سیستم های خنک کننده موتور دیزل ژنراتور
عملکرد ژنراتور دیزل به دلیل آزادسازی نیروی حرارتی اتفاق می‌افتد. این موتور، که به عنوان پیشران دیزل ژنراتور عمل می‌کند، انرژی را از احتراق گازوئیل به دست می‌آورد. با خلاف ژنراتورهای بنزینی که احتراق توسط شمع انجام می‌شود، در دیزل ژنراتور، حرارت و تراکم باعث حرکت پیستون می‌شود. این حرکت پیستون باعث جابه‌جایی میل‌لنگ و در نتیجه، حرکت روتور می‌شود که به تولید انرژی الکتریکی منجر می‌شود.
این فرایند منجر به تولید انرژی حرارتی درون ژنراتور می‌شود. اگر این انرژی در داخل ژنراتور بماند، ممکن است باعث خرابی قطعات دیزل شود، بنابراین ضروری است که سیستم خنک‌کننده دیزل ژنراتور دمای دستگاه را کاهش دهد.
انواع سیستم خنک کننده موتور دیزل ژنراتور
در طراحی هر موتور دیزل و ژنراتور، سیستم‌های خنک‌کننده ایفای نقش حیاتی در کنترل دما و بهره‌وری دستگاه دارند. دو نوع سیستم خنک‌کننده رایج شامل سیستم خنک‌کننده حلقه بسته و سیستم خنک‌کاری حلقه باز می‌باشند. این تنوع در سیستم‌های خنک‌کننده، تجربه و تخصص تولیدکنندگان را در انتخاب بهترین روش برای هر نوع موتور و ژنراتور نمایان می‌سازد.
در طراحی هر موتور دیزل و ژنراتور، سیستم‌های خنک‌کننده ایفای نقش بسیار حیاتی در کنترل دما و بهره‌وری دستگاه دارند. دو نوع متداول از این سیستم‌ها شامل سیستم خنک‌کننده حلقه بسته و سیستم خنک‌کاری حلقه باز می‌باشند. این تنوع در انتخاب بهترین روش برای هر نوع موتور و ژنراتور، نتیجه تجربه و تخصص تولیدکنندگان است.
حال به ترموستات دیزل ژنراتور می‌پردازیم. ترموستات به عنوان یک وسیله مهم در سیستم گردش آب موتور قرار می‌گیرد. زمانی که دمای آب داخل موتور به حد مطلوب می‌رسد، ترموستات باز می‌شود و اجازه گردش آب به سیستم خنک‌کننده را می‌دهد. محل قرارگیری ترموستات معمولاً در نقطه اتصال رادیاتور به موتور است و قابلیت تعویض آسان در صورت نیاز را دارد.
همچنین، در مورد خنک کن یا کولر روغن موتور، این وسیله بر روی مسیر گردش روغن و آب موتور قرار می‌گیرد. عملکرد آن شبیه به یک رادیاتور است، که به وسیله سیستم خنک‌کاری موتور، روغن را سرد می‌کند و به بهره‌وری و عملکرد بهتر موتور کمک می‌کند.
موتور دیزل هوا خنک و آب خنک چیست؟
موتور دیزل، بسته به نحوه خنک‌شدن آن، ممکن است هوا خنک یا آب خنک باشد. اگر موتور دارای یک سیستم گردش آب باشد، آن را موتور آب خنک می‌نامند. اما اگر سیستم گردش آب وجود نداشته باشد و موتور با هوا خنک شود، از آن به عنوان موتور هوا خنک یاد می‌شود.
سیستم خنک‌کننده موتور حلقه بسته شامل پمپ‌های خنک‌کننده، فن‌های خنک‌کننده، و رادیاتور(ها) در یک مسیر مشخص میباشد. به علاوه، گزینه‌های مختلفی برای کانتینرها و تریلرها نیز در دسترس قرار دارد. از خنک‌کننده‌های مبتنی بر اتیلن گلیکول یا ضد یخ برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم خنک‌کننده موتور استفاده می‌شود. سه نوع رایج از سیستم‌های خنک‌کننده عبارتند از:
- سیستم حلقه بسته با یک پمپ و یک مسیر خنک‌کاری (SPSL): این سیستم معمولاً در ژنراتورهای کوچک تا متوسط استفاده می‌شود. عملکرد این سیستم به شرح زیر است:
– موتور راه‌اندازی می‌شود و پمپ آب به طور مستقیم فعال می‌شود و فن رادیاتور در حال چرخش است. (فعال‌سازی فن‌های الکتریکی توسط کنترل‌کننده‌ی ECU انجام می‌شود).
