車(chē)載柴油發(fā)電機組噪音怎么解決
然而由于受到體積、重量、熱工性能和改裝工藝的限制,其整車(chē)噪聲控制的難度甚大。我公司研究針對依維柯車(chē)載125KW柴油發(fā)電機組的噪聲特點(diǎn)和使用要求,對總體布局、進(jìn)排風(fēng)消聲通道、排煙消聲系統以及車(chē)體的隔聲、隔振結構進(jìn)行了系統研究和全面優(yōu)化設計。在確保車(chē)輛外形及駕駛操控符合交管部門(mén)規范、使用、維護和熱工性能滿(mǎn)足正常發(fā)電工藝要求的前提下,使整車(chē)噪聲得到了有效的控制,實(shí)現了整車(chē)降噪結構的緊湊、高效和輕量化。
隨著(zhù)經(jīng)濟建設發(fā)展與裝備技術(shù)進(jìn)步,移動(dòng)式柴油發(fā)電車(chē)(或稱(chēng)車(chē)載柴油發(fā)電機組)已成為各種臨時(shí)施工場(chǎng)所以及影視行業(yè)外景拍攝的常用或必備移動(dòng)能源裝置,為作業(yè)現場(chǎng)提供了便利的電源供應。但其同時(shí)也是噪聲影響突出的環(huán)境污染源。無(wú)論從聲環(huán)境保護或是影視行業(yè)現場(chǎng)錄音效果的要求出發(fā),都必需對移動(dòng)式柴油發(fā)電機組進(jìn)行有效的降噪處理。
1.車(chē)載柴油發(fā)電機組的基本布局和主要參數
柴油發(fā)電機組由康明斯發(fā)動(dòng)機和韓國大宇發(fā)電機組成,額定功率為100KW、轉速1500、冷卻風(fēng)扇流量為18000 r/n,機組長(cháng)1950、寬度800,機組底部為油箱;電球翻分高1050、發(fā)動(dòng)機部分高1400。運載汽車(chē)牙用17座小型依維柯車(chē)改裝,車(chē)內可用空值為:長(cháng)3650,高1800,車(chē)箱底部寬1750,中部寬1800、頂部寬1330。柴油發(fā)電機組胭向安裝在依維柯車(chē)箱內,發(fā)電機向前,發(fā)司機及風(fēng)扇和水箱向后。機組重量為1600kgo機組噪聲為98dB (A).
2發(fā)電機組主要噪聲源的產(chǎn)生
機理與傳播分析
柴油發(fā)電機組的主要噪聲源是內燃機爾排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲、燃熾噪聲,以及內燃機和發(fā)電機、勵磁機等的和械噪聲和電磁噪聲……111.
2.1燃燒噪聲
當內燃機汽缸燃燒室內被壓縮的可燃指合氣爆燃時(shí),不僅放出大量的熱能和動(dòng)能柞功,也同時(shí)產(chǎn)生高強度的燃燒噪聲。該噪聲一方面通過(guò)發(fā)動(dòng)機殼體向外輻射結構噪聲,一方面通過(guò)排汽通道對外輻射排汽噪聲。
2.2排氣噪聲
內燃機工作時(shí),氣缸內的高溫高壓廢自隨排氣口間斷開(kāi)閉周期性地噴射到排氣借內,排氣管口排出高溫高速的脈動(dòng)氣流,注此產(chǎn)生周期性的排氣噪聲。排氣噪聲是內焦機最主要的聲源,對大多數中小功率內燃韌而言,其直接排放的噪聲頻譜范圍甚寬,呼高頻較為突出,噪聲級高達110-125dB(A);
原機大多配置小型抗性消聲器,其排放噪聲呈中低頻為主的寬頻帶特性,噪聲級高i}
100-110dB(A),峰值一般為63 ^-250Hz o
排氣噪聲的主要頻率f (Hz)可按下式估算:
;,,2Kn式中K—發(fā)動(dòng)機的氣缸數;
