При работе дизельная генераторная установка обычно создает шум на уровне 95~110dB(A). Рабочий шум генераторной установки оказывает серьезное воздействие на окружающую среду, поэтому его необходимо контролировать. Низкошумная генераторная установка в основном состоит из стандартной генераторной установки, шумоизолирующего кожуха, устройств снижения шума на притоке и вытяжке воздуха и системы снижения шума выхлопа. За счет устройства звукоизоляционного и звукопоглощающего слоя в кожухе, обработки приточных и вытяжных каналов и применения комбинации диссипативного и реактивного глушителей для выхлопа можно соответственно снижать высокочастотный и низкочастотный шум.

1. Контроль шума выхлопа

(1) Основные причины возникновения шума выхлопа

Шум выхлопа является основной составляющей шума двигателя. Обычно он на 10~15dB(A) выше шума самого двигателя. Шум выхлопа - это часть шума двигателя с наибольшей энергией и наиболее сложным составом. Его основной частотой является частота вспышек двигателя, и в спектре шума выхлопа обычно проявляются основная частота и ее высшие гармоники.

Основные составляющие шума выхлопа следующие:

1) Периодический шум выхлопа: частота низкочастотного пульсационного шума, вызванного выхлопом, обычно составляет 63~125Hz, а уровень шума достигает 105~125dB(A).

2) Резонансный шум газового столба в выхлопном трубопроводе.

3) Резонансный шум цилиндра.

4) Струйный шум, возникающий при прохождении высокоскоростного потока через кольцевой зазор выпускного клапана и извилистые трубопроводы.

5) Вихревой шум, а также регенерированный шум в выхлопной системе под воздействием волн давления в трубопроводе формируют непрерывный высокочастотный спектр шума с частотами выше 1000Hz. С увеличением скорости потока частота заметно возрастает.

(2) Методы контроля шума выхлопа

Глушители являются основным способом контроля шума выхлопа. Правильный подбор глушителя (или комбинации глушителей) позволяет снизить шум выхлопа более чем на 30~40dB(A). По принципу шумоподавления глушители можно разделить на две основные категории: диссипативные и реактивные глушители:

1) Диссипативный глушитель

Диссипативный глушитель использует пористые звукопоглощающие материалы, расположенные определенным образом внутри канала. Когда воздушный поток проходит через такой глушитель, звуковые волны вызывают колебания воздуха и тонких волокон в порах звукопоглощающего материала. За счет трения и вязкостного сопротивления звуковая энергия преобразуется в тепло и поглощается, обеспечивая снижение шума.

2) Реактивный глушитель

Реактивный глушитель использует соответствующую комбинацию трубопроводов различной формы и резонаторных камер. За счет отражения и интерференции, вызванных несоответствием акустического сопротивления при изменении сечения и формы труб, достигается ослабление шума. Эффект шумоподавления зависит от формы, размеров и конструкции трубопровода. Как правило, такой глушитель обладает выраженной избирательностью и подходит для подавления узкополосного шума, а также шума низких и средних частот.

Обычно комбинация гофрированного виброизолирующего компенсатора, диссипативного глушителя и реактивного глушителя эффективно прерывает распространение вибрации и шума выхлопа.

2. Контроль механического шума и шума сгорания

(1) Причины возникновения механического шума и шума сгорания

1) Механический шум

Механический шум в основном возникает из-за вибрации и взаимных ударов, вызванных периодическими изменениями газового давления и инерционных сил, действующих на движущиеся детали двигателя во время работы. Он включает шум поршнево-кривошипно-шатунного механизма (в основном высокочастотный), шум газораспределительного механизма (в основном в диапазоне низких и средних частот), шум передаточных шестерен (со сплошным широким спектром), а также механическую вибрацию и шум, вызванные неуравновешенными инерционными силами.

2) Шум сгорания

Шум сгорания - это структурная вибрация и шум, возникающие в процессе сгорания. Уровень звукового давления шума сгорания внутри цилиндра, особенно в низкочастотной области, очень высок. Однако большинство деталей двигателя обладает высокой жесткостью, а их собственные частоты в основном находятся в средне- и высокочастотной области. Из-за несоответствия частотной характеристики при передаче звуковых волн очень высокие пиковые уровни давления в цилиндре в низкочастотной области передаются плохо, тогда как уровни давления цилиндра в средне- и высокочастотной областях передаются сравнительно легче.

