|
机房设计与设备安装 |
柴油发电机房隔音降噪图和噪声分贝值 |
摘要：柴油发电机组噪声治理方案绝非简单的让机器安静点而已，应该是一个有明确、多层次目标的系统性工程。其核心目的是在保障柴油发电机组安全和可靠运行的前提下，通过技术手段将其产生的噪声控制在一定范围内，以实现合规、环保、健康与安全的综合目标。
一、柴发噪声源的分类
柴油发电机组的噪声是一个复杂的问题，由多个不同特性的噪声源组合而成。了解这些噪声源是进行有效降噪处理的第一步。
1.排气噪声 (Exhaust Noise)
（1）来源：这是机组最强大的噪声源。高温、高速的废气从气缸中脉冲式排出，通过排气管道和消声器进入大气，产生强烈的空气动力性噪声。
（2）特点：
① 强度高：通常可达100 dB(A)以上，是总噪声中最主要的成分。
② 频谱宽：以中低频为主，传播距离远，穿透力强。
③ 控制方法：安装高效抗性消声器或阻抗复合式消声器。这是降噪工程中的首要且必需的措施。
2. 机械噪声 (Mechanical Noise)
（1）来源：主要由发动机内部运动部件的摩擦、撞击和振动引起。
① 活塞敲击：活塞与气缸壁的撞击。
② 齿轮啮合：正时齿轮、机油泵齿轮等工作时产生。
③ 配气机构：气门开闭的撞击声。
（2）特点：以中高频为主，清脆而尖锐。
（3）控制方法：通过优化发动机设计、提高制造精度来从源头降低。外部措施包括使用隔声罩壳包裹机体。
3. 燃烧噪声 (Combustion Noise)
（1）来源：柴油在气缸内压燃时，压力急剧上升，产生结构性振动并通过发动机本体向外辐射噪声。
（2）特点：与机械噪声紧密相关，也以中低频为主。
（3）控制方法：优化燃烧过程（如改进喷油嘴设计、调整喷油提前角）。外部可通过机体的隔声罩壳控制。
4. 冷却风扇噪声 (Cooling Fan Noise)
（1）来源：冷却风扇旋转时切割空气产生的空气动力性噪声，以及风扇本身的振动噪声。
（2）特点：强度大是除排气噪声外最主要的空气噪声源之一。以中高频为主，特点是“呼呼”的风声。风扇转速越高，噪声越大。
（3）控制方法：选用高效、低噪的叶片设计的风扇；在进风和排风通道安装消声器。
5. 发电机噪声 (Generator Noise)
（1）来源：发电机（交流发电机）工作时产生的电磁噪声和旋转噪声。
① 电磁噪声：由转子磁场交替变化引起定子铁芯和绕组振动产生。
② 旋转噪声：轴承运转和转子不平衡引起的机械噪声。
（2）特点：通常是高频啸叫声，强度相对前几种较低，但依然需要控制。
（3）控制方法：提高发电机设计和制造质量。外部可通过整体隔声罩控制。
6. 进气道噪声 (Air Intake Noise)
（1）来源：柴油机在吸气冲程中，空气高速通过进气道和空气滤清器时产生的噪声。
（2）特点：是中频噪声，强度通常低于排气噪声。
（3）控制方法：在进气口安装阻抗式消声器。
二、柴发噪声源的测量点分布
1、测量环境与注意事项
（1）环境要求：
① 测量应在开阔、平坦的反射地面上进行（如混凝土或沥青地面），避免在草地、砂石等吸声地面上测量。
② 背景噪声（指除机组以外的所有噪声）应至少比机组运行时测得的噪声低 3 dB(A)，最好能低 10 dB(A) 以上。否则需要进行修正。
③ 测量时风速应 < 5 m/s（相当于3级风），为避免风噪声干扰，传声器应加装防风罩。
（2）机组运行状态：
① 机组应在 额定工况 下运行（即额定频率、额定电压、额定功率因数）。
② 通常需要在其额定功率下稳定运行后进行测量。
③ 测量时应记录机组的负载大小（如100%负载、75%负载），因为不同负载下的噪声值不同。
（3）仪器要求：
① 使用 1级或2级精度的积分声级计。
② 测量前需使用声校准器进行校准（如94 dB / 1 kHz）。
2、测量流程与数据处理
（1）布点：根据机组尺寸，确定测量包络面，并在地面上标记出各测点的投影位置。
（2）测量：在每个测点上读取 A计权声压级 (dB(A))，并记录。测量时间应足够长以覆盖噪声的波动。
（3）计算：
① 表面平均声压级：将所有测点的声压级值通过能量平均公式计算，得到测量包络面上的平均声压级。
② 背景噪声修正：如果背景噪声过高，需对测量结果进行修正。
③ 环境修正：考虑测试场地的反射影响（如是否在消声室、半消声室或硬地面上），必要时进行环境修正（K2A）。
④ 声功率级计算：根据公式 LWA = LpA + 10 lg (S / S0) 计算A计权声功率级。其中 LpA 是表面平均声压级，S 是测量包络面的总面积，S0 是基准面积（1 m²）。
● 噪声源1：
如图1所示，柴油发电机组机械噪声（dB，基准值：Po＝2x10-5 Pa）
|
功率(kW)
