中國柴油發電機組網報道：柴油發（fā）電機組噪聲往往成（chéng）為（wéi）周圍環境噪聲的主要汙染源。當前社會對環保要求越（yuè）來越高，如何有（yǒu）效（xiào）地控製其噪聲（shēng）汙染是一項有難度，同時又具有很大推廣（guǎng）價值的工作，這也是我們環保（bǎo）的主要工作，應得到更多的重視。為了做（zuò）好（hǎo）這項工作，首先要對柴油發電機組噪聲的（de）構成進（jìn）行了解和分析。

    一、柴油發電（diàn）機機組噪聲原因分析：

　　柴油（yóu）機噪聲是（shì）一（yī）個由多種聲源構成的複雜聲源，按照（zhào）噪聲輻射方（fāng）式（shì），柴油機噪（zào）聲（shēng）可以分為空（kōng）氣動力噪聲和表麵輻射噪聲。按照產生的機理，柴油機表麵輻射噪聲又可以分為燃燒噪聲和機械噪聲。其（qí）中空氣（qì）動力噪聲為（wéi）主要噪聲源。

　（一（yī））、 空氣動力噪聲：

　　空氣動力噪（zào）聲是由於氣體的（de）非穩定過程，即由氣（qì）體（tǐ）的擾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（de）空氣動力噪（zào）聲包括：進氣噪聲、排氣噪聲、冷卻風扇噪（zào）聲。

　　1、進氣噪聲：

　　進氣噪聲是柴（chái）油機的主要空氣動（dòng）力噪聲之一，它是由進氣門的周（zhōu）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（kāi）啟時，在進氣管中產生一個壓力脈衝，而（ér）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）一個有一定持續時間的（de）壓力脈衝（chōng）。於是（shì）產生了周期性的進氣噪聲。其噪聲頻率成分（fèn）主要（yào）集中在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（tuān）流脫體（tǐ），導（dǎo）致高頻噪聲的產生，由於進氣門通流截麵是不斷變化的，因（yīn）此湍流噪聲具有一（yī）定的頻率範圍，主（zhǔ）要集中在1 000 Hz以上的高頻（pín）範圍。進氣（qì）管空（kōng）氣柱的固（gù）有頻率與周期性進（jìn）氣噪聲的主要頻率相一致時，空氣柱的（de）共振噪（zào）聲在（zài）進氣噪聲中（zhōng）也（yě）會較為突出。

　　對於采用渦（wō）輪增壓的發動機，由於渦輪增壓器的轉速一般較高，因此其進氣噪聲明顯高於非渦輪增壓的（de）發動機。渦輪增壓器（qì）的噪聲是由於葉片周期性地（dì）切割（gē）空氣產生的旋轉（zhuǎn）噪聲（shēng）和高（gāo）速氣流（liú）形成的湍流噪（zào）聲而形成的，是一種連續性的高頻（pín）噪聲，主要分布在500~10 000 Hz的頻率範圍（wéi）。目前我公司大部分采用渦輪增壓的（de）發動機。

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

    2、排氣噪聲（shēng）：

　　排氣噪聲是發動機噪（zào）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（fā）動機排氣（qì）屬高溫（wēn）（800~l000℃）、高壓（3~4個大氣壓）氣體。排（pái）氣過程一般分為兩個階段（duàn），即自由（yóu）排氣階段和強（qiáng）製排氣階段。發動機（jī）廢氣從排（pái）氣門高速衝出，沿（yán）著排氣歧（qí）管進入消聲器，後從尾管排入大氣，在這一過程中產生了寬頻帶的排氣（qì）噪聲。

　　排氣噪聲包含（hán）了複雜的噪聲成分：以單位時（shí）間內排氣次數為基頻的排氣（qì）噪聲、管道（dào）內氣柱（zhù）共振噪聲、排氣歧管處的（de）氣流吹氣噪聲（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統內部的湍流噪聲等。

　　影響發動機排氣噪聲的（de）主要因素有：汽缸壓力、排氣門直徑、發動（dòng）機排（pái）量及（jí）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影響（xiǎng）其（qí）排氣噪聲的主要因素。

