固定式柴油版靜音發電機組設計與安裝圖
發布時間：2023-10-12 點擊：133
柴油發電機靜音箱體外觀和結構
柴油發電機組防音箱體結構的設計，主要考慮能夠容納所有配套件（包括柴油機、發電機、啟動電池、斷路器、控制系統和消聲組件等）和降噪所需空間、足夠的進排風通道面積，滿足額定功率輸出，并安全、可靠運行，同時便于操作、檢修、裝卸、運輸、安裝、防塵、防雨雪和組裝等。力求用最小的體積，較低的制造和運輸成本達到各項技術指標和功能。
一、防音箱體外形的設計
防音箱體外形通常采用正長方體設計，該方案適用于室內外使用環境，具有適應性和機動性較強，制造工藝性也較好的特點。為了節省空間和縮短長度，有時也采用在兩下端切為斜角并作為進、排風口的方案，但其缺點是容易吸入或吹揚地面的塵土、安裝于機房內時很難將熱風引排至室外。
1、防音箱體外形尺寸的設計
（1）長度≥柴油機＋水箱＋發電機組件總長度＋降噪進風室長度＋降噪排風室長度＋吸音組件厚度。
（2）寬度≥柴油機＋水箱＋吸音組件厚度。
（3）高度≥柴油機＋水箱＋減震組件＋排氣管組件＋水箱注水口空間＋吸音組件厚度。
（4）注意事項：
① 基于低噪聲柴油發電機組通常為細長形的結構特點，在滿足使用條件的前提下，優先控制防音箱體的長度，控制系統、開關、電池和接線等組件盡量利用其他空間設置。
② 對于個別過于細長機型，箱體可以適當加寬，使其搬移和運行更為平穩，同時外觀也較為協調美觀。
③ 在確定箱體的高度時，應注意水箱注水操作和觀察水位的空間，必要時可以將注水口設置在機箱外頂部。
④ 個別機型的增壓器和排氣管等高發熱（最高溫度可達600℃）組件可能比較靠近邊緣，在確定箱體外形尺寸時，要充分考慮箱壁與其保持足夠的距離，避免發電機組長時間運行時產生高溫烤壞吸音材料或箱板。另外，發電機組在啟動和停機過程中部分組件擺幅較大，箱壁也應與其保持足夠的距離，避免產生撞傷和敲擊異聲。
2、防音箱體操作門及檢修門的設計
（1）操作門設計
通常置于發電機端（進風側）的端部或兩側，處于運行環境溫度相對較低的區域。操作門上一般裝鋼化玻璃觀察窗口，便于隨時察看發電機組的各種參數，同時兼有隔音作用。
（2）檢修門的設計
應充分考慮滿足各種需要檢修或操作的方便及可能性。一般日常的保養、檢修項目，如更換三濾、頻率和電壓調整等，應能方便操作；對于周期較長的保養、檢修項目，如更換電池和清理水箱等，也應力求方便，必要時通過簡單拆卸個別板件就能進行相應的操作。
3、防音箱體的防塵及防雨雪的設計
發電機組安裝在戶外使用時，箱體設計應充分考慮防塵及防雨雪（即全天候）的需要。進、排風口一般采用百葉窗結構；對于環境粉塵污染較嚴重的區域，可以采用氣彈簧全密封窗或加百葉窗結構，運行時僅簡單打開密封窗即可，這時密封窗也兼有雨棚功能，但這種結構很難適用全自動化發電機組；采用電動百葉窗結構，既可防雨雪，停機備用時也能有效的防塵，同時滿足自動化啟動并有利于防潮和提高低溫加熱啟動速度，但結構較為復雜、成本偏高。
箱體上邊緣加設雨檐，可以避免或使較少雨水掉落在箱體表面；各門邊加設橡膠密封墊，可以避免雨水滲入箱體內和由于振動而產生噪聲；在箱體底部開設排水孔，可以防止雨水積聚。
4、防音箱體的制造工藝性設計
防音箱體的設計，應充分考慮加工和裝配時具有良好的制造工藝性，以便提高生產效率和降低成本；箱體應有足夠的剛性，以便在吊裝和運輸過程中安全、可靠和不容易變形。
二、底座結構的設計