– موتور به درجه حرارت تنظیم شده می‌رسد (دمای ترموستات)، ترموستات باز می‌شود و کلاچ فن متصل می‌شود.
– خنک‌کننده اتیلن گلیکول (ضد یخ بسیار قوی) به قطعات داخلی موتور، از جمله کولر روغن و اینترکولر، تحویل داده می‌شود.
– هوا از طریق رادیاتور به داخل کشیده می‌شود (در خودروها). در دیزل ژنراتورها، هوا به سمت بیرون هدایت می‌شود.
– جریان آب خنک‌کننده به رادیاتور بازمی‌گردد.
سیستم دو پمپ دو مسیر (DPLP)، یک انتخاب رایج برای دیزل ژنراتورهای بزرگ در شرایط محیطی با دمای بالا است. در شرایطی که یک دیزل ژنراتور با دماهای بیش از حد مواجه می‌شود، عملکرد این سیستم به صورت زیر است:
- موتور راه‌اندازی می‌شود، پمپ آب فعال می‌شود و فن در حال چرخش است.
- موتور به درجه حرارت تنظیم شده می‌رسد، ترموستات خنک‌کننده باز می‌شود و کلاچ فن متصل می‌شود.
- یک پمپ آب خنک‌کننده اتیلن گلیکول را به بلوک موتور و سر سیلندر هدایت می‌کند.
- مسیرهای باقی‌مانده توسط پمپ به اجزای داخلی موتور، از جمله خنک‌کننده روغن و اینترکولر، هدایت می‌شود.
- هوا از طریق رادیاتور به داخل کشیده می‌شود. در دیزل ژنراتورها، هوا به سمت بیرون هدایت می‌شود.
- بازگشت جریان خنک‌کننده (آب رادیاتور) به رادیاتور هدایت می‌شود.
این سیستم باعث بهینه‌سازی عملکرد دیزل ژنراتور در شرایط دمایی بالا می‌شود و از آسیب به قطعات داخلی موتور جلوگیری می‌کند.
سیستم خنک کاری موتور دیزل دریایی
سیستم خنک‌کننده موتور دیزل دریایی از سیستم خنک‌کننده حلقه باز (SPSL) بهره می‌برد، که معمولاً در موتورهای دیزل دریایی متداول استفاده می‌شود. این سیستم دارای عملکرد زیر میباشد:
- موتور راه‌اندازی می‌شود، پمپ آب به طور مستقیم آب دریا را به ترموستات موتور دیزل دریایی هدایت می‌کند.
- موتور به درجه حرارت مورد نظر می‌رسد، ترموستات موتور دیزل دریایی باز می‌شود و جریان آب دریا را از طریق بلوک موتور، سر سیلندر و اجزای دیگر مانند خنک‌کننده یا کولر روغن و اینترکولر به جریان می‌رساند.
- بازگشت آب دریا به منبع اصلی هدایت می‌شود.
حفظ سیستم خنک‌کننده موتور برای اطمینان از عملکرد بهینه ژنراتور ضروری است. تولیدکنندگان دیزل ژنراتور، راهکارها و مراحل نگهداری سیستم‌های خنک‌کننده را ارائه می‌دهند. همچنین، استانداردهای صنعتی عمومی برای نگهداری بهینه آورده شده‌اند (همواره به کاتالوگ تولیدکننده مراجعه فراموش نشود).
در آخر، ایمنی در سرویس موتور و ژنراتور دیزل یک اولویت است:
– همواره موتور/ژنراتور برق را قطع کنید پیش از هر عملیات تعمیر یا نگهداری.
– از دسترسی به درب رادیاتور در حالت داغ خودداری کنید تا دما و حرارت به حداقل ۱۲۰ درجه فارنهایت (۵۰ درجه سانتیگراد) برسد. از پاشش خنک‌کننده یا بخار گرم هشدار داشته باشید که ممکن است به آسیب شخصی بیانجامد.
