柴油（yóu）發（fā）電機組噪聲往往成為周圍環境噪聲的主要汙染源。當前社會對環保要求越來（lái）越高，如何有效地控（kòng）製其噪聲汙染是一項有難度，同時又具有很大推廣價值的工作，這也是我們環保的主要工作，應（yīng）得到更多（duō）的重視。為了（le）做好這項工作，首先要對柴油發電機組（zǔ）噪聲的構成進行了解和分析（xī）。
    一、柴油（yóu）發電機機組噪聲原因分析：
　　柴（chái）油機噪聲是一個由多（duō）種聲源構成的複雜（zá）聲源（yuán），按照噪聲輻射方式，柴油機噪聲可以分為空氣動力噪聲和表（biǎo）麵輻射噪聲。按照產生的機理，柴油機表麵輻射噪聲又可以分為燃燒噪（zào）聲和機（jī）械噪聲（shēng）。其中空氣動（dòng）力（lì）噪聲為主要噪聲源。
　（一）、 空氣動力噪聲：
　　空氣動力噪聲是由於氣體的非穩定過程，即由氣體的擾動以及氣體與物（wù）體的（de）相互作用而產生（shēng）的。直（zhí）接向大氣輻射的空（kōng）氣動力噪聲包括：進氣噪聲、排氣（qì）噪聲、冷（lěng）卻風扇噪聲。
　　1、進氣噪聲：
　　進（jìn）氣噪聲是柴油（yóu）機的主要（yào）空（kōng）氣動力噪聲之一，它是由進氣門的周期性開啟與閉（bì）合而（ér）產生的壓力起（qǐ）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（dào）阻尼；當進氣門關閉時，同樣產生一個有一定持續時間的壓力脈（mò）衝。於是產生（shēng）了（le）周期性的進氣噪聲。其噪聲（shēng）頻率成分主（zhǔ）要集中在200 Hz以下的低頻範圍。與此同時，當氣流以高速（sù）流經（jīng）進氣（qì）門流通截麵時，產生湍流脫體，導致高頻噪聲的產生，由於進氣門通流截麵是（shì）不斷（duàn）變化的，因此湍流噪聲具有一定的頻率範（fàn）圍（wéi），主要集中在1 000 Hz以上的高頻（pín）範圍。進氣管空氣柱的固有頻率與周期性進氣噪聲的主要頻率（lǜ）相（xiàng）一致時，空氣柱的共振（zhèn）噪聲在（zài）進氣噪聲中也會（huì）較為突出。
　　對於采用渦輪增壓的發動（dòng）機，由於渦輪增壓器的（de）轉速一般較高，因此其進氣（qì）噪（zào）聲明顯（xiǎn）高於非渦輪增壓（yā）的發動機。渦輪增壓器的噪聲是由於葉片周期性地切割空氣（qì）產生的旋轉噪聲（shēng）和高（gāo）速氣流形成的湍流噪聲而形成的，是一種連續性（xìng）的高頻（pín）噪聲，主要分布（bù）在500~10 000 Hz的（de）頻率範圍（wéi）。目（mù）前我公（gōng）司大部分采用渦輪增壓的發動機。
　　進氣噪聲與發動機的進氣方式、進氣門（mén）結構、缸徑、凸輪（lún）型線（xiàn）等設計因素有關。對於同一台發動機來說，受轉速（sù）的影響額定，轉速提高一倍可導致進氣噪聲增加10~l5dB（A）。
    2、排（pái）氣噪聲：
　　排氣噪聲是發動機噪聲中主要（yào）的聲源，其噪聲一般要比發動機整機（jī）噪聲高出（chū）10~15dB（A）。發動機排氣（qì）屬高溫（800~l000℃）、高壓（3~4個大氣壓）氣體。排氣過程一般分為兩個階段，即自由排氣階段和強製排（pái）氣階段。發（fā）動機廢氣從排氣門高（gāo）速衝出，沿著排（pái）氣歧管進入消聲器，後從尾管排入大氣，在這一過程中（zhōng）產生了寬頻帶的排氣噪聲（shēng）。
　　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（wéi）基頻的排氣（qì）噪聲、管道內氣柱共振噪聲、排氣歧管（guǎn）處的氣流吹氣噪（zào）聲、廢氣噴（pēn）注和衝擊噪聲、汽缸的亥姆霍（huò）茲共振噪（zào）聲、卡門渦流噪聲及排氣（qì）係（xì）統內部的湍流噪聲等。
　　影響發動機排（pái）氣噪聲的主要因素有：汽缸壓力、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（jī）來說，發動（dòng）機轉速和負荷是影響其（qí）排氣噪聲的主（zhǔ）要因素。
　　3、冷卻風扇噪聲：
