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某发电机房降噪的设计概要 某发电机房降噪工程的设计 设计者：伍家琪 班级：环工121班 学号：202210614130 指导老师：明彩兵刘晖 设计时间：2022.07.052022.07.08 目录 一前言 (4) 1 设计任务 (4) 1.1设计概况 (4) 2 设计标准与依据与指导原则 (4) 2.1设计标准与依据 (5) 2.2设计指导原则 (5) 3.治理目标 (5) 1 发电机房间各功能区的设计 (6) 1.1 发电机房间各功能区的设计 (6) 1.2发电机房各功能区的布置原则 (6) 1.2.1发电机的布置原则 (6) 1.2.2 进风口、排风口的布置原则 (6) 1.3排风室的布置原则 (6) 1.2.4油箱室的布置原则 (6) 1.2.5油烟净化室的布置原则 (6) 1.2.6操作控制室的布置原则 (6) 1.2.7 各部分尺寸的确定 (7) 1.2.8其它构件的尺寸 (7) 2 降噪的处理措施 (8) 2.1噪声源的分析、环境标准以及降噪措施 (8) 2.1.1噪声源的分析 (8) 2.1.2环境标准 (8) 2.1.3降噪措施 (8) 2.2 吸声的方法 (8) 2.2.1吸声材料的选择 (8) 2.2.2 吸声的计算 (9) 2.3隔声的处理 (9) 2.3.1隔声墙的选择 (9) 2.3.2隔声门的选择 (10) 2.3.3隔声窗的选择 (10) 2.3.4组合构件的隔声量的设计 (10) 2.4房间内插入损失的计算 (11) 3 通风方面的设计 (11) 3.1风量的估算 (11) 3.2轴流风机的设计 (11) 3.3进气消声器的设计 (12) 3.3.1尺寸的计算 (12) 3.3.2 吸声棉的安装 (12) 3.3.3进气消声器长度的计算 (13) 3.3.4校核此时的气流速度 (13) 3.3.5校核高频失效效率 (13) 3.3.6消声器与发电机组位置的调整 (14) 3.4排气消声器的设计 (15) 3.4.1消声弯头的计算 (15) 3.4.2排气消声器尺寸的计算及吸声棉的布置 (16) 3.4.4排气消声器高度的计算 (16) 3.4.5校核气流速度 (16) 3.4.6校核高频失效频率 (17) 3.5排烟消声器（油烟净化器）的设计 (17) 4 隔振的设计 (18) 5其它设备说明 (19) 三、图纸 (20) 一、前言 1 设计任务 1.1 设计概况 某小区的发电机房的位置为楼盘的 负一层 ，机房的尺寸分别为：13 m ×7.0 m ×3.8m （不包括墙的厚度）。机房内设卡特彼勒备用柴油发电机组一组，其型号为 300F ，其性能参数见表1。该柴油发电机组的尺寸大小为 3800*1100*1904 ,发电机的原始噪声为 90 分贝，噪声集中在中高频，要求达到国家类标准，即噪声应降为 60 分贝，噪声下降 18 分贝。 现在的小区一般是2楼及2楼以上居住，考虑到发电机组的工作噪声最近的影响区域是2楼，从距离发电机组声源2米处传播到距离8米处时，声压级衰减量为218 20lg 20lg 122 r L dB r ?=，所以噪声下降量应为90-12-60=18dB 。 本项目主要负责发电机组的安装，机房环保工程的制作与安装. 表1 柴油发电机的性能参数 型号 备用功率 KW/KVA 主用功率 KW/KVA 净输出功率 KW 备用电流 （A ）380V 耗油量 柴油 L/h 机油 g/KWh 300F 3306 240/300 220/275 268 465 70 0.487 机油容量 汽缸数量 缸径 行程 工作容积 冷却空气量 排烟量 Kg 个 ml ml L m 3 /min m 3 /min 29 6 121 152 10.40 372 58.00 最大排气背压 燃气量 排烟温度 最少进风 面积 最少排风面积 冷却水容量 发动机部分 散热器部分 Kpa m 3 /min 0 C m 2 m 2 kg kg 6.7 19 580 1.40 1.20 16.0 39.0 散热器实际排风尺寸 机组尺寸及重量 宽 高 长 宽 高 重量 mm mm mm mm mm kg 1000 950 3800 1100 1904 3000 2 设计标准与依据与指导原则 2.1 设计标准与依据 2.1.1 城市区域环境噪声标准二类标准（GB3096-93）； 2.1.2 大气污染排放标准一级标准（GB4427-89）即林格曼一级； 2.1.2 发电机组的安装手册。 2.2 设计指导原则 工程设计本着节约高效的原则，在达到环境噪声允许标准的前提下，充分利用机组的现场条件，做到充分通风，保证机组正常、安全地运行。 3 治理目标 根据国际GB3096-93城市区域环境噪声标准适用区域，该区域属规划中的居住区，即二类功能区，昼间和夜间的等效声级分别是60dB和50dB；因此该机房噪声治理目标设定为：昼间和夜间的等效声级分别是60dB和50dB。 