摘要:通常情况下,距离一台普通发电机组一米的噪音水平可达到100dBA以上。如果您的发电机组安装在医院、学校、计算机房、商场、宾馆或高密度住宅区等对噪音有严格要求的地方,建议对机房进行发电机组消音和隔音的综合治理。在治理过程中,必须遵循的原则是确保柴油发电机组的输出功率不降低,同时治理后的环境噪音要符合国家标准或相关法规的要求。
噪音通常被定义为我们不想听到的声音。噪音的存在需要三个要素:声源、传播途径和接收者。发电机组就是声源,声音的传播途径主要是空气以及能够传导声音振动的物质。接收者则是受到噪音影响的对象,可能是被动的旁观者或设备的操作人员。对于大多数情况而言,减少噪音的处理方法主要是通过改变噪音的传播途径,因为改变声源和接收者的可能性较小。

噪声源
在选择和安装发电机组时,必须考虑噪声因素。噪声主要可以分为两类:一种是由结构引起的噪声传播,另一种是由空气引起的噪声传播。
1、空气噪音源
(1)废气噪声
排气噪声是由高温、高速的脉动气流产生的一种噪声,它是柴油发电机噪声中能量最强的部分,噪声水平可超过100分贝,是柴油发电机整体噪声的主要成分。柴油发电机在运行时,会通过简单的排气管直接排放出这些噪声,随着气流速度的增加,噪声的频率也会显著上升。这种现象对周围居民的生活和工作带来了严重影响。
(2)机械噪声与燃烧噪声
机械噪声主要是由于柴油发电机各个运动部件在运转时,受到气体压力和运动惯性力周期性变化的影响,而导致的震动或相互撞击所产生的声音。这种噪声具有传播距离远和衰减缓慢的特点。燃烧噪声则是在柴油燃烧过程中产生的结构震动和声响。
(3)散热风扇和排气噪音
发电机组的风扇噪声主要由涡流噪声、旋转噪声和机械噪声构成。排风噪声、气流噪声、风扇噪声和机械噪声会沿着排风通道传播,导致环境噪声污染。
(4)进气噪声
进风通道确保柴油发电机正常运作,并为发电机组提供良好的散热环境。该进风通道应能顺畅地引入空气进入机房,但与此同时,发电机组的机械噪声和气流噪声也会通过此通道向外辐射。
结构噪音
结构噪音是指在设备各个部分之间传播或产生的声音。当机组的运动部件发生振动时,会产生噪音;同时,连接发电机组的建筑结构部分在振动时也会发出声音。一个典型的例子就是地基振动所引起的噪音,特别是柴油机产生的强烈机械振动可以通过地基传播到较远的室外地区,进而通过地面辐射出噪音。
二、噪声水平与控制标准
1、发电机组的常规噪声水平。
表1 康明斯发电机组各功率段的噪声水平
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发电机组功率
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机械噪声平均值dBA
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排气噪声平均值dBA
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30-50KW
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95
|
110
|
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50-85kw
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93
|
105
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100-160KW
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99
|
110
|
175-310kw
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103
|
117
|
330-450KW
|
103
|
121
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500-900KW
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106
|
122
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1000-1250KW
|
106
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124
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2、国家噪声控制的标准规定
表2 柴油发电机房的噪音排放标准
地区
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峰值(dB) (白天)
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峰值(dB) (夜间)
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连续值(dB)(白天)
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连续值(dB)(夜间)
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都市居民区
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62
|
52
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5747
|
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效区居民区
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57
|
47
|
52
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42
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寂静效区或乡村居民 区
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52
|
42
|
47
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37
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近工业区都市
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67
|
57
|
62
|
52
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重工业区
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72
|
62
|
67
|
57
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降噪措施
结构产生的噪声是由于发电机组的振动传递到支撑结构,并像空气中的振动波和噪声那样,从支撑结构或连接结构中扩散出去。这种噪声的强度与机器内部的平衡程度、抗震材料提供的隔振效果,以及结构的质量和固有频率等因素有关。噪声的大小不仅取决于这些因素的影响,还受到它们组合的影响。康明斯柴油发电机组采用一体化设计,底座使用高强度钢材制造,柴油机和发电机的底部加设了防震装置,从而基本可以消除结构产生的噪声,因此无需额外处理。由于空气噪声在整体中非常显著,具有明显的特征,尤其是在高频范围内突出。可以采取以下几种方法来尽量降低噪音:
最简单的方法是将噪音引导到远离受影响区域,比如将散热器或排气产生的噪音向上引导,这样就不会干扰到地面上的人。
在90°角的管道处,高频噪声会显著减少。
柴发机房的隔离墙能够有效降低噪音,因为声音传播时通过小,因此可以在声源前设置隔离墙。

