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【北斗動力】知識篇柴油發電機組的靜音箱

作者:九州体育平台    发布时间:2020-05-18 10:27    浏览量:74

現在人們對環保的要求也越來越高。作為供電網的備用電源,帶靜音箱的柴油發電機組以其噪聲小得到了大量使用。帶靜音箱的機組可實現高達30dB的降噪量,但國內產品與國外相比還有較大差距。針對康明斯柴油發電機組的靜音箱綜合利用各種消聲技術進行了設計,使噪聲由108dB降到了75dB以下,取得了良好的降噪效果。

(1)內燃機排煙噪聲.即內燃機排煙通道噪聲,排煙噪聲是一種高溫、高速的脈動性氣流噪聲,是機組噪聲中能量最大,成分最多的部分,比進氣噪聲及機體輻射的機械噪聲要高得多,是機組總噪聲中最主要的組成部分,也是噪聲控制的重點。它的基頻是內燃機的點火頻率。

(3)排氣噪聲。即箱體出風口處噪聲,排氣噪聲主要成分為排風噪聲、氣流噪聲、風扇噪聲、機械噪聲和內燃機燃燒噪聲等。該處噪聲源較多,噪聲級較高,九州体育平台且由于機組采用強排風降溫,增加了噪聲的向外傳播,所以此處的噪聲控制相對較困難。

隔聲箱體是為有效降低機組噪聲對外界的影響,有效阻斷噪聲傳播途徑而設計的封閉空間。當機組放置于箱體內部時,由于隔聲技術、吸聲等技術有效地阻止噪聲向外傳播,將噪音源的噪聲控制在箱體內部,從而降低其對外界的影響。隔聲技術是用隔聲體使部分聲波的傳播方向改變(反射、折射),使穿透該物體的聲波能量減弱,從而降低隔聲體另一面的噪聲。物體的隔聲量TL與構件的面密度m(kg×m²)和聲波激發頻率f(Hz)有關,單層板隔聲量計算公式為:

在進行隔聲處理的同時,大量的聲波被反射回箱體內部,與原有聲波形成混響聲,將增加內部的噪聲級和噪聲能量,從而降低壁板的隔聲效果。因此在進行隔聲處理的同時要在壁板內側貼附吸聲材料,對內部噪聲進行吸聲處理。在降低噪聲向外輻射的同時降低箱內的噪聲能量,從而有效降低總體噪聲級。吸聲是聲波在傳播過程中,遇到各類材料時,一部分聲能向材料內部傳播而產生能量轉移、轉換、或干涉疊加,從而使聲波的能量減弱,其直觀表現為聲級的下降,使噪聲值下降。不同材料有不同的吸聲系數,其吸聲效果也不同,吸聲量可用下列公式計算:

由于箱體采取自然進風、強制排風,在進、排風口產生孔洞,導致漏聲,即形成進氣噪聲區和排氣噪聲區。為防止噪聲從進、排風風道向外傳播,進、排風風口均須安裝消聲器。根據排風量和燃氣量,設計進風排氣消聲通道,保證在進、排風順暢的前提下(風速一般取5m/s左右為宜),達到所有需要的消聲效果。具

折板式阻消聲器利用聲波在吸聲材料中傳播時因受摩擦將聲能轉化為熱能而散發掉,并且由于拐角的存在使噪聲不能直接通過消聲通道,從而有效提高消聲效果,達到消聲的目的。阻性消聲器其具有良好的中高頻性能。另外在消聲器出口處加裝百葉窗避免雨水進入,對其實行有效保護。

因此設計進行消聲處理時遵循以上原則,在原有消聲器的基礎上再加一抗性消聲器形成兩級擴張式(抗性)消聲器,膨脹系數m=9。經實際測量可知,排氣噪聲(排氣管出口1m處減少了30dB(消聲器安裝前為108dB,安裝后為75dB以上,達到了預期目的。但是,采用消聲器會使排氣管中氣流阻力增大,降低柴油發電機組的有效功率,因此要加以注意。

在對康明斯KW機組進行噪聲處理時,由于機組已做防震處理,在此不再對機組的抗震問題進行處理。根據以上分析,箱體壁板采用2.0mm鋼板作為外殼,內附40mm巖棉作為吸聲材料,然后用1.0m穿孔板固定,使鋼板、巖棉和穿孔板形成一體以方便安裝;進、排氣口消聲器采用折板式阻性消聲器,折板由鋼板兩側各貼吸聲材料組合而成,且以穿孔板固定吸聲材料。

出風口由于噪聲較復雜且噪聲級高消聲器設計長為2000mm;內燃機排氣口由于噪聲級較高,為增大插入損失,在原有消聲器基礎上安裝一新抗性消聲器形成二級消聲器,有效降低排氣噪聲;箱體兩側安裝雙層門既保證了隔聲效果又方便設備維修。

為了降低柴油發電機組運行時的噪聲,綜合利用噪聲控制技術設計了機組用靜音箱。針對不同位置噪聲特點分別采用隔聲、吸聲和消聲等控制措施。在受尺寸限制的條件下,使噪聲降至75dB以下,達到了國家環境要求的標準。

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