سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتورها وظیفه جبران کمبود برق شبکه را به صورت دائم کار یا اضطراری، بر عهده دارند. سوخت دیزل ژنراتورها گازوئیل می باشد و از آنجایی که کیفیت سوخت مصرفی به طور مستقیم در افزایش طول عمر دستگاه موثر است، استفاده از گازوئیل مرغوب در کنار فیلتر سوخت با کیفیت توصیه می شود. درصورت صحت عملکرد دستگاه، میزان سوخت مصرفی دیزل ژنراتور کم شده و همینطور آلایندگی های کمتری ناشی از سوخت گازوئیل به هوا وارد می شود.

 

نحوه کار سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتورها از موتور دیزلی و ژنراتور تشکیل شده اند که عموما سیستم سوخت رسانی یکسانی دارند. اصطلاحا به موتور دیزلی، موتور احتراق درون سوز گفته می شود که عملکرد اشتعال در آن، بر اثر فشار بالا ایجاد می شود.

وظیفه سیستم سوخت رسانی موتور دیزل، در وهله اول رساندن سوخت تمیز و بدون آلایندگی به موتور بوده و در موتورهای دیزلی اغلب از سوخت به صورت پودر استفاده می شود. تامین میزان سوخت مورد نیاز موتور از نظر حجم و فشار نیز در سیستم سوخت رسانی انجام می شود. بررسی زمان سوخت پاشی و توزیع سوخت در محفظه احتراق از دیگر کارکردهای سیستم سوخت رسانی موتور دیزل بوده که نهایتا منجر به کنترل موتور و کمک به بهبود عملکرد موتور می شود.

در سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور، در ابتدا گازوئیل توسط پمپ اولیه از مخزن گرفته شده و جهت تصفیه از چند فیلتر عبور می کند. پس از خروج از فیلتر، فشار سوخت توسط پمپ فشار بالا، افزایش یافته و درون ریل سوخت رسانی فشرده می شود. از آنجایی که وظیفه تامین نیروی پمپ فشار بالا بر عهده میل سوپاپ می باشد؛ لذا یکی از قطعه های کلیدی در سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور به حساب می آید.

جرقه زنی در موتورهای دیزلی بدین صورت است که با افزایش فشار در محفظه احتراق، دما افزایش یافته و پس از ورود سوخت به محفظه داغ، اشتعال اتفاق می افتد. سیستم انتقال سوخت از مخزن به موتور توسط پمپ سوخت عمل کرده و توسط پمپ فشار، سوخت با فشار معینی وارد مخزن می شود.

به منظور کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد موتور دیزل لطفا به لینک زیر مراجعه کنید.

 

دیزل ژنراتور چیست

 

اجزای سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور

سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور، یکی از مهمترین اجزای اصلی دیزل ژنراتور محسوب می شود. این سیستم از بخش های حساسی تشکیل شده است که عملکرد کلی سیستم منوط به صحت عملکرد هر یک از اجزای زیر مجموعه می باشد. بخش های اصلی سیستم سوخت رسانی موتور دیزل شامل مخزن، لوله و اتصالات، پمپ سوخت، فیلتر سوخت، پمپ سوخت پاش، سوخت پاش، محفظه احتراق می باشد.

 

لوله و اتصالات سیستم سوخت رسانی

لوله و اتصالات گازوئیل عمل سوخت رسانی را در موتور دیزل، تحت فشارهای مختلفی انجام می دهد. به طور مثال زمانی که گازوئیل از باک به موتور می رسد، تحت فشار مکش قرار دارد. گازوئیل در مسیر بین پمپ گازوئیل و پمپ سوخت پاش، تحت فشار 170 تا 240 kpa می باشد و در انتهای مسیر که به سوخت پاش ها می رسد، فشار گازوئیل در لوله بین 35 تا 140 مگا پاسکال می باشد؛ اما گازوئیل در مسیر برگشت، تحت فشار نیست.

در سیستم سوخت رسانی علاوه بر فشار سوخت، سایز لوله و اتصالات بسیار حائز اهمیت می باشد و بر میزان مصرف بهینه سوخت تاثیر مستقیم دارد. در جدول زیر سایز لوله پیشنهادی برای مخزن سوخت بر اساس توان دستگاه آورده شده است.