在空气管道、墙面和天花板上铺设吸音材料,对于降低噪音也非常有效。
采用分体式散热系统,低速风扇不仅能够降低噪音水平,还能有效隔离声音源。
水泥围墙在隔音方面效果显著,若在水泥中添加沙子,可以提高墙体的密度,从而进一步降低噪音。
(7)配备二级重型消声器,通常二级消声器的降噪效果应达到以下标准:
工业级噪音在12到18分贝之间。
居民区的噪音标准为18至25分贝。
○限制级为25至35分贝。
将发电机组安装在弹簧减震器上,能够有效降低振动的传播。
在排气管道、空气输送管道、燃油管道、冷却液管道和电流输送系统中使用柔性连接,可以有效降低振动传播和空气中的噪音。

四、发电机房的通风和排风系统
良好的通风循环应确保机房内的空气能够完全更换,避免产生滞留的死角,从而保持机房温度的均衡。一方面需要足够的空气流动,另一方面也必须有正确的流通路径。
正确的空气流通路径是:空气从发电机组后部流入发动机,经过散热器后,通过一个可拆卸的排气管排出到室外。
表3 机房有害气体排风量的排除情况
烟管敷设方式
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排风量(m3/p · s ·h)
|
架空敷设
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15~20
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地沟敷设
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20~25
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表4 机房各房间的温湿度要求
房间名称
|
冬季
|
夏季
|
温度(℃)
|
温度(℃)
|
温度(℃)
|
温度(℃)
|
机房(就地操作)
|
15~30
|
30~60
|
30~35
|
40~75
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机房(隔室操作、自动化)
|
5~30
|
30~60
|
32~37
|
≤75
|
控制及配电室
|
16~18
|
≤75
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28~30
|
≤75
|
值班室
|
16~20
|
≤75
|
≤28
|
≤75
|
注意:
排风口和进风口不得设置在同一侧,以避免空气短路(即排风口的空气直接回流至进风口)。如果条件允许,建议将排风口设置在较高的位置,而进风口则应安装在较低的地方。
表5 柴油发电机房的通风面积
洞高
|
有效通风面积表(m3)
|
带钢板网百叶窗(洞宽)
|
1800
|
2100
|
2400
|
3000
|
600
|
0.34
|
0.40
|
0.46
|
0.59
|
900
|
0.55
|
0.65
|
0.75
|
0.95
|
1200
|
0.75
|
0.90
|
1.03
|
1.32
|
1500
|
0.96
|
1.15
|
1.32
|
1.68
|
1800
|
1.17
|
1.40
|
1.60
|
2.04
|
2100
|
1.38
|
1.65
|
1.89
|
2.41
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总结:
无论是从短期还是长期的角度来看,都必须严格限制噪声控制。发动机排气噪音最令人烦扰的频率范围是125到1000Hz,因此无论采取何种措施,噪音处理的有效性应集中在此范围内。对柴油发电机房进行降噪治理的原则是,在确保不影响柴油发电机组通风及输出功率的前提下,采用高效的吸音材料和降噪设施,对进排风通道和排气系统进行降噪处理,使噪声排放符合国家标准(85db(a))。发电机降噪的根本方法是从声源入手,采用一些常规的降低噪声技术,例如消声器、隔声、吸声及隔振等,这是最有效的方式。