f(Hz)
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
LA
|
|
200
|
95
|
102
|
101
|
98
|
97
|
96
|
94
|
89
|
103
|
|
400
|
97
|
101
|
96
|
98
|
97
|
98
|
93
|
92
|
103
|
|
600
|
94
|
100
|
99
|
99
|
99
|
97
|
93
|
90
|
103
|
|
1000
|
97
|
100
|
109
|
99
|
98
|
98
|
92
|
92
|
105
|
● 噪声源2：
如图1所示，柴油发电机组排烟噪声（dB，基准值：Po＝2x10-5 Pa）
|
功率(kW)
f(Hz)
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
LA
|
|
200
|
130
|
120
|
112
|
109
|
109
|
112
|
110
|
107
|
117
|
|
400
|
119
|
121
|
115
|
117
|
111
|
111
|
106
|
97
|
118
|
|
600
|
121
|
116
|
115
|
113
|
111
|
110
|
106
|
98
|
117
|
|
1000
|
134
|
140
|
122
|
114
|
109
|
113
|
112
|
111
|
125
|
● 噪声源3：
如图1所示，柴油发电机组振动噪声/弹性支座结构噪声（dB，基准值：Vo＝5x10-8m/s）
|
位置
|
f(Hz)
|
||||
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
|
|
支座上
|
95
|
87
|
91
|
91
|
86
|
|
支座下
|
69
|
73
|
68
|
64
|
60
|
注：以上噪声源均以康明斯发电机组数据为主。
三、降噪工程设计方案
1. 通风散热环节的噪声控制
（1）在排风环节安装消声器
（2）在进风环节安装消声器
（3）加压排风：根据柴油发电机组所需通风量和流通型式核算进、排风系统的总压损失，当总压损失超过柴油发电机组风扇的余压时，需要增加加压风机。
2. 排烟环节的噪声控制
一般原配的排烟消声器的消声量不足以达到环境噪声要求，应加装二次排烟消声器。
3. 隔声
（1）机房内宜设置吸声墙面和吊顶。
（2）机房门采用隔声门。
4. 排烟管的安装方法
排烟管的安装可分为三种方法，请参考图1至图3方案。
注意：上述附注适用于发电机房降噪设备布置图。
图1 柴发排烟管安装方案一
图2 柴发排烟管安装方案二
图3 柴发排烟管安装方案三
四、设备选型
柴发机房隔音降噪方案设计时根据柴油发电机组安装所在的环境类别不同，要求的环境噪声标准不同，以及柴油发电机组安装在建筑物不同楼层的特点，所选用的消声器、隔振器、浮筑地板、隔声门等采用不同的组合，详见表1～11。
表1 消声、隔振设备选型表
|
发电功率
(kW)
|
排风消声器尺寸
(W2xH2)(mm)
|
进风消声器尺寸
(W1xH1)(mm)
|
二次排烟消声器
管径／长度（mm）
|
隔振器
|
|
|
型号
|
数量
|
||||
|
100
|
900x900
|
≥(W2xH2)
|
80/100
|
CT1-800
|
4
|
|
200
|
1200x1200
|
≥(W2xH2)
|
100/1000
|
CT1-1200
|
4
|
|
300
|
1500x1500
|
≥(W2xH2)
|
125/1000
|
CT1-1500
|
4
|
|
400
|
1600x1600
|
≥(W2xH2)
|
160/2000
|
CT1-1600
|
4
|
|
500
|
1800x1800
|
≥(W2xH2)
|
160/2000
|
CT1-1800
|
4
|
|
600
|
1800x1800
|
≥(W2xH2)
|
200/2000
|
CT1-2000
|
4
|
|
700
|
2100x2100
|
≥(W2xH2)
|
200/2000
|
CT1-1800
|
6
|
|
800
|
2100x2100
|
≥(W2xH2)
|
200/2000
|
CT1-2000
|
6
|
|
900
|
2400x2400
|
≥(W2xH2)
|
2x160/2000
|
CT1-2800
|
8
|
|
1000
|
2400x2400
|
≥(W2xH2)
|
2x160/2000
|
CT1-3000
|
8
|
|
