中國柴油發電機（jī）組網報道：柴油發電機組（zǔ）噪聲往往成為周圍環境噪聲的主要汙染源。當（dāng）前社（shè）會對環保要求越來越高，如何有效地控製其噪聲汙染是一項有難度，同時又具有（yǒu）很（hěn）大推廣價值（zhí）的工作，這（zhè）也是（shì）我們環（huán）保的主要工作，應得到更多的重視。為了做好這項工作，首先（xiān）要對柴油發電機組噪聲的構成進行了（le）解和分析。

    一、柴油發電機機組噪聲原因分析：

　　柴油機噪聲是一個由多種聲源構（gòu）成的複雜聲源，按照噪聲輻射方式，柴油機噪聲可（kě）以分為（wéi）空氣動力噪聲和表麵（miàn）輻射噪聲。按照產生的機理，柴油機表麵輻射噪聲（shēng）又可以分為燃燒噪聲和機械噪聲。其中空氣動力噪聲為主要（yào）噪聲（shēng）源。

　（一）、 空氣動力噪聲（shēng）：

　　空氣動力噪聲是由於氣體的（de）非穩定（dìng）過程，即由氣體的擾動以及氣體與物體的相互作用而產生的（de）。直接（jiē）向大（dà）氣輻射的空氣動力噪聲包括：進氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風扇噪聲。

　　1、進氣噪聲：

　　進氣噪聲是（shì）柴油機的主要空氣（qì）動力噪聲（shēng）之一，它是由進氣門的（de）周期性開啟與閉合而產生的壓力起伏變化而形成的。當進氣門開啟時，在進氣管中產生一個壓力脈衝，而隨著活塞的繼續運動，它受到阻（zǔ）尼；當（dāng）進氣門關閉時，同樣產生一個有一定持續時（shí）間的壓力（lì）脈衝。於是產生了周期性的進氣（qì）噪聲。其噪聲頻率成分主要集中在200 Hz以下的低頻（pín）範圍。與此同時，當氣流（liú）以高速流經（jīng）進氣（qì）門流通截麵時，產生湍流脫（tuō）體，導致高頻噪聲的產生，由於進氣門（mén）通流截麵是（shì）不（bú）斷變化的，因此湍流噪（zào）聲具（jù）有一定的頻率範圍，主要集中在1 000 Hz以上的高頻（pín）範圍。進氣（qì）管空氣（qì）柱的固有（yǒu）頻率與周期性進氣噪聲的主要頻率相一（yī）致時，空氣柱的共振噪聲在（zài）進氣噪聲中也會較為突出。

　　對於采用渦輪增壓的發動機，由於渦輪增壓器的轉速一般較高，因（yīn）此其進氣噪聲（shēng）明顯高於（yú）非渦輪增壓的發動（dòng）機。渦輪增壓器的噪聲是由於葉片周（zhōu）期性地切割空氣產生的旋（xuán）轉噪（zào）聲和高速氣（qì）流形成（chéng）的湍流噪聲而形成的，是一種連續性的高頻噪聲，主要分布在500~10 000 Hz的頻率範圍。目前我公司大部分采（cǎi）用渦輪增壓的發動機。

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

    2、排氣噪聲：

　　排氣噪聲是發動機噪聲中主要的聲（shēng）源，其噪聲一般要比發動機整機噪聲高出10~15dB（A）。發（fā）動機（jī）排氣屬高溫（800~l000℃）、高壓（3~4個大（dà）氣壓）氣體。排氣過程一般分為兩個（gè）階段，即（jí）自由排氣階段和強製排氣階段。發動機廢氣（qì）從排氣門高速衝（chōng）出，沿著排氣歧管進入消聲器，後從尾（wěi）管排入大（dà）氣，在這一過程中產生（shēng）了寬頻帶的排（pái）氣（qì）噪聲。

　　排氣噪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氣噪聲（shēng）、管道內（nèi）氣（qì）柱共（gòng）振噪聲、排氣歧管處的（de）氣流吹氣噪聲（shēng）、廢（fèi）氣噴注和衝擊噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、卡門渦流噪聲及排氣係統內部的湍流（liú）噪聲等。

　　影響發動（dòng）機排氣噪聲（shēng）的主要因素有：汽（qì）缸壓力、排氣門直徑、發動機排量及排氣門開啟特性（xìng）等。對同一台發動機來（lái）說，發（fā）動（dòng）機轉速和負荷是影響其排氣噪聲的主要因素。