 

افزایش کیفیت سوخت دیزل ژنراتور به طور مستقیم در افزایش بازدهی دستگاه تاثیر داشته و بدین منظور استفاده از فیلتر سوخت مرغوب پیشنهاد می شود. در صورتی که قصد خرید فیلتر سوخت دیزل ژنراتور کت را داریدبر روی لینک کلیک کنید.

 

 پمپ سوخت پاش سیستم سوخت رسانی

پمپ سوخت پاش، یکی از اجزای ضروری جهت تزریق سوخت به محفظه احتراق می باشد؛ همچنین علاوه بر پمپ کردن سوخت، وظیفه اندازه گیری مقدار سوخت را بر عهده دارد. سوخت پاشی در موتورهای دیزلی و تزریق سوخت به محفظه احتراق، به میزان مشخص و با فواصل زمانی معینی انجام می شود؛ لذا پمپ سوخت پاش وظیفه زمان بندی و تنظیم زمان و آهنگ سوخت پاشی را نیز به عهده دارد.

میزان سوخت مصرفی در موتورهای دیزلی با توان بالا، بیشتر از موتور دیزلی کوچک بوده و در حالت کلی عمل سوخت پاشی بسته به اندازه و توان موتور تنظیم می شود؛ یکی دیگر از وظایف پمپ سوخت پاش، عمل پودر کردن سوخت و تزریق سوخت به صورت پودر به محفظه احتراق می باشد و نحوه توزیع سوخت نیز با سیستم سوخت پاش تنظیم می شود.

 

محفظه احتراق سیستم سوخت رسانی

محفظه احتراق یکی از بخش های اصلی در سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور به شمار می آید. در این محفظه جرقه زنی اتفاق افتاده و در اثر سوختن گازوئیل انرژی گرمایی زیادی تولید می شود. قابل توجه است که سایز و نوع محفظه احتراق در نحوه مخلوط کردن هوا و گازوئیل نقش پر رنگی دارد.

عوامل مختلفی در شعله زنی گازوئیل درون محفظه احتراق موثراند. در صورتی که هوا و گازوئیل به خوبی مخلوط شده باشند، موتور با بازدهی بالا و عملکرد عالی کار می کند. لازم به ذکر است که در موتور دیزلی ابتدا هوا و سپس سوخت وارد محفظه می شود و موتورهای مختلف روش های متعددی برای پاشش سوخت درون محفظه احتراق به کار می گیرند؛ لذا از سوپاپ مخصوصی جهت مخلوط کردن سوخت و هوا استفاده می شود.

زمان پاشش سوخت در موتور دیزل

تا اینجا با نحوه کار موتور دیزل، سیستم سوخت رسانی و نحوه افزایش بازدهی موتور آشنا شدیم. زمان پاشش سوخت در موتور های دیزل تقریبا در یک زمان اتفاق میفتد؛ اما روش ها متعدد و متفاوتی برای انجام این کار از طرف شرکت های سازنده در نظر گرفته می‌شود. زمان پاشش سوخت در موتور دیزل دقیقا بعد از تزریق هوا در موتور در موتور اتفاق میفتد، دلیل این امر هم این است که سوخت و هوا 2 عنصر مهم برای شروع شعله زنی دیزل و احتراق آن می‌باشد.

هرچقدر گازوئیل و هوا بهتر مخلوط شوند، میزان مصرف سوخت کمتر شده و عمل احتراق و جرقه زنی راحت تر  صورت می گیرد. در حالت کلی دو روش برای مخلوط کردن هوا و گازوئیل وجود دارد. در روش اول گازوئیل و هوا با چرخش هوا و ایجاد تلاطم، مخلوط می شوند؛ در روش دوم با فشردن هوا توسط پیستون، به طور کامل مخلوط می شوند.

 

 

مخزن سوخت دیزل ژنراتور

امروزه تعداد کشورهای سازنده انواع دیزل ژنراتورها رو به افزایش می باشد و با پیشرفت طراحی انواع دیزل ژنراتور، مخازن مختلفی جهت سوخت رسانی استفاده می­شود. در حالت کلی مخزن­ هایی که برای تامین سوخت در نظر گرفته می‌­شوند در سه مدل طراحی می شوند. در زیر به معرفی این مدل های مختلف مخازن پرداخته شده است.

1 – مخزن سوخت در زیر شاسی دیزل ژنراتور تعبیه می شود. (مخزن دفنی)

2- قرار دادن مخزن میانی در داخل کانوپی یا اتاق ژنراتور به­عنوان واسط (دریافت سوخت از مخزن اصلی)

3- استفاده مستقیم از مخزن اصلی (در صورتی که خروجی مخزن اصلی 500 میلی متر بالاتر از فونداسیون باشد می­توان به صورت مستقیم از مخزن اصلی استفاده کرد.)