　　風扇（shàn）噪聲由旋轉噪聲和湍流噪聲構成。旋轉噪（zào）聲是由於風扇的葉片（piàn）周期性地切割空氣，引起空氣的壓力（lì）脈動產生的（de），以（yǐ）葉片通過頻率為基頻，並伴有高次諧波（bō）。湍流噪聲是（shì）由（yóu）於風扇運動導致的周圍空氣發（fā）生湍流（liú）脫體，使空氣發生擾動，形（xíng）成氣體的壓縮與稀疏（shū）過程而形（xíng）成的（de），是一個寬頻帶噪（zào）聲。
　　冷卻風扇噪聲受轉速的影響額定，轉速（sù）提高一倍可導致其聲級增加10~15dB（A）。在低（dī）速時風扇噪聲要比發動機噪聲低很多，而在（zài）高速時，往往會成為主要的噪聲源。目前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：
　　燃燒噪（zào）聲和機械噪聲很（hěn）難嚴格區分，通常將由（yóu）於氣缸內燃燒所形成的壓（yā）力振動（dòng）通過缸蓋、活塞-連（lián）杆-曲軸-機體向（xiàng）外輻射的噪聲稱之（zhī）為燃燒噪（zào）聲。將活塞對缸套的撞擊，正時齒輪、配（pèi）氣機構、噴油係統等運動件之間的機械撞擊振動而產生（shēng）的噪聲叫作機械（xiè）噪聲。一般直噴（pēn）式柴油機燃燒噪聲要高於機械噪聲，而非直噴式柴油機的機（jī）械噪聲則高於（yú）燃燒噪聲，但是低速運轉時（shí）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：
　　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。而當其它聲源得到進一步控製後，進氣噪聲有可能成為主要聲源，這時需考慮采用性能良好的進氣消聲器，通常進氣消（xiāo）聲器要和空氣（qì）濾清器結合，進行一體化設計，既能滿足進氣和濾清方麵的要求，又可使進氣噪聲得到有效（xiào）的控製。
　　2、 排氣噪聲控製：
  　控製排氣噪聲有效的方法是加（jiā）裝排氣消聲器，實際情況往往是降噪效果不很理想（xiǎng）。分（fèn）析原因主要是消聲器結構設計不甚合（hé）理（lǐ）以及加工工藝存（cún）在問題，後一個問題可以通過提高工藝水平加（jiā）以改善（shàn）；前一個問題則涉及消（xiāo）聲器的設計思路。通常消（xiāo）聲器設計主要憑經驗，一些設計計算程（chéng）序是在一些理想假設條件（jiàn）下進行的，而在這（zhè）些假設中（zhōng）實際影響額定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（zhuàng）態的氣流（liú）將會影響消聲器內部的聲場分布、聲速、聲的傳播規律等，特別是（shì）氣流速度影（yǐng）響更大。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（dòng）氣流再生噪聲（shēng），其次是這種氣流會衝擊（jī）消聲（shēng）器的（de）管路、殼體、隔板等聲學（xué）元件，進而激發振動輻射噪聲。當消聲器結構參數選（xuǎn）擇不（bú）當，或結構不合理，或加（jiā）工工（gōng）藝（yì）存在問（wèn）題時，都會導致消聲器消聲性能（néng）的（de）下降（jiàng），同時氣（qì）流速度（dù）過高也會加大消聲器的壓力損失也（yě）會（huì）造成消聲性能下降。
　　（二）、發動機表麵輻射噪聲（shēng）的控製（zhì）：
　　發動機（jī）表麵輻射噪聲（燃燒噪聲和機械噪聲）的控製要（yào）受到（dào）發動機性能方麵的種種限製，從技術角度講難度很大，且降噪量（liàng）有限。實踐表明，在結構上（shàng）采取（qǔ）措施可以一（yī）定幅度地降低發動機的表麵（miàn）輻射噪聲，從而降低整機噪聲。控製的（de）基本措施是增（zēng）加結構剛度和阻（zǔ）尼，使得在同樣的激振力作用（yòng）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（shì）控製輻射噪聲（shēng）的有效措施。
    （三）、 綜合控製噪聲思（sī）路的實際應（yīng）用：
　　通常一台500 kW進口機組，機房內的（de）噪聲可達105~108 dB(A)。在不經過治（zhì）理的情況下（xià），機房外（wài）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（shí）采用《城市區域（yù）環境噪聲標準》或《工業企業廠界噪聲標準》，在標準中對應不同區域有不同的噪聲限值。一般（bān）在城區（qū）多為一類區，限值標準晝間為55 dB（A），夜間為45 dB（A）；在郊區多為二類區域，相應的限值標準（zhǔn）晝間為60 dB（A），夜（yè）間50 dB（A）。從對比數據可（kě）以看出，需要的降噪幅度很大（dà），對應的控製技術難度也很大
