SSB蓄电池低噪声发电机组机房的设计

2026-05-18 15:53:09

摘要：本论文首要论述了低噪音发电机组机房中的规划，其中包括进、排风消音体规划原理、进、排风面积核算、消音器的核算规划、噪音操控办法以及机房规划的辅导准则。

关键词：低噪音发电机房；进、排风消音体；进、排风面积；消音器；

排气背压：

一.概述

柴油发电机组在没有经过任何降噪办法作业时，一般会产生高达100-115dB(A)的噪声，如果没有采纳必要的降噪办法，机组作业的噪声，对周围环境以及寓居的人群造成严峻损害。依据国家规范GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放规范》、GB3096-2008《声环境质量规范》和GB22337-2008《社会生活环境噪声排放规范》对环境噪声的要求是：一类规范（适用于寓居、医院、行政及科研教育等）昼间55dB(A)、夜间45dB(A)；二类规范（适用于寓居、商业、工业稠浊区及商业中心区）昼间60dB(A)、夜间50dB(A)；三类规范（适用于工业区）昼间65dB(A)、夜间55dB(A)。发电机房一般按照二类区域规范进行低噪声工程规划。

经过选用高效环保的吸音降噪资料，选用先进生产工艺、智能化的数控加工中心生产的消声降噪装置，对进、排风消音间和排烟体系进行了降噪处理，确保机组在满意通风条件，在极少下降输出功率的前提下，彻底满意了国家规范对环境噪声限值的要求。

一般在发电机房降噪计划的规划和施工时，应充分考虑到机组正常作业时所需的最低进、排风量以及排放背压不能超出额外许用背压值等要素，不然将会严峻影响到机组的功率输出，使机房内的温升较高，导致机组产生毛病甚至会缩短发电机组的使用寿数。

二.规划思路

2.1声源剖析

柴油发电机组是多发声源的杂乱机器，跟着机组结构型式和尺度、作业工况的不同，各个发声源对总噪声的影响是不同的，一般情况下，机组噪声首要来历于柴油机（包括进气噪声、排气噪声、焚烧噪声、机械噪声等）和发电机（包括气动噪声、机械噪声、电磁噪声和传动噪声等）两大部分。要下降噪声需要对首要噪声源进行操控，准确地找到首要声源是操控的关键。

1)进排噪声

进排噪声是柴油机最强的噪声源。对非增压柴油机来说，排气最强，对增压柴油机来说，进气噪声往往超过排气噪声成为最强的噪声源。

2)焚烧噪声

焚烧噪声是柴油机的首要噪声源。柴油以油雾状喷入焚烧室后，在高温高压作用下，自行点火焚烧，气缸内气压急剧上升，在焚烧做功一起，使活塞、气缸盖、汽缸体、连杆、活塞销、曲轴等受冲击负荷而引起机构振荡和产生焚烧噪声。

3)机械噪声

发动机的机械噪声来历于发动机作业部件旋转时产生。

4)电磁噪声

电磁噪声是由发电机气隙中，定、转子磁场相互作用产生随时刻和空间改动的径向力，使定子铁芯和机座随时刻周期性变形而引起振荡，产生噪声。

2.2噪声操控办法

针对上述噪声源及其传达途径的剖析，本计划首要采纳吸声、隔声、进排风消声、排烟消声、减震等降噪办法。

2.2.1机械噪声和焚烧噪声的操控

机械噪声首要是发动机各运动零部件在作业过程中受气体压力和运动惯性力的周期改动所引起的轰动或相互冲击而产生的。操控机械噪声和焚烧噪声的有用办法有：隔声和吸声办法

1）隔声办法一般是密闭与隔震。

发电机房有必要为密闭的房间，除非预留必要的进、排风口，其余在机组作业时有必要处于密闭状态，到达噪音直接传递到室外去；

一起对发电机组进行隔震处理，机组的隔震一种选用高效绷簧减震器（现在高效绷簧减震器技术已经十分成熟）依据电站动态载荷不同选配减震器；别的一种选用浇筑带减震沟的地基基础（具体浇筑工艺由规划院规划）。经过隔震处理，机组轰动被有用隔断。

