柴油发电机组噪声治理改2.docx

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柴油发电机组噪声治理改2

湖南环境生物职业技术学院毕业论文

题目：

试论柴油发电机组噪声对环境的影响与治理

院   系：

 生物学院旅游与环境工程系

指导老师：

彭丽婧

学生姓名：

陈虹

专业年级：

06级环境监测与治理技术

湖南·衡阳

2009年5月

前言……………………………………………………………………………5

论柴油发电机组噪声对人们生活影响与治理

（名字、院系、邮编）

【内容摘要】（要顶格，删去内容两字）

噪声是当代主要污染之一，对人们的日常生活和工作影响巨大，噪声治理也越来越受到人们的关注。

本文介绍了噪声传播特性、污染特点，重点分析了柴油发电机噪声源的组成，说明柴油发电机噪声对环境带来的影响，并结合相关的案例探讨柴油发电机治理的具体方法。

【关键词】：

柴油发电机组影响治理

前言

时代在进步，人们的生活水平也在提高，而用电负荷也在不断增加，使之对供电质量、用电环保也提出了更高的要求，充满智慧的人类发明了很多能够带给人们方便的科技产品，柴油发电机便应运而生了。

由于柴油发电机组具有良好的运行可靠性，且燃油及耗材经济，操作使用方便，使其成为大型主备用保障电源首选设备，广泛用于电信、财政金融部门、医院、学校、商业等部门、工矿企业和住宅电源，军事与野外作业、车辆与船舶等特殊用途的独立电源。

但它带给人们方便的同时也给人们带来了负面影响。

柴油发电机的噪声可达100——115dB（A）,这严重影响人们的正常生活和工作，对柴油发电机噪声的治理也越来越多的人们对之关注。

而

的共同

的饿

1噪声污染定义及其特点

1.1噪声污染的定义

人们的学习、工作和生活环境中不可避免地存在着噪声，但由于有些噪声的声级小或持续时间短，对人们的活动影响较小，算不上噪声。

噪声污染是指噪声强度超过人的生活和生产活动所容许的环境状况，对人们的健康或生产发生危害。

通常所说的噪声污染是指人为活动而不是自然现象所引起的。

例如，柴油发电机机组所产生影响到人们工作、生活的声音便是噪声。

在雷阵雨的前夕，轰隆隆的连续雷声就不属于噪声污染。

1.2噪声污染特点

1.2.1环境噪声是感觉公害

通常，噪声是由不同振幅和不同频率组成的无调嘈杂声，但有写音乐若影响到了人们的生活、工作或使人厌烦时，也可称为噪声。

由此可见噪声标准是与受害人的心理和生理感觉有关的，属于感觉公害。

1.2.2环境噪声是局限性和分散性公害

一般的噪声源只能影响它周围的一定区域，而不像大气污染能飘散到很远的地方，所以环境噪声具有局限性。

分散性是指环境噪声源分布的分散性。

1.2.3环境噪声具有能量性

环境噪声的污染是能量污染，它不具有物质的累积性。

声源关闭，声源便消失。

1.2.4环境噪声具有波动性和难避免性

声能是以波动形式传动的形式传动的，因此噪声特别是低频噪声具有很强的绕射能力。

由于噪声以340m/s的速度传播，因此即使闻声而逃，也避之不及。

1.2.5噪声具有危害潜伏性

有人认为，噪声污染不能让人致死，因而不重视噪声的防治。

但长久的暴露在噪声污染中会引致无法治疗的噪声性耳聋。

2柴油发电机组噪声的特性及对环境的影响

2.1柴油发电机组噪声的传播特性

物体振动，在媒质中传播，引起人耳或其他接收器的反应，这就是声。

噪声是声的一种，它具有声波的一切特性。

由于放置柴油发电机组的机房，壁面和吊顶一般都是用普通砖石土木结构建造的，有吸声能力，但不是完全吸收，故安置柴油发电机组的机房的声场类型一般为半自由声场。

而柴油发电机组的声波扩散形式属于多点声源扩散。

基于柴油发电机的噪声的特性频率（低频率为主），使柴油发电机的噪声具有不容易衰减这一特性。

低频噪声不像紧急刹车声和迪厅音乐那样刺耳，但二者都会产生声压。

高频噪音随着距离越远或遭遇障碍物，能迅速衰减，如高频噪音的点声源，每10米距离就能下降6分贝，马路上的线性声源每10米也能下降3分贝。

而低频噪音却递减得很慢，因此能够长距离奔袭和穿墙透壁直入人耳。

2.2柴油发电机组噪声组成

2.2.1排烟噪声

排烟噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声，是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分，比进气噪声及机体辐射的机械噪声要高得多，是发动机总噪声中最主要的组成部分。

它的基频是发动机的发火频率。

排烟噪声的主要成分有以下几种：

周期性的排烟引起的低频脉动噪声、排烟管道内的气柱共振噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声、高速气流通过气门间隙及曲折的管道时所产生的噪声、涡流噪声以及排烟系统在管内压力波激励下所产生的再生噪声等，随气流速度增加，噪声频率显著提高。

2.2.2机械噪声

机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的，其中最为严重的有以下几种：

活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。

柴油机强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处，然后再通过地面的辐射形成噪声。

这种结构噪声传播远、衰减小，一旦形成很难隔绝。

2.2.3燃烧噪声

燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。

在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的刚性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因而在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。

2.2.4冷却风扇和排风噪声

机组风扇噪声是由涡流噪声和旋转噪声组成的，旋转噪声由风扇的叶片切割空气流产生周期性扰动而引起；涡流噪声是气流在旋转的叶片截面上分离时，由于气体的粘性引起的旋涡流，辐射一种非稳定的流动噪声。

排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声均是通过排风的通道辐射出去的。

2.2.5进风噪声

进风噪柴油发电机组在正常工作的时候需要有足够的新风供应，一方面保证发动机的正常工作，另一方面要给机组创造良好的散热条件，否则机组无法保证其使用性能。

机组的进风系统基本包括进风通道和发动机本身的进气系统，机组的进风通道必须能够使新风能够顺畅的进入机房，同时机组的机械噪声、气流噪声也可以通过这个进风通道辐射到机房外面。

与自然进风的机组相比，采用涡轮增压方式进气的机组因为涡轮增压器的转速高，使得进气噪声要明显高于自然进风的机组。

声

2.2.6发电机噪声

发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。

根据上面对柴油发电机组的噪声分析，一般对于发电机组的噪声采用两种处理方式：

机房做降噪或者采用静音机组（防音型机组）。

机房降噪需要对以上的噪声产生原因分别做处理，主要有以下方法：

机房的进风口和排风口分别做隔音墙，同时风口要错开，进风通道和排风通道内设置进、排风消声器，同时设置进、排风消声百叶窗，这样消声量可以达到40分贝；机房内顶部和四周墙上铺设吸声系数高的吸、隔声板，主要用来消除室内混响，降低机房内声能密度，降低声源向外辐射的强度；为防止噪声通过大门向外辐射，可以设两极房门，并采用隔声性能好的双层隔声门；排烟管处可以选择标准9分贝的消声器或者40分贝的消声器，可以保证机组排烟噪声的有效控制。

以上的处理同样可以抑制发电机的噪声，通过降噪处理，机房的噪声可以达到用户的要求。

2.3柴油发电机组噪声对环境的影响

柴油发电机组噪声一般是以中低频率为主，其中以低频噪声对人们以及环境影响最大。

所谓低频噪音是指频率在500HZ以下的声音。

低频噪音对生理的直接影响没有高频噪音那么明显，而低频噪音更会对人体健康产生长远的影响。

2.3.1对孕妇和胎儿的健康危害

对孕妇的健康危害国内外的医学科研人员在这方面做了许多研究，证明强烈的噪声对孕妇和胎儿都会产生许多不良的后果。

孕妇在怀孕初期可出现恶心、呕吐等反应，有些人的反应特别剧烈，以至于影响进食，有的甚至需要输液治疗。

2.3.2次声对人体及动物的影响

次声对人的生理和心理影响是多方面的，心理影响主要表现是烦扰（annoyance），而对生理的影响主要是在较强次声刺激时，可引起中耳压迫感、耳痛、鼓膜损伤、耳鸣及头痛、恶心、呕吐、平衡失调、视觉模糊等。

也有报道次声使血压、心律、呼吸出现异常变化。

随着工业、国防和科技的迅速发展，噪声及低频噪音对环境的影响已经引起社会各界的关注。

次声广泛存在于人类生存的环境中，虽然人的主观感受不到，但其对人体影响较为严重。

据研究资料表明，次声对人体各器官均有不同程度的损伤，甚至达到不可逆的损伤，较噪声损伤更为严重。

到目前为止，有关这方面的研究国外进行的较多，国内刚刚起步并且研究的还不够深入系统，我们应该予以足够的重视，从而提供防护措施，以达到减少损伤的目的。

2.3.3对人的血糖、血脂的影响

某柴油发电机组房噪声以中低频、宽频带的连续性稳态噪声为主，通过连续2次3个年度的劳动卫生调查结果可知，噪声刺激通过听觉通路传入大脑皮层和丘脑下部，能影响内分泌的调节，噪声对血脂的影响表现为血清甘油三酯、胆固醇含量的增高。

经过对40岁以上周边居民调查显示，长期接触中低频噪音人员与对照人员间的比较，差异有非常显著性（FBS，TCP＜0.01）和显著性（TGP＜0.05），接噪人员血脂、血糖水平含量增高。

3柴油发电机组噪声治理

3.1消声

消声器是安装在空气动力设备（风机、柴油发电机等）气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。

消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。

消声器的种类很多，但究其消声机理，可以把他们分为6种主要类型，即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器以及小孔消声器和有源消声器。

各种消声器的消声作用及原理各不相同。

针对柴油发电机组的排热噪声和排烟噪声主要通过阻抗复合式消声器和微穿孔板消声器进行消声治理。

阻抗复合式消声器由既有吸声材料，又有共振腔、扩张室等的声学滤波元件组成。

针对柴油发电机组排热风噪声的特点，其噪声主要是中低频噪声，通过在排风消声道中安置阻抗复合式消声器可以有效的对其噪声进行治理。

微穿孔板消声器是阻抗复合式消声器的一种特殊形式。

微穿孔板消声器一般用纯金属薄板制作，因此它能够耐受高温和气流冲击，不怕油雾和水泡。

微穿孔板的穿孔率很低，一般为1%~3%，一般孔径小于1mm。

由于微穿孔板上的孔径很小，所以它的声阻很大，即微穿孔板的孔径与声阻成反比。

当声波入射时，可以有效地消耗一部分声能。

对于柴油发电机组噪声中的排烟噪声，利用金属微穿孔板消声器对其治理可达到较好的治理效果。

3.2减振控制

3.2.1振动控制一般采取以下5种措施：

（1）、对振源进行控制，如提高机器精度或进行最佳负荷设计等；

（2）、隔振，即采用弹性支承或弹性联，接将振动局限在一定的范围内；

（3）、采用动力消振装置；

（4）、采用阻尼材料；

（5）、加大基础的质量。

3.2.2对柴油发电机组减振控制

对于柴油发电机组本体的机械振动噪声，多采用为隔振技术。

隔振装置及支承结构型式一般通过以下几个方面来确定：

（1）、机器设备类型；

（2）、振动强度、频率；

（3）、建筑、环境等要求；

（4）、操作人员对振动的要求。

而对于柴油发电机组本体机械振动噪声，一般是先在柴油发电机组的机座下预置减振沟，然后再现浇水泥基础，再在水泥基础上放置橡胶减振垫。

通过此方法来降低柴油发电机组的振动噪声。

3.3吸声

以某种吸声材料或悬挂适当的空间吸声体，吸收房间内反射声，减弱室内总的噪声，这种方法称为“吸声”。

吸声材料、吸声结构按材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构、特殊吸声结构三大类其中多孔吸声材料的品种规格多，应用也广泛。

多孔吸声材料的吸声原理为：

当声波投射到多孔材料表面时，一部分声波被反射，一部分声波透入多孔材料。

透入的声波将激发材料空隙中的空气分子和筋络振动，由于空气分子间的粘滞性和空气与筋络间的摩擦作用，使空气膨胀和压缩，在空气与筋络间不断进行热交换，使声波的能量转化为热能而耗损。

现今多孔吸声材料的品种主要有：

无机纤维状多孔吸声材料、有机纤维状多孔吸声材料、颗粒状多孔吸声材料、泡沫类多孔吸声材料、绒状多孔吸声材料。

其中无机纤维状多孔吸声材料又分为玻璃棉、矿渣棉、岩棉、硅酸铝棉四种无机纤维状多孔吸声材料。

针对柴油发电机组噪声的特点，现今用的最多的便是玻璃棉无机纤维状多孔吸声材料。

虽说多孔吸声材料吸收中高频较好，吸收低频较差，但那也是相对的，是比较而言的。

例如超细玻璃棉的中高频吸声系数α=0.7～0.8甚至高达0.9以上，但对低频声的吸声系数一般也为0.15～0.50，这组数据表明，实际上多孔吸声材料对低频也还是有较好的吸声能力的，比有些吸声材料对低频的吸收要好得多，因而不能泛泛而谈多孔吸声材料吸低频差。

对于柴油发电机组机房噪声的治理一般为四周墙面和顶面均做吸声处理，具体的吸收那个用材为：

离心玻璃棉+轻钢龙骨+金属网板+铝合金微孔吸音板+吊件等。

3.4、隔声

用构件将噪声源与接收者分开，隔离空气声的传播，从而降低噪声的方法称为“隔声”。

常见的隔声构件有：

分隔墙、隔声屏、隔声罩。

但对于一个柴油发电机房来说，就没必要用这些隔声构件，因为一个机房通过对机组的声源噪声处理和天花板、墙面的吸声处理回后，主要考虑的便是门窗的泄露问题，只要将门做成隔声门，在窗处进行噪声处理便可。

其实，对于一个已经降噪处理过的柴油发电机房，可以客观的看做是一个隔声罩。

4柴油发电机组治理实例

4.1、概述

发电机房配有2台320KW柴油发电机组作为备用电源,机房需移至大院内。

柴油发电机组额定负载距发动机1米处噪声压级达100dB（A）以上，机组运行时产生的高强噪音将直接辐射周边环境，严重影响周边声环境质量。

为保证良好、安静的生活工作环境，因此需对该处的柴油发电机房进行综合噪声控制的技术方案。

4.2治理方案（见附图中的平面图）

根据该柴油发电机噪声较大的特点（额定负载发动机距机1米处声压级达100dB（A）以上），在噪声源自身的噪声无法降低的情况下，根据需要的降噪量对该柴油发电机组采取隔声、吸声、消声、减振的综合措施治理。

4.2.1机房通风及消声

（1）机房进风及消声（如平面图）（也用四号楷体，无需加粗）

为满足发电机组正常工作所需的新鲜空气，同时防止发电机组噪声从进风口处外泄，如图示位置，在机房内机尾部墙体新砌进风通道，并在进风道内安装1台组合进风消声器。

进风口处设置特制铝合金百叶窗及防护网，防止异物进入机房。

本方案采用自然进风,设计进风流速为6m/s，（流速越低阻力越小）。

（2）机组排热风及消声（如图）

为防止噪声从排风口外泄，同时保证及时迅速带走机组产生的热量。

排风道新砌砖墙,并完全隔开2台机组的排风道,在风道内各安装一台组合排风消声器,有效吸收排风气流噪声及机械噪声。

机组散热器排出的大量热风通过柔性软接头进入排风道而排出机房外。

排风口处设置特制铝合金百叶窗及防护网，防止异物进入机房。

本方案设计排风流速为6m/s.

（3）机组排气消声器

机组原配套消声器属工业型抗性消声器，降噪量最多不大于15dBA，现在机组排气管上重新安装我们针对高,中,低不同频率噪声设计的特制高效微穿孔板排气消声器。

排气管出口置于排风竖井内。

特点为消声量大,阻力小,材质及结构耐高温,耐冲击,不怕油污,牢固耐用。

排气管与机组烟气出口处采用金属波纹管连接，以减少因刚性连接而产生的振动噪声。

排气管及排气消声器进行保温包扎。

4.2.2机房内吸声

发电机房由于是砖砌混凝土结构，吸声系数小，吸声性能差，声反射强烈，混响严重，人的感观效果不好。

现在机房的墙面及顶面合理设置高效吸音材料。

表面采用铝合金穿孔扣板饰面。

经上述措施处理后，机房内的响度将大大下降，室内环境也将得到明显改善。

4.2.3隔声系统

为保证机房良好的隔声性能，在机房与机房外相通处安装按等透

射原则设计的隔声门，其它会引起漏声的孔洞用砖墙封堵。

4.3效果

a）机房厂界外1米处除背景噪声达到≤60dB（A）；

b）保证机组的正常运行；

c）机房内具有装饰效果。

5结语

通过吸声、隔声等噪声治理方法对柴油发电机组噪声的治理具有一定的效果，但现在的噪声治理技术仍需继续求精改进，以将噪声降到完美化（改为以降低噪声带给环境的危害）。

同时，机械的本身制作方面（删除）技术方面也仍然需要提高改进。

机械运转中，由于机件间的撞击、摩擦‘或动平衡不好，都会导致噪声增大（删除）。

提高零部件加工精度，使机件间摩擦减少从而降低噪声；提高装配质量，减少偏心振动，提高机壳刚度等（补充：

措施），都能使机器设备的噪声减小。

参考文献：

（格式不对）

高红武主编《噪声控制工程》武汉理工大学出版社出版2003年7月第一版

化学工业部环境保护设计技术中心站组织编写《化工环境保护设计手册》化学工业出版社出版1998年6月第一版

康玉成编著《用建筑吸声设计技术》中国建筑工业出版社出版1987年7月第一版