سیستم اگزوز دیزل ژنراتور

سیستم اگزوز دیزل ژنراتور یکی از بخش‌های حیاتی برای عملکرد صحیح ژنراتور برق دیزلی به حساب می‌آید. وظیفه اصلی این سیستم، هدایت گازهای ناشی از احتراق به خارج از موتور و کاهش آلودگی‌های تولیدی است. طراحی و ساخت سیستم اگزوز باید به‌گونه‌ای صورت گیرد که این گازها به‌طور مؤثر و ایمن به بیرون هدایت شوند. در این مقاله به بررسی کامل این سیستم می‌پردازیم.

در ادامه خواهید دید:

وظیفه و عملکرد سیستم اگزوز

طراحی مسیر سیستم اگزوز

کاربرد سیستم اگزوز

مراقبت و نگهداری سیستم اگزوز

اجزا سیستم اگزوز

نصب و راه اندازی سیستم اگزوز

علت خرابی سیستم اگزوز

وظیفه و عملکرد اگزوز دیزل ژنراتور

طراحی مسیر اگزوز در دیزل ژنراتورها از اهمیت زیادی برخوردار است و هدف اصلی آن، افزایش کارایی سیستم اگزوز و کاهش آلودگی‌های محیطی است. در این طراحی، باید مجموعه‌ای از عوامل مختلف در نظر گرفته شوند:

کاهش مقاومت

مسیر اگزوز باید طوری طراحی شود که حداقل مقاومت را در برابر خروج گازها ایجاد کند. این امر باعث بهبود عملکرد موتور و کاهش فشار منفی در سیستم اگزوز می‌شود. افت فشار ایجاد شده در طول مسیر نباید بیشتر از ۷ کیلوپاسکال باشد. این مقدار به عواملی همچون طول لوله، تعداد زانوهای به کار رفته، زاویه زانوها، ساختار منبع اگزوز، لوله فلاکسیبل و درب آب‌بندی انتهای اگزوز وابسته است.

جدا‌سازی ذرات معلق

لوله‌ها و سایر تجهیزات در مسیر اگزوز باید به گونه‌ای طراحی شوند که ذرات معلق ناشی از احتراق به‌طور مؤثر جدا و کنترل شوند. برای این منظور، فیلترهای ذرات معلق (DPF) معمولاً در سیستم اگزوز دیزل نصب می‌شوند.

کاهش آلاینده‌ها

مسیر اگزوز باید به‌گونه‌ای باشد که آلودگی‌های خطرناک نظیر اکسید نیتروژن (NOx) و ذرات معلق (PM) را کاهش دهد. برای این کار، از تجهیزاتی مانند کاتالیزور اکسید نیتروژن (SCR) استفاده می‌شود که با بهره‌گیری از فرآیندهای شیمیایی، این آلاینده‌ها را به ترکیبات کمتر مضر تبدیل می‌کند.

کاهش صدا

مسیر اگزوز باید به‌طور مؤثری صدای ناشی از احتراق و جریان گازها را کاهش دهد. برای این منظور، از صداگیرها و سایلنسرها در طراحی استفاده می‌شود تا نویز حاصل از سیستم به حداقل برسد. زاویه برش انتهای لوله باید بین ۳۰ تا ۴۰ درجه باشد تا از اغتشاش دود جلوگیری کرده و موجب کاهش صدا شود.

حفاظت از اپراتور و محیط

طراحی باید تضمین کند که اپراتور در برابر تماس با قطعات داغ و گازهای سمی یا سرد محافظت شود. استفاده از عایق‌های حرارتی و پوشش‌های محافظتی برای جلوگیری از تماس با قطعات داغ و کاهش خطرات محیطی ضروری است.

در طراحی بهینه مسیر اگزوز، این عوامل باید به‌طور همزمان در نظر گرفته شوند تا سیستم اگزوز عملکردی کارآمد و ایمن داشته باشد. برای رسیدن به این هدف، اغلب از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های اگزوز استفاده می‌شود تا مسیر بهینه برای دیزل ژنراتور طراحی و پیاده‌سازی شود.

کاربرد سیستم اگزوز دیزل ژنراتور

در واقع، اگزوز دیزل ژنراتور به عنوان یک صدا خفه کن عمل کرده و صدای تولید شده توسط دستگاه را تا حد زیادی کاهش می‌دهد و نویز ناشی از احتراق موتور و جریان گازهای خروجی را کاهش می‌دهد و به‌ این‌ ترتیب از آلودگی صوتی محیط جلوگیری می‌کند. علاوه بر کاهش صدا، یکی از وظایف اصلی اگزوز، هدایت گازهای سوخته شده از موتور به خارج از محیط نصب ژنراتور است.

