柴油發電機組噪聲（shēng）往往成為周圍環境噪聲（shēng）的主要汙染源（yuán）。當前社會對環保要求越來越高，如何有效地控製其噪（zào）聲汙染是一項有難度，同時（shí）又具有很大推廣價值的工作，這也是我們環保（bǎo）的主要工作，應（yīng）得到更多的重視。為了做（zuò）好這項工作，首先要對柴油發（fā）電機組噪聲（shēng）的構成（chéng）進行了解和分（fèn）析。
    一、柴（chái）油發電機機（jī）組噪聲原因分析：
　　柴油機噪聲是一個由多（duō）種（zhǒng）聲源構成的複雜聲源，按（àn）照噪聲輻射方式，柴（chái）油機噪聲可以分為空（kōng）氣動力噪聲和表麵輻（fú）射噪聲。按照產生的機理，柴油機表麵輻射噪聲又可以分為燃燒噪聲和機械噪聲（shēng）。其中空氣動力噪聲為主要噪聲源。
　（一（yī））、 空（kōng）氣動力噪聲：
　　空（kōng）氣動力噪聲是（shì）由於氣（qì）體的非穩（wěn）定過程，即由氣體的擾動以及氣體與物體的相互作用而（ér）產生的。直接向大氣（qì）輻射的空氣動力噪聲包括：進氣噪聲、排氣噪聲（shēng）、冷卻（què）風扇噪聲。
　　1、進氣（qì）噪聲：
　　進氣噪聲是柴油機的主要空氣動力噪聲之（zhī）一，它是由進氣門的周期性開啟（qǐ）與閉（bì）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（qì）管中產生一個壓力（lì）脈衝，而隨著活塞的（de）繼續運動，它（tā）受到阻尼；當進氣門關閉（bì）時，同樣產生一個有一定持（chí）續（xù）時（shí）間的壓力脈衝。於是產生了周期性的進氣噪聲。其噪聲頻率成分主要集中（zhōng）在200 Hz以下的低（dī）頻範圍。與此同時，當氣（qì）流以（yǐ）高速流經進氣（qì）門流通截麵時，產生湍流脫體，導致高頻噪聲的產生，由於進氣門通流截（jié）麵（miàn）是不斷變化的，因此湍流（liú）噪聲（shēng）具有一定的頻率範圍（wéi），主要集中在1 000 Hz以上的高頻範圍。進（jìn）氣管空氣柱的固有頻率與周期（qī）性進氣噪聲的主要頻率相一致時，空氣柱的（de）共振噪聲在進氣噪（zào）聲中（zhōng）也會較為突出。
　　對於采用渦輪增（zēng）壓的發動機（jī），由於渦（wō）輪增壓器的轉速（sù）一般較高，因此其進氣噪聲明（míng）顯高於非渦輪增壓的發動機。渦輪增壓器的噪聲是由於葉片周期性地切（qiē）割空氣產生的旋轉噪聲和高速氣流形成的湍流噪（zào）聲而形成的，是一種連續性的高頻噪聲，主（zhǔ）要（yào）分布在500~10 000 Hz的頻率（lǜ）範圍。目（mù）前我公司大（dà）部分采用渦輪增壓（yā）的發動（dòng）機。
　　進氣噪聲與發動機的進氣方式、進氣門（mén）結構、缸（gāng）徑、凸輪型線等設計因素有關。對於同一台發動機來說，受轉速的影響額定，轉速（sù）提高一倍（bèi）可導致進（jìn）氣噪（zào）聲增加10~l5dB（A）。
    2、排氣噪聲：
　　排氣噪聲是發動機噪聲中主要的聲源，其噪聲一般要比發動機整機噪聲高出10~15dB（A）。發動機排氣屬高溫（800~l000℃）、高壓（3~4個大氣壓）氣體。排氣過程一般分為（wéi）兩個階段，即自由（yóu）排氣階段和強（qiáng）製排氣階段。發動機（jī）廢氣從排氣門高（gāo）速衝出，沿著排氣歧管進入消聲（shēng）器，後從尾管排入大氣，在這一過程中產生了寬頻帶的排氣噪聲。
　　排（pái）氣噪（zào）聲包含了複雜的噪聲成分：以單位時（shí）間內排氣次數為基頻的（de）排氣（qì）噪（zào）聲、管道內氣（qì）柱共振噪聲、排氣歧管處的氣流（liú）吹氣噪（zào）聲（shēng）、廢氣噴注和衝擊噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振（zhèn）噪聲、卡門渦流噪聲及排氣係（xì）統內部的湍流噪聲等。
　　影響發動機排氣噪聲的主要因素有：汽缸壓力、排氣（qì）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（lái）說，發動機轉速和負荷是影響其（qí）排氣噪聲的主要因素。
　　3、冷卻風扇噪聲：
