柴油发电机噪声内外控制策略和计算方案

组是一种广泛操作的备载供电装置，作为对电力机构的补充，在给人们供运用电的同时康明斯发动机维修数据，伴随康明斯发电机组运行产生的噪音污染问题也十分严重。随着人们对环保意识和环境品质要求的增强，发电机组引发的环境噪声问题日益得到重视。如何在满足人们用电需求的同时，改良柴油柴发机房周围环境的声污染状况具有重要的研讨意义。下列具体介绍通过发电机房和设备本体两个方面对噪音的控制步骤，同时满足了柴油发电机组作业时的通风散热要求。另外，也为同类的柴油发电机房噪声控制与治理供应了一定的参考价值。

     隔声门的规划要求如图1所示。因为大型柴油发电机组的安装位置通常都是在以砖混构造为主的油机房中，可以对这一环境进行充分利用，来达到隔声效果。但是，在机房内由于门的隔声效果要比墙体的隔声效果差，并且门缝也会有漏气现状，在规划时就必须按照等透射的原则，来确定门的隔声量。较好购买夹层隔声门，其主要采用的是双层钢板附贴阻尼材料并在内腔充填吸声材料，如图2所示。如有偏高隔音需要时，应使用双层隔声门。

      因为柴油发电机排烟的噪音很高，一般在110dB(A)以上，且多是低频噪音。因此，需通过在排烟管上安装二级阻抗复合消声器来降噪，同时规划时还应降低阻力损失，预防发电机功率数输出受到危害。消声器的典型设计如图3、图4所示。各级消声器的长度确定，要以排气噪声的前三次谐频为依据，扩张室的消声量按以下公式进行估算：

      要在保证进排风顺畅的前提下，根据燃气量和排风量，来规划进风排气消声通道。设计时应采用多通道片式阻性消声器，消声片厚度取80～100mm，通道宽度取120～150mm，通道长度按下式计算：

      发电机和发电机及其室内烟管作业散发大量热量，引起机房温度过高，若不清除会故障装置。在实际操作时，应将2000KVA应急康明斯发电机组置于机房西侧，并使机组与进风口相对应，将排热口布置在散热水箱宝箱前端，通过机组冷却风扇使热风向外排出，机房内部会因此形成负压，从而使外面的空气进入机房，达到减小室温的目的。 

      柴油发电机工作时，机房内部的空气会把来自于康明斯发电机组的震动传递到所有墙面、地面、顶面（天花）以及较大面积的平面。在两个平行的平面之间将会维持驻波状态，既第一个平面发生的驻波的波幅与第二个平面产生的驻波的波幅与波节在位置上重合，这样，两平面之间产生共振。该共振发生在两个平面之间，既轴向共振”。在典型的矩形机房中实属易见，该类机房每个墙面的夹角通常都为90 度，在每个夹角处还将产生边缘效应。墙面隔音举措如图图5所示，天花隔音方案如图6所示。

      减小柴油发电机燃烧噪音的根本办法是减少压力延长率，而压力增长率取决于着火延长期和在着火延迟期内形成的可燃混合气的数量和质量，因此可通过选用十六烷值高的燃料，合理组织喷油步骤及购买良好的燃烧室来实现。具体措施如下:

      由于气缸内压缩温度和压力是随曲轴转角变化的，喷油时间的早晚对于着火延长期长短的危害将通过压缩温度和压力而起作用。若喷油早，则燃料进入汽缸时的空气温度和压力低，着火延迟期变长;若喷油过迟，同样燃料进入气缸时的空气温度和压力反而变低，着火增长期变长，燃烧噪声增大;只有适当推迟喷油时间，即降低喷油提前角，可使着火延长期延期长，燃烧噪音减轻。

      柴油发电机作业流程的好坏具体取决于燃油喷射、气流运动和燃烧室形状三方面的配合是否合理。因此，燃烧室的构造形状与混合气的形成和燃烧有密切关系，它不但直接影响柴油发电机的性能，而且危害着火延迟期、压力升高率，从而危害燃烧噪声。

