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静音型发电机组振动和噪声影响评价

发布日期:2022-03-30  查看次数:

  静音柴油发电机作为一项重要的装备,已广泛运用于平常生产、生活当中,涉及农业、工业、军事等多个领域。户外型静音发电机是动力机器的一种,其在运转当中可能会带来一些负面用途。首先,全密封静音发电机运转时会发生一定的振动,振动会用途于低噪声柴油发电机基础,如果带隔音罩发电机设计、生产或装配错误就会对室外型静音发电机基本造成损坏,这样的不佳结果又会导致隔音箱发电机使用寿命的降低,为了减小和防止该种事件的出现,我国出台了强制性的规范来指导动力机器基本的设计;其次,封闭式静音发电机运转产生的振动通过基本也会传递到户外型静音发电机室的地面或者其他位置,地面震动可能会引起周围作业人员疲劳或者身体不适;最后,安静型发电机的运转会带来高强噪音,它不仅会磨耗操作人员的听觉器官,致使各种疾病,减少劳动生产率,而且会造成周围环境的噪音污染。预判移动式静音发电机运行产生的震动和噪声是否满足要求,就需要进行测量和评价陈说。

  本文针对某一降噪型发电机室,对低噪声发电机基础的振动值、封闭式静音发电机室地面的振动值,以及隔音箱发电机室的噪声值进行测量,综合详述移动式发电机室的震动和噪声环境,对其影响进行合理地评价。

  

  所测量的集装箱发电机从下到上依次为混凝土基础,混凝土基础上部署隔振器,而隔振器与放置预制舱式静音发电机的钢制底座相连,那么该低噪声柴油发电机已进行了基本隔振。参照国家标准《往复式预制舱式静音发电机驱动的交流发电机组第9 部分:机械震动的测量和评价》(GB/T 2820.9-2002)、《建筑工程容许震动标准》(GB 50868-2013)、《机械震动与冲击 建筑物的振动 振动测量及其对建筑物影响的评价和指南》(GB/T 14124-2009)的规定和对策等,对室外型静音发电机运转时,基本的震动值进行测量,钢制底座需满足隔振基本的振动容许值要求。对于钢制底座,测量点分别布局在钢制底座长方体上表面的中心位置及上表面长方形的四边中点处,共计5 个测点,使用速度探头进行测量,测量时长1min。由于全密封静音发电机采用了基础隔振,放置静音柴油发电机的钢制底座的震动更接近于带隔音罩发电机自身的震动[5],可以参照国家标准《往复式移动式静音发电机驱动的交流发电机组 第9 部分:机械振动的测量和评价》(GB/T 2820.9-2002)的要求来进行评价,也可以参照国家现行标准《建筑工程容许震动标准》(GB 50868-2013)对发电机组隔振基本的具体要求来进行评价,后者比前者的要求严格,故而本文参照后者来评价隔振基础的振动值。

  对于静音柴油发电机室地面的振动值,具体是移动式静音发电机运转时会对进入或者作业在带隔音罩发电机室的人员引起全身震动,根据全身振动用途可将震动控制界限分为舒适性界限和疲劳-工效降低界限。评价地面震动的标准本文采用建筑物内人体舒适性和疲劳-工效降低的容许振动值,具体参照国家标准《建筑工程容许振动标准》(GB 50868-2013)、《机械振动与冲击 人体暴露于全身震动的评价 第1 部分:一般要求》(GB/T 13441.1-2007)、《机械震动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第2 部分:建筑物内的振动(1Hz ~80Hz)》(GB/T 13441.2-2008),测量点分别布置在移动式发电机室地面的中心,带隔音罩发电机周围的地面处,以及进入室外型静音发电机室的门口地面上,共计5 个测点,每个测点测量时长为1min。

  对于安静型发电机室的噪声值测量和评价,参照国家标准《声环境品质标准》(GB 3096-2008)、《工业企业厂界环境噪声排放要求》(GB 12348-2008)、《建筑工程容许震动标准》(GB 50868-2013)、《中小容量户外型静音发电机噪声限值》(GB 14097-1993)来进行。主要测点部署在低噪声发电机室内,以及降噪型发电机室的室外门口处。移动式静音发电机室的隔音门存在开启和关闭两种状态,因此,比较隔音门开启关闭状态下对噪音的影响。房间内噪音测量时,由于低噪音发电机组是室外型静音发电机室最主要和最大的噪音源,于是室内测点设在静音发电机组周围距任一反射面至少1m、距地面1.2m 处;室外门口测量时,测点距离关闭状态的挂车电站式发电机室隔音门2m、距地面1.2m 处。噪声测试共计4 个测点,每个测点测量时长1min。