　　3、冷卻風扇噪聲：

　　風（fēng）扇噪聲由（yóu）旋轉噪聲和湍流噪聲構成。旋（xuán）轉噪聲是由於風扇的葉片周期性（xìng）地切割空氣，引起空氣的（de）壓力脈動產生的，以葉片通過頻率為基頻，並伴有高次諧波。湍流噪聲是由於風扇運動導致的周圍空氣發生湍流脫（tuō）體，使空氣發生擾動，形成氣（qì）體的壓（yā）縮與稀疏過（guò）程而形（xíng）成的，是一個寬頻帶噪聲。

　　冷卻風扇噪聲受轉速的影響大，轉速提（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（hěn）多，而在（zài）高速時，往往會（huì）成為主要的噪聲源。目前（qián）我公司使用的（de）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（shēng）：

　　燃燒（shāo）噪聲和機械噪（zào）聲很難嚴（yán）格區分，通（tōng）常將由於氣缸（gāng）內燃燒所形成的（de）壓力振動（dòng）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。將活塞對（duì）缸套的撞擊，正（zhèng）時（shí）齒輪、配氣機（jī）構、噴（pēn）油係統等運（yùn）動件之間的（de）機械撞擊振動而產生的噪聲叫作機械噪聲。一般直噴式柴油機燃燒噪聲要高於機械噪聲（shēng），而非直噴式柴油機（jī）的機械（xiè）噪聲（shēng）則高（gāo）於燃燒噪聲（shēng），但是低速運轉時燃燒噪聲都高於（yú）機械噪聲。

     二、 解（jiě）決噪（zào）聲的控製措施（shī）：

   （一）、空氣動力噪聲控製：

　　1、 進氣噪聲控製：

　　一般發動機均裝（zhuāng）有空氣濾清器，進氣噪聲即可有（yǒu）較大衰減，成為次要聲源（yuán）。而當其它聲源得到進一（yī）步控製後，進（jìn）氣噪聲有可能成為主要聲源，這時需考慮（lǜ）采用性能良好的進氣消聲（shēng）器，通常進氣消聲（shēng）器要和空氣濾清器結（jié）合，進行一體化設計，既（jì）能滿足進氣和濾清方麵的（de）要求，又可使進氣噪聲得到有效的控製。

　　2、 排氣噪聲（shēng）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（jiàng）噪效果不很理想。分析原（yuán）因主（zhǔ）要是消聲器結構（gòu）設計不甚合理（lǐ）以及加工工藝存在問（wèn）題，後一個問題可以（yǐ）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（jì）主要憑經驗（yàn），一些設計計算程序（xù）是在一些理想假設條件下進行的，而在（zài）這些假（jiǎ）設中實際影響大的是忽略（luè）氣流的（de）存（cún）在，而且是高壓、高溫、高速脈動氣流（liú）的存在。此種狀態的氣流將會影響消聲器內部的聲場分布、聲速、聲的傳播規律等，特別是氣流（liú）速度影響更大。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，其次是這種氣流會衝擊消聲器的管路、殼體、隔（gé）板等聲學元件，進而激發振動輻射噪聲。當消（xiāo）聲器結（jié）構參數選擇（zé）不當，或（huò）結構不合理，或加工工藝存在問（wèn）題時，都會導致消聲器消聲性能的下降，同時（shí）氣流速度過高也會加大消聲器的壓力損失也會造成消聲性能下降。

　　（二）、發動機表麵輻射噪聲的控製：

　　發動機表（biǎo）麵輻射噪聲（燃燒噪聲和機械噪聲）的控製（zhì）要受到發動（dòng）機性能方麵的種種限製，從（cóng）技術角度講難度很大，且降噪量有限。實踐表明（míng），在結構上采（cǎi）取措施（shī）可（kě）以（yǐ）一（yī）定幅度地降低發動（dòng）機的表麵輻（fú）射噪聲，從而降低整機噪聲。控製的基（jī）本（běn）措施是（shì）增加結構剛（gāng）度和阻尼，使得在同樣的激（jī）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（kòng）製輻射噪（zào）聲的有效措施。