注：不同的品牌发电机其排烟管直径可能不同，相应的二次排烟消声器直径也不同。
|
|||||
表2 S型进、排风消声器长度选择表（截面尺寸选择按表1）
|
安装楼层
|
排风消声器长度L2（m）
|
进风消声器长度L1（m）
|
|||||||
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
||
|
柴油发电
机所在区
域环境噪
声标准
|
0类
I类
|
2.4
|
2.1
|
1.8
|
1.5
|
2.4
|
2.4
|
2.1
|
1.5
|
|
1.8
|
1.5
|
1.5
|
1.2
|
2.1
|
1.8
|
1.8
|
1.2
|
||
|
II类
|
1.5
|
1.2
|
1.2
|
0.9
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
1.2
|
|
|
III类
|
1.2
|
0.9
|
0.9
|
0.9
|
1.2
|
1.2
|
1.2
|
0.9
|
|
|
IV类
|
0.9
|
0.9
|
0.9
|
0.6
|
0.9
|
0.9
|
0.9
|
0.6
|
|
表3 P型二次排烟消声器的A声级插入损失和排气压降
|
消声器直径／长度（mm）
|
80/1000
|
100/1000
|
125/1000
|
160/1000
|
200/2000
|
|
A声级插入损失（dB）
|
41
|
49
|
43
|
49
|
44
|
|
排气压降（Pa）
|
约相当于等直径等长度排气尾管的损失
|
||||
表4 S型进、排风消声器的A声级插入损失(dB)
|
安装楼层
|
排风消声器
|
进风消声器
|
|||||||
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
||
|
柴油发电
机所在区
域环境噪
声标准
|
0类
I类
|
47
|
46
|
43
|
41
|
47
|
47
|
46
|
39
|
|
43
|
41
|
41
|
36
|
46
|
43
|
43
|
36
|
||
|
II类
|
41
|
36
|
36
|
33
|
39
|
39
|
39
|
36
|
|
|
III类
|
36
|
33
|
33
|
33
|
36
|
36
|
34
|
33
|
|
|
IV类
|
33
|
33
|
33
|
30
|
33
|
33
|
33
|
29
|
|
表5 S型进、排风消声器的总压损失（Pa）
|
安装楼层
|
排风消声器
|
进风消声器
|
|||||||
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
一层
|
地下室
|
其他层
|
房顶
|
||
|
柴油发电
机所在区
域环境噪
声标准
|
0类
|
41
|
39
|
38
|
37
|
53
|
53
|
51
|
46
|
|
I类
II类
|
38
|
37
|
37
|
35
|
51
|
49
|
48
|
44
|
|
|
37
|
35
|
35
|
33
|
46
|
46
|
46
|
44
|
||
|
III类
|
35
|
33
|
33
|
33
|
44
|
44
|
44
|
42
|
|
|
IV类
|
33
|
33
|
33
|
31
|
42
|
42
|
42
|
41
|
|
|
城市区域划分为（上表按昼间工作考虑）：
0类一疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。
I类一居住、文教机关为主的区域。
II类一居住、商业、工业混杂区。
III类-工业区。IV类一城市中的道路交通干线两侧区域、穿越城区的内河航道两侧区域。
|
|||||||||
表6 S型进、排风消声器的重量表（kg）
|
宽度Wx高度H
(mm)
|
消声器长度L（mm）
|
|||||
|
900
|
1200
|
1500
|
1800
|
2100
|
2400
|
|
|
900x900
|
63
|
81
|
99
|
117
|
135
|
153
|
|
1200x1200
|
101
|
129
|
157
|
185
|
213
|
241
|
|
1500x1500
|
146
|
187
|
227
|
267
|
307
|
347
|
|
1600x1600
|
163
|
208
|
253
|
298
|
342
|
387
|
|
1800x1600
|
181
|
230
|
280
|
329
|
378
|
