آنچه خواهید خواند
سیستم اگزوز دیزل ژنراتور
یکی از اجزای کلیدی در ارائه عملکرد مطلوب دیزل ژنراتور، سیستم اگزوز آن است که بهمنظور تخلیه گازهای ناشی از احتراق داخلی موتور به محیط بیرونی، طراحی و در ساختار ژنراتور مورد استفاده قرار میگیرد. این سیستم نهتنها در انتقال گازهای مضر نقش دارد، بلکه به کاهش آلودگی صوتی تولید شده توسط دستگاه نیز کمک قابل توجهی میکند. دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور باید به گونهای تنظیم شود که گازهای خروجی بدون ایجاد اختلال و بهصورت ایمن و کارآمد به اتمسفر هدایت شوند.
الزامات عمومی طراحی سیستم اگزوز
طراحی و اجرای صحیح دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور نقشی مهم در عملکرد بهینه، ایمنی و طول عمر این دستگاه دارد. رعایت اصول و الزامات فنی، جهت اطمینان از انتقال ایمن گازهای خروجی، کاهش آلودگی صوتی و جلوگیری از آسیب به اجزای مختلف ژنراتور ضروری است. در این راستا، برای تدوین دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور بهعنوان راهنمایی جامع، باید تمامی جزئیات فنی و ایمنی مورد توجه قرار گیرند تا از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری شود. برخی از این الزامات عبارتند از:
- انتخاب لوله مناسب: برای لولهکشی سیستم اگزوز، توصیه میشود از لولههای آهنی سیاه رده 40 یا فولاد ضد زنگ پیشساخته استفاده گردد تا در برابر خوردگی و حرارت مقاومت بالایی داشته باشند.
- تمهیدات قبل از جوشکاری: قبل از جوشکاری، باید کابلهای باتری دیزل ژنراتور جدا شوند تا از هرگونه خطر الکتریکی و آسیب به تجهیزات جلوگیری شود.
- اتصال خروجی اگزوز: خروجی موتور دیزل ژنراتور باید با یک فلکسیبل فولادی ضد زنگ حداقل 60 سانتیمتری به منبع اگزوز متصل شود تا لرزشها و انبساط حرارتی جذب شوند.
- حفاظت از منیفولد اگزوز: جهت جلوگیری از آسیب به منیفولد و توربو شارژ، لولهها و سایلنسر باید با اتصالات مقاوم و نسوز مهار شوند.
- محل نصب منبع اگزوز: منبع اگزوز باید مطابق با دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور و در نزدیکی موتور نصب شود تا از تجمع میعانات اسیدی و هرگونه خوردگی و آلودگی صوتی جلوگیری شود.
- انتخاب قطر مناسب لوله: بر اساس دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور، قطر لوله باید برابر یا بزرگتر از خروجی موتور باشد. لولههای کوچکتر از حد معمول باعث افزایش فشار برگشتی و کاهش عملکرد موتور میشوند و لولههای بزرگتر سرعت گازهای خروجی را کاهش داده و خوردگی را افزایش میدهند. بنابراین، انتخاب سایز لوله باید بر اساس مشخصات فنی موتور انجام گیرد.
- عایقکاری: لولهها و منبع اگزوز باید با عایق حرارتی مناسب پوشش داده شوند تا از انتقال حرارت و سایر خطرات جلوگیری شود. با این حال، عایق کردن منیفولد و توربو شارژ به دلیل احتمال آسیب به این بخشها توصیه نمیشود.
- جهت خروجی اگزوز: خروجی سیستم اگزوز نباید به سمت مواد اشتعالپذیر یا ورودی هواکش باشد. جهت خروجی باید با جهت رادیاتور و باد هماهنگ باشد.
- تمهیدات محیطی: برای شرایط آب و هوایی سرد، استفاده از از درپوش باران و توری محافظ ضرورت دارد و باید از بکارگیری لولههای مشترک با سایر دستگاهها به دلیل بازگشت دود و آسیب به تجهیزات اجتناب گردد.
- کنترل فشار برگشتی: فشار برگشتی باید در محدوده مجاز سازنده موتور باشد. چرا که فشار زیاد به موتور آسیب زده و باعث اختلال در عملکرد آن میگردد.
- مدیریت میعانات: دریچههای تخلیه میعانات در مسیر اگزوز نصب و بهصورت دورهای بررسی شوند تا از تجمع آب و ترکیبات خورنده جلوگیری شود.
انتخاب سایلنسر اگزوز
برای کاهش صدای سیستم اگزوز دیزل ژنراتور، از سایلنسر یا مافلر استفاده میشود. این قطعه در انواع مختلف، از جمله محفظهای (Chamber Silencers) و اسپیرال (Spiral Silencers)، طراحی و تولید میشود. سایلنسرهای اسپیرال اگرچه ابعاد کوچکتری دارند، اما به دلیل طراحی خاص خود، مقاومت بیشتری در مسیر عبور گازهای خروجی ایجاد میکنند.