این امر باعث می‌شود که هوای محیط اطراف پاک نگه داشته شده و گازهای سمی و آلاینده‌های ناشی از احتراق به درستی از محیط خارج شوند. بنابراین، سیستم اگزوز نه تنها به بهبود شرایط صوتی کمک می‌کند بلکه نقش حیاتی در کاهش آلودگی هوا و حفظ سلامت محیط‌زیست ایفا می‌کند. از طرفی دیگر، از گرمای اگزوز برای سیستم CHP استفاده می‌شود که این حالت برای ژنراتورهای بزرگ صدق می‌کند.

بیشتر بخوانید: CHP  چیست؟ و عملکرد آن در دیزل ژنراتور و گاز ژنراتور

مراقبت و نگهداری سیستم اگزوز

برای حفظ عملکرد بهینه سیستم اگزوز و افزایش عمر مفید آن، اقدامات نگهداری منظم ضروری است. برخی از این اقدامات شامل:

• بازرسی و تمیزکاری منظم فیلتر ذرات معلق (DPF) برای جلوگیری از اشباع و بهبود فرآیند بازسازی.
• چک کردن لوله‌کشی اگزوز برای شناسایی هرگونه نشتی یا خوردگی که می‌تواند باعث کاهش کارایی سیستم شود.
• نگهداری صداگیرها و سایلنسرها به‌منظور کاهش صدا و جلوگیری از فرسایش آن‌ها.

با انجام این اقدامات، سیستم اگزوز دیزل ژنراتور قادر خواهد بود به‌طور مؤثر و بهینه عمل کرده و در عین حال آلاینده‌های کمتری تولید کند.

اجزای سیستم اگزوز دیزل ژنراتور

در ادامه اجزای تشکیل دهنده سیستم اگزوز در دیزل ژنراتور را بررسی می‌کنیم:

1. آکاردئونی (Flexible)
2. منبع اگزوز
3. عایق حرارتی
4. خروجی اگزوز
5. دمپر

آکاردئونی

لرزه‌گیر سیستم اگزوز که به آکاردئونی نیز معروف است، نوع خاصی از لرزه‌گیر است که این قسمت برای جلوگیری از انتقال لرزش موتور به منبع اگزوز بکار می‌رود. در دو نوع یک جداره و دو جداره موجود هستند. لرزه‌گیرهای یک جداره برای کاربردهای سبک‌تر و شرایطی با لرزش‌های کمتر مناسب هستند. این نوع لرزه‌گیرها به‌طور معمول برای دستگاه‌هایی که نیازی به جذب لرزش‌های شدید ندارند، استفاده می‌شوند.

از سوی دیگر، لرزه‌گیرهای دو جداره برای شرایطی با لرزش‌های بیشتر و کاربردهای سنگین‌تر طراحی شده‌اند. این نوع لرزه‌گیرها دارای دو لایه لاستیک یا مایع هیدرولیک هستند که به‌طور مؤثری لرزش‌ها را جذب کرده و انتقال آن‌ها به سایر قسمت‌های دستگاه را کاهش می‌دهند، بنابراین می‌توانند عملکرد بهتری در کاهش ارتعاشات و جلوگیری از آسیب به قطعات حساس دستگاه فراهم کنند.

منبع اگزوز

این فضای برجسته یک نوع صدا شکن است که وظیفه کاهش صدای موتور را بر عهده دارد. در حقیقت طی پروسه احتراق سوخت درون موتور، صدای زیادی همراه با دود تولید می‌شود که با کمک لوله اگزوز از موتور خارج می شوند.

عایق حرارتی

عایق حرارتی در سیستم اگزوز دیزل ژنراتور نقش بسیار مهمی در بهبود عملکرد، ایمنی و طول عمر دستگاه دارد. برخی از وظایف و مزایای اصلی عایق حرارتی در سیستم اگزوز عبارتند از:

• محافظت از قطعات اطراف در برابر آسیب‌های ناشی از دمای بالا 
• جلوگیری از تماس مستقیم افراد یا اپراتورها با لوله‌های داغ سیستم اگزوز و افزایش ایمنی
• کاهش صداهای اضافی ناشی از جریان گازهای داغ در سیستم اگزوز
• کاهش دمای محیط اطراف سیستم اگزوز

دمپر

نصب و راه اندازی سیستم اگزوز

در ادامه روش‌های نصب و راه اندازی این سیستم بررسی خواهد شد:

فشار برگشت اگزوز

فشار برگشت اگزوز در سیستم اگزوز دیزل ژنراتور نباید از مقادیر تعیین شده در الزامات مجموعه ژنراتور گاز طبیعی فراتر رود. فشار برگشت بالا می‌تواند بر عملکرد موتور تأثیر منفی بگذارد و باعث کاهش کارایی سیستم شود.

