降噪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,主要是解決通風條件和降低噪聲之間的矛盾 ,在有限的空間條件下 ,最大限度地降低噪聲 ,同時不影響機組標定功率的持續(xù)輸出。低噪聲柴油發(fā)電機組按噪聲等級 ,通常分為標準防音型(機箱外 1 m76 ～ 83 dB) 和超級防音型 (機箱外 1 m60 ～75 dB) 。

低噪聲柴油發(fā)電機組主要的噪聲源來自于 :柴油機高速運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的機械噪聲、冷卻機組所需空氣進入和排出的空氣噪聲及油缸內(nèi)燃燒爆炸所產(chǎn)生的排氣噪聲等。降低系統(tǒng)的噪聲 ,主要是設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)和選擇合適的降噪材料 ,通過隔聲、吸聲和消聲等措施來實現(xiàn)。

(1) 機箱外進、排風口及其通道設(shè)計進、排風口及其通道 ,是低噪聲柴油發(fā)電機組結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié) ,關(guān)系到噪聲能否得到有效地控制 ,同時機組又能在合理的通風條件下安全正常運行。進風口通常置于發(fā)電機側(cè)的端部 ,必要時也可以布置在其兩側(cè)或在兩側(cè)安排輔助進風口 ;排風口一般置于柴油機水箱側(cè)的前上部或兩側(cè)。

進風口的有效通風面積應大于水箱的面積 ,確保不低于標準裸機運行所需的通風冷卻條件 ,使機組不會降低額定輸出功率并能正常運行 ,同時應將風速控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi) :標準防音型為 10 m/ s 以下 ;超級防音型為 6 m/ s 以下。風速增大 ,將可能產(chǎn)生二次噪聲。

風速 = 柴油機自帶風扇標稱的風量÷進風口有效通風面積

進排風口如果采用百葉窗結(jié)構(gòu) ,應特別關(guān)注百葉的結(jié)構(gòu)形狀和擺角 ,最大限度地利用有限的窗口面積提高通風條件和降低風阻。

進排風通道通常采用吸音擋板或隔板結(jié)構(gòu) ,使空氣的流動改變方向和延長與吸音材料的接觸距離 ,從而提高降噪效果。對于超級防音型機組 ,必要時設(shè)計成多級或細長的專用通道 ,以使噪聲得到更有效的控制。擋板或機箱壁與水箱應有足夠的距離 ,減少風阻和空氣倒流 ,使排風更為順暢。進排風通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計有較強的技巧性 ,在有限的空間選擇合理的位置和形狀可以得到事半功倍的最佳效果。

(2) 隔聲設(shè)計

噪聲主要是通過空氣傳遞的 ,所以隔聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ,應力求最大限度地密閉 ,使各種噪聲大部分控制在防音箱體內(nèi)。盡量將吸音物料貼附在防音箱體面板上 ,減少噪聲的穿透傳播 ;門窗的邊緣縫隙加墊橡膠封條 ,減少噪聲的泄漏傳播。

(3) 吸音設(shè)計

在防音箱體內(nèi)及進排風通道鋪設(shè)吸音材料 ,能夠吸收大量的噪聲 ,減弱噪聲的傳播 ;進排風通道越長 , 降噪效果越好 ,但會增加風阻 ,削弱通風條件 ,設(shè)計時應取得其平衡 ,在進排風通道設(shè)置合適的擋風板 ,可以更有效地控制噪聲。最好能再通過試驗獲取最佳組合結(jié)構(gòu)和參數(shù)。吸音材料一般采用玻璃纖維棉表面加沖孔板 ,也可用發(fā)泡海綿等材料 ,前者吸音和耐高溫效果較好 ,后者制造工藝性稍強 ;超級防音型機組可以通過加厚吸音材料和延長進排風通道來實現(xiàn) ,但機箱的體積也必需隨之增大。

(4) 排氣系統(tǒng)消聲設(shè)計

排氣噪聲由于其頻段較寬 ,通常需要采用工業(yè)型制。工業(yè)型消聲器主要利用吸音材料減弱高頻段的噪聲 , 住宅型消聲器主要是利用氣體的干擾、壓縮和擴張降低中低頻段的噪聲。消聲器及其排氣管和彎頭 , 都會對柴油機的排氣產(chǎn)生阻力 ,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時 ,要控制其背壓在許可范圍內(nèi) ,特別是排煙管需要加長時 ,更要進行嚴格地校核 ,避免輸出功率下降 ,甚至機組無法正常運行。