– خنک‌کننده مضر را دور از دسترس کودکان و حیوانات خانگی نگه دارید و با رعایت قوانین محیط زیست محلی آن را دفع کنید.
– تیغه‌های فن را خم نکنید و از فن آسیب‌دیده استفاده نکنید، زیرا ممکن است باعث آسیب شخصی یا خسارت شود.
با احتیاط و رعایت ایمنی، بهره‌وری و عمر مفید موتور دیزل ژنراتور به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد.
ویژگی‌های مایع خنک‌کننده موتور چیست؟
مایع خنک‌کننده موتور به یک ترکیب هوشمندانه از آب پاک با کیفیت بالا (آب مقطر) و اتیلن گلیکول به عنوان مخلوط ضد یخ اطلاق می‌شود. استفاده از ترکیب مایع خنک‌کننده اساساً به معنای استفاده از آب به تنهایی به عنوان خنک‌کننده مناسب نیست. این مایع خنک‌کننده چندین وظیفه مهم را برعهده دارد، از جمله حفاظت از بلبرینگ‌های خنک‌کننده روغن، کارکرد روغن در مسیر، و جلوگیری از زنگ‌زدگی موتور.
استفاده از خنک‌کننده مناسب از اهمیت بسزایی برخوردار است و همیشه توصیه‌ها و راهنمایی‌های تولیدکننده را در انتخاب و مخلوط کردن صحیح مایع خنک‌کننده در نظر بگیرید. با این اقدام، عملکرد بهینه موتور حفظ شده و دوام آن افزایش یافته و همچنین از خطرات مرتبط با زنگ‌زدگی و نقصان در مسیر خنک‌کننده جلوگیری می‌شود.
زمان مناسب برای تعویض آب رادیاتور موتور
استفاده از ضدیخ و آب رادیاتور بهتر است که هر سال یکبار تعویض شود تا عملکرد بهینه موتور حفظ گردد. هرچند زمان تعویض آب رادیاتور تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله کثیفی رادیاتور و موتور قرار دارد. برای ارزیابی کیفیت آب ژنراتور، می‌توانید از یک چراغ قوه استفاده کنید.
آب باید به رنگ سبز یا زرد (بسته به رنگ ضدیخ) شفاف باشد. اگر آب رادیاتور کدر، کثیف یا قرمز رنگ باشد، زمان مناسبی برای تعویض آن فرا رسیده است. این اقدام نه تنها از عملکرد بهتر موتور اطمینان حاصل می‌کند بلکه از خطرات مرتبط با آب کثیف در سیستم خنک‌کننده نیز جلوگیری می‌کند.
سیستم خنک‌کننده موتور
هر ژنراتور ممکن است دارای یک نقشه سیستم خنک‌کننده منحصر به فرد باشد. در زیر یک فهرست جامع از اجزای تشکیل‌دهنده خنک‌کاری موتور آورده شده است:
- پمپ‌های خنک‌کننده: بسته به اندازه موتور، تسمه یا چرخ دنده ممکن است به جریان آورندن آب رادیاتور در سراسر سیستم خنک‌کننده کمک کنند.
- رادیاتور ژنراتور: این ممکن است تک یا دوقلو باشد و با استفاده از دو رادیاتور، می‌توان دو سیستم حلقه بسته خنک‌کننده موتور دیزل ژنراتور را اجرا کرد.
- فن رادیاتور موتور دیزل ژنراتور: این ممکن است به صورت تسمه‌ای یا مستقیم به موتور دیزل ژنراتور وصل شود، و برای فن‌های تسمه‌دار، می‌توان از یک کلاچ فن برای فعال کردن فن در زمان نیاز استفاده کرد.
- کولر روغن موتور: این خنک‌کننده به محفظه کولر روغن وارد می‌شود و دارای لوله‌هایی است که در خنک‌کننده غوطه‌ور شده‌اند. روغن از طریق این لوله‌ها در محفظه جریان پیدا کرده و با خنک‌کننده اطراف آن سرد می‌شود.