    （三）、 綜合控製噪聲思路的實際應用：

　　通常一台（tái）500 kW進口機組，機房內的噪聲可達105~108 dB(A)。在（zài）不經過治理的情況（kuàng）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《工業企業廠界噪聲標（biāo）準》，在標準中對應不同區域有不同的噪聲限值。一般在城區多為一類區，限值標準（zhǔn）晝間為55 dB（A），夜（yè）間為45 dB（A）；在（zài）郊區多為二類區（qū）域（yù），相（xiàng）應的限值標準晝間為60 dB（A），夜間50 dB（A）。從對比（bǐ）數據可以看出，需（xū）要的降噪幅度很大，對應的（de）控製技術難（nán）度也很大。

　　在實際工作中，由於我公（gōng）司（sī）所選用的都是配置好的發動機整機，機組本身采取（qǔ）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主要（yào）是其噪聲汙染周圍環（huán）境，因此，如何有效地控製機（jī）房內油機噪聲對外輻射是一個非常現實而且必須解決的（de）問題。選擇的方案應能作到（dào）既要有效地降低環境噪聲，又（yòu）要組織好機房內（nèi）的空（kōng）氣流動，滿足發電機組運行需要的空氣流量（liàng），以保障機（jī）組的正常工作。單純降（jiàng）低噪音的外泄而犧牲油機房內的空氣流（liú）量（liàng）會造成油機表（biǎo）麵（miàn）冷卻不均勻，減少油機的發電（diàn）容量，影響正常使用。經過多年來與環保部門的合（hé）作，對油機房（fáng）進行消（xiāo）噪聲處理（lǐ），積累了一些治理經驗，主要是必須根（gēn）據具體的機房項目來確定相應的控製方（fāng）案，這其（qí）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、冷卻風量等因素。綜合控製的核心是等隔（gé）聲概念，即用一封閉的圍護結構將機組（zǔ）與外界隔離開來，減少聲源（yuán）對外的聲輻射。所謂等隔聲概念就是整個圍護結構的各個部分（如土建結構部分（fèn）和門（mén）、窗等部分）的（de）隔聲量應相（xiàng）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、機房通風換氣口等）必須設計成消聲通（tōng）道，其（qí）插入損失也應與圍護結構的隔聲量相當，隻有這樣做（zuò）才可（kě）保證機（jī）房外的環境噪聲達標。　　我們仍以一台500 kW進口機組為例（lì），油機房室內牆麵設計為貼吸（xī）音板，同時用吸（xī）音板吊頂，經過這樣的（de）吸聲處理（lǐ）後（hòu）既增加了圍護結構的隔聲量，又可降低油機房內的混響聲（shēng），一般可有3~5dB（A）的效果。對於發動機噪（zào）聲中的（de）高頻噪（zào）音，因其波長短，采用阻擋的方式即可達（dá）到（dào）目的。由於發動機噪聲中低（dī）頻成分更為豐富，單純阻擋不能達到滿意效果，因（yīn）此消聲通道應選用阻抗複合結構，借助抗性結構的消聲特性來控製低（dī）頻噪（zào）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（xiàng）應的環（huán）保標準要求（qiú），達到（dào）晝間為55 dB（A），夜間45 dB（A）。這（zhè）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沒有統一的標準，在土建施工階段因（yīn）土建設計單位（wèi）對通信（xìn）電源設備的性能了解得不透徹，造成油機房布局和進、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（jìn）風口外為防火（huǒ）通道，不能占用，進風消音器隻能安裝在油機房內，而油機（jī）房內部空間設計又過小（xiǎo），就造（zào）成進風（fēng）消音器距發電機組過近，維護人員操作起來很不方便。為減少上述問題的出現和節約消噪音（yīn）處（chù）理時（shí）的投資，通過總結以往的（de）工作經驗，建議今後油（yóu）機房建設好采用以下方案：盡量減少油機（jī）房門和窗戶的數（shù）量，避免油機噪聲（shēng）的泄漏；盡量加大油（yóu）機（jī）房進（jìn）風口距油機基礎的距離，延（yán）長消音距離，好建設進風小室（shì）；在油（yóu）機排風口外增加擴張室（shì）並盡量延長油機房擴張（zhāng）室的排風距離。

　　若能采用以上方案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，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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