2）吸声办法是在发电机房墙面上进行降噪处理，削减声源对外的辐射，使噪声源在传出机房前已被有用衰减以进步机房的降噪作用（见图示）。墙面上用龙骨打成均匀的方格，方格内附敷设δ50mm厚不同密度的两层吸音玻璃棉或岩棉，外包裹玻璃丝布，再在外侧铺设一层δ1mm多孔铝合金扣板，经过玻璃棉与多孔板结构进行吸声，当声响经过多孔板进入到玻璃棉时，声响在多孔板与玻璃棉中的小孔中产生冲突，衰减声能量，下降噪声，到达吸声作用，抗老化功能寿数20年。

墙面降噪示意图

2.2.2排烟噪声的操控

在柴油发电机组中，噪声的首要来历是柴油机。而柴油机的噪声首要来历于排烟噪声，其噪声一般要比发动机整机高10-15dB（A），是首先要进行降噪操控的部分。在柴油机排烟管道上装置消声器是下降机组噪声的最基本的有用办法。正确选配消声器（或消声器组合）可使排气噪声削弱20-35dB（A）以上。

依据消声原理，消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类：

1）阻性消声器（即工业型消声器，见图示）是利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，借助于管道截面和形状的改动而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干与作用，到达衰减噪声的意图。其消声作用，与管道形状、尺度和结构有关。

2）抗性消声器（即住所型消声器，见图示）是利用多孔吸声资料，以必定方式布置在管道内，当气流经过阻性消声器时，声波便引起吸声资料孔隙中的空气和细微纤维的轰动。因为冲突和粘滞阻力，声能变为热能而吸收，然后起到消声作用。

阻性中高频消声作用好，抗性消声器首要用于消减中低频噪声。为了到达更好的消声作用，可以选用阻抗复合型消声器（见图示），阻抗复合型消声器是集合阻性和抗性的不同特色能在较宽频带规模内得到杰出的消声作用，使排烟噪声到达规定要求。

机组排烟体系的降噪处理：针对不同场合选用阻性消声器、抗性消声器或阻抗复合型消音器，在机组排烟口一般加装一个波纹减震管，选用吊杆固定在室内屋顶，对排烟管道进行隔热隔音包裹，大大改善机组的作业环境和由排烟管引起的噪声。

阻抗复合型消声器

2.2.3排风通道噪声的操控

电扇噪声（即排风噪音）是由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声由旋转电扇叶片切开空气流产生周期性扰动而引起。排风通道直接与外界相通，空气流速很大，气流噪声、电扇噪声和机械噪声经此通道辐射出去。

操控排风通道噪声的办法，首要是装置排风消音通道，此消音通道可由导风罩和排风消音体组成（见图示）。排风消音体的为迷宫式结构，由片式消声器演化而来，将直板改成折板迷宫后，增长了声波传输通道，增加了声波在消声器通道内的反射次数，增加了声波与吸声资料的接触时机。因为声波在消声器内多次弯折，加大了声波对吸声资料的入射角，进步了吸声作用，改善了中、高频的消声特性，其作业原理类似于阻性消声器。可经过更换吸音资料（改动资料的吸音系数），改动吸音资料的厚度、排风通道的长度、宽度等参数来进步吸音作用。在规划排风吸音通道时，要特别注意排风口的有用面积有必要满意机组散热的需要，以免排风不畅导致高水温停机。

排风消音通道示意图

2.2.4进气噪声操控

机组作业在封闭的发电机房内，进气体系包括机组的进风通道和发动机的进气体系。进风通道和排风通道一样直接与外界相通，其规划原理与排风通道相似。

因为柴油发电机组一般都配置有规划合理的空气滤清器，其自身就具有必定的消声作用，故对发动机的进气体系一般不做别的处理。

三.关重部件的选用

配套降噪设备选用关系到发电机房降噪作用，首要关种部件包括：隔音门、进风消音体、排风消音体、消音器等，以下是关于这几项部件选用的介绍。

3.1隔音门

发电机组作业时，有必要关闭大门，这样能确保风在房间内有用的活动，也能隔绝声响向外传达，大门一般选用隔音门，隔音门具有隔音消音作用。

对一般降噪要求的发电机房，装置一扇消音门；对噪音要求比较高的发电机房，选用双层隔音门（如图示），降噪作用更好，双层隔音门即一门框上装置两扇隔音门，一扇向里开，一扇向外开。