　　3、冷卻（què）風扇噪聲：

　　風扇噪聲由旋轉噪（zào）聲和湍流噪聲（shēng）構成。旋轉噪聲是由於風扇的（de）葉片周期性地（dì）切割（gē）空氣，引起空（kōng）氣的壓力脈（mò）動產生的，以葉片通過頻率為（wéi）基頻，並伴有高次諧波。湍流噪聲是由於風扇（shàn）運動導致的周圍空氣發生湍流脫體，使空（kōng）氣（qì）發生擾動，形成氣體（tǐ）的壓縮（suō）與稀疏過程而（ér）形成（chéng）的，是一個寬頻帶噪聲。

　　冷卻風扇（shàn）噪聲受轉速的（de）影（yǐng）響大，轉速提高一倍可導致其聲級增（zēng）加10~15dB（A）。在低速（sù）時風扇噪聲要比發（fā）動機噪（zào）聲低（dī）很多，而在高速時（shí），往往會成為主要的噪聲源。目前我（wǒ）公司使用的柴油發動機轉速（sù）多為1 500轉/分鍾，屬於高轉速（sù）油機。

　　（二）、 表麵輻射噪聲：

　　燃燒（shāo）噪聲和機械噪聲很難嚴格區分，通常將由於氣（qì）缸（gāng）內燃燒所形成的壓力振動通過（guò）缸蓋、活塞-連杆-曲軸（zhóu）-機體向外輻射（shè）的噪聲稱之為燃燒噪（zào）聲。將活塞對缸套的撞擊（jī），正時齒輪、配氣機構、噴油係統等運動件之間的機（jī）械撞擊（jī）振動而產生的噪聲叫作機械（xiè）噪聲。一般直噴式柴油機燃燒（shāo）噪聲要高於（yú）機械噪（zào）聲，而非直噴式（shì）柴油機的機械噪聲則高於燃燒噪聲，但是低速運轉時燃燒噪（zào）聲都（dōu）高於（yú）機械噪聲。

     二、 解決噪聲的控製（zhì）措施：

   （一）、空氣動力噪（zào）聲控製：

　　1、 進（jìn）氣噪聲控製：

　　一（yī）般（bān）發動機均裝有空氣（qì）濾清器，進氣噪聲即可有（yǒu）較（jiào）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，這時需考慮采（cǎi）用（yòng）性能良好的進氣消聲（shēng）器，通常進氣消聲器要和空氣濾清器結合，進行一體化（huà）設計，既能滿足進氣和濾（lǜ）清方麵的要求，又可使進（jìn）氣噪聲（shēng）得（dé）到有效的（de）控製。

　　2、 排氣噪聲控製：

  　控製排氣（qì）噪聲有效的方法是（shì）加裝排氣消聲器，實際情況往往是降噪效果不很理（lǐ）想。分析原因主要是消聲器結構設計不（bú）甚合理以及加工工藝存在問題，後（hòu）一個（gè）問題可以通過提高工（gōng）藝水（shuǐ）平加以改善；前（qián）一（yī）個問（wèn）題則（zé）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（shè）計計算程序是在一些（xiē）理想假設條件（jiàn）下進行的，而在這些假（jiǎ）設中實際（jì）影（yǐng）響大的是忽略氣流的存在，而且是高壓、高溫、高速脈動氣流的存在。此種狀態的氣流將會（huì）影響消（xiāo）聲器內（nèi）部的聲（shēng）場分布、聲速、聲（shēng）的傳播規律等，特（tè）別（bié）是氣流速（sù）度影響更（gèng）大。氣流影響消（xiāo）聲器（qì）性能（néng）的主要原因是發動機排氣的（de）高速脈動氣流（liú）再生（shēng）噪聲，其次是這種氣流會衝擊消聲（shēng）器的管路、殼體、隔板（bǎn）等聲學元件，進而激發（fā）振動輻射噪聲。當消聲器結構參數選（xuǎn）擇不當，或結構不合理（lǐ），或加工工藝存（cún）在問題時，都會導（dǎo）致消聲器消（xiāo）聲性能的下（xià）降，同時氣流速度（dù）過高也會加大消聲器的壓（yā）力損失也（yě）會造成消聲性能下降。

　　（二）、發動機表麵（miàn）輻（fú）射噪聲（shēng）的控製：

　　發動機表麵輻射噪聲（燃燒（shāo）噪聲和機械噪聲）的控製要受到發動機性能方麵的（de）種種限製，從技術角度講難度很大（dà），且降（jiàng）噪（zào）量有限。實踐表明（míng），在結構上采取措（cuò）施可以一定幅度地降低（dī）發動機（jī）的表麵輻射噪聲，從而降低整機噪聲。控（kòng）製的基本措施（shī）是增加結構剛度和阻尼，使得在同樣的激振力作用下減少結構表麵響應。與此同時，減少輻射噪聲的表麵麵積，也是控製輻射噪（zào）聲的有效措施。

