降噪散热结构在电源车中的应用

降噪、散热结构在电源车中的应用1前言电源车是装备了发电机组、配电控制系统、照明装置、输电线路等装置，用于为应急作业或其它用途提供备用电源的专用车。电源车作为电力补充及工程急用的流动电站，在我国大、中城市应用将会造成噪声污染，且机组长时间持续工作发热将造成机组及有厢体温度不断升高，影响电器元件工作并使机组功率折损，使机组高水温停机，从而影响机组的使用。因此，降低电源车工作时的噪声和进行散热处理技术为电源车的关键技术。2电源车的总体结构图1电源车结构立方体布置图以轻型厢式电源车产品结构为例，采用轻型卡车底盘进行设计改装，厢体边板、前板、后门及顶盖结构均采用优质冷轧钢板冲压成形，内部点焊冷拉型材加强骨架。因底板承重要求较高，根据不同发电机组的重量，通过结构强度分析，采用相应厚度的花纹钢板结构。厢体内部配置发电机组、配电控制系统、照明及消防系统、电缆卷线盘、进风消音间装置、出风消音装置、低噪声轴流风机及防爆插接等装置。厢体内饰填充吸音棉、纤维布。电源车总体结构布置如图1、图2所示。图2电源车结构平面布置图3电源车消音降噪的主要原理和基本结构3.1消音降噪的主要原理此电源车结构设计实现消音降噪功能的主要原理是通过吸音、隔音和消音装置来防止噪声外泄。厢体内饰采用吸音棉和吸音板等吸音材料，发电机发出的声波在传播过程中，遇刺这些材料时，发生一部分声能被反射，一部分声能被吸收现象。通过对声能的吸收，降低厢体内的混响声，从而达到整体降低噪声的效果。厢体设计有隔板和隔窗结构，发电机组发的声波在厢体内空气传播过程中，因扩散与障碍物的阻挡作用，声能影响局限于声源附近，从而直到阻隔噪声源的作用。厢体内设进、排风消音装置是利用多孔吸音材料按一定的几何形状布置时，声波便引起吸声材料孔隙中的空气和细小纤维的震动，由于摩擦和粘滞阻力，声能变为热能而吸收，从而起到了消声的作用。3.2厢体消音降噪总体结构为了实现电源车的消音降噪，整车采用厢式消音降噪结构，通过改善箱体结构，厢体的内饰填充专用的具有吸音、隔声降噪消音功能吸音棉，还把厢体设计为三仓两隔式结构以提高消音聒噪效果，前仓为排风消音装置仓，中仓为发电机组工作仓，并设计有隔声门和双层玻璃声窗，后仓为进风消音装置仓，距离箱体1米处的噪声仅65~75dB(A)。3.3进风消音装置结构厢体的后仓为进风消音装置仓，设有进风百叶窗、多层消音板组成的进风道、隔音板；进风百叶窗为外界大气进入进气系统的入口，为了控制进气系统的总流阻损失，在设计时，将百叶窗的进气速度控制在5m/s以下。百叶窗采用单面进气的形式，全部为钢结构。进风道是由多层消音打叠组成，消音板结构为内部填充吸音棉，并包上纤维布，外层用吸音冲孔镀锌铆接固定，通过采用多层消音板有效地降低了噪声，再通过隔音板进一步对机组噪声进行了隔离，减少了噪声外泄。3.4排风消音间装置结构厢体的前仓为排风消音装置仓，排风消声通过前仓两个通道进行，一个是机组风扇排风通道，排出的风经过排风布管和多层消音板消音，再经边板百叶窗排出厢体外，如图2所示：另一个是加装低噪声轴流风机对以电机仓进行排风的通道，通道采用三层吸音材料组成的蛇形成排风消声体进行排风和消音，再经底板百叶窗排出厢外，如图3所示。机组的排气消声采用专用阻抗复合型消声器。图3排风消音装置示意图4电源车散热结构设计和计算为了防止机组工作时产生高温停机影响机组内各元件的正常工作，必须进行合理实用的通风散热系统结构设计，将机组工作过程中工作仓内的温度控制在一定的范围内，因此在厢体结构上设置了机舱通风系统。该通风系统主要是由进风百叶窗、进风消音装置、轴流风机、排风消音装置、排风百叶窗等组成。机舱通风系统的主要原理是利用轴流强迫机舱进风，带走机组工作时产生的热量，以保证机组内元件的正常工作。在设计时，按照机舱40℃进风，55℃排风的要求进行设计，进排风量必须满足发电机组的通风量要求。进排风量设计计算如下：机组自带风扇吸入冷空气的进风量为Q1，发电机组燃烧消耗空气量为Q2，发电机组冷却所需空气量为Q3，那么发电机组通风量就为：Q2+Q3=Q，通过计算若Q1小于Q则自然进风量不能满足发电机组通风量要求，就需要采用风机强制进新风。进新风量为：Q-Q1=Q4。为保证机舱5%负压风量，强制进风量应为：Q4-0.05Q=Q5.根据Q5风量数据选用相应风量的轴流风机送风就能满足机组正常工作的散热要求。通过以上设计还可以确定进排风口的设计尺寸和结构。