双层隔音门图片

3.2进、排风消音体

进风口和排风口是发电机房噪声对外辐射的首要通道，为操控噪声经过进、排风口传至室外，在进风、排风通道（或进、排风间）设置消声体。该消声体选用迷宫式结构，由片式阻性消声器演化而来，将直板改成折板迷宫后，当气流经过消音体时，增长了声波传输通道，增加了声波在消声器通道内的反射次数，增加了声波与吸声资料的接触时机，使声能转变为热能而被吸收，然后起到消声作用。因为声波在消声器内多次弯折，加大了声波对吸声资料的入射角，进步了吸声作用，改善了中、高频的消声特性。消音迷宫形式为：龙骨结构，中心为隔音板，两侧为降噪消音资料，外侧冲孔钢板结构。在选用消音体时，一般要使消音体的有用进、排风面积大于水箱的有用面积，进风面积要略大于排风面积，在选用消音体深度（即风道的长度）一般选2米左右较为合适。

进、排风消音体图片

3.3消声器

排烟体系装置排气消音器，消声器为消除排气噪音的首要部件，排气消声器的首要结构有阻性、抗性、阻抗复合型消声器3种，是经过使声波在其管腔内产生反射和干与作用，到达衰减噪声的意图。其消声作用，与管道形状、尺度和结构有关。一般选择性较强，首要考虑消声量、消声频率规模及阻力丢失三大目标。

发电机房内选用消音器一般3种消音器混合使用，对一般降噪要求的发电机房，装置一只阻性消音器或一只抗性消音器；对噪音要求比较高的发电机房，选用一只阻性消音器+一只抗性消音器，或者一只阻性消音器+一只抗性消音器+一只阻抗复合型消音器。

发电机组用消音器图片

四．低噪声机房规划的辅导准则

在机房的规划上，应充分考虑到机组正常作业时所需的最低进、出风量规范以及排放背压不能超出额外许用背压值等要素，不然将会严峻影响到机组的功率输出，使发电机房的温度上升较高，频频产生毛病甚至会缩短柴油发电机组的使用寿数。

一般机组排风口的面积应略大于水箱的有用面积，从下降风阻考虑，排风口离前面障碍物的距离应大于等于800-1000㎜，机组进风量应大于机组的排风量和燃气量的总和，其客观作用是机组在作业时机房内不能产生负压。在满意机组排风量要求的前提下，机房的降噪作用首要由进排风通道消声体的长度和选用的吸音资料决定。

消声器的规划首要考虑消声量、消声频率规模（首要为消声量峰值的频率规模）及阻力丢失三大目标，此外消声器还应具有好的结构刚性、防止受激振而辐射再生噪声；尺度适合；便于装置等。在某些情况下（如装置在排烟管道上）要求内部结构能耐高温和抗腐蚀。

在机房结构的规划上，机房与操作室应用厚度240mm的隔墙离隔；墙面上开双层防爆玻璃观察窗（玻璃厚衡量4-5mm），外面两层玻璃的距离应大于100mm，面向机房的玻璃上端最好与机房地坪面略为歪斜，使噪声反射作用更好，并能防止结雾；操作室与机房之间的门应用双层夹板制成的隔音门。

5.3进风量核算

Q进=S进风?V风/k(m3/s)

式中Q进为进风量

S进为粗算的进风口面积(m2)

V风为风速(m3/s)，一般取3级风风速平均值4.4(m/s)进行核算

风速表下表（最强风速不应超过8m/s）

风速表

5.5排气背压的核算

1）排气体系背压P（kPa）

排气背压为排烟管背压加消音器背压

P=（P排+P消）≤〔P〕

P排为排气管的背压（kPa）

P消为消声器的背压（kPa）

[P]为体系许用背压值10(kPa)

2）P排为排烟管的背压

Q排为发动机排烟量（L3/min）依据发动机资料数据可查

S管为消音器截面积（dm2）