二、设计说明和计算书 1 发电机房间各功能区的设计 1.1 发电机房间各功能区的设计 发电机组的布置一定要考虑到机组的尺寸，而且要让其尽可能地多通风与换气。 1.2 发电机房各功能区的布置原则 1.2.1 发电机的布置原则 发电机应尽量放于房间内部，有利于进气和排气，保持室内的气流通畅，而且进气与排气一般是对角线方向，走过较长的路径，带走较多的热量，所以要选择好发电机摆放的位置。 1.2.2 进风口、排风口的布置原则 进风一般在房间的下部，排出一般在房间的上部，但也要考虑实际的控制柜、油箱、观察室、排烟室的安装需要。 1.3 排风室的布置原则 为保证排风顺畅，发电机组距离墙壁至少有2.0米，而且排风室的大小约为水箱体积的2倍。 1.2.4 油箱室的布置原则 油箱设置需靠近机器和大门以便于运输，为方便人的进出每边至少留下0.5米的空隙。此处油箱的尺寸为1000mm×810mm×1260mm。 1.2.5 油烟净化室的布置原则 发电机房在工作时产生黑色的油烟气，故需考虑采用排烟管收集所排出的油烟，设一油烟净化器进行除油烟处理，而且由于排烟道的辐射的噪声主要是低频声为主，同时油烟净化器又起到抗性消声器的作为，由于空间足够，因此单独设一排烟净化室，为方便人的进入每边至少留下0.5米以上的空隙。 排烟量从发电机组的说明收中查得，排烟净化器的尺寸按进气的流速为3-5m/s，停留时间为0.5-1 s，净化器的高度考虑到搬运的方便，不可太高，应小于1.5米。 1.2.6 操作控制室的布置原则 在净化室旁边设置操作控制室，方便从外面观察到内部的运行情况。 1.2.7 各部分尺寸的确定 按照整体空间的布置，确定各部分的尺寸，占地面积。（单位mm） 控制柜的尺寸为： 1900×650×2200 油箱的尺寸为： 1000×810×1260 油箱室的尺寸为： 2000×2000×3800 观察室的尺寸为：4880×2000×3800 排风室的尺寸为：4880×2000×3800油烟净化室的尺寸为： 2000×2000×3800 油烟净化器的尺寸为：1130×570×1500 油烟净化器的设计按空塔的流速为3-5m/s，停留时间为0.5-1s计，由表1得排烟量为58m3/min=0.97m3/s，考虑到最不利的情况，本设计取v=3m/s，t=1s。 油烟净化器的高度考虑到搬运的方便，不可太高，应小于 1.5米，因此高H=v×t/2=3×1/2=1.5m；其横截面A=Q/v=0.97/3=0.32，因此长宽尺寸定为：宽B=A=0.57m，长L=2B=1.13m. 房间布置草图见图1： 图1 柴油发电机房间布置草图 1.2.8 其它构件的尺寸 门1的尺寸： 1500×2000×50 ； 门2（油箱室）的尺寸：1200×2000×50 ； 门3（净化室）的尺寸为：1200×2000×50 ； 门4（排风室）的尺寸为： 1500×800×50 ； 门5（观察室）的尺寸为：1200×2000×50 ； 窗的尺寸为：2500×800，距地面1.2m，距门1吸声棉1.028m 吸声材料衬贴时悬空高度：40mm 2 降噪的处理措施 2.1 噪声源的分析、环境标准以及降噪措施 2.1.1 噪声源的分析 柴油发电机组噪声是由多种声源构成的复杂声源。按照噪声辐射方式, 它可分为空气动力噪声、表面辐射噪声和电磁噪声。按照产生的原因, 柴油机表面辐射噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声。其中空气动力噪声为主要噪声源，包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声。 2.1.2 环境标准 此设计中机器原始噪声为90分贝，当地标准为60分贝，考虑到实际情况，设计所需要的降噪量为18分贝，即本设计所需的插入损失为18分贝。 2.1.3 降噪措施 降噪措施主要包括隔声，吸声、消声隔振。此设计中，隔声措施包括4个隔声门，一个隔声窗；吸声措施为隔声间贴多孔吸声材料；消声措施包括安装进气消声器，排气消声器，消声弯头，以及排烟消声器；隔振主要安装隔振垫。 2.2 吸声的方法 2.2.1 吸声材料的选择 m,厚度为5的玻璃棉。以下本次设计选用的吸声棉为面密度为100/3 吸声棉均采用此类型吸声棉。各频率下对应的吸声系数见表2。 