توجه کنید که استفاده از سوخت مرغوب تا حد بسیار زیادی می­تواند در طول عمر دستگاه شما موثر باشد. علاوه بر کیفیت سوخت اولیه، شیوه نگهداری سوخت، نوع، جنس و کیفیت مخزن نیز در ماندگاری و حفظ کیفیت سوخت تاثیر زیادی دارد. در ادامه پیشنهاداتی در خصوص حفظ و نگهداری کیفیت سوخت، آورده شده است.

 

• اگر به هر طریقی آلودگی وارد مخزن سوخت شود، حذف این آلاینده ها بر اساس نوع و اندازه ذرات، طی مراحل مختلفی انجام می شود. در صورتی که میزان آلودگی زیاد باشد، تصفیه سوخت به طور کامل انجام نمی شود؛ اگر سوخت آلوده وارد سیستم سوخت رسانی شود، مشکلاتی به همراه خواهد داشت؛ گرفتگی خروجی انژکتور شایع ترین عوارض در اثر استفاده از سوخت کثیف می­ باشد.
• آب، یکی دیگر از معضلات سوخت در سیستم سوخت رسانی به شمار می آید. وجود آب در سوخت موجب فرسایش در قطعات شده و از این رو تمام مخازن سوخت باید ضد آب باشند. اگر به هر دلیلی آب وارد گازوئیل شود، راه های مختلفی جهت حذف آن بر اساس میزان آب موجود در گازوئیل، وجود دارد.

سوخت ها از نظر کیفیت در رده های مختلفی درجه بندی می شوند و فاکتورهای مختلفی در کیفیت سوخت موثر اند. عواملی مثل ویسکوزیته و چگالی سوخت، میزان سولفور، انواع رسوبات و آب موجود در سوخت باید بررسی شوند و به میزان استانداردی در سوخت وجود داشته باشد. مشخصات سوخت مناسب در جدول زیر آمده است.

 

مصرف سوخت دیزل ژنراتور

سیستم سوخت رسانی در دیزل ژنراتورها از حساسیت بالایی برخوردار بوده و عوامل مختلفی در بهبود عملکرد این سیستم به صورت مستقیم تاثیر گذارند. مهمترین عامل و فاکتور موثر در سیستم سوخت رسانی، انتخاب سوخت مناسب می باشد. یکی از فاکتورهای تشخیص سوخت مناسب دیزل ژنراتورها، توجه به عدد ستان یا میزان اشتعال پذیری است. به ازای افزایش عدد ستان می­توان به سرعت روشن شدن موتور و بهبود عملکرد موتور اشاره کرد. قابل توجه است که سوخت­هایی با عدد ستان پایین، آرام­تر می­سوزند.

نقطه کدرشدگی در سوخت، به زمانی که سوخت سفت می­شود و جریان پیدا نمی­کند گفته می شود. در این زمان کریستال­های پارافین از سوخت جدا شده و فقط در صورتی می­تواند از لوله عبور کند که به دمای حداقل 6 درجه سانتی گراد برسد. معمولا برای سوخت­های معمولی در فصل تابستان، دمای کدر شدگی 4 در نظر گرفته می شود.

کسب آگاهی در خصوص کیفیت سوخت مورد استفاده و همچنین سیستم سوخت دیزل ژنراتور بسیار ضروری می باشد. توجه به نکات زیر تا حد زیادی می تواند شما را در شناخت بهتر سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور راهنمایی کند.

• سوخت مناسب دیزل ژنراتورها باید حاوی ASTM NO.2.0 باشد.
• در صورتیکه ویسکوزیته غیر نرمال باشد دودزایی زیاد شده و توان دستگاه کم خواهد شد.
• هر چه چگالی بیشتر باشد مصرف سوخت مقرون به­صرفه تر است. (منظور از چگالی، انرژی گرمایی دستگاه است.)
• لغزندگی یا روانکاری جهت جلوگیری از سایش برای سیستم های دینامیکی بسیار مهم است.

 

برای مشاهده و آشنایی با انواع مدل ها و برند های دیزل ژنراتور، به صفحه دیزل ژنراتور مراجعه فرمائید.

