。隔声材料的隔声量TL（也称声透射损失）为材料一侧的入射声能与另一侧的透射声能相差的分贝数。

      隔声量测量在专用的一对混响室（分别称为发声室和接收室）中进行，隔声试件安装在两室之间。混响室下面有隔振装置，隔墙很厚，因此除试件以外，其他侧向传声可以忽略不计。所测的发声室和接收室的平均声压级级差反映了通过隔板透射的声能。试件面积和接收室吸声量有一定影响。

 

图5  室外静音箱式柴油发电机组模型图

图6  室内机型降噪工程案例图

 

四、噪音控制方法

 

1、降噪设计的基本原则

① 应将柴油发电机组各主要噪声源单独发声时的噪声级，降低到大致相同的程度，其中容易降低的，应降低得多一些。

② 必须首先降低进、排气噪声，应采用有效的进排气消声器，使进排气噪声降低到低于燃烧噪声及机械噪声的水平。

③ 从声源和传播途径上采取措施时，应特别注意降低500Hz的频率成分（因为此频段正处于人体最敏感的区域），并从实际可能和具体效果上作综合分析和试验，以确定最方便和最经济的降噪方案。

2、降低机械振动水平

      柴油发电机组设计过程中，注意旋转零部件的平衡，保证旋转平稳，发电机组设计之初进行动态分析和模态分析，降低振动水平，避免产生共振，发电机组安装过程中，合理装配避免干涉和过定位等问题，连接部位保证按设计要求可靠连接。发电机组运行过程中实时保证合理的润滑，是发电机组平稳运行，降低振动水平。

3、对局部噪声源采取防噪声隔音措施

      采用消声装置以隔离和封闭噪声源，采用隔振装置以防止噪声通过固体向外传播；由此达到发电机组隔音效果。

4、对发电机房采取吸声措施

      使用多孔材料如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毡棉絮等，装饰在室内墙壁上或悬挂在空间，或制成吸声屏；通过这些吸声材料来减弱噪音的传播，到达隔音效果。

5、对设备进行消声处理

      这种方法适用于降低空气动力性噪声，如柴油机等进、排气噪声。根据噪声的频谱特点设计的消声器有三类：阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合式消声器；发电机组安装消声器能有效的减轻噪音的传播，减少对人体的危害，最大程度的达到发电机组隔音措施的效果。

6、安装隔声装置

      用一定材料、结构和装置将声源封闭起来，如隔声墙、隔声室、隔声罩、隔声门窗地板等，以此阻断噪音的传播，达到发电机组隔音降噪目的。

 

总结：

      根据柴油发电机的工作原理，其噪声是由多种声源构成的复杂声源。从原因、工作环境和工作部件可分为机械研磨噪声、废气噪声、高压燃烧噪声、冷却风机和排气噪声、进气噪声、发电机噪声。而国际标准组织（ISO）提出，为保护人耳听力，在每天工作8小时情况下允许的连续噪声为90分贝；工作时间为4小时，允许值可提高3分贝；任何情况下都不允许超过115分贝。因此，柴油发电机组的噪声需要进行严格的控制。

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