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160KW柴油发电机组降噪设计方案

详细描述

160KW柴油发电机组降噪设计方案

现有一台自备用160KW柴油发电机房位于大楼一层,属国标GB3096-1993规定的城市噪声控制Ⅱ类区域。160KW柴油发电机组在工作时产生强烈的约105dB(A)的噪声,污染了大楼及周边环境,根据业主提出治理要求及柴油机组的运行状况拟出以下噪声治理设计方案。

1. 设计依据及资料

1.1 《城市区域环境噪声标准》GB3096-1993;

1.2 《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990;

1.3 《噪声与振动控制工程手册》机械工业出版社;

1.4 《建筑声学设计手册》中国建筑科学研究院建筑物理研究所;

1.5 《工业企业噪声控制设计标准》GBJ87-1985;

1.6 《环境工程手册环境噪声控制卷》高等教育出版社;

1.7 《噪声控制学》科学出版社;

1.8  多年进行噪声治理工程积累的经验。

2. 设计原则

2.1 经治理后机房外7米处周边环境实现《城市区域环境噪声标准》GB3096-1993,Ⅱ类区域要求,即周边噪声敏感区域白昼噪声值≤75dB(A);

2.2 采用成熟可靠、先进的处理措施,不影响原生产工艺;

2.3 设计选材质量优良,设备运行稳定,布局合理美观;

2.4 在达到设计要求基础上尽量节省投资;

2.5 所用设备材料无二次污染,对人体无危害。

3. 噪声声源分析

柴油发电机噪声源频率较宽,主要由以下几部分组成:空气动力性噪声,包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声;表面辐射噪声,包括燃烧噪声、机械噪声和电磁噪声。

其中燃烧噪声取决于燃烧方式和燃烧速度,机械噪声主要包括齿轮噪声、供油泵噪声、气门机构噪声、活塞敲击噪声等。

4. 治理措施

治理发电机组噪声,必须针对不同发生部位,采用综合治理措施。设计采用室内吸声,进出风口消声,并辅以门隔声、通风换热等的综合治理措施:

4.1 通风散热进、出风道吸声

160KW的柴油发电机工作时要求有相当的通风散热截面,因此在设计正常降噪的同时,必须考虑相应的通风散热措施。因进排风通道面积设计要求较大,其消声要求相当高。设计在进、出风道内安装吸声尖劈,保证通风散热要求的同时防止室内噪声通过风道外泄。进出风口设置细纹钢质网,阻挡蚊虫、杂质进入风道同时对进、排风不会产生负面影响。

在进风通道内加装消声吸声片;由于现场条件进风不具备修建风井的情况,也可采用进风消声器代替,其消声量均为:

:消声量       :吸声系数

P:通道截面周长    S:通道截面积     L:通道纵深

消声器设计消声量25dB以上。

4.2 排气噪声消声

柴油发电机排气噪声高达100dB(A),机组自带消声器可降低部分噪声,但不能达到排放值的标准,在不增加油机背压的情况下,需将排烟管末端插入砖体排风道内,利用排风道内的吸声板块达到良好的消声效果,油烟也得到大风量的稀释,在排口处没有油烟雾的感观。

同时由于柴油发电机排气温度高,运行时向室内辐射大量热量;在机组停机后,排气管内温度降低、管壁上容易出现结露现象,对机组安全造成影响。所以必须对柴油发电机排气管道进行隔热保温处理。

4.3 排风口软连接

柴油发电机运行时会产生振动,机组已经配备有隔振器和隔振台架,降低了振动通过地面的传播。排风口与排风烟道连接,振动会通过硬性的连接传播到风道四周的墙体,鉴于此,设计使用帆布缝制的软性连接,避免振动的传递。

4.4 室内墙面及吊顶吸声

为了提高整个柴油发电机房的隔声量,在机房室内四周墙面及顶部装设吸声体,降低室内混响噪声,使声功率得到降低而达到良好的隔声效果。吸声材料采用离心玻璃棉,厚50mm,密度32 kg/m3,导热系数 0.03w/m2.K, 最高使用温度450-550℃。