n—發(fā)動(dòng)機每分鐘轉速(r/min) ;
T—發(fā)動(dòng)機的沖程數。
內燃機排氣噪聲的強度與發(fā)動(dòng)機的功率、轉速等因素有關(guān),并隨發(fā)動(dòng)機的轉速及負荷的變化而變化。一般柴油機排氣噪聲的總聲壓級(dB)可用下式近似估算:
Lp 121gN+30 lgn -9
式中n—柴油機主軸轉速(r/min) ;
N—柴油機功率(W)o
2.3進(jìn)氣噪聲
對于非增壓柴油機和汽油機,進(jìn)氣噪聲比排氣噪聲低,接近內燃機運動(dòng)部件產(chǎn)生的機械噪聲水平。對于有增壓器的大型柴油發(fā)電機組,增壓器產(chǎn)生強烈的高頻噪聲。增壓器吸氣時(shí)產(chǎn)生的氣流脈動(dòng)基頻噪聲及其各次諧波噪聲與進(jìn)氣管口空氣的強烈渦流噪聲盛加,最高可達130M左右。
2.4風(fēng)扇噪聲
大多數中小功率內燃機采用直接風(fēng)冷水箱,其風(fēng)扇噪聲是整機環(huán)境影響的重要組成部分。風(fēng)扇噪聲主要是由旋轉的葉片周期性地擾動(dòng)空氣質(zhì)點(diǎn),引起空氣的壓力脈動(dòng)而產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲。當內燃機的進(jìn)排氣管安裝消聲器后,用于冷卻循環(huán)水的風(fēng)扇便成為最為突出的噪聲源。風(fēng)扇噪聲一般可達1 OOdB (A)左右。
2.5機械噪聲
內燃機的機械噪聲是發(fā)動(dòng)機運動(dòng)部件,例如活塞、連桿、氣門(mén)等零件的上下運動(dòng),曲軸、齒輪組旋轉運動(dòng)而產(chǎn)生的。
2.6電磁噪聲
發(fā)電機的轉子在電磁場(chǎng)中高速旋轉產(chǎn)生電磁噪聲。
上述噪聲源在有限的車(chē)載空間內經(jīng)多重反射、疊加而強化,輻射出甚為強烈的車(chē)外噪聲;而其中以通風(fēng)噪聲和排煙噪聲最為突出。改造前現場(chǎng)實(shí)測,該車(chē)載柴油發(fā)電機組在額定工況下未裝排汽消聲器時(shí)整車(chē)噪聲達到98dBA;安裝簡(jiǎn)易排汽消聲器后整車(chē)噪聲達到的90-95dBA (1米處聲壓級),其聲壓4.3車(chē)體隔聲處理 原有車(chē)身的隔聲量不能滿(mǎn)足整機降噪要求,必須對車(chē)身的吸聲隔聲重新設計。將車(chē)身兩側和頂部的內裝飾板拆除,更換為2mm的鍍鋅鋼板,在鍍鋅鋼板的表面粘一層3mm的阻尼橡膠板,在橡膠板外面設l00mm的吸聲層,以減少車(chē)箱內的混響聲。為了可靠監控發(fā)電機組的運行情況,在車(chē)箱前面設計采用6mm的透明PC耐力隔聲板,將控制箱安裝在PC板的外面,便于工作人員操作。
透明PC隔聲板還設有檢修隔聲門(mén),以對發(fā)電機組進(jìn)行日常保養和維護。
4.4排煙消聲降噪
為有效降低整車(chē)聲源中最為突出的發(fā)電機組排汽噪聲,充分利用車(chē)內有限空間,在排煙管路上重新設計了兩節排煙消聲器,第一節消聲器設在發(fā)動(dòng)機的上方,水平向后、經(jīng)過(guò)兩個(gè)彎頭后向下,再串接設在排風(fēng)消聲器的下方的第二節排煙消聲器,使內燃機組的排氣噪聲達到了整車(chē)降噪的匹配設計要求。
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