کاهش صدای دیزل ژنراتور

با رشد روز افزون خدمات تاسیسات برقی توان بالا و توان اولیه در مناطق پر جمعیت مهندسین تمرکز خود را روی درک این موضوع گذاشته اند که چگونه و با چه راهکارهایی کاهش صدای دیزل ژنراتور میسر گردد.

هزینه های بالای مقاوم سازی یک سایت در جهت کاهش صدای دیزل ژنراتور سبب می شود که حذف صدا در طراحی نیازهای سیستم مورد نظر باشد. با راهکارهای داده شده در این مقاله کاربر می تواند صدای ناخواسته را تا حدود زیادی در سیستم قدرت به سادگی کنترل کند. مانند بسیاری از انواع ماشین آلات دوار، موتور دیزل نیز صدا و ارتعاش تولید می کند. چه در حالت اماده به کار باشد و چه در حالت کار باشد به هر حال نویز تولید می کند.

در امریکای شمالی سطح نویز و صدای تولید شده ۴۵db تا ۷۲db, بوده و به منطقه ای که دیزل در ان قرار دارد بستگی دارد.

در زمان های قبل برخی از جوامع از فرکنس باند اکتاو برای کنترل صدا و کاهش ان استفاده می کردند. هرچند نویز دیزل های محاظت نشده حتی تا ۱۰۰ دسی بل نیز می تواند باشد یا حتی بیشتر.

به طور کلی دو عامل مهم بر میزان صدای تولیدی در هر مکانی موثر هستند.

تعریف نویز:

نویز صدایی است که تولید شده و گوش انسان ان را می شنود. به عبارت دیگر نویز از صداهای ناخواسته است. این صدا از ارتعاش اجسام تولید می شود و به گوش شنونده مانند موج های تولید شده در هوا می رسد

زمانیکه صدای تولید شده زیاد یا ازاردهنده باشد به معنای بیش از حد بودن ارتعاش است و دامنه بالایی داشته است.

گوش انسان دارای محدوده دینامیکی بالایی است که از دسی بل برای سنجش میزان شنیده شدن صدای دریافتی استفاده می شود. مقیاس دسی بل لگاریتمی است زیرا  بلندترین و کمترین صدایی که برای انسان قابل شنیدن است پیوسته است. مثلا ۱٫۱۶

با استفاده از این مقیاس می توان شدت صداهای شنیده شده را در این محدوده بیان کرد.

دسی بل واحد خطی است که قابلیت محافظت از فرکانس های هم سطح را دارد. هرچند گوش انسان نمی تواند همه فرکانس هایی با صدای یکسان را بشنود. گوش فقط به فرکانس های ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ هرتز حساس است و حساسیتی به صداهایی با فرکانس های بالاتر و پایین تر ندارد. فیلتر “A-weighting فرکانس های صدا را برای تبدیل به فرکانس های قابل شنیدن برای گوش انسان اصلاح می کند.

منبع نویز و صدای دیزل ژنراتور

صدای دیزل حاصل ۶ عامل اصلی است:

نویز یا صدای دیزل ژنراتور که نتیجه فشارهای احتراق و مکانیکی است و از ۱۰۰ تا ۱۲۱ دسی بل است و به سایز موتور بستگی دارد.

نویز فن خنک کننده دیزل ژنراتور که حاصل از صدای هوایی است که در موتور و رادیاتور دیزل آن حرکت می کند.

نویز مبدل یا ترانسفورماتور که در ژنراتور های با خروجی بالاتر از ۴۰۰ ولت استفاده می شود و حاصل از هوای خنک و اصطحکاک صفحات داخلی ترانس است و محدوده ان از ۸۰ تا ۹۰ دسی بل است.

نویز القایی که نتیجه نوسانات جریان در سیم پیچ های متغیر است و منجر به نویز مکانیکی می شود و محدوده ان از ۸۰ تا ۹۰ دسی بل است.

