柴油發(fā)電機組是一種把燃油的化學(xué)能轉化為電能的機電一體化設備。隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )以及通訊事業(yè)的蓬勃發(fā)展,設備對于電力供應可靠性的要求也日益增強,因為UPS電源存在供電時(shí)長(cháng)的問(wèn)題,這樣就使得柴油發(fā)電機組有了廣闊的發(fā)展空間。但是柴油發(fā)電機在為人們提供便利的同時(shí),也因為機組自身存在的噪聲(柴油發(fā)電機組噪音)、排放等問(wèn)題影響著(zhù)我們的生存環(huán)境,尤其是發(fā)電機組的噪聲直接影響著(zhù)人們的工作和生活。隨著(zhù)人們對環(huán)境要求的逐漸提高,如何解決并克服上述問(wèn)題就成為柴油發(fā)電機組應用和發(fā)展的關(guān)鍵。在這里我們著(zhù)重介紹一下柴油發(fā)電機組噪聲的發(fā)生及其解決方法。根據柴油發(fā)電機組的工作原理,其噪聲的產(chǎn)生非常復雜。從產(chǎn)生的原因和部位上來(lái)分,柴油發(fā)電機組噪聲可以包括以下幾部分:1. 排煙噪聲;2 .機械噪聲;3. 燃燒噪聲;4. 冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)噪聲;5. 進(jìn)風(fēng)噪聲;6. 發(fā)電機噪聲。下邊分別就這六部分作一說(shuō)明。
1、發(fā)電機組排煙噪聲
排煙噪聲是一種高溫、高速的脈動(dòng)性氣流噪聲,是發(fā)動(dòng)機噪聲中能量最大,成分最多的部分,比進(jìn)氣噪聲及機體輻射的機械噪聲要高得多,是發(fā)動(dòng)機總噪聲中最主要的組成部分。它的基頻是發(fā)動(dòng)機的發(fā)火頻率。排煙噪聲的主要成分有以下幾種:周期性的排煙引起的低頻脈動(dòng)噪聲、排煙管道內的氣柱共振噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、高速氣流通過(guò)氣門(mén)間隙及曲折的管道時(shí)所產(chǎn)生的噪聲、渦流噪聲以及排煙系統在管內壓力波激勵下所產(chǎn)生的再生噪聲等,隨氣流速度增加,噪聲頻率顯著(zhù)提高。柴油發(fā)電機組
2、柴油發(fā)電機機械噪聲
機械噪聲主要是發(fā)動(dòng)機各運動(dòng)部件在運轉過(guò)程中受氣體壓力和運動(dòng)慣性力的周期變化所引起的震動(dòng)或相互沖擊而產(chǎn)生的,其中最為嚴重的有以下幾種:活塞曲柄連桿機構的噪聲、配氣機構的噪聲、傳動(dòng)齒輪的噪聲、不平衡慣性力引起的機械震動(dòng)及噪聲。柴油機強烈的機械震動(dòng)可通過(guò)地基遠距離傳播到室外各處,然后再通過(guò)地面的輻射形成噪聲。這種結構噪聲傳播遠、衰減小,一旦形成很難隔絕。
3、燃燒噪聲
燃燒噪聲是柴油在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的結構震動(dòng)和噪聲。在汽缸內燃燒噪聲聲壓級是很高的,但是,發(fā)動(dòng)機結構中大多數零件的剛性較高,其自振頻率多處于中高頻區域,由于對聲波傳播頻率響應不匹配,因而在低頻段很高的汽缸壓力級峰值不能順利地傳出,而中高頻段的汽缸壓力級則相對易于傳出。柴油發(fā)電機組
4、冷卻風(fēng)扇和排風(fēng)噪聲
機組風(fēng)扇噪聲是由渦流噪聲和旋轉噪聲組成的,旋轉噪聲由風(fēng)扇的葉片切割空氣流產(chǎn)生周期性擾動(dòng)而引起;渦流噪聲是氣流在旋轉的葉片截面上分離時(shí),由于氣體的粘性引起的旋渦流,輻射一種非穩定的流動(dòng)噪聲。排風(fēng)噪聲、氣流噪聲、風(fēng)扇噪聲、機械噪聲均是通過(guò)排風(fēng)的通道輻射出去的。柴油發(fā)電機組
5、進(jìn)風(fēng)噪聲
