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160KW柴油發電機組降噪設計方案

詳細描述

160KW柴油發電機組降噪設計方案

現有一臺自備用160KW柴油發電機房位于大樓一層,屬國標GB3096-1993規定的城市噪聲控制Ⅱ類區域。160KW柴油發電機組在工作時產生強烈的約105dB(A)的噪聲,污染了大樓及周邊環境,根據業主提出治理要求及柴油機組的運行狀況擬出以下噪聲治理設計方案。

1. 設計依據及資料

1.1 《城市區域環境噪聲標準》GB3096-1993;

1.2 《工業企業廠界噪聲標準》GB12348-1990;

1.3 《噪聲與振動控制工程手冊》機械工業出版社;

1.4 《建筑聲學設計手冊》中國建筑科學研究院建筑物理研究所;

1.5 《工業企業噪聲控制設計標準》GBJ87-1985;

1.6 《環境工程手冊環境噪聲控制卷》高等教育出版社;

1.7 《噪聲控制學》科學出版社;

1.8  多年進行噪聲治理工程積累的經驗。

2. 設計原則

2.1 經治理后機房外7米處周邊環境實現《城市區域環境噪聲標準》GB3096-1993,Ⅱ類區域要求,即周邊噪聲敏感區域白晝噪聲值≤75dB(A);

2.2 采用成熟可靠、先進的處理措施,不影響原生產工藝;

2.3 設計選材質量優良,設備運行穩定,布局合理美觀;

2.4 在達到設計要求基礎上盡量節省投資;

2.5 所用設備材料無二次污染,對人體無危害。

3. 噪聲聲源分析

柴油發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,包括進氣噪聲、排氣噪聲和冷卻風扇噪聲;表面輻射噪聲,包括燃燒噪聲、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。

4. 治理措施

治理發電機組噪聲,必須針對不同發生部位,采用綜合治理措施。設計采用室內吸聲,進出風口消聲,并輔以門隔聲、通風換熱等的綜合治理措施:

4.1 通風散熱進、出風道吸聲

160KW的柴油發電機工作時要求有相當的通風散熱截面,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、出風道內安裝吸聲尖劈,保證通風散熱要求的同時防止室內噪聲通過風道外泄。進出風口設置細紋鋼質網,阻擋蚊蟲、雜質進入風道同時對進、排風不會產生負面影響。

在進風通道內加裝消聲吸聲片;由于現場條件進風不具備修建風井的情況,也可采用進風消聲器代替,其消聲量均為:

:消聲量       :吸聲系數

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25dB以上。

4.2 排氣噪聲消聲

柴油發電機排氣噪聲高達100dB(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,在不增加油機背壓的情況下,需將排煙管末端插入磚體排風道內,利用排風道內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。

同時由于柴油發電機排氣溫度高,運行時向室內輻射大量熱量;在機組停機后,排氣管內溫度降低、管壁上容易出現結露現象,對機組安全造成影響。所以必須對柴油發電機排氣管道進行隔熱保溫處理。

4.3 排風口軟連接

柴油發電機運行時會產生振動,機組已經配備有隔振器和隔振臺架,降低了振動通過地面的傳播。排風口與排風煙道連接,振動會通過硬性的連接傳播到風道四周的墻體,鑒于此,設計使用帆布縫制的軟性連接,避免振動的傳遞。

4.4 室內墻面及吊頂吸聲

為了提高整個柴油發電機房的隔聲量,在機房室內四周墻面及頂部裝設吸聲體,降低室內混響噪聲,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32 kg/m3,導熱系數 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=3mm,穿孔率P=25%,吸聲體固定用角鋼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。

經吸聲處理后,該房間吸聲系數上升為a2=0.6,而處理前的一般磚墻抹灰平均吸聲系數僅為a1=0.04,所以機房室內聲壓值降低:

△L=10lg=11.8dB(A)

4.5 隔聲閘門

將大門更換為雙層隔聲閘門,隔聲門采用各種標準隔聲、吸聲元件裝配而成:優質冷卻板作護面板、中間夾層吸聲材料采用優質離心玻璃棉,吸聲系數大于0.8,門和門框間用棉氈聯接,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、隔聲性能好等優點。

室內外噪聲衰減量的計算:

TL:傳聲損失

τ:透聲系數

根據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,與隔聲間內壁材料的吸聲系數和透聲系數有關,其表達式為:

TL=TL+10lga

TL:室內外噪聲衰減量dB

TL:隔聲材料的理論隔聲量dB

a:室內表面平均吸聲系數

機房、控制室及休息室均采用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

如不作吸聲處理墻面和門、窗平均吸聲系數低于a=0.01,則:

TL≤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,可將室內平均吸聲系數提高到0.35,則:

TL=43+10lg0.35=38.4dB

理論可達到38dB的降噪值,實際可實現隔聲30dB(A)以上的要求。

4.6 吸聲材料的選用

吸聲效果與選用的材料密切相關,吸聲材料的選擇以滿足提高系統構件的吸聲量,達到設計所需吸聲量為目標。

吸聲材料選用防水離心玻璃棉氈,其性能參數如下:

厚 度(mm)

體積密度(kg/m3

頻率(Hz)的吸聲系數

125

250

500

1000

2000

4000

50

32

0.81

1.18

1.25

1.13

1.06

1.02

選用Q235鋼板作為吸聲板塊邊框和面板,其隔聲性能參數如下:

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

隔聲材料選用5mm木質纖維板為吸聲板塊中間隔聲板,其隔聲性能如下:

厚 度(mm)

面密度(kg/m3

頻率(Hz)的隔聲量(dB)

125

250

500

1000

2000

4000

5

5.1

21

21

23

27

33

36

4.7 儲油間

由于發電機房未設置專門的儲油間,所以此項未做處理。

4.8 室內照明

發電機房室內照明及應急照明需采用防爆設計,用戶自行負責。

5. 治理目標

綜上所述,采取切實有效的吸聲、消聲、隔聲、通風等綜合措施后,柴油發電機房內的噪聲污染能得到有效控制,達到:《工業企業廠界噪聲標準》GB12348-1990,Ⅱ類區域要求,即晝間廠界1m處噪聲值≤65dB(A)。并在周邊環境實現《城市區域環境噪聲標準》GB3096-1993,Ⅱ類區域要求,即周邊噪聲敏感區域白晝噪聲值≤65dB(A)。

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