护面材料采用表面喷塑的铝合金穿孔板,孔径φ=3mm,穿孔率P=25%,吸声体固定用角钢及铝合金型材制作骨架。整个吸声体刚性好,挺括平直,外形美观,具有一定的装饰效果。结构吸声系数a=0.7,具有较好的耐蚀、吸声、防潮、绝热阻燃性能及装饰效果。

经吸声处理后,该房间吸声系数上升为a2=0.6,而处理前的一般砖墙抹灰平均吸声系数仅为a1=0.04,所以机房室内声压值降低:

△L=10lg=11.8dB(A)

4.5 隔声闸门

将大门更换为双层隔声闸门,隔声门采用各种标准隔声、吸声元件装配而成:优质冷却板作护面板、中间夹层吸声材料采用优质离心玻璃棉,吸声系数大于0.8,门和门框间用棉毡联接,以保证隔声效果。整个门具有设计合理外型美观、防潮、绝热、防火阻燃性能及装饰效果好、隔声性能好等优点。

室内外噪声衰减量的计算:

TL:传声损失

τ:透声系数

根据上式噪声的实际衰减量除取决于隔声结构和材料的隔声量外,与隔声间内壁材料的吸声系数和透声系数有关,其表达式为:

TL=TL+10lga

TL:室内外噪声衰减量dB

TL:隔声材料的理论隔声量dB

a:室内表面平均吸声系数

机房、控制室及休息室均采用240mm砖墙(抹灰)结构,

240mm抹灰砖墙面密度480kg/m2,各频段平均隔声量≥43dB(A)。

厚 度(mm)

体积密度(kg/m2

隔声量dB

125

250

500

1000

2000

4000

240

480

39

42

44

47

56

52

如不作吸声处理墙面和门、窗平均吸声系数低于a=0.01,则:

TL≤43+10lg0.01=43-20=23dB

由于门的漏声,实际测量隔声量<17dB(A)。

通过采取吸声、隔声结构,以及更换为隔声门等多种措施后,可将室内平均吸声系数提高到0.35,则:

TL=43+10lg0.35=38.4dB

理论可达到38dB的降噪值,实际可实现隔声30dB(A)以上的要求。

4.6 吸声材料的选用

吸声效果与选用的材料密切相关,吸声材料的选择以满足提高系统构件的吸声量,达到设计所需吸声量为目标。

吸声材料选用防水离心玻璃棉毡,其性能参数如下:

厚 度(mm)

体积密度(kg/m3

频率(Hz)的吸声系数

125

250

500

1000

2000

4000

50

32

0.81

1.18

1.25

1.13

1.06

1.02

选用Q235钢板作为吸声板块边框和面板,其隔声性能参数如下:

厚 度(mm)

面密度(kg/m2

频率(Hz)的隔声量(dB)

125

250

500

1000

2000

4000

2

15.6

21

36

29

34

42

45

隔声材料选用5mm木质纤维板为吸声板块中间隔声板,其隔声性能如下:

厚 度(mm)

面密度(kg/m3

频率(Hz)的隔声量(dB)

125

250

500

1000

2000

4000

5

5.1

21

21

23

27

33

36

4.7 储油间

由于发电机房未设置专门的储油间,所以此项未做处理。

4.8 室内照明

发电机房室内照明及应急照明需采用防爆设计,用户自行负责。

5. 治理目标

综上所述,采取切实有效的吸声、消声、隔声、通风等综合措施后,柴油发电机房内的噪声污染能得到有效控制,达到:《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990,Ⅱ类区域要求,即昼间厂界1m处噪声值≤65dB(A)。并在周边环境实现《城市区域环境噪声标准》GB3096-1993,Ⅱ类区域要求,即周边噪声敏感区域白昼噪声值≤65dB(A)。

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