静音箱式发电机组降噪系统的结构设计

降噪系统的结构设计 ,主要是解决通风条件和降低噪声之间的矛盾 ,在有限的空间条件下 ,最大限度地降低噪声 ,同时不影响机组标定功率的持续输出。低噪声柴油发电机组按噪声等级 ,通常分为标准防音型(机箱外 1 m76 ～ 83 dB) 和超级防音型 (机箱外 1 m60 ～75 dB) 。

低噪声柴油发电机组主要的噪声源来自于 :柴油机高速运转所产生的机械噪声、冷却机组所需空气进入和排出的空气噪声及油缸内燃烧爆炸所产生的排气噪声等。降低系统的噪声 ,主要是设计合理的结构和选择合适的降噪材料 ,通过隔声、吸声和消声等措施来实现。

(1) 机箱外进、排风口及其通道设计进、排风口及其通道 ,是低噪声柴油发电机组结构设计的重要环节 ,关系到噪声能否得到有效地控制 ,同时机组又能在合理的通风条件下安全正常运行。进风口通常置于发电机侧的端部 ,必要时也可以布置在其两侧或在两侧安排辅助进风口 ;排风口一般置于柴油机水箱侧的前上部或两侧。

进风口的有效通风面积应大于水箱的面积 ,确保不低于标准裸机运行所需的通风冷却条件 ,使机组不会降低额定输出功率并能正常运行 ,同时应将风速控制在适当的范围内 :标准防音型为 10 m/ s 以下 ;超级防音型为 6 m/ s 以下。风速增大 ,将可能产生二次噪声。

风速 = 柴油机自带风扇标称的风量÷进风口有效通风面积

进排风口如果采用百叶窗结构 ,应特别关注百叶的结构形状和摆角 ,最大限度地利用有限的窗口面积提高通风条件和降低风阻。

进排风通道通常采用吸音挡板或隔板结构 ,使空气的流动改变方向和延长与吸音材料的接触距离 ,从而提高降噪效果。对于超级防音型机组 ,必要时设计成多级或细长的专用通道 ,以使噪声得到更有效的控制。挡板或机箱壁与水箱应有足够的距离 ,减少风阻和空气倒流 ,使排风更为顺畅。进排风通道的结构设计有较强的技巧性 ,在有限的空间选择合理的位置和形状可以得到事半功倍的最佳效果。

(2) 隔声设计

噪声主要是通过空气传递的 ,所以隔声结构的设计 ,应力求最大限度地密闭 ,使各种噪声大部分控制在防音箱体内。尽量将吸音物料贴附在防音箱体面板上 ,减少噪声的穿透传播 ;门窗的边缘缝隙加垫橡胶封条 ,减少噪声的泄漏传播。

(3) 吸音设计

在防音箱体内及进排风通道铺设吸音材料 ,能够吸收大量的噪声 ,减弱噪声的传播 ;进排风通道越长 , 降噪效果越好 ,但会增加风阻 ,削弱通风条件 ,设计时应取得其平衡 ,在进排风通道设置合适的挡风板 ,可以更有效地控制噪声。最好能再通过试验获取最佳组合结构和参数。吸音材料一般采用玻璃纤维棉表面加冲孔板 ,也可用发泡海绵等材料 ,前者吸音和耐高温效果较好 ,后者制造工艺性稍强 ;超级防音型机组可以通过加厚吸音材料和延长进排风通道来实现 ,但机箱的体积也必需随之增大。

(4) 排气系统消声设计

排气噪声由于其频段较宽 ,通常需要采用工业型制。工业型消声器主要利用吸音材料减弱高频段的噪声 , 住宅型消声器主要是利用气体的干扰、压缩和扩张降低中低频段的噪声。消声器及其排气管和弯头 , 都会对柴油机的排气产生阻力 ,在结构设计时 ,要控制其背压在许可范围内 ,特别是排烟管需要加长时 ,更要进行严格地校核 ,避免输出功率下降 ,甚至机组无法正常运行。

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