　　風扇噪聲由旋轉噪聲和（hé）湍流噪聲（shēng）構成。旋轉（zhuǎn）噪聲是由於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（tōng）過頻率為（wéi）基頻，並伴（bàn）有高次諧波。湍流噪聲是由於風扇運動導致的周圍空氣發生湍（tuān）流脫體，使空氣（qì）發生（shēng）擾動，形成氣體的（de）壓縮與稀疏過（guò）程而形成的，是一個寬頻帶噪聲（shēng）。
　　冷卻風扇噪聲受轉（zhuǎn）速的影響額定，轉速提高一倍（bèi）可（kě）導致其聲（shēng）級增（zēng）加10~15dB（A）。在低速時風扇噪聲要（yào）比發動機噪聲低很多，而在高速時，往往會成為主要的噪（zào）聲源。目前我公司使用的柴油發（fā）動機轉速多為1 500轉/分鍾，屬於高轉速油機（jī）。
　　（二（èr））、 表麵輻射噪（zào）聲：
　　燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區分，通（tōng）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（gǎn）-曲軸-機體向（xiàng）外輻射的（de）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、噴油係統（tǒng）等運動件之間的機械撞擊振動而產生（shēng）的（de）噪聲叫作機械噪聲。一般直噴（pēn）式柴油機燃燒噪聲要高於機（jī）械噪聲，而非直噴式柴油機（jī）的機械噪聲則高於燃燒噪聲，但（dàn）是低速運轉時燃燒（shāo）噪聲都（dōu）高於機械（xiè）噪聲。
     二、 解（jiě）決噪聲的控（kòng）製措施：
   （一）、空氣動力噪聲控製：
　　1、 進氣噪聲控製：
　　一般（bān）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（yào）聲源。而當其它聲源（yuán）得到進一步（bù）控製後，進氣噪聲有可能成為主要聲源，這時需（xū）考慮采用性能良好（hǎo）的進氣消聲器，通常進氣消聲器要和空氣濾清器結合，進（jìn）行一體化設計，既能滿足進氣和濾清方麵的要求（qiú），又可（kě）使進氣噪聲得到有效的控製（zhì）。
　　2、 排氣噪聲控製：
  　控（kòng）製排氣噪聲有效的方法是加裝排氣消（xiāo）聲器，實際情況往往是降噪效果不很理想。分析原因主要是消（xiāo）聲（shēng）器結構設計不甚合理以及加工工藝存在問題，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。通常消聲器設計主要憑經驗，一些設計計算程序是在一些理想假設條件下進（jìn）行的，而在這些假設中實際影響額定的是忽略氣流的（de）存在，而且是高壓、高溫、高速脈動氣流的存（cún）在。此種狀態的氣流將會（huì）影（yǐng）響消聲器內（nèi）部的（de）聲（shēng）場分布、聲速、聲的傳播規律等（děng），特別是氣流速度影響（xiǎng）更大（dà）。氣流影響消聲器性能的主要原因是發動機排氣的高速脈動氣流再生噪聲，其（qí）次是這種氣流（liú）會衝擊（jī）消聲器的管路、殼體、隔板（bǎn）等聲學元件，進而激（jī）發振（zhèn）動輻射噪聲。當消聲器結構參數選擇不當，或結構不合理，或加工工藝存（cún）在問題（tí）時，都會導致消聲器消聲性能的（de）下降，同（tóng）時氣流速度過高也會加大消聲器的壓力損失也（yě）會造成消聲性能下降。
　　（二）、發動機表麵（miàn）輻射（shè）噪聲的控製：
　　發動機表（biǎo）麵輻射噪聲（燃燒噪聲和機械（xiè）噪聲）的控製要受到發（fā）動機（jī）性能方麵的（de）種種限製，從技術角度講難度（dù）很大，且降噪量有（yǒu）限。實踐表明，在結構上采取措施可以一定幅度地降低（dī）發動機的表麵輻射噪聲，從而降低整機（jī）噪（zào）聲。控製的基本措施是增加結構剛度和阻尼，使得在同樣（yàng）的激振（zhèn）力（lì）作用下減少結（jié）構表麵響應。與此同時，減少輻射噪聲的表麵麵積，也是控製輻射噪聲的有（yǒu）效措（cuò）施。
    （三）、 綜合控製噪聲思路的實際應用：
　　通常一台500 kW進口機組，機房內的噪聲可（kě）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（yīng）不同區域有不（bú）同的噪聲限（xiàn）值。一般在城區多為一類區，限值標準晝（zhòu）間為55 dB（A），夜間為45 dB（A）；在郊區多為二類區域（yù），相應的限值標準晝間為60 dB（A），夜間50 dB（A）。從對比數據可（kě）以看出，需要的降噪幅度很大，對應的控製技術難（nán）度（dù）也很大