اگزوز موتور . اگر سایلنسر اگزوز وجود نداشته باشد محدود نویز تولیدی ۱۲۰ تا ۱۳۰ دسی بل یا حتی بیشتر است اما اگر از یک سایلنسر اگزوز ایده ال استفاده شود صدا به صورت محسوسی کاهش پیدا خواهد کرد.

نویز مکانیکی ساختاری که نتیجه ارتعاشات مکانیکی قسمت های ساختاری مختلف و اجزایی است که می توانند صدا تولید کنند.

نویز و صدای تولیدی در دیزل ژنراتور

اندازه گیری نویز و صدای دیزل ژنراتور:

قبل از اینکه بخواهید راهی را برای کاهش صدا بیابید باید نویز محیطی موجود و نویز تولید شده توسط  ژنراتور را به صورت دقیق اندازه گیری کنید.

داده هایی از اندازه گیری صدای دیزل معنادار و دقیق هستند که در محیطی ( میدانی ) آزادانه اندازه گیری شده باشند که این محیط با محیط بازتاب دهنده متفاوت است.

اندازه گیری نویز باید با استفاده از یک اندازه گیر سطح صدا انجام شده باشد و یک فیلتر باند اوکتاو در مقدار مینیمم تنظیم شده باشد. اگر اندازه گیری صدا در فاصله ۷ متری انجام شده باشد میکروفون ها به صورت دایره ای قرار گرفته اند و با ژنراتور زاویه ای ۴۵ درجه ای دارند.

نویز در ۸ باند اوکتاو از ۶۳ تا ۸۰۰۰ هرتز اندازه گیری شده اند اگرچه بیشترین توان صوتی تولید شده در محدوده ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ هرتز است. ( محدوده صدایی که گوش انسان بیشترین میزان حساسیت را به آن دارد )

به دلیل اینکه اندازه گیری ها با استفاده از یک موج فرکانسی به دست امده اند مجموع لگاریتمی تمام فرکانس ها مهم است.

میزان صدا بر حسب دسی بل در نقاط مختلف

سطح نویز یا صدای کل در یک مجموعه دیزل ژنراتور مجموع مقادیر تمام منابع بدون در نظر گرفتن فرکانس هاست هرچند به علت لگاریتمی بودن دسی بل این مقادیر را نمی توان به صورت الگوریتم های ریاضی مطالعه نمود. به نوان مثال اگر یک منبع نویز ۹۰ دسی بل نویز تولید کند و منبع دوم هم همین مقدار نویز را تولید کند نویز تولیدی برابر ۹۳ دسی بل است نه ۱۸۰ دسی بل.

این اختلاف ۳ دسی بل نیز به علت دو منبع توان است.

قاعده و قوانین نویز

در امریکای شمالی کدهای دولتی و محلی پایه گذار ماکزیمم سطوح نویز هستند. طبق این مقررات نویز تولیدی محیط را ابتدا بدون کارکرد دیزل محاسبه کنیم سپس در زمان کار دیزل در حالت بار کامل نیز همین کار را انجام دهیم.

استراتژی هایی برای کاهش صدا در دیزل ژنراتور (سایلنت کردن دیزل ژنراتور):

بدون در نظر گرفتن دیزلی که به کاهش صدا و تضعیف ان نیاز دارد ۸ استراتژی برای کم کردن نویز در دیزل وجود دارد.

۱- کم کردن صدای منبع اگزوز

۲- موانع آکوستیک

۳- عایق آکوستیک روی دیواره های محیط

۴- Isolation mounts (نویز گیر از طریق بر طرف کردن لرزش دیزل ژنراتور در حالت کارکرد):

۵-صدا گیری فن رادیاتور و هوای خروجی از فن در صورت کانوپی دار بودن دیزل ژنراتور

۶- سایلنسر اگزوز دیزل ژنراتور

۷- استفاده از کانوپی سایلنت دیزل ژنراتور و یا ساخت اتاق آجری با طراحی آکوستیک

۸-ایجاد از فاصله دیزل ژنراتور تا مصرف کننده

زمانی که دیزل را در فضای بیرون قرار می دهید مجموعه اقداماتی که برای کاهش نویز به کار می برید آن ها را در یک پکیج مناسب قرار دهید( ساخت اتاقک دیزل ژنراتور )که علاوه بر تضعیف صدا آلوگی زیست محیطی نیز نداشته باشد.

