40FT冷藏货物运输发电箱降噪计算及方案设计建议.ppt

40FT冷藏货物运输发电箱降噪计算及方案设计建议
武汉明圣科技发展有限公司
2017年5月2日
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背景
40FT冷藏货物运输发电箱是中车长江车辆有限公司为适应当前铁路冷藏货物集装箱运输而研发的一种新型发电箱。发电箱内设置2台柴油发电机组,用于列车中发电箱前后冷藏集装箱的供电。它必须安全、可靠、节能、环保。
柴油发动机组在运转时发生的噪声一般都会超出《声环境质量标准》GB3096—2008及《铁路边界噪声限值及其测量方法》GB12525—90规定的边界噪声限值,即:昼间70dB(A),夜间60dB(A)。
GB12525—90规定:
(1)铁路噪声系指机车车辆运行中所产生的噪声。
(2)铁路边界系指铁路外侧轨道中心30m处。
(3),距反射物不小于1m处。
中车长江车辆公司要求发电箱的噪声排放限值:距发电箱7米处噪声值不大于80dB(A),距发电箱30米处噪声值不大于70dB(A).
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设计依据及参考文献
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概述
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噪声分析及计算
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发电箱降噪方案
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噪声模拟
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目录
CONTENTS
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一、设计依据及参考文献
1.《声环境质量标准》GB3096—2008
2.《铁路边界噪声限值及其测量方法》GB12525—90
3.《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087—20
4.《热动力装置的排气污染与噪声》科学出版社赵坚行·王镇芳,刘勇编著
5.《工程噪声控制》第版,科学出版社,(澳)D·A·比斯、C·H·汉森著。邱小军、于炎、刘嘉俊译校
6.《建筑吸声材料及隔声材料》化学工业出版社,钟祥璋编著;
7.《绝热用硅酸铝棉及其制品》GB/T16400-2015
8.《建筑材料的燃烧等级分级》GB8624-2012
9.《建筑吸声产品的吸声性能分级标准》GBT16731-1997
10.《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T2518-2008
11. 《微穿孔板吸声结构的理论和设计》马大猷著
12. 柴油机生产厂家提供的数据
13. 业主方的要求
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二、概述
40FT发电箱内置2台柴油发电机组及燃油箱:
柴油机型号为:-G2;
发电机型号为:VCI274E;
柴油机额定输出功率:120KW ;
空载转速:750rpm;
额定转速:1500rpm;
排风量:210m³/min;
排烟量:20m³/min;
排烟口直径:Φ127mm;
Lp1m(距机组1m处的声压级):102dB。
箱体两端面(沿铁路中心线方向)各设柴油机冷却进排风百叶窗一扇,箱体两侧各设一扇进风百叶窗,两端的中间位置各设隔声门一扇。发电箱运用时,无人值守,远程监控。所以对安全性、可靠性提出了更高的要求。
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三、噪声分析及计算
(一) 噪声分析:
本案的噪声源就是柴油发电机组,其中发电机运转时的电磁噪声及机械噪声远远小于柴油机运转时所产生的噪声,所以这里不考虑发电机的噪声。只考虑柴油机运转时噪声,主要的有三个方面:

是由柴油机气缸内燃烧引起的压力骤变,柴油机在正常燃烧时燃烧噪声在柴油机总噪声中占的比例较小,当柴油机燃烧不稳定时,会引发爆燃和振荡燃烧、后燃等现象,导致气缸内压力剧增且剧烈波动,能产生4~6KHz的高频爆燃噪声。
通过分析气缸内压力变化和频谱,可以把燃烧噪声分解为三个部分:
①低频部分的声压级曲线是以发动机工作循环的基频为中心的宽广的峰值曲线;
②中频部分(500~3000Hz)是人耳敏感声音的主要部分,主要取决于燃烧初期的压力升高率;
③高频部分出现另一个噪声峰值,是由气缸内气体的高频振动引起的。
柴油机基频噪声频率为:
f=Ζr/60τ(Hz)
z —气缸数 n—转速rpm
τ——行程系数,四冲程τ=2 ,二冲程τ=1
f0=6×1500/60×2=75Hz
。主要有:
①活塞与气缸的敲击声;
②配气机构噪声;
③齿轮噪声,轴承噪声;
(进入的空气,燃烧后排出的废气)动力性噪声。
柴油机运转时进排气系统以及冷却风扇系统产生的空气动力性噪声,特别是排气噪声是柴油机运转噪声中最强的噪声源。
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三、噪声分析及计算
(二) 噪声计算:
1、排气噪声
排气噪声主要包括:
①通过排气管路往外传递的气缸内的燃烧噪声;
②排气门流通截面处的高频涡流噪声;
③废气在排气管内的压力脉冲,产生低、中频噪声;
④若采用废气涡轮增压器,增压器涡轮端的涡轮噪声。
柴油机排气口噪声可用下式计算:
Lw=120+10lgN-K-LEX/ (dBre10-2w)
Lw一个未消声的排气管辐射的总声功率,(dB)
N—柴油机功率,(KW) LEX—排气管长度m
K—无涡轮增压