柴油發(fā)電機組在正常工作的時(shí)候需要有足夠的新風(fēng)供應,一方面保證發(fā)動(dòng)機的正常工作,另一方面要給發(fā)電機組創(chuàng )造良好的散熱條件,否則機組無(wú)法保證其使用性能。機組的進(jìn)風(fēng)系統基本包括進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動(dòng)機本身的進(jìn)氣系統,機組的進(jìn)風(fēng)通道必須能夠使新風(fēng)能夠順暢的進(jìn)入機房,同時(shí)機組的機械噪聲、氣流噪聲也可以通過(guò)這個(gè)進(jìn)風(fēng)通道輻射到機房外面。與自然進(jìn)風(fēng)的機組相比,采用渦輪增壓方式進(jìn)氣的機組因為渦輪增壓器的轉速高,使得進(jìn)氣噪聲要明顯高于自然進(jìn)風(fēng)的機組。
6、發(fā)電機噪聲
發(fā)電機噪聲包括定子和轉子之間的磁場(chǎng)脈動(dòng)引起的電磁噪聲,以及滾動(dòng)軸承旋轉所產(chǎn)生的機械噪聲。根據上面對柴油發(fā)電機組的噪聲分析,一般對于發(fā)電機組的噪聲采用兩種處理方式:機房做降噪或者采用靜音機組(防音型機組)。機房降噪需要對以上的噪聲產(chǎn)生原因分別做處理,主要有以下方法:機房的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口分別做隔音墻,同時(shí)風(fēng)口要錯開(kāi),網(wǎng)站建設進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道內設置進(jìn)、排風(fēng)消聲器,同時(shí)設置進(jìn)、排風(fēng)消聲百葉窗,這樣消聲量可以達到40分貝;機房?jì)软敳亢退闹軌ι箱佋O吸聲系數高的吸、隔聲板,主要用來(lái)消除室內混響,降低機房?jì)嚷暷苊芏?,降低聲源向外輻射的強度;為防止噪聲通過(guò)大門(mén)向外輻射,可以設兩極房門(mén),并采用隔聲性能好的雙層隔聲門(mén);排煙管處可以選擇標準9分貝的消聲器或者40分貝的消聲器,可以保證機組排煙噪聲的有效控制。以上的處理同樣可以抑制發(fā)電機的噪聲,通過(guò)降噪處理,機房的噪聲可以達到用戶(hù)的要求。
機房降噪,一般要求機房要有足夠的空間,假如用戶(hù)不能提供一個(gè)面積足夠的機房,降噪的效果就會(huì )大受影響,這時(shí)可以考慮選擇防音型機組。因為柴油發(fā)電機組是一種需要順暢通風(fēng)以保證發(fā)動(dòng)機工作和機組散熱的設備,所以簡(jiǎn)單的隔斷噪聲源的做法并不適用于降低發(fā)電機組的噪聲,防音型機組并非是在標準發(fā)電機組基礎上加一個(gè)簡(jiǎn)單的外殼就可以了(這也就是為什么有一部分所謂的防音型機組在正常工作的時(shí)候需要把機組的防音罩全部打開(kāi)的原因),而是經(jīng)過(guò)精心設計、計算同時(shí)采用先進(jìn)的隔聲、吸音材料制作而成的。對于防音型機組采取的具體措施是:
----采用特殊工藝設計的靜音罩,將機組的噪聲吸收和隔離
----采用導流設計,充分消減機組的排氣噪聲
----機組內置減震系統,將機組的震動(dòng)最大限度的吸收,基本消除機組對地基震動(dòng)的傳遞
----完善的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)處理,保證機組滿(mǎn)負荷工作時(shí)的靜音效果及良好的散熱性能
經(jīng)過(guò)對發(fā)電機組做科學(xué)、合理的防音處理,目前世界上比較知名的發(fā)電機組廠(chǎng)家可以使防音型機組達到下面的噪聲指標:標準防音型機組距離機組一米處噪聲一般在80分貝以下,距離機組7米處噪聲一般在70分貝以下;家居型防音機組距離機組一米處噪聲一般在76分貝以下,距離機組7米處噪聲一般在66分貝以下。這樣采用防音型機組基本可以滿(mǎn)足環(huán)境對柴油發(fā)電機組的噪聲要求,大大降低了對機房空間的要求。如果環(huán)境對機組噪聲的要求更高,只需對機房再做進(jìn)一步的簡(jiǎn)單處理即可達到更高的要求。