428
|
|
1800x1800
|
200
|
255
|
309
|
364
|
418
|
473
|
|
2100x2100
|
263
|
333
|
404
|
475
|
545
|
616
|
|
2400x2400
|
333
|
422
|
511
|
600
|
689
|
778
|
表7 P型二次排烟消声器外形尺寸及重量表
|
管径（mm）
|
外径（mm）
|
长度（mm）
|
重量（Kg）
|
|
80
|
400
|
1000
|
28
|
|
100
|
400
|
1000
|
30
|
|
125
|
450
|
1000
|
33
|
|
160
|
450
|
2000
|
65
|
|
200
|
500
|
2000
|
77
|
表8 隔声罩可选择G4810和G4805型声学性能表
|
静音箱外罩
|
倍频程中心频率（Hz）
|
|||||||||
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1K
|
2K
|
4K
|
8K
|
|
||
|
吸声系数
|
G4810
|
0.1
|
0.8
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
NRC=0.93
|
|
G4805
|
0.05
|
0.22
|
0.69
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
NRC=0.82
|
|
|
隔声系数
|
G4810
|
20
|
21
|
27
|
38
|
48
|
58
|
67
|
66
|
Rw-40
|
|
G4805
|
16
|
18
|
22
|
31
|
40
|
45
|
50
|
50
|
Br=34
|
|
表9 吸声墙面、吸声吊顶的吸声系数
|
型号
|
倍频程中心频率（Hz）
|
||||||||
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1K
|
2K
|
4K
|
8K
|
NRC
|
|
|
x2405
|
0.04
|
0.25
|
0.72
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.95
|
0.80
|
表10 D型隔声门尺寸表
|
隔声量（dB）
|
门扇尺寸（宽x高x厚）mm
|
柴油发电机组出入大门可按具体尺寸定制
|
|
RW>33
|
(700~1000)x(1800~2200)x50
|
|
|
RW>49
|
(700~1000)x(1800~2200)x64
|
表11 浮筑地板选用表
|
柴油发电机
|
机房噪声水平
|
方法
|
楼板下部地区要求的
NR水平
|
|||||
|
dB(A)
|
NR
|
NR45
|
NR40
|
NR35
|
NR30
|
NR25
|
||
|
大于400kW
|
**
|
**
|
**
|
**
|
**
|
|||
|
200-400kW
|
106
|
100
|
浮筑地板
|
可
|
可
|
可*
|
**
|
**
|
|
隔声墙
|
可
|
可
|
可*
|
**
|
**
|
|||
|
101
|
95
|
浮筑地板
|
可
|
可
|
可
|
可*
|
**
|
|
|
隔声墙
|
不需
|
可
|
可
|
可*
|
**
|
|||
|
96
|
90
|
浮筑地板
|
可
|
可
|
可
|
可
|
可*
|
|
|
隔声墙
|
不需
|
不需
|
可
|
可
|
可*
|
|||
|
备注：
1．所有建筑混凝土楼板厚都为150mm。
2．*表示临界情况。
3．**表示进行专门设计。
|
||||||||
总结：
由于国家和当地环保局都制定了严格的噪声排放标准，治理方案必须确保发电机组运行时，厂界或敏感点的噪声值低于国家及地方标准规定的限值。因此，柴油发电机组噪声治理的最大目的是通过科学、系统的技术手段，将一个潜在的污染源和 nuisance（扰民因素），转变为一个安全、可靠、合规、友善的绿色电力保障设施。
-----------------------------
∎完善的保修政策：
→ 标准保修： 新购康明斯柴油发电机组通常都包含一定期限（如全球范围内通常是1年或1000小时，具体以购买时的合同为准）和小时数的全面保修。
→ 延长保修： 康明斯也提供多种延长保修选项，客户可以根据需求和预算选择，进一步降低长期运营风险。
→ 保修条款清晰： 保修条款通常覆盖主要部件，且康明斯对保修索赔的处理流程相对规范，有助于客户维护自身权益。