　　在實際工作中，由於我公司所選用的都是配置好（hǎo）的發動機整機，機組本身采取控製（zhì）措施難度很（hěn）大，而（ér）且不現實。考慮到油機運轉（zhuǎn）過程中一般（bān）主（zhǔ）要（yào）是其噪聲（shēng）汙染周（zhōu）圍環（huán）境，因此，如何有效（xiào）地控製（zhì）機房（fáng）內油（yóu）機噪聲（shēng）對外輻射是一個（gè）非常現實而且必須解決的問題。選擇的方案應能作到既要有效地降低環境噪聲，又要組織好機房內的空氣流動，滿（mǎn）足發電機組運（yùn）行需要的空氣流量，以保障機組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧牲油機（jī）房內的空氣流量會造成油（yóu）機表（biǎo）麵冷卻不均勻，減（jiǎn）少（shǎo）油（yóu）機的發電容量，影響正常使用。經過（guò）多（duō）年來（lái）與環保部門的合作，對（duì）油機房進行消噪聲處理，積累（lèi）了一些治理經驗，主要是必須根據具體的（de）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（yù）的環境標準，機（jī）房圍護（hù）結構形式及油機（jī）機型、功率、冷卻風量等因素。綜合（hé）控製的核心是等隔（gé）聲概念，即用一封閉的圍護結構將（jiāng）機組（zǔ）與（yǔ）外界隔離（lí）開來，減少聲源對外的聲輻射。所謂等（děng）隔聲概念就是（shì）整個圍護結構的各個部分（如土建結構（gòu）部分和門、窗等部分）的隔聲量應相當。為機房與外界相通而預留（liú）的通道（如冷（lěng）卻風扇出口、發動（dòng）機排氣出口、機房通風換氣口等）必須設計成消聲（shēng）通道，其插入損失也應與圍護（hù）結構的隔聲量相當，隻有這樣做才可保證機房外的環境噪聲達標。　　我們仍以一台（tái）500 kW進口機組為例，油機房室內牆麵設計為貼吸音板，同時用吸音板吊（diào）頂，經過這樣的吸聲處理後既增加了圍（wéi）護結構的隔（gé）聲量，又可降低油機房內的（de）混響聲，一般可有3~5dB（A）的效果。對於發動機噪聲中（zhōng）的高頻噪音，因其波長短，采用阻擋的方（fāng）式即可達到目的。由於發動機噪（zào）聲中低頻成分更為豐富，單（dān）純阻擋不能達到滿（mǎn）意效果，因此消聲通道應選用阻抗複合結構，借助抗（kàng）性結構的消聲特性來控製低頻噪聲的傳播。經（jīng）過有效控製的機房噪聲都可在保證機組正（zhèng）常運轉情況（kuàng）下滿足相應的環保標準要求，達到（dào）晝間為55 dB（A），夜間45 dB（A）。這（zhè）一點（diǎn）在我們以前的工作中己得到證實。
　　現由於電（diàn）話局油機房沒（méi）有統一的標準，在（zài）土建施工階段因土建設計單位對（duì）通信電源設備的性能了解得不透徹，造成油（yóu）機（jī）房（fáng）布局（jú）和進、排（pái）風口安排不合理，在後期對油機房進行消噪音（yīn）處理時難度加大和（hé）投資量（liàng）增多（duō）。例如我們以前（qián）治理過（guò）的某個油機房其進風口外為防火通（tōng）道，不能占用，進風消音器隻能安裝在油機房內，而油機房內部空間設計又過（guò）小（xiǎo），就造成進風消音器距發電機組（zǔ）過近，維護人員操作起來很不方便。為（wéi）減少上述問題的出現和節約消噪音處理時的投資，通過總結以往的工作經驗，建議今後油機房建設好采用以下方案：盡量減少油機房門和窗戶（hù）的數量，避免油機噪聲的泄漏；盡量加大油機（jī）房進風口距（jù）油機基（jī）礎的（de）距（jù）離，延長消音距（jù）離，好建設進風小室；在油機排（pái）風口外增加擴張室（shì）並盡量延長油機房擴張室的（de）排風距離。
　　若能采用以上方案（àn）可以使油機房布局更規範、更合理，後（hòu）期消噪音控製更（gèng）加簡便，使施工模式化，便於管理工作，在投資（zī）更少的情況下，達到環保要求。

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