(2) Методы контроля механического шума и шума сгорания

1) Виброизоляция

Для виброизоляции генераторной установки обычно применяются высокоэффективные резиновые виброизолирующие опоры. После проведения виброизоляции вибрация поверхности установки эффективно отсекается.

2) Шумоподавляющая обработка

Шумоподавляющая обработка выполняется на пути распространения шума, чтобы уменьшить излучение от источника во внешнюю среду. Для машинных помещений с жесткими требованиями к шумовым показателям внутри помещения также необходимо применять эффективные звукопоглощающие материалы, чтобы шум ослаблялся более эффективно и повышалась общая эффективность шумоподавления в машинном зале.

3. Контроль шума вентилятора охлаждения и вытяжного канала

Шум вентилятора состоит из вращательного шума и вихревого шума. Вращательный шум возникает из-за периодических возмущений, создаваемых при рассечении воздушного потока вращающимися лопастями вентилятора. Вихревой шум появляется при отрыве потока на профиле вращающихся лопастей, когда из-за вязкости газа поток срывается или распадается на ряд вихревых струй, излучая нестационарный шум потока. Вытяжной канал напрямую сообщается с внешней средой, скорость воздуха в нем велика, поэтому шум воздушного потока, шум вентилятора и механический шум излучаются наружу через этот канал.

Основным средством контроля шума вентилятора и вытяжного канала является проектирование эффективного звукопоглощающего вытяжного тракта. Такой тракт может состоять из направляющего воздуховода и вытяжного шумопоглощающего короба либо из направляющего воздуховода и одной или нескольких групп звукопоглощающих перегородок. Принцип работы вытяжного шумопоглощающего короба аналогичен диссипативному глушителю. Повысить эффект звукопоглощения можно заменой звукопоглощающего материала (изменением коэффициента звукопоглощения), а также изменением толщины материала, длины и ширины вытяжного канала и других параметров. При проектировании звукопоглощающего вытяжного тракта необходимо уделять особое внимание тому, чтобы эффективная площадь выпускного отверстия удовлетворяла требованиям по отводу тепла от генераторной установки, иначе увеличение сопротивления на выходе приведет к росту шума и остановке установки из-за высокой температуры охлаждающей жидкости.

4. Контроль шума впуска

Генераторная установка работает в закрытом машинном помещении. В широком смысле впускная система включает канал подачи свежего воздуха к генераторной установке и систему впуска двигателя. Как и вытяжной канал, приточный канал напрямую сообщается с внешней средой, скорость воздуха в нем велика, поэтому шум потока воздуха и шум работы генераторной установки излучаются наружу через приточный канал. Шум системы впуска двигателя формируется пульсациями давления, возникающими при периодическом открытии и закрытии впускных клапанов, и его частота обычно находится в низкочастотном диапазоне ниже 500Hz.

Для двигателей с турбонаддувом, поскольку скорость вращения турбокомпрессора очень высока, шум впуска у них заметно выше, чем у атмосферных двигателей. Шум компрессора турбокомпрессора состоит из вращательного шума, создаваемого периодическим воздействием лопаток на воздух, и вихревого шума, формируемого высокоскоростным потоком. Это непрерывный высокочастотный шум, основная энергия которого обычно распределена в диапазоне 500Hz~10kHz.

Воздушный фильтр, установленный на дизельной генераторной установке, сам по себе обладает определенным шумоподавляющим эффектом. С учетом того, что шум впуска относительно невелик, система впуска двигателя обычно не подвергается специальной обработке. Однако для приточного канала генераторной установки необходимо применять комплексный контроль, включая проектирование воздуховода и подбор звукоизоляционных материалов. Основной подход таков:

1) Чистая площадь приточного отверстия должна соответствовать проектным требованиям, чтобы обеспечить достаточный приток свежего воздуха для системы впуска двигателя и системы охлаждения генераторной установки.

2) Приточный канал должен проходить акустическую обработку; обычно используется комбинация приточных жалюзи, направляющего воздуховода и шумопоглощающих перегородок. При наличии достаточного пространства также может применяться сочетание приточных жалюзи и шумопоглощающего короба.

• Папярэдняя: Как обслуживать и поддерживать···
• далей:Что лучше: открытая или бесшум···