燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制柜等部件組成,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)安裝在同一個鋼制底盤上。機(jī)組以天然氣、井口伴生氣、煤礦瓦斯氣、水煤氣、煉化尾氣、沼氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣等可燃性氣體為燃料,啟動迅速,經(jīng)濟(jì)性好,特別是由于高質(zhì)量城市生活的需求,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組已廣泛應(yīng)用于電信、郵局、銀行、圖書館、醫(yī)院、賓館等部門,作為后備電源。最初燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是針對礦場工況設(shè)計的,機(jī)組運(yùn)行時產(chǎn)生的噪聲一般為95~110 dB(A)。GB 3096-93城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)對市區(qū)的噪聲狀況進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,對于2類區(qū)域(居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū))晝間為60 dB(A),夜間為50dB(A);對于1類區(qū)域(居住、文教機(jī)關(guān)區(qū))晝間為55 dB(A)、夜間為45 dB(A)。機(jī)組運(yùn)行時產(chǎn)生的噪聲給城市環(huán)境帶來了嚴(yán)重的噪聲污染,影響了人們的正常工作和生活,也限制了燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的廣泛應(yīng)用。本文就是針對燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組噪聲污染問題,提出了一套整改措施,以期降低機(jī)組噪聲,促進(jìn)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的推廣應(yīng)用。

1聲源分析

　　燃?xì)獍l(fā)動機(jī)噪聲是燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的主要噪聲來源,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)噪聲可分為空氣動力噪聲、燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、排氣噪聲和振動噪聲?？諝鈩恿υ肼曋饕ㄟM(jìn)、排氣和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)引起的空氣振動噪聲,這部分噪聲直接向空氣中傳播。氣缸內(nèi)燃燒所形成的壓力振動通過缸蓋，機(jī)體向外輻射的噪聲叫燃燒噪聲;活塞對缸套的撞擊,配氣機(jī)構(gòu)、噴氣系統(tǒng)等運(yùn)動部件產(chǎn)生的撞擊振動噪聲統(tǒng)稱為機(jī)械噪聲。機(jī)組工作時,廢氣從排氣門高速沖出,沿排氣歧管進(jìn)入消聲器,最后從尾管排入大氣。排氣噪聲是發(fā)動機(jī)的最大噪聲,往往比發(fā)動機(jī)主機(jī)噪聲高15 dB(A)左右,其次分別是燃燒噪聲和機(jī)械噪聲、風(fēng)扇噪聲、進(jìn)氣噪聲。

2改造設(shè)計

　　基于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的工作原理,難以用降低聲源噪聲的方法來消聲,所以主要是要有效阻斷其噪聲傳播途徑。消聲技術(shù)的核心就是利用聲波在傳播中自然衰減的規(guī)律去縮小噪聲的污染面。具體降低噪聲的方法有以下幾種:吸聲、隔聲及改變噪聲傳播方向。在實(shí)際工程應(yīng)用中往往只用其中一種,本文采用三種方法并用的措施,針對燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組提出了新型組合降噪技術(shù)。

2.1組合消聲器

　　原來的消聲器以阻性消聲為主,功耗大,消聲效果不理想。經(jīng)仔細(xì)論證,應(yīng)用三級組合降噪技術(shù),將消聲器改造為新型組合式消聲器。該組合式消聲器的主要組成部件有對噴消聲減振腔、多孔式消聲罩及吸聲隔熱層和吸聲共振板等。聲源通過第一級的對噴消聲減振腔,可將中低頻聲源的噪聲能量充分進(jìn)行抗性耗散。二級的多孔式阻性消聲罩可消去大部分高頻噪聲,增加了消聲器對高頻的適應(yīng)性,而且在該腔內(nèi)裝有高效吸聲材料,可對噪聲進(jìn)行充分的吸收和變向,從而最大限度地消耗噪聲能量。第三級為專門設(shè)計的帶共振板的排氣管,進(jìn)一步通過薄片的振動進(jìn)行消聲。經(jīng)測試,新型消聲器的消聲量、消聲頻率范圍(主要為消聲量峰值的頻率范圍)及阻力損失三大指標(biāo)均優(yōu)于原來的消聲器。此外該消聲器尺寸適宜,結(jié)構(gòu)剛性好,安裝方便,并具有抑制再生噪聲的功能。而且后部的吸聲隔音層具有防腐性能,可有效地克服煙氣的低溫露點(diǎn)腐蝕,延長了消聲器的使用壽命。

2.2兩級隔振襯墊

　　控制機(jī)械噪聲和燃燒噪聲的有效辦法是對機(jī)組進(jìn)行隔振處理。燃?xì)鈾C(jī)、發(fā)電機(jī)與鋼制底盤間裝設(shè)復(fù)合隔振減振墊,底盤與基礎(chǔ)之間亦墊上高效減振膠墊。經(jīng)過兩級隔振處理,不僅使機(jī)組的振動被有效隔斷,而且使機(jī)組運(yùn)行更加平穩(wěn),整體噪聲顯著降低。

2.3消聲排風(fēng)道

　　風(fēng)扇噪聲是由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲由旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片切割空氣流產(chǎn)生周期性擾動而引起。渦流噪聲是在旋轉(zhuǎn)葉片截面上發(fā)生邊界層分離時,氣體滑脫或分裂而成的一系列的漩渦流,從而輻射出一種非穩(wěn)定的流動噪聲。排風(fēng)道直接與外界相通,空氣流速很大,氣流噪聲、風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲經(jīng)此通道輻射出去。為了控制風(fēng)扇和排風(fēng)通道的噪聲,設(shè)計了一個消音排風(fēng)道。這個消音排風(fēng)道長度較大,由導(dǎo)風(fēng)槽和排風(fēng)降噪腔組成。排風(fēng)降噪腔的工作原理,類似于阻性消聲器。可通過更換吸音材料(改變材料的吸音系數(shù)),改變吸音材料厚度、排風(fēng)通道長度和寬度等參數(shù)來提高消音效果。

2.4消聲進(jìn)氣道

　　機(jī)組工作在封閉的機(jī)房里面,從廣義上講,進(jìn)氣系統(tǒng)包括機(jī)組的進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道一樣直接與外界相通,空氣的流速很大,氣流的噪聲和機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲都經(jīng)進(jìn)風(fēng)通道輻射到外面。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲是由進(jìn)氣門周期性開、閉而產(chǎn)生的壓力波動所形成,其噪聲頻率一般處于500 Hz以下的低頻范圍。在機(jī)房墻上設(shè)置了兩個消聲進(jìn)氣道,分別作為機(jī)房的進(jìn)風(fēng)口和發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口。由于排風(fēng)造成的室內(nèi)負(fù)壓,使冷空氣自然通過消聲進(jìn)氣道進(jìn)入機(jī)房內(nèi),將機(jī)體散發(fā)的熱量順利排出。從而保證了機(jī)房內(nèi)有足夠的新鮮空氣。