انباشتن مرطوب در دیزل ژنراتور چیست؟ علل، آثار و راه حل ها

تماس تلفنی از اتاق ژنراتور در ساعت 2:00 بامداد صورت گرفت. مهندس وظیفه داشت به یک مجموعه دیزل ژنراتور آماده به کار 800 کیلووات که در شش ساعت گذشته کار کرده بود نگاه می کرد. بار تاسیسات تنها 140 کیلو وات بود. مایع سیاه از هر فلنج اگزوز گریه می کرد. لوله اگزوز به نظر می رسید که گویی کسی یک لایه نازک نفت خام روی آن کشیده است. نتیجه ای که قبل از استفاده از هر ابزار تشخیصی واضح است، این است که موتور در حال انباشتگی مرطوب است.

انباشته شدن خیس شرایطی است که زمانی ایجاد می شود که یک موتور دیزلی زیر حدود 30 درصد بار نامی خود برای مدت طولانی کار کند. سوخت به داخل سیلندرها تزریق می شود، اما دمای محفظه احتراق برای سوختن کامل آن بسیار پایین است. بخشی از سوخت دیزل به صورت هیدروکربن های نسوخته به سیستم اگزوز ختم می شود. لوله اگزوز با سوخت، دوده و سایر محصولات جانبی احتراق خیس می شود. این یک مشکل آهسته و خزنده است، اما می تواند عواقب گرانی داشته باشد: آستر سیلندر لعاب دار، حلقه های پیستون گیر کرده، روغن موتور رقیق شده، توربوشارژر خراب، و حتی از دست دادن توان بحرانی در هنگام قطع برق واقعی.

خبر دلگرم کننده این است که انباشتن مرطوب قابل پیشگیری است و در اغلب موارد اولیه قابل برگشت است. کلید مدیریت آن درک روشنی از عوامل ایجاد کننده آن، چگونگی تشخیص آن و اقداماتی است که باید در مورد آن انجام داد. این مقاله برای مدیران تاسیسات، اپراتورهای مرکز داده، مهندسان تدارکات و هر کسی که مجموعه‌های دیزل ژنراتور را انتخاب، مشخص یا راه‌اندازی می‌کند در نظر گرفته شده است. این پیشینه فنی، استانداردهای حاکم بر آزمایش ژنراتور، علائم عملی، اقدامات اصلاحی و تصمیمات تدارکاتی که از بروز مشکل جلوگیری می کند را پوشش می دهد.

قبل از ادامه، ارزش بیان مهم ترین قانون عملیاتی را دارد: هر مجموعه دیزل ژنراتور باید حداقل 30 درصد ظرفیت نامی خود را به مدت حداقل 30 دقیقه بر اساس یک برنامه ثابت، تمرین یا بارگیری کند. بار باید بار الکتریکی واقعی باشد، نه فقط ژنراتور که بدون بار کار می کند. اگر یک تأسیسات نتواند به آن سطح از بار در طول آزمایش عادی برسد، یک بانک بار مقاومتی مورد نیاز است. این نظم ساده از اکثر موارد انباشته خیس جلوگیری می کند. بقیه این مقاله علم و جزئیات عملی پشت آن قانون را توضیح می دهد.

انباشتن مرطوب در دیزل ژنراتور چیست؟

انباشتگی مرطوب شرایطی است که در آن سوخت نسوخته، دوده و محصولات جانبی احتراق در سیستم اگزوز موتور دیزل تجمع می‌یابند. کلمه "مرطوب" ظاهر مایع سوخت و کربن را توصیف می کند که در منیفولد اگزوز، توربوشارژر، لوله اگزوز و صدا خفه کن متراکم می شوند. در موارد شدید، مایع می تواند از پشته اگزوز چکه کند یا به وضوح از اتصالات فلنجی خارج شود. این پف معمولی اگزوز دیزل نیست که در هنگام راه اندازی دیده شود. انباشته شدن مرطوب یک وضعیت مداوم است که در زمانی که موتور تحت بار کار می کند ادامه می یابد.