موانع آکوستیک:

مواد سخت با جرم مشخص انتقال صدا را کاهش می دهند. به عنوان مثال ورقه های فولادی .همچنین به منظور حذف صدای اگزوز و سوخت از طریق ترک در درها یا دیوارها و سیم کشی الکتریکی دارای اهمیت است.

موارد مهم در سایلنت دیزل ژنراتور

عایق اکوستیک ( عایق شانه تخم مرغی):

مواد جاذب صدا برای کانال های هوا و سقف ها در دسترس است. هدایت نویز در یک دیوار پوشش داده شده با مواد جاذب صدا بسیار موثر است. از موادی استفاده کنید که در برابر روغن یا سایر اجزای موتور مقاومت داشته باشند. فوم و فایبرگلاس و یا پشم سنگ از لحاظ فاکتورهای هزینه ، در دسترس بودن و چگالی ، مقاومت مناسب هستند.

عایق آکوستیک

Isolation mounts (نویز گیر از طریق بر طرف کردن لرزش دیزل ژنراتور در حالت کارکرد):

تجهیزاتی که ارتعاش ایجاد می کنند ، در هوای محیط  نویز تولید می کنند. هر چیزی که به صورت فیزیکی به دیزل ژنراتور متصل شود می تواند عامل ایجاد ارتعاش در ان باشد و به ساختمان منتقل می شود. این نقاط اتصال داده شده شامل پیچ قلاب، کانال های تخلیه رادیاتور، لوله اگزوز ، لوله کشی خنک کننده، خطوط سوخت و مجرای سیم کشی هستند. بستن این اتصالات با اتصالاتی انعطاف پذیر سبب کاهش انتقال نویز می شود. نصب یک دیزل ژنراتور بر روی فونداسیون و استفاده از لرزه گیر لاستیکی بین شاسی دیزل ژنراتور و فونداسیون به طور موثری لرزش را کاهش می دهد و همچنین نویزی را که از طریق طبقات انتقال می یابد نیزکاهش می دهد.

Cooling air attenuation تضعیف خنک کننده هوا :

ایجاد نمودن خنک کننده هوای ورودی و خروجی می تواند نویز تولید شده توسط خنک کننده های هوا را زمانی که در موتور و رادیاتور حرکت می کند کاهش دهد. نویز حاصل از حرکت هوای خنک به دلیل اینکه صدای مورد نیازبرای یک دیزل با موتور ۵۰ لیتر معادل ۲۰ مترمکعب بر ثانیه است دارای اهمیت است. این روش تاثیر زیادی بر روی کاهش صدای دیزل ژنراتور ندارد.

در یک خم ۹۰ درجه ای برای کاهش نویز فرکانس بالا قرار داده شود.

کاهش صدا با انحراف صدا به وسیله کانال و فن به خروجی

Maximizing distance ایجاد از فاصله دیزل ژنراتور تا مصرف کننده :

هنگامی که هیچ دیوارمنعکس کننده ای به منظور بزرگ نمایی نویز تولید شده توسط مجموعه ژنراتور وجود نداشته باشد، میزان نویز تقریبا ۶ دسی بل (A) است و هر بار که فاصله دو برابر می شود، کاهش می یابد. ( اگر خط درون میدان نزدیک به دیزل ژنراتور باشد هرچند ممکن است میزان نویز قابل پیش بینی نباشد. )

نمودار کاهش صدا نسبت به فاصله تا مصرف کننده

Exhaust silencers سایلنسر اگزوز:

دیزل ژنراتورها معمولا دارای سایلنسر اگزوز دیزل ژنراتور برای محدود کردن نویز ایجاد شده در موتور هستند. سایلنسرها دارای انواع مختلفی هستند از لحاظ مواد و ترتیب آنها به انواع خنک کننده محفظه یا دستگاه مارپیچ دسته بندی شده اند .