表2 玻璃棉吸声系数 频率（Hz）125 250 500 1000 2000 4000 ）0.15 0.38 0.81 0.83 0.79 0.74 吸声系数（ 由公式得可计算其平均吸声系数 125250500100020004000 6 0.150.380.810.830.790.746 0.62 +'= += = 2.2.2 吸声的计算 2.2.2.1 相关尺寸计算 查表1发电机组相关参数得散热器的实际尺寸为1000×950=0.95，由空间布置及各部分占地面积可得隔声间的尺寸为8640×6856×3800(除去墙的厚度，其厚度在下面提出) 门1的面积= 3 门2的面积= 2.4 门3的面积=2.4 门4的面积= 1.2 观察窗的面积=2 帆布软性连接部分的面积= 0.95 墙壁的面积（不贴吸声棉部分）=8.64×0.5×2+6.856×0.5×2+8.64×0.04×2+6.856×0.04×2=16.74 2.2.2.2 房间内平均的吸声系数 房间平均吸声系数=（i S i ）/(S 总) （不考虑地面的吸声，S i 为房间内的实际衬贴吸声材料的面积；墙壁要考虑地面的防潮处理所预留的高度0.04m ，还有天花上的吊顶为0.5m ，S 总为房间的总面积，不管有无衬贴吸声材料） S 总= 8.64×3.8×2+6.856×3.8×2+6.856×8.64×2=236.24， i S i =0.62×（236.24-3-2.4-2.4-1.2-2-0.95-16.74-8.64×6.856）=91.95（本设计采用同一种吸声棉） 故=（i S i ）/(S 总)=91.95/236.24=0.39 2.3 隔声的处理 2.3.1 隔声墙的选择 查环境噪声控制工程P157表8-2，选用双层1厚铝板(中空70)安装在两面原有的尺寸为8.64m*3.8m 的外墙，其平均隔声量为30dB ；选用60厚砖墙（表面粉刷）+60中空+60厚砖墙（表面粉刷），作为另外两堵尺寸为6.856m*3.8m 的隔声墙，其平均隔声量为38dB 。（由于隔声量跟所需相比较大，故后面隔声构建的隔声量选择可相对降低，以满足要求） 2.3.2 隔声门的选择 查环境噪声控制工程P159表8-3选用无橡皮条密封的双层门，4mm 厚胶合板+40mm 后空腔+4mm 后胶合板，平均隔声量为23.3dB 。 2.3.3 隔声窗的选择 查环境噪声控制工程P164表8-4选用无乳胶条的双层钢窗，5厚玻璃，45空腔，平均隔声量为18.2dB 。 2.3.4 组合构件的隔声量的设计 由于开有四个门，一个窗户，因此房间内的隔声量低于墙壁的隔声量，不考虑地面和天花板的隔声，房间的总隔声量为TL=-i 1.0i i 10 lg 10TL S S （TL ：取材料在 6个频率下的平均隔声量.） 各组合构件相关量，见表3。 表3 各组合构件相关量 组合构件 面积 平均隔声量TL/dB i 1.0i 10TL S - 隔声门1 3 23.3 0.0140 隔声门2 2.4 23.3 0.0112 隔声门3 2.4 23.3 0.0112 隔声门4 1.2 23.3 0.0056 隔声窗 2 18.2 0.0303 墙1（不考虑门窗） 62.66 30 0.0627 墙2（不考虑门窗） 44.11 38 0.0070 故i S =3+2.4+2.4+1.2+2+106.77=117.77 i 1.0i 10 TL S - ()0.1380.1380.1380.138 0.125.8 0.126.5 8.64 3.8108.64 3.8310 6.64 3.8(2.42)106.14 3.8(2.4 1.2)10 (3 2.4 2.4 1.2)10 210 -?-?-?-?-?-?=?+?-?+?-+?+?-+?+?+? =0.142 房间内总的平均隔声量TL =-i 1.0i i 10 lg 10TL S S =10lg （117.77/0.142）=29.2dB 2.4 房间内插入损失的计算 本设计要求房间总的插入损失为18dB 。为了校核能否满足环保要求，房间总的插入损失为IL=10lg +TL=10lg0.39+29.2=25.2dB>18dB 故满足环保要求。由于隔声墙、隔声门和隔声窗资料有限，本次设计已尽量选用平均隔声量最小的材料，但校核计算的房间总的插入损失25dB 依然比设计要求的18dB 大很多而造成不必要的却无法避免的浪费。 3 通风方面的设计 3.1 风量的估算 由表1的相关参数可得，散热所需要的空气量Q 1=3723m /min 。 房间换热所需要的空气量 Q 2可通过房间对通风要求求出，自然进风：1 -2次/min,强制进风：3-4次/min 。本设计按自然进风来计算，因此根据风速为1次/min 来估算，房间体积（减去吸声棉的厚度）为（8.64-0.1）×（6.856-0.1）×（3.8-0.5-0.05）=187.53m ，则Q 2=1×V/min=1×187.5=187.53m /min<3723m /min,故本设计进、排气消声器的风量确定为3723m /min=223203m /h 。 3.2 轴流风机的设计 根据排风量选择轴流风机， Q 2为223203m /h ，故选择上虞市明新通风设备有限公司（公司网址： /productsd-pid-53.html ）的T40-8轴流风机，其性能参数见表4，安装尺寸见图2和表5. 表4 T40-8轴流风机性能参数表 机号 转速（rpm ） 叶片角度 风量（3 m /h ） 全压 （Pa ） 配用电机 轴功 率 KW 噪声dB （A ） 重量 型号 功率 kW 8 1450 20 23699 335 YSF112M-4 4 3.29 80 12.8