- اینترکولر: این خنک‌کننده به یک سری لوله و پایه وارد می‌شود و لوله‌ها و پره‌ها در یک مخزن قرار دارند. هوا از طریق مخزن گردش کرده و توسط لوله‌ها و پره‌ها خنک می‌شود.
- بادگیر: معمولاً در کانوپی و دیزل ژنراتورهای متحرک استفاده می‌شود. این اجازه را می‌دهد تا هوای خروجی رادیاتور به راحتی خارج شود. سیستم‌های کنترلی می‌توانند به دمپر دستور دهند که کاملاً بسته یا باز شود. سیستم‌های کنترل پیشرفته دیزل ژنراتور می‌توانند دمپر را باز کنند به اندازه‌ای که لازم است.
بازرسی سیستم خنک‌کننده موتور
بازرسی‌های عمومی بر روی سیستم خنک‌کننده موتور باید هنگامی که ژنراتور خاموش است و همچنین در حالت اجرایی انجام شود. همواره باید به توصیه‌های سازنده پایبند بود. در زیر، چندین چک لیست برای زمانی که کاتالوگهای موتور در دسترس نیستند، آورده شده‌اند که می‌تواند مفید باشد. چکاپ سیستم خنک‌کننده موتور دیزل در حالت خاموش:
- نشت آب از پمپ از طریق روزنه یا سوراخ.
- بررسی آسیب، نشت و وجود آلاینده در پره‌های رادیاتور.
- بررسی سطح خنک‌کننده و آلودگی روغن. وجود روغن در خنک‌کننده ممکن است نشانگر نشت کولر خنک‌کننده روغن باشد.
- اندازه‌گیری چگالی خنک‌کننده.
- بررسی آسیب به فن، پنکه فن یا تسمه.
- بررسی نشت خنک‌کننده در اتصالات شلنگ‌ها.
- نشت روغن در آب موتور که ممکن است نشانگر آلودگی خنک‌کننده باشد. رنگ شیری می‌تواند نشانگر نشت واشر سر سیلندر باشد.
- اطمینان از بسته بودن دمپر (Louver) در زمانی که ژنراتور خاموش است.
- بررسی موقعیت صحیح کلید اتوماتیک.
چک لیست سیستم خنک‌کننده موتور دیزل در حالت روشن:
- بررسی دمای آب موتور.
- اطمینان از عدم درگیری کلاچ فن تا رسیدن به دمای مطلوب.
- مطمئن شدن از درگیر شدن کلاچ فن هنگام رسیدن به دمای مطلوب.
- بررسی نشت آب از رادیاتور.
- بررسی نشت خنک‌کننده در اتصالات شلنگ و جنت.
- بررسی بخار خنک‌کننده در اگزوز موتور که نشان دهنده نشت خنک‌کننده در محفظه احتراق است.
آیا عدم وجود ضدیخ در آب رادیاتور موتور به آن آسیب می‌زند؟ چرا موتور گاهاً جوش می‌آورد؟
قطعاً اجزای موتور دیزل سریعاً آسیب می‌بینند اگر ضدیخ در آب رادیاتور وجود نداشته باشد. گرمای تولید شده توسط موتور باعث زنگ‌زدگی موتور، رادیاتور، ترموستات و پمپ می‌شود. جلبک‌ها هم در این شرایط شکل می‌گیرند و باعث بسته شدن رادیاتور و ترموستات شده و واترپمپ صحیح عمل نمی‌کند.
آیا می‌توان ترموستات را از مدار خارج کرد؟ وظیفه ترموستات چیست؟
در مناطق گرم، می‌توانید ترموستات را حذف کنید. اما باید به یاد داشته باشید که بهترین عملکرد برای دیزل ژنراتور در حالت گرم موتور است. برای این منظور، از موتورهای گرمکن یا هیتر استفاده می‌شود. قبل از زیر بارگذاری دیزل ژنراتور (برای افزایش عمر موتور)، موتور را چند دقیقه در حالت آیدل گرم می‌کنند.
وظیفه ترموستات این است که در صورت افزایش دما، جریان آب موتور را به رادیاتور برای خنک‌شدن منتقل کند. حذف ترموستات در شرایط سرد، موجب تأخیر در گرم شدن موتور و ناپاسخی بهینه در مواجه با بار می‌شود.
