发电机降噪设计方案.doc

发电机房降噪设计方案
一、 概况
发电机房设置在独立的大楼中的地下室.机房的排风口和进风口就设在机房的侧墙上,机组的排烟口也直接向外辐射,未治理前,发电机房的运行时产生约110分贝的强噪声必然对周围环境造成污染.
二、 设计依据
1、《中华人民共和国环境保护法》和《噪声污染防治法》；
2、国家环境噪声标准（GB12348-1990或GB3096-93）；
3、国家环境噪声测量方法（GB12349-1990）；
4、现场查看污染源概况；
5、用户提供的有关的尺寸规格和要求。
三、 设计原则
1、 设计中努力遵循技术先进与经济合理相统一的原则，以实 现技术的先进性，可靠性和最佳的经济成本。
2、 根据现场实际情况，制定先进合理的综合治理方案，力求治理效果稳定，治理费用经济，不影响设备正常运行和管理操作，便于维修和保养。
3、 设计始终贯彻对用户负责的原则，全面考虑机组的运行温度，防止损失、使用寿命等综合因素，以确保发电机组处于良好的运行条件。

四、 设计方案说明
柴油发电机组是最多发声源的复杂机器，随着机组结构型式和尺寸、运转工况的不同，各个发声源对总噪声的影响是不同的，一般情况下，机组各类噪声大致按如下顺序排列：排气噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。降噪设计的基本思路是：首先查明各种声源中的最大噪声成分及其频率特性，采取有关技术措施，将各声源的噪声级尽量降低到大致相同的水平，其中容易降低的噪声源可以降低的多一些，将噪还要和其他技术要求（如对机组输出功率的影响、降噪成本等多种具体因素）综合起来考虑。
1、 排气噪声的控制
排气噪声是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分。它的基频是发动机的发火频率，在整个的排气噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。
噪声成分主要有以下几种：
A． 周期性的排气所引起的低频脉动噪声：
B． 排气管道内的气柱共振噪声：
C． 气缸的亥姆霍兹共振噪声：
D． 高速气流通过排气门环隙及曲折的管道时所产生的喷注噪声。
E． 涡流噪声以及排气系统在管内压力波激励下所产生的再生噪声形成了连续性高频噪声谱，频率均在1000Hz以上，随气流速度增加，频率显著提高。排气噪声是发动机空气动力噪声的主要部分。其噪声一般要比发动机整机高10-15dB(A),是首先要进行将噪控制部分。消声器是控制排气噪声的一种基本方法。正确选配消声器（或消声器组合）可使排气噪声减弱20-30dB以上。
根据消声原理，消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类：
1） 阻性消声器（即我们平时称呼为工业型消声器）是利用多孔吸声材料，以一定方式布置在管道内，当气流通过阻性消声器时，声波便引起吸声材料孔隙中的空气和细小纤维的震动。由于摩擦和粘滞阻力，声能变为热能而吸收，从而起到消声作用。
2） 抗性消声器（即我们平时称呼为住宅型消声器）是利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用，达到衰减噪声的目的。其消声效果，与管道形状、尺寸和结构有关。一般选择性较强，适用于窄带噪声和低、中频噪声的消减。机组排气系统的降噪处理：我们一般利用一个泊位减振节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合，有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。同时，对排气管道进行隔热隔音包扎，也能改善机组的运行环境和由排气管引起的噪声。
2、 噪声和燃烧噪声的控制
机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的，其中最为严重的有以下几种：
A、 活塞曲柄连杆机构的噪声（主要为高频噪声）：
B、 配气机构的噪声（主要为低、中频段噪声）：
C、 传动齿轮噪声（噪声谱是一种连续而宽广的频谱）
D、 不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。
E、 燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。在气缸内燃烧噪声（尤其是低频部分）声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的刚性较高，其自振频率多处于高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因而在低频段很高的气缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的气缸压力级则相对易于传出。
控制机械噪声和燃烧噪声的有效方法：
一、 是对机组进行隔震处理，机组的隔震一般采用高效减震胶垫，现在这一部分技术已经非常成熟。经过隔震处理，机组表面的震动被有效隔断。
二、 是在噪声的传播通道上进行降噪处理，减少声源对外的辐射，个别对噪声指标控制特别严的机房还要在内墙和天花粘贴高效吸音材料，使噪声源在传出机房前已被有效衰减以提高机房的降噪效果。
3、 冷却风扇和排风通道噪声的控制
风扇噪声是由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声由旋转风扇叶片切割空气流产生周期性扰动而引起。涡流噪声是气流在旋转叶片截面上分离时，由于气体具有粘性，便滑脱或分裂成一系列的旋涡流，从而辐射一种非常稳定的流动噪声。排风通道直接与外界相通，空气流速很大，气流噪声、风扇噪声和机械噪声经此通道辐射出去。
控制风扇和排风通道噪声的手段，主要是设计一个好的排风吸音通道，这个吸音通道可由导风槽和排风降噪箱组成，也可由岛风槽和一至几组的吸音挡板组成。排风降噪箱的工作原理，类似于阻性消声器。可通过更换吸音材料（改变材料的吸音系数），改变吸音材料的厚度、排风通道的长度、宽度等参数来提高吸音效果。在设计排风吸音通道时，要特别注意排风口的有效面积必须满足机组散热的需要，以免排风口风阻增大而致排风噪声增大和机组高水温停机。
4、 进气噪声控制
机组工作在封闭的机房里面，从广义上讲，进气系统包括机组的进风通道和发动机的进气系统。进风通道和排风通道一样直接与外界相通，空气的流速很大，气流的噪声和机组运转的噪声都经进风通道辐射到外面。发动机进气系统的噪声是由进气门周期性开、闭而产生的压力波动所形成，其噪声频率一般处于500Hz以下的低频范围。
对于涡轮增压发动机，由于增压器的转速很高，因此其进气噪声明显高于非增压发动机。涡轮增压器的压气机噪声是由叶片周期性冲击空气而产生的旋转噪声和高速气流形成的涡流噪声所组成，且是一种连续性高频噪声，其主要能量分布在500-10000Hz范围。
由于柴油发电机组一般都配置有设计合理的空气滤清器，其本身就具有一定的消声作用。考虑到进气噪声相对较低，故对发动机的进气系统一般不做另外处理。对机组的进气通道，则要从风道的设计，隔音材料的选用等方面进行综合控制。其基本思路是：
A、 进风净面积符合设计规范，以保证发动机的进气系统和机组的冷却系统有足够的新鲜空气吸入：
B、 进风通道需经吸声处理：一般采用进风百叶窗+导风槽+消声挡板的组合，如果有足够充足的空间，也可以采用进风百叶窗+降噪箱的组合。
五、 总体效果：
达到环境应满足GB3096-93《城市区域噪声标准》：机房降噪处理后机房噪声符合国家GB12348-90和GB12349-90的环保标准（在地面距机房1米处测不高于65dB）。