نصب سیستم اگزوز تحت فشار زیاد

سیستم اگزوز نباید تحت فشار بیش از حد قرار گیرد. این فشار اضافی ممکن است به دلیل وزن خود سیستم، اینرسی آن، یا تغییرات حرکت نسبی قطعات هنگام نصب ایجاد شود. نصب سیستم باید به‌گونه‌ای باشد که فشار اضافی به آن وارد نشود تا از آسیب به قطعات جلوگیری شود.

جلوگیری از ورود آب

سیستم اگزوز باید به‌گونه‌ای طراحی و نصب شود که از ورود آب باران یا هر منبع آب دیگری به موتور و سوپرشارژر جلوگیری کند. ورود آب می‌تواند آسیب‌های جدی به موتور و سیستم‌های حیاتی ژنراتور وارد کند.

تأثیر بر کارایی فیلتر هوا و سیستم خنک‌کننده

هنگام نصب سیستم اگزوز، باید به‌طور ویژه از آسیب رسیدن به کارایی فیلتر هوا و سیستم خنک‌کننده جلوگیری شود. نصب نادرست یا قرار دادن سیستم اگزوز در موقعیت‌هایی که موجب اختلال در عملکرد این سیستم‌ها شود، می‌تواند به مشکلات جدی در عملکرد کلی دیزل ژنراتور منجر شود. همچنین باید از اثرات مضر محیطی نصب سیستم اگزوز بر محیط اطراف جلوگیری گردد.

نصب صدا خفه‌کن اگزوز

هنگام نصب صدا خفه‌کن اگزوز، باید از وارد آمدن فشار ناشی از وزن کل قطعه به لوله انشعاب پایینی خودداری شود. علاوه بر این، ورودی سوپرشارژر باید در حالت بار صفر قرار گیرد تا از وارد شدن فشار غیرضروری به سیستم جلوگیری شود. این نکات برای حفظ عملکرد بهینه و جلوگیری از آسیب به سیستم اگزوز و موتور ضروری است.

این موارد همگی به منظور حفظ کارایی و عمر مفید سیستم اگزوز و سایر اجزای دیزل ژنراتور باید رعایت شوند تا عملکرد دستگاه به بهترین نحو ممکن باشد.

علت خرابی سیستم اگزوز دیزل ژنراتور

در سیستم اگزوز دیزل ژنراتور، برخی از مشکلات رایج که می‌توانند بر عملکرد و عمر مفید آن تأثیر بگذارند، شامل موارد زیر هستند:

وجود رطوبت و نفوذ آب

یکی از مشکلات جدی که ممکن است در سیستم اگزوز دیزل ژنراتور رخ دهد، ورود رطوبت یا آب به داخل سیستم است. این می‌تواند ناشی از بارش باران، مه یا سایر منابع رطوبتی باشد. نفوذ آب به داخل سیستم اگزوز می‌تواند موجب خوردگی قطعات داخلی، کاهش کارایی و در برخی موارد آسیب به موتور یا سوپرشارژر شود. برای جلوگیری از این مشکل، باید از نصب سیستم اگزوز به‌گونه‌ای اطمینان حاصل کرد که از ورود آب به داخل موتور و سیستم‌های حیاتی آن جلوگیری شود.

عدم انتخاب صحیح اگزوز جهت مقاومت در برابر دما

انتخاب نادرست مواد یا طراحی سیستم اگزوز برای تحمل دماهای بالا می‌تواند به مشکلات جدی منجر شود. گازهای خروجی از موتور دیزل معمولاً در دماهای بسیار بالا قرار دارند، بنابراین مواد استفاده شده برای ساخت لوله‌ها، کاتالیزورها و دیگر اجزا باید قادر به مقاومت در برابر این دماها باشند. اگر اگزوز به‌درستی برای تحمل این دماها طراحی نشود، ممکن است دچار آسیب‌های دائمی مانند ترک خوردن یا ذوب شدن قطعات شود که می‌تواند عملکرد موتور را به شدت تحت تأثیر قرار دهد.

خشک شدن و شکست فلز اگزوز

در صورت کارکرد طولانی مدت دیزل ژنراتور یا به‌ویژه زمانی که فشار به سیستم اگزوز زیاد است، فلزات به‌کار رفته در آن ممکن است به دلیل حرارت بالا و فشارهای فیزیکی، خشک شده و شکننده شوند. این امر می‌تواند باعث ترک خوردن یا شکست فلز در اثر ضربات فیزیکی یا تغییرات دما شود. برای جلوگیری از این مشکل، انتخاب مواد با مقاومت بالا در برابر دما و فشار، همچنین نگهداری منظم از سیستم اگزوز بسیار حائز اهمیت است.

در این مقاله به جزئیات کامل سیستم اگزوز ژنراتور دیزلی پرداختیم. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره با کارشناسان آبادیزل تماس بگیرید. نظرات و پیشنهادات خود را با ما به اشتراک بگذارید.