روش و مواد به کار رفته در ساخت سایلنسرهای سیستم اگزوز تأثیر زیادی بر عملکرد و دوام آنها دارد. روش نورد سرد ساخت سایلنسرها بهعنوان گزینهای اقتصادی شناخته میشود، اما در محیطهای مرطوب یا خورنده، استفاده از فولاد ضد زنگ توصیه میشود. فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگزدگی و خوردگی، انتخاب مناسبی برای سایلنسرهایی است که در شرایط آبوهوایی مرطوب و یا محیطهای بیرونی نصب میشوند.
از نظر ساختار، سایلنسرهای سیستم اگزوز در طراحی ورودی و خروجی نیز تنوع دارند. مدلهای هممرکز بهعنوان رایجترین گزینه در بازار شناخته میشوند، اما در برخی طراحیهای خاص، محل ورودی یا خروجی در بخشهای جانبی سایلنسر نیز تعبیه میشود. انتخاب طراحی مناسب باید بر اساس نیاز سیستم و محدودیتهای نصب انجام گیرد.
دستهبندی سایلنسرهای سیستم اگزوز بر اساس میزان کاهش صدای اگزوز انجام میشود. سایلنسرهای صنعتی در مکانهایی استفاده میشوند که مقداری از صدا قابل تحمل است اما در محیطهایی مانند بیمارستانها یا دفاتری که نیاز به کاهش حداکثری نویز و آلودگی صوتی وجود دارد، از سایلنسرهای مسکونی یا صنعتی پیشرفته استفاده میشود.
طراحی سیستم اگزوز
طراحی سیستم اگزوز برای دیزل ژنراتور به نحوی باید انجام گیرد که فشار برگشتی (Back Pressure) تا حد ممکن کاهش یابد. فشار برگشتی، به مقاومت گازهای خروجی از موتور در مسیر اگزوز گفته میشود که عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار میدهد. این پارامتر از اهمیت ویژهای در موتورهای احتراق داخلی برخوردار است. زیرا مقدار بالای آن بازدهی و توان موتور را کاهش داده و سبب خرابی سایر اجزا میگردد. عوامل متعددی در ایجاد فشار برگشتی نقش دارند، از جمله لولههای اگزوز، منیفولد، مبدل کاتالیزوری و سایلنسر. هر یک از این اجزا با افزایش مقاومت در مسیر خروج گاز، سبب افزایش فشار برگشتی میشوند. بنابراین، طراحی سیستم اگزوز باید مطابق با دستورالعمل نصب اگزوز دیزل ژنراتور باشد تا علاوه بر حفظ کارایی سیستم ، میزان فشار برگشتی نیز در محدوده مجاز باقی بماند.
برای اطمینان از این موضوع، محاسباتی بر اساس طول مسیر لولهکشی، تعداد خمها، نوع سایلنسر و قطر لولههای اگزوز انجام میگیرد. مقدار حداکثری مجاز فشار برگشتی معمولاً توسط سازنده موتور در دفترچه دیزل ژنراتور مشخص میشود. یک روش تقریبی برای کاهش فشار برگشتی، استفاده از لولههایی با قطر بزرگتر از لوله خروجی اگزوز موتور است. در این روش، به ازای هر 6 متر طول لولهکشی و هر سه خم 90 درجه در مسیر، باید قطر لوله خروجی اگزوز یک اینچ افزایش یابد. البته انجام محاسبات تخصصی با توجه به نوع دیزل ژنراتور و شرایط کاری آن ضروری است. در طراحی بهینه سیستم اگزوز علاوه بر کاهش فشار برگشتی، باید سایر عوامل کلیدی نظیر کاهش صدا و تطابق با استانداردهای زیستمحیطی نیز مورد توجه و تمرکز قرار گیرد.
محاسبه ارتفاع لوله اگزوز
محاسبه ارتفاع لوله اگزوز دیزل ژنراتور نقش مهمی در تخلیه گازهای خروجی، کاهش فشار برگشتی و بهبود عملکرد موتور دارد. این ارتفاع باید با توجه به توان موتور، حجم گازهای خروجی و شرایط نصب تعیین شود. شرایط محیطی و محل نصب دیزل ژنراتور نقش بسزایی در تعیین ارتفاع لوله اگزوز دارد. در نصبهای داخلی، لوله باید از سقف عبور کرده و به ارتفاعی برسد که گازهای خروجی بهطور کامل از محیط بسته خارج شوند. در نصبهای خارجی نیز ارتفاع لوله باید بهگونهای باشد که گازهای خروجی از محل تجمع افراد یا تجهیزات حساس دور نگه داشته شوند. همچنین، باید از افزایش فشار برگشتی بهواسطه ارتفاع زیاد جلوگیری شود. به همین دلیل، محاسبات دقیقی باید انجام شود تا ارتفاع لوله با حداکثر فشار برگشتی مجاز موتور مطابقت داشته باشد.