低噪聲柴油發電機組通常將油箱和機座設計為一個整體，使其只需簡單地加油、加水，立即可以投入運行，同時由于該結構具有一定的彈性，對于降低發電機組運行時的振動，對基礎的傳遞也有很大的作用。
1、機座的結構設計
首先應滿足柴油機和發電機及附件的安裝及運行時所需的剛性、扭轉強度和動態承載的要求，然后考慮其油箱的容積、加工的工藝性、總裝和搬移或吊裝的方便性等。可以根據不同機型按常規標準型發電機組設計方法，確定其滿足剛性、扭轉強度和動態承載的結構和數據。
2、底座油箱的設計
通常低噪聲柴油發電機組油箱的容積，按發電機組滿負載運行8h左右的油耗設計，對于需要較長時間連續運行的一體化基站小功率發電機組，油箱的容積可以達到運行15h以上，大容積油箱同時抬高了小型發電機組的高度，使其操作更為方便。同時，機座上應設計用于安裝、搬移或吊裝的裝置。室外安裝因為非常簡易，落地至水平基礎即可。室內基本安裝布置如圖1和圖2所示。
靜音箱式發電機組室內側視安裝圖
靜音箱式發電機組室內平面安裝圖
三、降噪系統的結構設計
降噪系統的結構設計主要是解決通風條件和降低噪聲之間的矛盾，在有限的空間條件下，最大限度地降低噪聲，同時不影響發電機組標定功率的持續輸出。低噪聲柴油發電機組按噪聲等級，通常分為標準防音型（76～85db/m）和超級防音型（60～75db/m）。噪聲主要來自柴油機高速運轉產生的機械噪聲、冷卻發電機組所需空氣進入和排出的風噪聲，以及由氣缸內燃燒爆炸所產生的排氣噪聲等。降低系統的噪聲，主要是設計合理的結構和選擇合適的材料，通過隔聲、吸音和噪聲干擾等措施來實現，整機外觀結構如圖3所示。
1、進、排風口的設計
進、排風口及其通道是低噪聲柴油發電機組結構設計的重要環節，關系到噪聲能否得到有效的控制，同時發電機組又能在合理的水溫條件下安全正常運行。進風口通常置于發電機側的端部，必要時可以在其兩側補充；排風口一般置于柴油機側的前上部或兩側。
（1）進風口的有效通風面積應大于水箱的面積，確保不低于標準裸機運行所需的通風冷卻條件，保證發電機組在額定輸出功率和正常的水溫下運行，同時應將風速控制在適當的范圍內：標準防音型風速為8m/s；超級防音型風速為6m/s。風速增大，將會產生二次噪聲。風速等于柴油機自帶風扇標稱的風量與進風口有效通風面積的比值。
（2）如果進、排風口采用百葉窗結構，應特別注意百葉的結構形狀和擺角，最大限度地利用有限的窗口面積提高通風條件和降低風阻。
（3）通常進排風通道采用擋板或隔板結構，使空氣的流動改變方向和延長與吸音材料的接觸距離，從而提高降噪效果。對于超級防音型發電機組，必要時可設計成多級或細長的專用通道，以使噪聲得到更有效的控制。擋板或機箱壁與水箱應有足夠的距離，減少風阻和空氣倒流，使排風更為順暢。進排風通道的結構設計有較強的技巧性，在有限的空間選擇合理的位置和形狀可以得到最佳的效果。
2、隔聲的設計
噪聲主要是通過空氣傳遞的，所以隔聲結構的設計應力求最大限度地密閉，使各種噪聲大部分控制在防音箱體內。
（1）盡量將吸音材料貼附在防音箱體面板上，減少噪聲的穿透傳播；
（2）在門窗的邊緣縫隙加墊、橡膠封條，以減少噪聲的泄漏傳播。
（3）在進排風通道設置合適的擋風板，避免噪聲直接傳播到機箱外，同時加長吸音通道的路徑，可以更有效地控制噪聲。
3、吸聲設計
（1）在防音箱體內及進排風通道鋪設吸音材料，能夠吸收大量的噪聲，減弱噪聲的傳播；
（2）進、排風通道越長，降噪效果越好，但會增加風阻，減弱通風條件，設計時應取得其平衡，最好能再通過試驗獲取最佳組合結構和參數；
