中（zhōng）國柴油發電機組網報道：柴油發電機組噪聲往往成為周圍環境（jìng）噪聲的主要汙（wū）染源。當前社會對環保要求越來越（yuè）高，如何有效地控製其噪聲汙染是一項有難度，同時又具（jù）有很（hěn）大推廣價值的工作，這也是我們環保的（de）主要工作，應得到更多的重視。為了做好這項工作，首先要對柴油發電機組噪聲的構成進行了解和分析（xī）。

    一、柴油發電機機組噪聲原因分析：

　　柴油（yóu）機噪聲是一個由多種聲源構成的複雜（zá）聲源，按照噪聲輻射（shè）方式，柴油機噪聲可以分為空氣動力噪聲和表麵輻射噪聲。按照產生的機理，柴油（yóu）機表麵輻（fú）射噪聲（shēng）又可以分為燃燒（shāo）噪聲和機械噪聲（shēng）。其中空氣動（dòng）力噪（zào）聲為主要（yào）噪聲源。

　（一）、 空氣動力噪（zào）聲（shēng）：

　　空氣動力噪聲是（shì）由於氣體的非穩定過程，即由氣體（tǐ）的擾（rǎo）動以及氣體與物體的相互作用而產生的。直接向大氣輻射的空氣動力噪聲（shēng）包括：進氣噪聲、排氣噪（zào）聲、冷卻風扇噪聲。

　　1、進氣噪聲：

　　進氣噪聲是柴油機的主要空氣動（dòng）力（lì）噪聲之一，它是由進氣門的周期性開（kāi）啟與（yǔ）閉合而產生的壓力起伏變化而形成的。當進氣門開啟時，在進氣管中（zhōng）產生一個壓力脈衝，而隨著活塞的繼續運動，它受到阻尼；當進氣門關閉時，同樣產生（shēng）一個有一定持（chí）續（xù）時（shí）間的壓力脈衝。於是產生了（le）周期性的進氣噪（zào）聲。其噪聲頻率成分主要集（jí）中（zhōng）在200 Hz以下的低頻範圍。與此同時，當氣流以高速流經進氣門流通截麵時，產生湍流脫（tuō）體，導致高頻噪聲的（de）產生，由於（yú）進氣門通流截麵是不斷變化的，因此湍流噪聲具有一定的頻率範圍（wéi），主要集中在1 000 Hz以上的（de）高頻範圍。進氣管空氣柱（zhù）的固有頻率與周期性進氣噪聲的主要（yào）頻率相一致時，空氣柱的共振噪聲在進氣（qì）噪聲中（zhōng）也會較（jiào）為（wéi）突出。

　　對於采用渦輪增壓的發動機，由於渦輪（lún）增壓器的轉速（sù）一般較高，因此其進氣噪聲明顯高（gāo）於非渦輪增壓的發動機。渦輪增壓器的噪聲是由於（yú）葉片周（zhōu）期性地切割空氣（qì）產生（shēng）的旋轉噪聲和高速氣流形成的湍流噪聲而形成的，是一種連續性的高頻噪聲，主要分（fèn）布在500~10 000 Hz的頻率範圍。目前（qián）我公司大部分采用渦輪增壓的發（fā）動機。

　　進氣噪聲與（yǔ）發（fā）動機的進氣方式、進氣門（mén）結構、缸徑、凸輪型線等設計因素有關。對於同一台發動（dòng）機來說，受轉速的影響大，轉速提高一倍可導致進氣噪聲增加10~l5dB（A）。

    2、排氣噪聲：

　　排（pái）氣噪聲是發動機噪聲中主要的聲源，其噪聲一般要比（bǐ）發動機整機噪聲高出10~15dB（A）。發動機排氣（qì）屬高溫（800~l000℃）、高壓（3~4個大氣壓（yā））氣體。排（pái）氣過程一般分為兩個階（jiē）段，即自由（yóu）排氣階段和強製排氣階段。發動機廢氣從排氣門高速（sù）衝出，沿著排氣歧管進入消聲器，後從尾（wěi）管排（pái）入（rù）大氣，在這一過程中產生了寬頻帶的排氣噪聲。

　　排氣噪（zào）聲包含了複雜的噪聲成分：以單位時間內排氣次數為基頻的排（pái）氣噪（zào）聲、管道內氣柱（zhù）共振噪聲、排氣歧管處的氣流（liú）吹氣噪聲、廢氣噴注和衝擊噪聲、汽缸（gāng）的亥姆霍茲共振噪聲、卡門渦流噪聲及排氣（qì）係統內部的（de）湍流噪聲等。

　　影響發（fā）動機排（pái）氣（qì）噪聲的主要因素有：汽缸壓（yā）力、排氣門直徑、發動機排量及排氣門開啟特性等。對同一台發動機來說，發動機轉速和負荷是（shì）影響其排氣噪聲（shēng）的主要因素。