      根据混合气的形成及燃烧精通构造的特性，柴油发电机的燃烧室分为直喷式和分隔式两大类:A直喷式又分开式、半分开式和球形燃烧室等。B分隔式分涡流室和预燃室。

      在其他条件相同的状况下，直喷式燃烧室中的球形和斜置圆桶形燃烧室的燃烧噪音较低，分隔式燃烧室的噪音一般较低。而ω形直喷式燃烧室（半分开式）和浅盆形直喷式燃烧室（开式）的燃烧噪音较大。调节燃烧室构成数据也可降低燃烧噪声。例如:在涡流室式发电机中喷油嘴的喷油方向愈偏离涡流室中心而指向涡流下游，附着于燃烧室壁面的燃料就愈多，燃烧也愈平静;另外增加涡流室喷孔面积比也可减轻噪音。

      喷油率对燃烧噪声的影响非常大，试验表明，喷油率增强一倍，燃烧噪声就会增加6dB，因此用降低喷油泵供油率的办法来降低燃烧噪音，但应注意高速性能的恶化和增加怠速噪声的问题。

      提高废气再循环率可减少燃烧率，使发电机运转平稳，因此对降低燃烧噪声起到明显功能。而进气节流可使汽缸内的压力降低和着火时间推迟，因此进气节流不但能降低噪声，而且还能减轻柴油发电机所特有的角速度波动和横向摆振。

      柴油发电机增压后进入气缸的空气充量密度增加，使压缩终了时气缸内的温度和压力增高，改进了混合气的着火要素，使着火增长期缩短。

      增强压缩比可提高压缩终了的温度和压力，使燃料着火的物理、化学准备阶段得以改善，从而缩短着火延迟期，减轻压力升高率，减少燃烧噪音;但压缩比增大使气缸内压力增加，会让活塞敲击声增大，因此，增强压缩比不会使发电机的总噪声有很大的减少。

      除采取上述方案改良燃烧程序外，还应在燃烧激发力的辐射和传播方法上采取办法，增加发电机结构对燃烧噪音的衰减，尤其是对中、高频成分的衰减。具体的措施有:提高机体及缸套的刚性，采用隔振隔声办法，减小活塞、曲柄连杆系统各部分的间隙，增加油膜厚度，在保持功率的前提下采用较小的缸径，增加缸数或采用较大的S/D值，改变薄壁零件（如曲轴箱）的材料和附加阻尼。

      噪音控制详细体现在降噪措施和消声器装配两个方面。典型降噪布置图纸如图7、图8所示。

       该公式中：n表示发电机主轴转速(r／min)：i代表冲程数；z则是汽缸数；k是谐波次数，k=l、2、3……。通常情形下以前三次谐波为具体考虑方面。

      该式中：P表示柴油发电机额定功率；n表示曲轴速度。

       一般情形下，冷却风机的噪音发生基本上是指涡流噪音和旋转噪音。旋转噪音的频率计算

      该式中：N代表叶轮转速{r／min}；z表示叶片数；k是谐波次数。

      在具备一定的条件时，还可以对现场发电机组的噪音级进行测定，并通过对其频率特点的剖析，为购买噪音治理举措供应相应的参考依据。

      总之，柴发机房隔音降噪方案既能高效地减小发电机所发生的环境噪声，又能满足室内的低频反复折射所发生的噪声及室内空气流通。综合控制的核心是等隔离声概念， 即用一封闭的围护构造将机组与外界隔离开来，减小声源对外的声辐射。通过治理柴油柴油发电机房界外噪声到达国家《城市环境噪声标准》( GB- 3096- 82) 中二类区标准， 经现场测试白天≤55dB (A) ， 晚上≤45dB (A) 到达了消除噪音污染的目的。