（3）吸音材料一般采用玻璃纖維棉表面加沖孔板，也可用發泡海綿等材料，前者吸音和耐高溫效果較好，后者制造工藝性較強；
（4）超靜音型發電機組可以通過加厚吸音材料和延長進排風通道來實現，但機箱的體積也會隨之增大。
4、排氣系統降噪的設計
排氣噪聲由于其頻段較寬，通常需要采用阻抗復合型消聲器（如圖4所示）對高頻和低頻噪聲進行控制。工業型消聲器主要利用吸音材料減弱高頻段的噪聲；住宅型消聲器主要是利用氣體的干擾、壓縮和擴張降低中低頻段的噪聲。消聲器及其排氣管和彎頭都會對柴油機的排氣產生阻力，在結構設計時，必須將背壓控制在許可的范圍內，特別是排煙管道需要加長時，更要進行嚴格的校核，避免輸出功率下降，甚至發電機組無法正常運行。
（1）消聲器的設計
目前，用在柴油發電機組排氣系統的主要是直管式消聲器。其消聲性能主要與通道的形式、長度及吸聲材料的性能有關。
直管式消聲器是阻性消聲器中最簡單的一種。直管式消聲器消聲量計算公式為
δl=φ(a0)l×p/s
式中， δl——消聲量：
φ(a0) ——與材料吸聲系數a0有關的消聲系數（粗略計算時可取φ(a0)值為1）；
l——消聲器的有效長度；
p——消聲器通道截面周長；
s——消聲器通道截面積。
由上式可知，阻性直管式消聲器的消聲量除與吸聲材料性能有關外，還與消聲器的有效長度l及通道截面周長p成正比，而與消聲器通道截面積s成反比。因此，增加有效長度l和通道周長與截面積之比p／s即可提高消聲量。當通道截面積因流量、流速要求而確定時，選擇合理的通道截面形狀，也可提高消聲效果。
抗性消聲器的消聲性能主要與抗性膨脹室的膨脹
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一、防音箱體外形的設計
防音箱體外形通常采用正長方體設計，該方案適用于室內外使用環境，具有適應性和機動性較強，制造工藝性也較好的特點。為了節省空間和縮短長度，有時也采用在兩下端切為斜角并作為進、排風口的方案，但其缺點是容易吸入或吹揚地面的塵土、安裝于機房內時很難將熱風引排至室外。
1、防音箱體外形尺寸的設計
（1）長度≥柴油機＋水箱＋發電機組件總長度＋降噪進風室長度＋降噪排風室長度＋吸音組件厚度。
（2）寬度≥柴油機＋水箱＋吸音組件厚度。
（3）高度≥柴油機＋水箱＋減震組件＋排氣管組件＋水箱注水口空間＋吸音組件厚度。
（4）注意事項：
① 基于低噪聲柴油發電機組通常為細長形的結構特點，在滿足使用條件的前提下，優先控制防音箱體的長度，控制系統、開關、電池和接線等組件盡量利用其他空間設置。
② 對于個別過于細長機型，箱體可以適當加寬，使其搬移和運行更為平穩，同時外觀也較為協調美觀。
③ 在確定箱體的高度時，應注意水箱注水操作和觀察水位的空間，必要時可以將注水口設置在機箱外頂部。
④ 個別機型的增壓器和排氣管等高發熱（最高溫度可達600℃）組件可能比較靠近邊緣，在確定箱體外形尺寸時，要充分考慮箱壁與其保持足夠的距離，避免發電機組長時間運行時產生高溫烤壞吸音材料或箱板。另外，發電機組在啟動和停機過程中部分組件擺幅較大，箱壁也應與其保持足夠的距離，避免產生撞傷和敲擊異聲。
2、防音箱體操作門及檢修門的設計
（1）操作門設計
通常置于發電機端（進風側）的端部或兩側，處于運行環境溫度相對較低的區域。操作門上一般裝鋼化玻璃觀察窗口，便于隨時察看發電機組的各種參數，同時兼有隔音作用。