　　在實際（jì）工作中，由於我公司所選用的（de）都是配置好的發動機整機，機組本身采取控製措施難（nán）度很大，而且（qiě）不現實。考慮到油機（jī）運轉過程中一般主要是其噪聲汙染周圍環境，因此，如何有效地控（kòng）製機房內油機噪聲對外輻射是一個非常現（xiàn）實而且（qiě）必（bì）須解決的問題。選擇（zé）的方案應能（néng）作到既要有效地降低環境噪聲，又（yòu）要組織好機房內的空氣流動，滿足發（fā）電機組運行需要的空氣流量，以保障機組的正常工作（zuò）。單純降低噪音的外泄而犧牲油機房內的空氣流量會造成（chéng）油機表麵（miàn）冷卻不均勻，減少油（yóu）機的發電容量，影響（xiǎng）正常使用。經過多年來與環保部門的合作，對油機房進行消噪聲處理，積（jī）累了一（yī）些治理經驗，主要是必須（xū）根據具（jù）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，機房圍護結構形式及油機機型、功率、冷卻風（fēng）量等因素（sù）。綜合控製的核心是等隔聲概念，即用一封閉的圍（wéi）護結構將機組（zǔ）與外界隔離開來，減（jiǎn）少聲源對外的聲輻射。所謂等隔聲概念（niàn）就是整個圍護結構（gòu）的各個部分（如土（tǔ）建結構（gòu）部（bù）分和門、窗等部分）的隔聲量（liàng）應相當。為機房與外界相通而預留的通道（如冷卻風扇出口、發動機排氣出口（kǒu）、機房（fáng）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（jié）構的隔聲量相當，隻（zhī）有這樣做才可保證機房外的環境噪聲達標。　　我們仍以（yǐ）一台500 kW進口機組為例，油機（jī）房室內牆麵設計為貼吸音板，同時用吸（xī）音板吊頂，經過這樣的吸聲處理後既增加了圍護結構的隔聲量，又可降低（dī）油機房內（nèi）的（de）混響聲（shēng），一般（bān）可有3~5dB（A）的效果。對於發動機噪聲中的高頻噪音（yīn），因其波長短，采用阻擋的（de）方式即可達到目的（de）。由於發動機噪（zào）聲中（zhōng）低頻成分更為（wéi）豐富，單純阻擋不能達到滿意效果，因此（cǐ）消聲通道（dào）應選用阻抗複合結構，借助（zhù）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常（cháng）運轉情況下滿足相應的環保標準要求，達到（dào）晝（zhòu）間為（wéi）55 dB（A），夜間45 dB（A）。這一點在我（wǒ）們以前（qián）的（de）工作中己得到證實。
　　現由於電話局油機房沒有統一的標準，在土建施工階段因土建設（shè）計單（dān）位對通信電源設備的性能了解得（dé）不透（tòu）徹（chè），造成油機房布（bù）局和進（jìn）、排風口安排不合理，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，進風消音器隻能安裝在油機房內，而油機房（fáng）內部空間設計又過小，就造成進風消音器距發電機組過近，維護人（rén）員操作起（qǐ）來（lái）很不方便。為減少上述問題的出現（xiàn）和節約消（xiāo）噪音處理時的投資，通過總（zǒng）結以往的工作經（jīng）驗（yàn），建議今後油機房（fáng）建設好采用以下方案：盡量減少油機房門和窗（chuāng）戶的數量，避免油（yóu）機噪（zào）聲的泄漏；盡量加大油（yóu）機（jī）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盡量延（yán）長油機房擴張室的（de）排風距離。
　　若能采用以上方案可以使油機房布（bù）局更規（guī）範（fàn）、更（gèng）合理，後期消噪音控製（zhì）更加簡便，使施工（gōng）模式化，便於管理工作，在投資更少的情況下，達到環保（bǎo）要求。

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