　　3、冷卻風扇噪聲：

　　風扇噪聲由旋轉噪聲和湍流（liú）噪聲構成。旋轉噪聲是由於風扇（shàn）的（de）葉片周期（qī）性地切割空氣，引起空氣的壓力脈動產生的，以葉片通過（guò）頻率為基頻，並伴有（yǒu）高次諧波。湍流（liú）噪聲是由於風扇運動導致的周圍空氣發生湍流脫體，使（shǐ）空氣發生擾動，形（xíng）成氣體的壓（yā）縮與稀疏過程而形成的，是一個寬頻（pín）帶噪（zào）聲。

　　冷卻（què）風（fēng）扇噪聲受轉速的影響大，轉速（sù）提（tí）高一倍可導致其聲級增加10~15dB（A）。在低速時風扇噪聲要比發動機噪聲低很多，而在高速時，往往會成為主要的噪聲源。目前（qián）我公司使用的柴油發動機轉速多為1 500轉/分鍾，屬於高轉速油機。

　　（二）、 表麵輻射噪聲：

　　燃（rán）燒噪聲（shēng）和機械（xiè）噪聲很難（nán）嚴格區分（fèn），通常將由於氣缸內燃燒所形成的壓力振動通過缸蓋、活塞-連杆-曲軸-機體向外輻射的噪聲稱之為燃燒噪聲（shēng）。將活塞對缸套（tào）的撞擊，正時齒輪、配氣（qì）機（jī）構、噴油（yóu）係統等運動件之間的機械撞擊振（zhèn）動而產生的（de）噪聲叫作機械噪聲。一般直噴式柴油機燃燒噪（zào）聲要（yào）高於機械噪聲，而非直噴式（shì）柴油機的機械噪聲則高（gāo）於燃燒噪聲，但是低速運（yùn）轉時燃燒噪聲都高於機械噪聲。

     二、 解決噪聲的控製措施：

   （一）、空氣動力噪聲控製：

　　1、 進氣噪聲控製（zhì）：

　　一般發動機均裝有空氣濾清器，進氣噪聲即可有較大衰減，成為次要聲源。而當其（qí）它聲源得（dé）到進一步控製後，進氣噪聲有可能成為主要聲源，這時（shí）需考慮采用性能（néng）良好的進氣消聲器，通常進氣消聲器要和空氣濾清（qīng）器結合，進行一體化設計（jì），既能（néng）滿足進氣和濾清方麵（miàn）的要求（qiú），又可使（shǐ）進氣噪聲得到有效的控製。

　　2、 排氣噪聲控製：

  　控製排氣噪聲有效的方法是加裝排氣消（xiāo）聲器，實際情況往（wǎng）往是降噪效果不很理想。分析（xī）原因主（zhǔ）要是消聲器結（jié）構設計不甚合理以及加（jiā）工工藝存在問題，後一個問題可以通過提高工藝水平加以改善；前一個問題則涉及消聲器的設計思路。通常消聲器設計主（zhǔ）要憑經驗，一些設計計算程（chéng）序是在一些理想假設條件下進行的，而在這些假設中實際影響大的是忽（hū）略氣流的存在，而且是高壓、高溫、高速脈（mò）動氣（qì）流的存在。此種狀態的氣（qì）流將會影響消聲器內部的聲（shēng）場分布、聲速、聲（shēng）的傳播規律等，特別是氣流速度影響更大。氣流影響消聲器性能的主要原（yuán）因是發（fā）動機排氣的高速（sù）脈（mò）動氣流（liú）再生（shēng）噪（zào）聲，其次是這種（zhǒng）氣流會衝擊消聲器（qì）的管路、殼體、隔（gé）板（bǎn）等聲學元件，進而激發振動輻（fú）射噪聲。當消聲器結構參（cān）數選擇不當，或結構不合理，或加工工（gōng）藝存在問題時，都（dōu）會導致消聲器消聲性能的下降，同時氣（qì）流速度（dù）過高也會加大消聲器的壓力損失也會（huì）造（zào）成消聲性能下降。

　　（二）、發動機表麵輻射（shè）噪聲的控製：

　　發動機表麵輻射噪（zào）聲（燃燒噪聲（shēng）和機械噪聲）的控製要受到發動機性能方麵的（de）種種限（xiàn）製，從（cóng）技術角度講難度很大，且降噪量有限。實踐表明，在結構上采取措施可以一定幅度地降低發動機的表麵輻射（shè）噪聲，從而降（jiàng）低整機噪聲。控製的基本措施是增加結構剛度和阻尼，使得在同（tóng）樣的激振力作用下減（jiǎn）少（shǎo）結構表麵響應。與此同時，減少（shǎo）輻射噪聲（shēng）的表麵麵積，也是控製輻射噪聲的有效措施（shī）。