（2）檢修門的設計
應充分考慮滿足各種需要檢修或操作的方便及可能性。一般日常的保養、檢修項目，如更換三濾、頻率和電壓調整等，應能方便操作；對于周期較長的保養、檢修項目，如更換電池和清理水箱等，也應力求方便，必要時通過簡單拆卸個別板件就能進行相應的操作。
3、防音箱體的防塵及防雨雪的設計
發電機組安裝在戶外使用時，箱體設計應充分考慮防塵及防雨雪（即全天候）的需要。進、排風口一般采用百葉窗結構；對于環境粉塵污染較嚴重的區域，可以采用氣彈簧全密封窗或加百葉窗結構，運行時僅簡單打開密封窗即可，這時密封窗也兼有雨棚功能，但這種結構很難適用全自動化發電機組；采用電動百葉窗結構，既可防雨雪，停機備用時也能有效的防塵，同時滿足自動化啟動并有利于防潮和提高低溫加熱啟動速度，但結構較為復雜、成本偏高。
箱體上邊緣加設雨檐，可以避免或使較少雨水掉落在箱體表面；各門邊加設橡膠密封墊，可以避免雨水滲入箱體內和由于振動而產生噪聲；在箱體底部開設排水孔，可以防止雨水積聚。
4、防音箱體的制造工藝性設計
防音箱體的設計，應充分考慮加工和裝配時具有良好的制造工藝性，以便提高生產效率和降低成本；箱體應有足夠的剛性，以便在吊裝和運輸過程中安全、可靠和不容易變形。
二、底座結構的設計
低噪聲柴油發電機組通常將油箱和機座設計為一個整體，使其只需簡單地加油、加水，立即可以投入運行，同時由于該結構具有一定的彈性，對于降低發電機組運行時的振動，對基礎的傳遞也有很大的作用。
1、機座的結構設計
首先應滿足柴油機和發電機及附件的安裝及運行時所需的剛性、扭轉強度和動態承載的要求，然后考慮其油箱的容積、加工的工藝性、總裝和搬移或吊裝的方便性等。可以根據不同機型按常規標準型發電機組設計方法，確定其滿足剛性、扭轉強度和動態承載的結構和數據。
2、底座油箱的設計
通常低噪聲柴油發電機組油箱的容積，按發電機組滿負載運行8h左右的油耗設計，對于需要較長時間連續運行的一體化基站小功率發電機組，油箱的容積可以達到運行15h以上，大容積油箱同時抬高了小型發電機組的高度，使其操作更為方便。同時，機座上應設計用于安裝、搬移或吊裝的裝置。室外安裝因為非常簡易，落地至水平基礎即可。室內基本安裝布置如圖1和圖2所示。
靜音箱式發電機組室內側視安裝圖
靜音箱式發電機組室內平面安裝圖
三、降噪系統的結構設計
降噪系統的結構設計主要是解決通風條件和降低噪聲之間的矛盾，在有限的空間條件下，最大限度地降低噪聲，同時不影響發電機組標定功率的持續輸出。低噪聲柴油發電機組按噪聲等級，通常分為標準防音型（76～85db/m）和超級防音型（60～75db/m）。噪聲主要來自柴油機高速運轉產生的機械噪聲、冷卻發電機組所需空氣進入和排出的風噪聲，以及由氣缸內燃燒爆炸所產生的排氣噪聲等。降低系統的噪聲，主要是設計合理的結構和選擇合適的材料，通過隔聲、吸音和噪聲干擾等措施來實現，整機外觀結構如圖3所示。
1、進、排風口的設計
進、排風口及其通道是低噪聲柴油發電機組結構設計的重要環節，關系到噪聲能否得到有效的控制，同時發電機組又能在合理的水溫條件下安全正常運行。進風口通常置于發電機側的端部，必要時可以在其兩側補充；排風口一般置于柴油機側的前上部或兩側。
（1）進風口的有效通風面積應大于水箱的面積，確保不低于標準裸機運行所需的通風冷卻條件，保證發電機組在額定輸出功率和正常的水溫下運行，同時應將風速控制在適當的范圍內：標準防音型風速為8m/s；超級防音型風速為6m/s。風速增大，將會產生二次噪聲。風速等于柴油機自帶風扇標稱的風量與進風口有效通風面積的比值。