  对于撬装发电机隔振基础的震动值,即钢制底座的振动值,通过仪器可以直接获得其振动速度峰值。对于静音发电机室的噪音值,也可直接通过声级计直接读取,非常简便。

  对于全密封静音发电机室地面的振动值,通过仪器测得1/3 倍频程的震动加转速有效值,然后通过式(1)和式(2)进行数据浅谈,获得振动计权加载度级,从而评估地面振动值是否满足建筑物内人体舒适性和疲劳-工效减小的容许振动值。

  式中,VL 为震动计权加转速级;VALi为震动加转速级,计算公式见式(2);ji为计权因子,分为竖向振动计权因子和水平向震动计权因子,可参照文献[3][4][5]选购,详细数值见表1。

  式中,ai为振动加转速高效值;ao为基准加转速,取值为10-6m/s。通过仪器测得各测点1/3 倍频程中心频率对应的振动加转速高效值,然后应用式(2)进行振动加载度级的切换清除,得出低噪声发电机室地面震动的加转速级如表2 ~表6 所示。

  通过测试仪器获得低噪音发电机钢制底座震动转速峰值如表7 所示,根据前文的评价办法,《建筑工程容许振动标准》(GB 50868-2013)给出隔振基础的容许震动转速峰值为20.0mm/s,表7 中竖直向速度峰值和水平向速度峰值并不是发生在同一时刻,为了简化评价,假使竖直向和水平向的速度峰值产生在同一时刻,那么各测点的最大振动速度峰值分别为17.3mm/s、15.1mm/s、19.9mm/s、19.8mm/s、17.6mm/s,都小于隔振基本的容许振动转速峰值20.0mm/s,由此可以看出隔音箱发电机组的隔振基本满足振动要求。

  把参数简述得到的各测点震动加转速级,如表2 ~表6 所示,代入公式(1),计算得到地面震动计权加转速级,如表8 所示。集装箱发电机室属于生产操作区,根据前文评价步骤,暴露时长1min 的生产操作区容许振动计权加转速级分别为:舒适性降低界限,竖向为121db,水平向为116db;疲劳-工效降低界限,竖向为130db,水平向为126db。上述容许震动计权加转速级与表8 中的数值进行比较,不难看出低噪音发电机室室内地面振动满足振动要求。

  通过仪器测得的各种工况的等效噪音值如表9 所示。首先,根据《声环境品质标准》(GB 3096-2008)和《工业企业厂界环境噪音排放法规》(GB 12348-2008)中声环境功能区的划分依据,移动式发电机室外走廊区域可被认为是3 类声环境功能区,该类区域的等效噪声限值下限为55db。从表9 可以看出,集装箱发电机室的隔音门在开启时,门外走廊处噪音值是79.6db;隔音门关闭时,门外走廊处噪声值是41.4db,近似达到了0 类声环境功能区的要求。说明柴油发电室的隔音门使得噪声值有很大幅度的下降,集装箱发电机使得该区域的噪音值达到噪音限值要求。其次,由表9 可以看出,低噪声发电机室内噪音值可达到106.5db,该静音发电机组为风冷发电机组,也并没有超过《中小功率预制舱式静音发电机噪音限值》(GB 14097-1993)对该规格降噪型发电机噪声限值为107db的要求,况且柴油发电室的噪声值是所有噪声源共同作用的结果,往往要比全密封静音发电机单独产生的噪音值要大。最后,建议静音发电机组操作人员佩戴噪声防护用品,在静音发电机组开启运行正常后,马上关闭隔音门离开方舱式静音发电机室,可在移动式静音发电机值班室定时验查静音柴油发电机的运行情形。通过上述叙谈,带隔音罩发电机室的噪音排放满足相关标准要求。

  通过制定低噪声发电机室的测量和评价手段,移动发电机组经过现场测量、参数消除和浅谈,采用相关技术数据对安静型发电机室的震动和噪声环境进行了评价,具体结论如下:

  (1)采用震动转速峰值对带隔音罩发电机组的隔振基本振动值进行了评价,隔振基础的测量值均小于容许值,满足振动要求;

  (2)从人体全身震动的舒适性界限和疲劳-工效减少界限出发,采用计权震动加转速级对方舱式静音发电机室的地面振动进行了评价,地面振动满足要求;

  (3)采用等效噪音值对预制舱式静音发电机室的噪音环境进行了评价,噪音排放规范满足要求;方舱式静音发电机室的隔音门对噪声值得影响较大,隔音效果明显。

静音型发电机组振动和噪声影响评价


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