دستگاه های نوع محفظه ای مؤثرتر هستند، اما دستگاه های نوع مارپیچ فشرده تر هستند و ممکن است برای بسیاری از برنامه ها تضعیف کافی داشته باشند

سایلنسر اگزوز دیزل ژنراتور می توانند از فولاد سرد یا فولاد ضد زنگ ساخته شده باشند

فولاد ضد زنگ مناسب تر برای استفاده در محیط بیرون است زیرا در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است

سایلنسرها درجه بندی های متفاوتی در برابر عایق نویز بودن دارند که دارای دسته بندی بحرانی ، صنعتی و مسکونی هستند.

سایلنسرهای صنعتی نویز را از ۱۸ به ۱۲ دسی بل کاهش می دهند.

سایلنسرهای مسکونی نویز را از ۲۵ به ۱۸ دسی بل کاهش می دهند.

سایلنسرهای بحرانی نویز را از ۳۵ به ۲۵ دسی بل کاهش می دهند.

در کل بیشترین اثر سایلنسرها در کاهش دادن نویز اگزوز موتور دیزل ژنراتور می باشد.

کانوپی سایلنت دیزل ژنراتور ( محفظه آهنی کاهش صدا دیزل ژنراتور):

با استفاده از کانوپی سایلنت که به روش استاندارد ساخته و تولید می شود می توان صدای دیزل ژنراتور را بسته به موقعیت و توانی که تولید می کند صدای دیزل ژنراتور را در حدود ۷۵ الی ۸۵ دسیبل کاهش داد. در بسیاری موارد، هنگامی که با یک خنک کننده اگزوز موثر همراه باشد، این میزان ممکن است برای آمریکای شمالی و در سراسر اروپا موثر باشد. این نوع محفظه ها از طریق تولید کنندگان در دسترس کاربران قرار دارند.

در صورت مورد نیاز بودن محفظه هایی با ضخامت بالاتر می بایست از انواع خاصی از محفظه ها استفاده شود و میزان قیمت آن نیز به سطح عایق مورد نیاز بستگی دارد. در سایلنسرهای بحرانی نمی توان توقع داشت که قیمت محفظه ها و قیمت دیزل با یکدیگر برابر باشد.

برخی از محفظه ها همچنین با محدود کردن تهویه مناسب و ظرفیت حمل بار تاثیری منفی بر عملکرد ژنراتور می گذارند.

طراحی دقیق از ابتدا برای دستیابی به اهداف کنترل نویز مهم است، در حالی که عملکرد ژنراتور را حفظ می کند.

اگر فولاد و آلومینیوم برای محفظه تضعیف نویز در دسترس باشند، فولاد به علت جرم و سختی بیشتر آن مناسب تر است زیرا نویز را در حدود ۲ یا ۳ دسی بل بهتر تضعیف می کند .

محفظه های آلومینیومی معمولا فقط در مناطق ساحلی مورد اهمیت هستند که مقاومت خوردگی آنها در هوای نمک مهم است.

با حداکثر سطح نویز مجاز درخط  که از ۵۲ دسی بل (A) تا ۷۲ دسی بل (A) بسته به موقعیت و منطقه بندی است و مقادیر نویز یا صدای ناخواسته تولید شده توسط ژنراتور که نزدیک به ۱۰۰ دسی بل (A) یا بیشتر است، واضح است موضوع مهم کاهش دادن نویز در دیزل ژنراتور است. همچنین هزینه بالای ارتقاء سایت برای کاهش نویز، ضروری است تا بتواند عملکرد نویز را در اوایل مرحله طراحی سیستم برق سایت بررسی کند.

شرکت نیرو مولد آسیا در زمینه کاهش دیزل ژنراتور( در مناطق مسکونی ، کارخانه ها و بیمارستان و …) و راه کار های آن راه حل های مناسبی را با کارشناسان خود ، ارائه می نماید لذا در صورت نیاز به کاهش صدا با شرکت نیرو مولد آسیا و با شماره مستقیم و همراه ذیل تماس حاصل فرمایید:

۰۹۱۲۰۳۴۱۴۴۳

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *