風(fēng)冷式低噪音柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計實例圖紙

防音型發(fā)電機(jī)組根據(jù)隔音及吸音計算結(jié)果，選擇固有頻率為 6.5Hz無諧振峰減振器，靜音箱體通風(fēng)口進(jìn)風(fēng)與排風(fēng)面積保持平衡，結(jié)合工程設(shè)計經(jīng)驗，經(jīng)過現(xiàn)場測試與實驗，設(shè)計20kw風(fēng)冷式柴油發(fā)電機(jī)組外形圖如圖1所示。

1、 靜音箱體降噪層設(shè)計

設(shè)計靜音箱體結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)分別為2mm厚鋼板、 2mm厚隔聲氈、45mm厚優(yōu)質(zhì)巖棉板及1mm厚鋁制穿孔板，穿孔板穿孔率為25%，穿孔直徑1mm，此時整體重量較輕，隔音與吸音效果良好。

鋼板主要起隔聲作用；隔聲氈材料內(nèi)損較大，與鋼板復(fù)合使用可有效增強(qiáng)隔聲性能，還具備一定的隔震效果；巖棉板主要起吸聲作用，對中高頻噪聲有很好的吸收效果，還能消除材料空腔中駐波，降低聲壓；鋁制穿孔板固定整個降噪層，還能與巖棉板形成共振吸聲結(jié)構(gòu)，吸收低頻噪聲，靜音箱體降噪層整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.鋼板；2.隔聲氈；3.巖棉板；4.微穿孔板

圖2靜音箱體降噪層結(jié)構(gòu)圖

靜音箱體排風(fēng)口采用直接沖孔和防雨降噪百葉窗相結(jié)合的設(shè)計方法，在野外作業(yè)時靜音機(jī)箱底部不會淋雨，因此采用直接沖圓孔設(shè)計，通風(fēng)效率是百葉窗的1 倍以上。箱體側(cè)面通風(fēng)處采用靜音防雨百葉窗，雖然百葉窗通風(fēng)效率較低，但能起到防雨降噪作用，實驗機(jī)組百葉窗采用1.5mm厚鋼板、5mm厚吸聲層加1mm厚鋁制穿孔板結(jié)構(gòu)，靜音防雨百葉窗結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3   靜音防雨百葉窗結(jié)構(gòu)圖

2、 靜音排煙消聲器設(shè)計

柴油發(fā)動機(jī)排煙過程伴隨著大量的熱能及噪聲，風(fēng)冷式柴油發(fā)電機(jī)組排煙消聲器采用雙層穿孔板加玻璃纖維內(nèi)襯材料阻抗復(fù)合型消聲器，消聲器擴(kuò)張比為12，功率損耗低于4%，噪聲頻段主要集中在中低頻，降噪效果大于28dB。玻璃纖維內(nèi)襯材料的使用使消聲器具有良好的隔熱性能，未使用前消聲器表面最高溫度高于 210℃，使用后表面溫度不高于92℃，優(yōu)異的隔熱性能有利于機(jī)組高溫試驗的通過，靜音排煙消聲器結(jié)構(gòu)如圖4所示。

1.法蘭；2.消音器外殼；3.玻璃纖維填充物；4.穿孔板；5.阻性消聲部件；6.抗性消聲部件

圖4   靜音消聲器結(jié)構(gòu)圖

3、靜音發(fā)電機(jī)組冷卻風(fēng)量設(shè)計

靜音及超靜音型柴油發(fā)電機(jī)組在創(chuàng)造低噪音的同時，損耗了柴油發(fā)動機(jī)的有功功率，也給機(jī)組冷卻帶來更高的要求。風(fēng)冷式柴油發(fā)電機(jī)組較水冷式柴油發(fā)電機(jī)組降噪更困難，采用強(qiáng)制排風(fēng)手段，就必須增加箱體通風(fēng)面積[9]，散熱量必須保證機(jī)組滿載及過載工作條件，而且追求散熱量就要增加箱體開口面積及排風(fēng)風(fēng)扇功率，大的散熱量往往伴隨大的噪音。靜音柴油發(fā)電機(jī)組各項因素功率損耗如表1所示。

表1   靜音柴油發(fā)電機(jī)組功率損耗表

對性能要求很高的柴油發(fā)電機(jī)組，需要通過高低溫試驗，高溫50℃時滿載運行11h，過載10%運行1h，低溫零下40℃實現(xiàn)啟動成功，高低溫對機(jī)組功率影響很大，必須在設(shè)計初期就對發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)性能及功率做全面考慮，對冷卻風(fēng)量做精確計算，此臺20kw機(jī)組總冷卻風(fēng)量達(dá)到52000L/min，確保功率余量使機(jī)組在高低溫環(huán)境下正常運行。