UPS机房柴油发电机组隔声减振降噪降温实施的四个步骤

1 引言
随着计算机在各行各业的广泛应用,对电源的要求也越来越高。因此,不间断电源系统安装已变得越来越普遍,并且作为后备电源,柴油发电机组也不可或缺。但柴油发电机组的噪声极高,噪声水平可达90~115dB,导致严重的声环境污染,无法得到用户的认可。因此,控制噪声已成为自备电源正常运行的主要障碍。解决噪声问题迫在眉睫,必须同时保证发电机组的正常运转,又要保护声环境不被污染,确保噪声水平符合机组所在地区的《城市区域环境噪声标准》,并满足机房内噪声标准符合GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》的“生产车间及作业场所噪声限制值”。
2 噪声监测
经过测试分析,柴油发电机组的噪声主要包括发动机排气噪声、进气噪声、燃烧噪声和运转部件工作时机械产生的噪声,以及机房内墙壁(包括地面、房顶、门窗)的反射声。为了掌握发电机组设备噪声源特征和治理效果,我们在治理前后进行了机房设备及环境噪声监测。然而,发电机组的噪声级非常高,通常在90~115dB左右。由于目前柴油发电机房的隔音能力并不理想,房内和周围的环境都已超过所规定的噪声标准。因此,为了了解声源的频谱特性,我们进行了单一声源的频谱测定。从噪声频谱曲线图中可以看出,发电机组的噪声输出为宽带频率特性,峰值频率主要集中在63~1000Hz之间。由于低频声的绕射能力极强,所以对治理工程来说造成不小的难度。
在限电时,柴油发电机组经常会用于高层建筑的消防、用水、用电、银行电脑运行、商场、娱乐场所等需要正常营业的场所。而且,许多工厂都拥有柴油发电机房。根据我们的调查和了解,现有机房的隔音能力大多不高,门窗不能长时间关闭。否则,机房内温度会升高,从而导致停机现象的发生。
3 降噪、减振、降温方案实施:要减少噪声污染,必须采取综合措施提高机房的隔声效果。
为了规避机房内噪声通过窗户辐射到外界的问题,我们需要将所有窗户改造成隔声窗。隔声窗使用钢框双层玻璃结构,规格根据机房具体情况而定。为消除隔声低谷并消除低频共振,双层玻璃采用3mm和6mm不同厚度的玻璃组合,内侧的玻璃具有一定的倾角,相邻的两层玻璃采用不平行的布置方式,空气层厚度也不同,上部为140mm,下部为100mm。此外,我们还在窗框周围采取了吸音措施,使用海绵、密封条等材料来增强密闭性,确保既能达到隔声目的,又满足机房的采光需求。对于双层密实隔声结构,当M1+M≤100kg/m2时,其声量为TL=13.5log10(M1+M2)+13+▲。
除了窗户,我们还需要将大门改装成隔声门,以进一步增强其密封性。隔声门内侧为了在多个方面降低噪声污染,我们采用了综合措施以提高机房隔声效果。
首先,我们需要改装所有窗户,以防止机房内的噪声向外散发。隔声窗采用钢框双层玻璃结构,并根据机房情况定制规格。双层玻璃采用3mm和6mm不同厚度的组合,并采用不平行的布置方式,以消除隔声低谷并消除低频共振。同时,我们在窗框周围采取了吸音措施,比如使用海绵、密封条等材料来增强密闭性。对于双层密实隔声结构,当M1+M≤100kg/m2时,其声量为TL=13.5log10(M1+M2)+13+▲。 此外,我们还将门改装成了隔声门,由1.5mm厚钢板和2mm厚钢板构成,中间填充超细玻璃棉,厚度为80mm,密度为20kg/m3。为了避免构件缝隙对隔声效果的影响,我们在门扇和门框接缝处采用了斜面连接,边框连接处尽可能密闭。嵌缝条宜选用柔软而富有弹性的材料,如软橡皮、海棉乳胶、泡沫塑料、橡胶管、毛毡等,以增强门的密闭性。双层隔音门的隔声量根据公式计算,应为32dB以上。
要避免机房内的强噪声向外辐射,在一定条件下,我们将柴油发电机组置于地下室。地下室使用重型实心钢筋混凝土墙体隔音,该材料对隔音效果有较好的阻隔作用,还采用地毯、橡胶、泡沫塑料、玻璃棉、岩棉等软材料来进一步增强隔声效果。根据隔声质量定律,我们选择重量与密实的材料来提高隔音效果。采用了一种经验丰富的方法,为了提升地下室的隔音效果,我们在原混凝土墙结构上涂抹20mm厚的沥青,并贴上一层旧麻带。为了保护这个体系,我们使用白玻璃布和钢丝网做了一个护面板。通过实验室的测定和实践证明,单层均匀构件的面密度是决定隔声量的因素,这个新的体系平均隔声量达到了56dB。
为了改善机房内的音频质量,我们将岩棉制成长方形吸音板,然后用白色玻璃布和镀锌钢丝网加固,将吸音板布置在墙体和空间界面上。我们在墙上悬挂吸音板时,使其下边距内墙面100mm,上边为250mm,块设置高度为3500mm,吸声面积为40%。这种安装方法可以降低高频声波,而同时吸声板后留下一个空气层,从而提高低频吸声系数。
对于柴油发电机组的噪声,我们需要消声处理来解决。由于噪声呈宽频带频谱特性,而且需要抵抗高气流速和耐高温、高压,甚至还要耐水和潮湿。在这种情况下,我们选择了一种高性能消声器,即使在高温下,它的性能也不会受到明显影响。.6 减振处理
为了降低机组振动引起的噪声,通常将柴油发电机组安装在地下室。为了进一步减少机组振动对噪声的影响,我们选择剪切型橡胶隔震垫,并将其置于机体和混凝土机座之间。通过这种方式,我们可以消除机组与基础之间的钢性连接,并减弱设备机械振动产生的低频噪声。此外,我们还将排气管包覆在石棉中,以减少振动的影响。
对于消声处理,我们多采用微穿孔板复合式消声器。我们使用0.5~1mm厚度的薄钢板加工成直径为0.5~1mm、穿孔率在1%~3%的双层结构的微穿孔板消声器,这种消声器对中、高频噪声均有较好的吸收效果。当我们进行多层叠加时,空腔厚度应考虑到需要吸收的频带,低频125~250Hz时,空腔厚度为150~220mm,中频为500~1000Hz时,空腔为80~120mm。高频为2000~4000Hz时,空腔为30~50mm。为了防止微穿孔板空腔内沿着管长方向传播声波,对于需要有较高消声量的消声器,我们会在每0.5m长增加一横向挡板,双层微穿孔板管式消声器的截面为圆环形。至标准规定的范围。通风散热问题是治理的关键,因此机房墙上开设出风口,位置对着柴油机上的风扇,并安装导风箱,将柴油机的散热导出室外。接着,在出风口外,我们用砖块砌起一排风消声道,并在内壁面附贴外包玻璃布的岩棉。然后,我们将其压以镀锌钢丝罩板,并在两侧安装消声百页窗,以保证气流通畅。此时,机组的热量可以通过加装轴流风扇强制排风的方法进行解决。进风采用两台轴流风扇,并加装风扇消声器以降低缝隙漏声。这些措施能够让室内温度降低11℃。总的来说,通过综合治理,我们能够使机组噪声达到标准规定的范围内。

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