（2）如果進、排風口采用百葉窗結構，應特別注意百葉的結構形狀和擺角，最大限度地利用有限的窗口面積提高通風條件和降低風阻。
（3）通常進排風通道采用擋板或隔板結構，使空氣的流動改變方向和延長與吸音材料的接觸距離，從而提高降噪效果。對于超級防音型發電機組，必要時可設計成多級或細長的專用通道，以使噪聲得到更有效的控制。擋板或機箱壁與水箱應有足夠的距離，減少風阻和空氣倒流，使排風更為順暢。進排風通道的結構設計有較強的技巧性，在有限的空間選擇合理的位置和形狀可以得到最佳的效果。
2、隔聲的設計
噪聲主要是通過空氣傳遞的，所以隔聲結構的設計應力求最大限度地密閉，使各種噪聲大部分控制在防音箱體內。
（1）盡量將吸音材料貼附在防音箱體面板上，減少噪聲的穿透傳播；
（2）在門窗的邊緣縫隙加墊、橡膠封條，以減少噪聲的泄漏傳播。
（3）在進排風通道設置合適的擋風板，避免噪聲直接傳播到機箱外，同時加長吸音通道的路徑，可以更有效地控制噪聲。
3、吸聲設計
（1）在防音箱體內及進排風通道鋪設吸音材料，能夠吸收大量的噪聲，減弱噪聲的傳播；
（2）進、排風通道越長，降噪效果越好，但會增加風阻，減弱通風條件，設計時應取得其平衡，最好能再通過試驗獲取最佳組合結構和參數；
（3）吸音材料一般采用玻璃纖維棉表面加沖孔板，也可用發泡海綿等材料，前者吸音和耐高溫效果較好，后者制造工藝性較強；
（4）超靜音型發電機組可以通過加厚吸音材料和延長進排風通道來實現，但機箱的體積也會隨之增大。
4、排氣系統降噪的設計
排氣噪聲由于其頻段較寬，通常需要采用阻抗復合型消聲器（如圖4所示）對高頻和低頻噪聲進行控制。工業型消聲器主要利用吸音材料減弱高頻段的噪聲；住宅型消聲器主要是利用氣體的干擾、壓縮和擴張降低中低頻段的噪聲。消聲器及其排氣管和彎頭都會對柴油機的排氣產生阻力，在結構設計時，必須將背壓控制在許可的范圍內，特別是排煙管道需要加長時，更要進行嚴格的校核，避免輸出功率下降，甚至發電機組無法正常運行。
（1）消聲器的設計
目前，用在柴油發電機組排氣系統的主要是直管式消聲器。其消聲性能主要與通道的形式、長度及吸聲材料的性能有關。
直管式消聲器是阻性消聲器中最簡單的一種。直管式消聲器消聲量計算公式為
δl=φ(a0)l×p/s
式中， δl——消聲量：
φ(a0) ——與材料吸聲系數a0有關的消聲系數（粗略計算時可取φ(a0)值為1）；
l——消聲器的有效長度；
p——消聲器通道截面周長；
s——消聲器通道截面積。
由上式可知，阻性直管式消聲器的消聲量除與吸聲材料性能有關外，還與消聲器的有效長度l及通道截面周長p成正比，而與消聲器通道截面積s成反比。因此，增加有效長度l和通道周長與截面積之比p／s即可提高消聲量。當通道截面積因流量、流速要求而確定時，選擇合理的通道截面形狀，也可提高消聲效果。
抗性消聲器的消聲性能主要與抗性膨脹室的膨脹
發電機風扇皮帶松了怎么調？維護柴油發電機組必須知道的常識
立夏已至，提醒各位用戶夏季使用柴油發電機組時謹防功率下降
柴油發電機組硅整流發電機的裝卸步驟及注意事項
常用的發電機組啟動方式和功率不足怎么辦
柴油發電機油底殼的機油里混有柴油怎么處理？
真正的斯坦福發電機是哪里生產的？是品牌嗎？
技巧：柴油發電機增壓器\水泵\高壓油管是這樣重新組裝的
柴油發電機組啟動前和運行中必須要保證機油量充足