    （三）、 綜合控製噪聲思路的實際應用（yòng）：

　　通常一台500 kW進（jìn）口機組，機（jī）房內的噪聲可達105~108 dB(A)。在（zài）不經過治理的情況下，機房外環境噪聲為70~80 dB（A）或更高，相同功率參數的國產機組噪聲則更大些。目前我國在考核環境噪聲是否達標時采用《城市區域環境噪聲標準》或《工業（yè）企業廠界噪聲標準》，在標準中對應不同區域有不同的噪（zào）聲限（xiàn）值。一般在城區（qū）多為一類區，限值標準晝間為（wéi）55 dB（A），夜間為45 dB（A）；在郊區多為二類區域，相應的限（xiàn）值標準晝間為60 dB（A），夜（yè）間50 dB（A）。從對（duì）比數據可以看出，需要的降噪幅度很（hěn）大，對應的控製技術難度也很大。

　　在實際（jì）工作（zuò）中，由於我公司所選用的都是（shì）配置好的發動機（jī）整機，機組本身（shēn）采取控製（zhì）措施難度很大，而且不（bú）現實。考慮到油機運轉過程中（zhōng）一般主要是其噪聲汙染周圍環境，因（yīn）此，如（rú）何有（yǒu）效地控製機房內油（yóu）機噪聲對外輻射（shè）是一（yī）個非常現實（shí）而且必須解決的問題。選擇（zé）的方案應能作到既（jì）要（yào）有效地降低環境（jìng）噪聲（shēng），又要組（zǔ）織好機房內的空氣流動，滿足發（fā）電（diàn）機組運行需要的空氣流量，以保障機組的（de）正（zhèng）常工作。單純（chún）降低噪音的外泄而犧牲油機房內的空氣流量會造成油機表麵冷卻不均勻（yún），減少油機的發電容量，影響正常使用。經過多年來與環保部門的合作，對油（yóu）機房進行消噪（zào）聲處理，積累了一些治理經驗，主要是必須（xū）根據具體的機房項目來確定相應的控製方案，這其中應考慮機房所在區域的環境標準，機房圍（wéi）護結構形式（shì）及油機（jī）機型（xíng）、功率（lǜ）、冷卻風量等因素。綜合控製的（de）核心是等隔聲概念，即（jí）用一封閉的圍護結構將機組與外界隔離開來，減少（shǎo）聲源對外的聲輻射。所謂等隔聲概念就是整個圍護結構（gòu）的各個部分（如土建結構部分（fèn）和門、窗等（děng）部分）的隔聲量應相（xiàng）當。為（wéi）機房與外界相通而預留的通道（如冷卻風扇出口、發動機（jī）排氣出口、機房通風換氣口等）必須設計成消聲通道，其插入損失也應與圍護結構（gòu）的（de）隔聲量相當，隻有這樣（yàng）做才可保證機房（fáng）外的環境噪聲達標。　　我（wǒ）們仍以一（yī）台500 kW進口（kǒu）機組為例，油機房室內牆麵設計為貼吸音板（bǎn），同時用吸音板吊頂，經過這樣（yàng）的吸聲處理後（hòu）既（jì）增（zēng）加了圍護結構的（de）隔聲量，又可降低油機房內的混響聲，一般可有3~5dB（A）的效果。對於發動機（jī）噪聲中（zhōng）的高頻噪音，因其（qí）波長短，采用阻擋的方（fāng）式即可達到目的。由於發動機噪聲中低頻成分更為豐富，單純阻擋不能（néng）達到（dào）滿意（yì）效果，因此消聲通（tōng）道應（yīng）選用阻抗複合結構，借助抗性結構的消聲特性（xìng）來控製低頻噪聲的（de）傳播。經過有（yǒu）效控製的機房噪聲都可在保證機組正常運轉情況下滿足相應的環保標準要（yào）求，達到晝間為55 dB（A），夜間45 dB（A）。這一點在我們以前（qián）的工作中（zhōng）己得到證實。

　　現由（yóu）於電話局油機房沒有統一的標準（zhǔn），在土建施工階段因土建設計（jì）單位對通信電源設備的性能了（le）解得不透徹，造成油機房布局和進（jìn）、排風口安排不合理，在後期對油機房進行消噪音（yīn）處（chù）理時難度加大（dà）和投資量增多。例如我們以前治理過的某個油機房其進風口外為防火通道，不能占用，進風（fēng）消（xiāo）音器隻能安裝在油機房內，而油（yóu）機房內部空間設計又過小，就造成進風消音（yīn）器距發電機組（zǔ）過近，維護人員操作起來很（hěn）不方便（biàn）。為減少上述問題的出現和節約消噪音處理時的投資，通過（guò）總結以往的工（gōng）作（zuò）經驗，建議今後油機房建設好采用以（yǐ）下方（fāng）案：盡量減少油機房門和窗戶的數量，避免油（yóu）機（jī）噪（zào）聲的泄漏；盡量加（jiā）大油機房進風口距油機基礎的距離，延長消音距離，好建設進風小室；在油機排風口外增加擴張室並（bìng）盡量延長油機房擴張室的排風距（jù）離。

　　若能采用以上方案（àn）可以使油機房布局更規範、更合理，後期消噪音控製（zhì）更加簡便，使施工模式化（huà），便於管理工作，在投資更少的情況下，達到環保要求（qiú）。

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