1.概述
柴油發(fā)電機組工作時產(chǎn)生的噪聲約105dB(A),設備噪聲會通過建筑結構、通風風道等途徑影響大樓及周邊空間的聲環(huán)境,根據(jù)我們康明斯電力以往處理類似項目的經(jīng)驗,我們提出以下噪聲治理設計方案。
2.設計依據(jù)及資料
2.1 《中華人名共和國環(huán)境保護法》和《噪聲污染防治法》;
2.2 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB3096-93;
2.3 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB12348-1990;
2.4 《噪聲與振動控制工程手冊》機械工業(yè)出版社;
2.5 《建筑聲學設計手冊》中國建筑科學研究院建筑物理研究所;
2.6 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計標準》GBJ87-1985;
2.7 《環(huán)境工程手冊環(huán)境噪聲控制卷》高等教育出版社;
2.8 《噪聲控制學》科學出版社
3.設計原則
3.1 經(jīng)治理后風道外1米處周邊環(huán)境實現(xiàn)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB3096-1993,Ⅱ類區(qū)域要求,即周邊噪聲敏感區(qū)域白晝噪聲值≤55dB(A);機房門外1米處噪聲值≤65dB(A),達到國家低噪聲工作場所要求
3.2 采用成熟可靠、先進的處理措施,不影響原生產(chǎn)工藝;
3.3 設計選材質(zhì)量優(yōu)良,設備運行穩(wěn)定,布局合理美觀;
3.4 在達到設計要求基礎上盡量節(jié)省投資;
4. 噪聲聲源分析
柴油發(fā)電機噪聲源頻率較寬,主要由以下幾部分組成:空氣動力性噪聲,進氣噪聲、排氣噪聲和冷卻風扇噪聲;表面輻射噪聲,燃燒噪聲、機械噪聲和電磁噪聲。
其中燃燒噪聲取決于燃燒方式和燃燒速度,機械噪聲主要包括齒輪噪聲、供油泵噪聲、氣門機構噪聲、活塞敲擊噪聲等。
5. 治理措施
治理發(fā)電機組噪聲,必須針對不同發(fā)生部位,采用綜合治理措施。設計采用室內(nèi)吸隔聲,進出風口安裝消聲插片,并輔以康明斯專業(yè)隔聲門、通風換熱等的綜合治理措施:
5.1 通風散熱進、出風道吸聲
柴油發(fā)電機工作時要求有相當?shù)耐L散熱截面,因此在設計正常降噪的同時,必須考慮相應的通風散熱措施。因進排風通道面積設計要求較大,其消聲要求相當高。設計在進、出風道內(nèi)安裝吸聲尖劈,保證通風散熱要求的同時防止室內(nèi)噪聲通過風道外泄。進出風口設置細紋鋼質(zhì)網(wǎng),阻擋蚊蟲、雜質(zhì)進入風道同時對進、排風不會產(chǎn)生負面影響。
在進風通道內(nèi)加裝消聲吸聲片;
P:通道截面周長 S:通道截面積 L:通道縱深消聲器設計消聲量進風口為35分貝,排風口為25dB以上。
5.2 煙塵排氣噪聲消聲
柴油發(fā)電機排氣噪聲高達105dB(A),機組自帶消聲器可降低部分噪聲,但不能達到排放值的標準,在不增加柴油機背壓的情況下,需將排煙管末端插入磚體排風道內(nèi),利用排風道內(nèi)的吸聲板塊達到良好的消聲效果,油煙也得到大風量的稀釋,在排口處沒有油煙霧的感觀。
同時由于柴油發(fā)電機排氣溫度高,運行時向室內(nèi)輻射大量熱量;在機組停機后,排氣管內(nèi)溫度降低、管壁上容易出現(xiàn)結露現(xiàn)象,對機組安全造成影響。所以必須對柴油發(fā)電機排氣管道進行隔熱保溫處理。
5.3 室內(nèi)墻面及吊頂吸聲
為了提高整個柴油發(fā)電機房的隔聲量,在機房室內(nèi)四周墻面及頂部裝設吸聲體,降低室內(nèi)混響噪聲,使聲功率得到降低而達到良好的隔聲效果。吸聲材料采用離心玻璃棉,厚50mm,密度48 kg/m3,導熱系數(shù) 0.03w/m2.K, 最高使用溫度450-550℃。
護面材料采用表面噴塑的鋁合金穿孔板,孔徑φ=2mm,穿孔率P=25%,吸聲體固定用輕鋼龍骨及鋁合金型材制作骨架。整個吸聲體剛性好,挺括平直,外形美觀,具有一定的裝飾效果。結構吸聲系數(shù)a=0.7,具有較好的耐蝕、吸聲、防潮、絕熱阻燃性能及裝飾效果。
經(jīng)吸聲處理后,該房間吸聲系數(shù)上升為a2=0.6,而處理前的一般磚墻抹灰平均吸聲系數(shù)僅為a1=0.04,所以機房室內(nèi)聲壓值降低:△L=10lg=11.8dB(A)
5.4 隔聲門
將門改為隔聲門,隔聲門采用各種標準隔聲、吸聲元件裝配而成:優(yōu)質(zhì)冷卻板作護面板、中間夾層吸聲材料采用優(yōu)質(zhì)離心玻璃棉,吸聲系數(shù)大于0.8,門和門框間用棉氈聯(lián)接,以保證隔聲效果。整個門具有設計合理外型美觀、防潮、絕熱、防火阻燃性能及裝飾效果好、隔聲性能好等優(yōu)點。
室內(nèi)外噪聲衰減量的計算:
TL:傳聲損失 τ:透聲系數(shù)
根據(jù)上式噪聲的實際衰減量除取決于隔聲結構和材料的隔聲量外,與隔聲間內(nèi)壁材料的吸聲系數(shù)和透聲系數(shù)有關,其表達式為:
TL實=TL+10lga
TL實:室內(nèi)外噪聲衰減量dB
TL:隔聲材料的理論隔聲量dB
a:室內(nèi)表面平均吸聲系數(shù)
若機房采用240mm磚墻(抹灰)結構,
240mm抹灰磚墻面密度480kg/m2,各頻段平均隔聲量≥43dB(A)。
厚 度(mm) |
體積密度(kg/m2) |
隔聲量dB |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||
240 |
480 |
39 |
42 |
44 |
47 |
56 |
52 |
厚 度(mm) |
體積密度(kg/m3) |
頻率(Hz)的吸聲系數(shù) |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||
50 |
48 |
0.91 |
1..05 |
1.06 |
1.17 |
1.05 |
1.18 |
厚 度(mm) |
面密度(kg/m2) |
頻率(Hz)的隔聲量(dB) |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||
2 |
15.6 |
21 |
36 |
29 |
34 |
42 |
45 |
如不作吸聲處理墻面和門、窗平均吸聲系數(shù)低于a=0.01,則:
TL實≤43+10lg0.01=43-20=23dB
由于門的漏聲,實際測量隔聲量<17dB(A)。
通過采取吸聲、隔聲結構,以及更換為隔聲門等多種措施后,可將室內(nèi)平均吸聲系數(shù)提高到0.35,則:
TL實=43+10lg0.35=38.4dB
理論可達到38dB的降噪值,實際可實現(xiàn)隔聲30dB(A)以上的要求。
5.5 柴油機減振處理
柴油機基座安裝福州樂信減振器,減少振動及噪聲,并且一定程度上解決由于設備振動而引起設備損傷等問題。