 

انواع مخازن سوخت دیزل ژنراتور

در ادامه به بررسی انواع مخازن سوخت خواهیم پرداخت:

 

مخزن سوخت نصب شده زیر شاسی

اولین و بهینه ­ترین نوع مخزن دیزل ژنراتور طراحی مخزن در زیر شاسی دستگاه است. زمانی که مخزن سوخت در زیر شاسی دیزل ژنراتور نصب می شود، علاوه بر اینکه فضای کمتری اشغال می کند، آمادگی راه اندازی سریع­تری دارند. این نوع دستگاه­ها نیازی به لوله کشی سوخت مجزا و تعیین پمپ انتقال سوخت ندارند.

 

اتصال دیزل ژنراتور به مخزن اصلی سوخت

ساده­ترین نوع طراحی مخزن سوخت در دیزل ژنراتورهای صنعتی، اتصال دستگاه دیزل ژنراتور به صورت مستقیم به مخزن اصلی می باشد. در این دستگاه­ها، موتور به­طور مستقیم به مخزن وصل بوده و مسیر برگشت سوخت از انژکتور نیز به­طور مستقیم می باشد.

در زمان اتصال دیزل ژنراتور به مخزن اصلی سوخت، یکی از کارهای ضروری جهت ایجاد جریان روان و راحت سوخت، قرار دادن خروجی مخزن اصلی، حداقل 500 میلی­متر بالاتر از سطح شاسی می باشد.

 

اتصال دیزل ژنراتور به مخزن میانی

مخزن برخی از دیزل ژنراتورها در داخل کانوپی تعبیه می شود که اصطلاحا به آن مخزن میانی گفته می شود.  این نوع طراحی مزایا و معایب مختلفی دارد. در صورتی که دسترسی به مخزن اصلی میسر نباشد، دیزل ژنراتور به مخزن میانی متصل شده و از پمپ انتقال سوخت برای سوخت رسانی استفاده می شود. پمپ انتقال سوخت باید پاسخگوی نیاز سوخت مصرفی و همچنین سوخت بازگشتی باشد.

 

 

مخزن روزانه گازوئیل

معمولا دیزل ژنراتورهای متوسط و کوچک از مخزن سوخت کوچک استفاده کرده که به آن مخزن سوخت روزانه نیز گفته می شود. از آنجایی که ظرفیت مخزن سوخت روزانه معمولا بین 1000 تا 2000 لیتر بوده و توسط پمپ شارژ می­شود. مخزن سوخت روزانه ظرفیت محدود داشته و طی چند ساعت کارکرد دوباره باید پر شود. بسته به اطلاعات دیتا شیت موتور دیزل، قطر لوله یا محل قرارگیری مخزن تعیین می شود.

 

مخزن اصلی ذخیره گازوئیل

مخازن اصلی ذخیره گازوئیل بر اساس نیاز دستگاه­­های دیزل ژنراتور و میزان مصرف، تعیین و طراحی می­شوند. عموما دسترسی به این مخازن برای افراد محدودی امکان پذیر است. به منظور بررسی شرایط و عملکرد دستگاه، گیج­ها و شیرکنترل­هایی جهت جلوگیری از سرریز روی این مخازن تعبیه می­شود.

فضایی که مخزن اصلی در آن قرار می­گیرد، حدودا باید 10 درصد از مخزن اصلی بزرگ­تر باشد. معمولا کف این مخازن شیبدار طراحی می­شود تا سیال بتواند جریان داشته باشد. بخش­های فلزی در مخزن ذخیره اصلی باید به زمین اتصال داشته و همچنین پمپ­هایی جهت تخلیه لجن باید در نظر گرفته شود. نکته حائز اهمیت این است که جنس مخزن نمی­تواند گالوانیزه باشد چون با سوخت دیزل واکنش می­دهد.

 

محاسبه مخزن سوخت رسانی (طراحی سیستم سوخت رسانی دیزل ژنراتور)

روش های مختلفی در طراحی سیستم سوخت رسانی برای دیزل ژنراتورها وجود دارد. نمونه ای از طراحی دیزل ژنراتور با استفاده از یک مخزن اصلی در زیر آورده شده است. همانطور که مشاهده می کنید مخزن روی پایه ای تعبیه شده و از لوله و اتصالاتی جهت سوخت رسانی استفاده شده است. تمامی اجزای به کار رفته در این طراحی در ادامه آورده شده است.

