大中型柴油發電機組機房噪聲治理分析

翟小燕

摘要：隨著社會的不斷發展，柴油機在我們的工作中應用得越來越廣范，但是柴油機在工作的過程中卻產生了非常大的噪音，對人們的生活帶來了嚴重的影響。本文主要從大中型柴油機發電組的概述、大中型柴油機噪聲來源分析、大中型柴油機噪聲治理措施等方面進行了闡述。

關鍵詞：大中型柴油機；發電機；噪聲

隨著中國城鎮化過程的不斷加速，設置了越來越多的柴油發電機組作為備用電源，噪聲污染問題也越來越被重視。柴發機組機房經過噪音處理后一般能達到的水平，隨著新型高效吸音材料的應用和降噪技術的不斷進步，柴發機組工作時噪聲擾民的事實將成為歷史。

1大中型柴油機發電組的概述

柴油發電機組運行時，通常會產生105db-120db的噪聲，如果沒有采取必要的降噪措施，機組運行的噪聲排放到周圍環境，將對周圍環境造成嚴重的損害和極大的污染。為了造就一個安靜的環境，國家在《聲環境質量標準》中規定了各類區域環境噪聲標準強 度值，現如下表所示 ：單位：（A級）dB（分貝）

其中：0類標準適用于療養區、高級別墅區、高級賓館區等特別需要安靜的區域，位于城郊和鄉村的這一類區域分別按嚴于0類標準 5dB 執行；1類標準適用于以居住、文教機關為主的區域。鄉村居住環境可參照執行該類標準；2類標準適用于居住、商業、工業混雜區；3類標準適用于工業區；4類標準適用于城市中的道路交通干線道路兩側區域，穿越城區的內河航道兩側區域。穿越城區的鐵路主、次干線兩側區域的背景噪聲（指不通過列車時的噪聲水平）限值也執行該類標準。

油機噪聲的傳遞一是通過安裝機房的墻體和房頂滲透；二是通過進、排風道的排放；三是油機工作時的振動，把振動傳給大地，通過大地把振動噪聲傳給周圍。這樣我們的思路就應該是采用隔聲、吸聲、 減振等措施把噪聲關在油機房內，不讓它排到周圍環境，或者說排到周圍環境的噪聲很弱，從而達到國家《聲環境質量標準》規定的標準值。一般柴油發電機組及油 機房在進行消噪聲處理后，應能達到二類聲環境功能區標準的要求，即室外1米處，噪音應控制在晝間噪聲不大于60dB，夜間噪聲不大于5d0B的要求。

2大中型柴油機噪聲來源分析

2.1空氣動力噪聲

2.1.1進氣噪聲。進氣噪聲也是屬于柴油機產生噪聲的主要原因之一，其形成噪聲的主要原理是利用進氣門周期性的關閉和開啟從而形成高低壓力的變化。其噪聲頻率成分主要集中在200Hz以下的低頻范圍。

2.1.2排氣噪聲。排氣噪聲作為發動機噪聲的主要來源，其噪聲一般要比發動機整機噪聲高10～15dB（A）。發動機排氣屬高溫（400- 500℃）、高壓（3-6KPa）氣體。排氣過程一般分為兩個階段，即自由排氣階段和強制排氣階段。發動機廢氣從排氣門高速沖出，沿著排氣歧管進入消聲器，最后從尾管排入大氣，在這一過程中產生了寬頻帶的排氣噪聲。

2.1.3冷卻風扇噪聲。風扇噪聲的主要構成要素是湍流噪聲和旋轉噪聲。旋轉噪聲的原理主要是利用風扇的葉片切割空氣，從而造成空氣中產生壓力脈動，以葉片通過頻率為基頻，并伴有高次諧波。湍流噪聲產生的原理主要是利用風扇的運動從而致使周圍的空氣發生脫體，產生擾動形成氣體的稀疏和壓縮的過程。

2.2表面輻射噪聲

燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區分，通常將由于氣缸內燃燒所形成的壓力振動通過缸蓋、活塞-連桿-曲軸-機體向外輻射的噪聲稱之為燃燒噪聲。將活塞對缸套的撞擊，正時齒輪、配氣機構、噴油系統等運動件之間的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于機械噪聲，而非直噴式柴油機的機械噪聲則高于燃燒噪聲，但是低速運轉時燃燒噪聲都高于機械噪聲。

3大中型柴油機噪聲治理措施

3.1空氣動力噪聲

3.1.1進氣噪聲控制。一般來說，在柴油發動機內部都會安裝空氣濾清器，這樣可以很好的起到降低進氣噪聲的效果。如果其他噪聲聲源一旦得到治理，那么進氣噪聲就會變成主要聲源了，這時就需要加大力度對進氣噪聲進行治理了，而降低進氣噪聲最好的辦法就是結合空氣濾清器，進行一體化設計。

3.1.2排氣噪聲控制。加裝排氣消聲器是目前控制排氣噪聲最有效的方法。但是根據實際情況反映這種方法往往沒有達到人們理想的效果，其主要原因是生產工藝和消聲器結構設計方面不夠合理，對于施工工藝最好的解決辦法是通過改善后期的工藝流程。而對于消聲器結構設計，設計者大部分都是憑借多年的經驗進行設計，而設計者往往在氣流方面卻沒有引起足夠的重視且這種氣流大多存在高溫、高壓以及高高速脈動氣流下。

如果長時間在這種狀態下會對消聲器內部的聲速以及聲的傳播規律、聲場分布等造成非常大的影響。氣流影響消聲器性能的主要因素是發動機排氣的高速脈動氣流通過二次噪聲。另外，這種氣流還會進一步影響消聲器的內部元件，從而通過震動來輻射噪聲。

3.1.3發動機表面輻射噪聲的控制。發動機表面輻射噪聲由于受到發動機性能因素方面的控制，所以很難實現降低噪聲的目的。通過大量實踐表明，通過對發動機結構上的改變可以在一定程度上實現降低輻射噪聲，從而達到降低整個發動機的噪聲。而這種發動機結構上的改變通常是通過增加阻尼以及結構的剛度，從而達到降低在激振力作用下減少結構表面響應。

4結束語

綜上所述，目前柴油發電機房的噪聲治理被應用于各個行業，通過對柴油發動機表面輻射噪聲的控制以及排氣噪聲的控制、進氣噪聲的控制可以很好的實現降噪的目的，從而為治理環境污染以及節能減排做出了重大的貢獻。

參考文獻：

[1]張曉宇，儀垂杰.主、被動噪聲控制的實驗研究[J].噪聲與振動控制，2011，（3）：145～148