    （三）、 綜合控製噪聲思路的（de）實際應用：

　　通常一台500 kW進口機組，機房內的噪聲可達105~108 dB(A)。在不經（jīng）過治（zhì）理的情況下，機房（fáng）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（yù）環境噪聲標準》或《工業企業廠界（jiè）噪聲標（biāo）準》，在標準中（zhōng）對應不同區域有不同（tóng）的噪聲限值（zhí）。一般在（zài）城區多為一（yī）類（lèi）區，限值標準晝間為55 dB（A），夜間為45 dB（A）；在郊區多（duō）為二類區域，相（xiàng）應的限值標準晝間為60 dB（A），夜間50 dB（A）。從（cóng）對比數據可以看出，需要的降噪幅度很大，對應的控（kòng）製技（jì）術難度也很大。

　　在（zài）實（shí）際工作中，由於我公司所選用的都是配置好的發動機（jī）整機，機組本身采取控製措施難度很大，而且不現實。考慮到油機運轉過程中一般（bān）主要是其噪聲汙染周圍環（huán）境（jìng），因此，如何有效地控製機（jī）房內油機噪（zào）聲對外輻射是一個非常現實而且必須解決的問（wèn）題（tí）。選擇的方案應（yīng）能作到既要有效地降低環境噪聲（shēng），又要組（zǔ）織（zhī）好機房內的空氣（qì）流動，滿足發電機（jī）組運行需要的空氣流量，以保障機組的正常工作。單純降低噪音的外泄（xiè）而犧牲（shēng）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（diàn）容量（liàng），影響正常使用。經過多年來與環保部門的合作，對油機（jī）房進（jìn）行消噪聲處理，積累了一些治理經驗，主（zhǔ）要是必（bì）須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（zài）區域（yù）的（de）環境標準，機房圍護結（jié）構形（xíng）式及油機機型、功率、冷卻風量等因素。綜合（hé）控（kòng）製的核心是等隔（gé）聲概念，即用一封閉的（de）圍護結構將機組與外界隔離開來，減少聲源對外的（de）聲輻射（shè）。所謂等隔聲概念就（jiù）是整個圍護結構的各個（gè）部分（如土建結構部分和門、窗等部分）的隔聲量（liàng）應相當。為機房與外（wài）界相通而預留（liú）的通道（如冷卻風扇出口、發（fā）動機排氣出口、機房通風換氣（qì）口等）必須設計成（chéng）消聲通道，其（qí）插入損（sǔn）失也應與圍護結構的隔聲量相當，隻有這樣做才可保證機房外（wài）的環境噪聲達標（biāo）。　　我們仍以一台500 kW進（jìn）口機組為例，油機房（fáng）室內牆麵設計為貼吸音板，同時用吸音板吊頂，經過這樣的吸聲處理（lǐ）後既（jì）增加了圍護結構的隔聲量，又可降低油機房內的混（hún）響聲，一般可有3~5dB（A）的效果。對於（yú）發動機噪聲中的高頻噪音，因其波（bō）長短，采用阻擋的方（fāng）式即可達（dá）到目的。由於發動機噪聲中低頻成分更為豐富，單純阻擋（dǎng）不能達到滿意效果（guǒ），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）來控製低頻噪聲的傳播。經過有效控製的（de）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求，達（dá）到晝間為55 dB（A），夜間45 dB（A）。這一點在我們以前的工作中己得到證實。

　　現由於電話局油機房（fáng）沒有統一的標準，在土建施工階段因土建設計單位對通信電源設備的性（xìng）能了解得不透徹（chè），造成油機房布局和進、排風口安（ān）排不合（hé）理，在後期對油機房進行消噪音處理時難度加大和投資量增多。例如我們（men）以前治理過（guò）的某個油機房其進風口（kǒu）外為防火通道，不能（néng）占用（yòng），進風消音器隻能安裝在油（yóu）機房內（nèi），而油機房內（nèi）部空間設計又過小，就造成進風（fēng）消音器距發電機（jī）組過近，維護人員操（cāo）作起來很不方便。為減少上述問題的出現和節約消噪音處理（lǐ）時的投資，通過總結以往的工作經驗，建議今後油機房（fáng）建設好采用以下方案（àn）：盡量減（jiǎn）少油機房門和窗戶的數量，避免油機噪聲的泄漏；盡量加大油機房進風口距（jù）油（yóu）機基（jī）礎（chǔ）的（de）距離，延長消音距離，好建設進風小室；在油（yóu）機排風口外增加擴張室並盡量延長（zhǎng）油機房擴張室的排風距離。

　　若能采用以上方案可以使油機房布局更規（guī）範、更合理，後期消噪音控（kòng）製更加簡便，使施工模式化，便於管理工（gōng）作，在投資更少的情況下，達到環保要求。

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