1. محفظه تغذیه مجهز به هشدار سرریز
2. لوله تغذیه مخزن
3. لوله تهویه
4. نشانگر سوخت
5. مخزن اصلی
6. شیر تخلیه لجن
7. حوضچه مخزن
8. شیر خروجی
9. لوله تغذیه تانک روزانه
10. پمپ برقی انتقال سوخت
11. شیر قطع کن برقی سوخت
12. حوضچه اضافی
13.  باک سوخت روی شاسی
14.  سوئیچ کنترل شناوری
15.  شیر دستی تغذیه و تهویه هوا
16.  نشانگر سطح سوخت
17.  درین(شیر تخلیه)
18.  بخش هشدار نشتی
19.  فیلتر سوخت
20.  پمپ سوخت موتور

 

جدول مصرف سوخت دیزل ژنراتور

اندازه توان دستگاه، عمده ترین عامل تعیین میزان سوخت مورد نیاز هر دستگاه دیزل ژنراتور می باشد. در جدول زیر میزان مصرف سوخت بر اساس توان و بار دستگاه آورده شده است. با محاسبه توان دستگاه و همچنین میزان بار مورد استفاده، استاندارد مصرف سوخت را می توان در زمان کارکرد موتور بررسی کرد.

میزان سوخت مصرفی در دیزل ژنراتورها علاوه به توان دستگاه به عوامل دیگری نیز بستگی دارند که در این مقاله از بیان آن ها صرف نظر شده است.

در صورت مشاهده اختلال در عملکرد یا مصرف نا متعارف سوخت در دستگاه دیزل ژنراتور، با کارشناسان فنی شرکت دیزلکو تماس بگیرید. برای تماس با کارشناسان، کافیست بر روی لینک تماس با مشاورین کلیک کنید.

 

محاسبه مصرف گازوئیل

جهت پاسخ به سوال، چرا برخی از موتورها بیشتر از موتور هم نوع و هم توان خود سوخت مصرف می­‌کنند؟ باید گفت که، عوامل مختلفی نظیر استفاده از فیلتر نامرغوب، سوخت کثیف، نشتی از اتصالات، روغن موتور و غیره در تغییر میزان مصرف سوخت دیزل ژنراتورها تاثیر گذار هستند، اما بزرگترین عامل موثر در مصرف سوخت مربوط به سیستم تهویه می باشد. با توجه به این موارد می توان گفت، به ازای هر 10 کیلو وات از یک ژنراتور با ظرفیت 100 کیلوات نسبت به هر 10 کیلو وات از یک ژنراتور دیگر، میزان مصرف سوخت متفاوت می باشد.

 

سوخت دیزل ژنراتور چیست

سوختی که وارد محفظه احتراق می شود از نظر اندازه باید بسیار ریز بوده تا بتواند به بهترین شکل با هوا مخلوط شود. عمل ریز کردن سوخت در محفظه توسط انژکتور انجام می شود، انژکتور باید تحمل دما و فشار بالای محفظه را داشته باشد. سوخت با فشار بالا به انژکتور وارد شده و توسط یک سوزن و یک نازل به صورت پودر در محفظه احتراق پخش می شود.

علاوه بر اندازه پودر سوخت، نوع پخش آن نیز در مخلوط شدن هوا با گازوئیل تاثیر مستقیم داشته و عمل احتراق با مصرف سوخت کمتر اتفاق می افتد. در صورتی که پخش سوخت در محفظه به صورت گردابی صورت گیرد، سوخت با هوا به خوبی مخلوط می شود. برخی از موتورها قبل از ورود سوخت به محفظه توسط سوپاپ مخصوصی عمل گردابی کردن سوخت را انجام می دهند.

 

مصرف گازوئیل دیزل ژنراتور

عوامل زیادی در میزان مصرف گازوئیل در انواع دیزل ژنراتورها وجود دارد. علاوه بر کیفیت سوخت، عدم استفاده از سیستم تهویه مناسب، مهمترین فاکتور موثر در بالا رفتن میزان مصرف سوخت دیزل ژنراتور می باشد؛ البته از تاثیر بسیار زیاد سیستم سوخت رسانی نیز نباید غافل شد. در صورتی که عملکرد سیستم سوخت رسانی دچار نقص، از جمله نشتی باشد، یا فیلتر نا مرغوب به کار گرفته شود، حتما مصرف گازوئیل دیزل ژنراتور تا حد زیادی بالا خواهد رفت.