发电机组降噪施工方案
根据需方的要求及我司对发电机房的现场勘察和分析，针对其主要噪声源的现状，拟采取以下有效的歌声、吸声、消声、减震、除尘等综合施工方案。
（一）排风通道的消声与吸声处理：
1、在排风道内部设置一级和二级排风消声装置。
2．在排风道下端设置弧形的吸声导流板。
（二）进风通道的消声与吸声导流板。
1、在排风道内部设置一级和二级排风消声装置。
2、在排风道下端设置弧形的吸声导流板。
（三）排烟管消声措施：
1、在机房内对柴油机组的排烟管增加二级阻抗复合型消声器。
2、对排烟管外层进行隔热包扎处理。
（四）吸声措施：
1、在机房内部发电机房的顶部增设吸声吊顶，即恩能够降低机房内混响声，同时提高隔声效果，又可衰减机组运行时的强噪声向顶部楼板直接传递。
2、在机房内部发电机房的墙面增设吸声墙面，既能降低机房内混响声，同时提高隔声效果，又可衰减机组运行时的强噪声向顶部楼板直接传递。

机房噪声治理工程项目清单
序号
项目名称
项目内容

1

机房的整体设计

发电机组机房及降噪治理工程的整体实际。

2

吊顶消音装修

利用极高的吸音系数及优良的耐腐蚀、抗潮、抗压、耐温材料的防火玻璃棉、铝塑微孔板、龙骨架等装修机房的吊顶。

3

墙面消音装修

利用极高的吸音系数及优良的耐腐蚀、抗潮、抗压、耐温材料的防火玻璃棉、铝塑微孔板、龙骨架等装修机房的墙面。

4

机房消音门

机房隔音门的设计及安装，结构采用金属框架厚度为120毫米，具体尺寸按设计图纸，内部附设高强度隔音岩棉材料，外部为金属铁板，消音与四周金属门框采用软性密封胶管密
封。

5
进风消声槽

用锌铁皮及吸音岩棉制作而成，具体结构轻便，美观大方的特点，空气经进风消音风槽进入机房内，消音风槽能有效阻隔噪音传出机房外。

6
排风消声道
柴油机风扇对水箱进行强制冷却，热风经排风消音槽排出机房，噪声也从消音风槽往外传播，消音风槽能有效降低噪音的强度。消音槽采用锌铁皮及吸音岩棉制作而成。
7
废气消音系统
为防止排烟管及室内消声器排放热量在机房内，对于排烟管及室内消声器采用能隔音、隔热的防火材料予以包扎，减少机组热量散发到机房内，为提高排气的消音效果必须采用两级以上的消声器、第一级消声器发电机组标配，第二级消声器应采用抗式消声器以使用消声效果更佳明显。废气经过室内消声器消音后、仍有较高噪音从排烟管末端排出，在排烟管末端装设一个消音箱。此消音箱内部结构为高强度吸音岩棉材料。

摘要：
降噪工程一台发电机组当其运行转速在 1500rpm 时，在距离机组 一米 外将会产生 105 分贝的噪音，为避免噪音传出机房，消音工程应包括以下几个环节：A 消音门结构采用金属框架，内部附设高强度隔音岩棉材料，外部为金属铁板，消音门与四周金属门框采用软性密封胶管密封。B 进风消音风槽采用锌铁皮及吸音岩棉制作而成，具有结构轻便，美观大方的特点。空气经进风消音风槽进入机房内，消音槽能有效阻隔噪音传出机房外。C 排风消音风槽采用锌铁皮及吸音岩棉制作而成。柴油机风扇对水箱进行强制冷却，热风经排风消音风槽排出机房，噪声从消音风槽的导流往外传播。D 机房外柴油机排风系统消音根据机房的具体结构，此消音系统有两种结构。一种是机房设置消音墙，一种是机房没有设置消音墙，根据机房的不同结构及机型而决定采用哪种消音风槽。E 柴油机废气系统消音。1 、为防止排烟管及室内消声器排放热量在机房内，对于排烟管及室内消声器采用隔音防火岩棉材料予以包扎，减少机组热量散发到机房内。2 、废气经过室内消声器消音后，仍有较高噪音从排烟管末端排出，必须在每条排烟管末端装设一个消音箱，此消音箱内部结构为高强度吸音岩棉材料。通过以上五个项目环节处理，机组噪音可降低为65分贝，达到国家环保要求。