درک انباشته شدن مرطوب نیاز به دانش کاری در مورد فرآیند احتراق دیزل دارد. موتور دیزل یک ماشین احتراق تراکمی است. هوا به داخل سیلندر کشیده می شود و تا حدود 500 تا 700 psi فشرده می شود که دمای آن را تا حدود 1000 درجه فارنهایت (540 درجه سانتیگراد) افزایش می دهد. در بالای حرکت تراکم، انژکتور سوخت، سوخت دیزل را به هوای گرم و فشرده می‌پاشد. قطرات سوخت باید اتمیزه شوند، تبخیر شوند، با اکسیژن مخلوط شوند و سپس خود به خود مشتعل شوند. کل این رویداد باید در عرض چند میلی ثانیه پس از تزریق کامل شود. هنگامی که موتور در نقطه طراحی نامی خود یا نزدیک به آن کار می کند، دما و فشار سیلندر به اندازه کافی بالا است تا از احتراق کامل و سریع پشتیبانی کند.

هنگامی که موتور کم بار است، سوخت کمتری در هر ضربه تزریق می شود. اوج دمای سیلندر کاهش می یابد. اسپری سوخت کوچکتر به طور کامل بخار نمی شود. مقداری از سوخت دیزل به صورت مایع باقی می ماند یا یک ذره کربن نیمه سوخته را تشکیل می دهد. با کاهش بیشتر بار، دمای محفظه احتراق حتی کمتر می شود و نسبت فزاینده ای از سوخت سیلندر را نسوخته یا تا حدی می سوزاند. این ماده به سیستم اگزوز جریان می یابد و در آنجا خنک می شود و بر روی سطوح متراکم می شود.

همچنین یک پدیده مرتبط در داخل خود سیلندر وجود دارد. کربن و سوخت نسوخته روی دیواره های آستر سیلندر جمع می شوند و رسوبات سختی را تشکیل می دهند که سطح متقاطع لاینر را صیقل می دهند. این به لعاب معروف است. لعاب می تواند همزمان با انباشتن مرطوب رخ دهد و اغلب در کنار آن ذکر می شود. سایر اصطلاحات مرتبط شامل رسوب کربن و بسته بندی کربن است. این تمایز مهم است زیرا انباشتن مرطوب در درجه اول مربوط به تراکم سوخت در مسیر اگزوز است، در حالی که لعاب مربوط به رسوبات روی آستر سیلندر است. هر دو علت اصلی یکسانی دارند: موتور دیزلی که بار کمتری دارد.

انباشته شدن خیس از دود سیاه گاه به گاه که می تواند در اولین راه اندازی موتور دیزل یا هنگام بارگیری ناگهانی ظاهر شود متمایز است. راه اندازی و عملکرد گذرا می تواند دود ایجاد کند، اما با رسیدن موتور به دمای کارکرد، شرایط پاک می شود. انباشتن مرطوب متفاوت است زیرا ناشی از عدم تطابق حالت عملیاتی است، نه یک گذرا لحظه ای. اگر موتور با بار کم کار کند، سوخت هرگز تمیز نمی سوزد و لوله اگزوز تا زمانی که شرایط کم بار ادامه دارد خیس می ماند.

چرا موتورهای دیزلی به ویژه حساس هستند؟

بسیاری از مردم می پرسند که آیا انباشتن مرطوب بر ژنراتورهای بنزینی یا موتورهای گاز طبیعی تأثیر می گذارد. پاسخ کوتاه این است که موتورهای بنزینی و گاز طبیعی با احتراق جرقه بسیار کمتر احتمال دارد که انباشتگی مرطوب را تجربه کنند و دلیل آن به فیزیک احتراق برمی گردد.

سوخت دیزل هیدروکربنی سنگین تر و فرار کمتر از بنزین است. محدوده جوش آن تقریباً 350 درجه فارنهایت تا 675 درجه فارنهایت است. سوخت دیزل در دماهای پایین به راحتی تبخیر نمی شود. برای اتمیزه شدن و مشتعل شدن به گرمای شدید هوای فشرده نیاز دارد. وقتی موتور کم بار باشد، آن گرما وجود ندارد. مولکول های هیدروکربن سنگین تر متراکم می شوند و به صورت قطرات یا لایه هایی روی دیواره سیلندر و سطوح اگزوز باقی می مانند. در مقابل، بنزین و گاز طبیعی هیدروکربن‌های سبک‌تری هستند که می‌توان آن‌ها را راحت‌تر تبخیر کرد و موتور جرقه‌زننده از صفحه دریچه گاز برای کنترل مقدار هوای ورودی به سیلندر استفاده می‌کند. این مخلوط غنی‌تری در بار جزئی ایجاد می‌کند و دمای احتراق به اندازه‌ای بالا باقی می‌ماند که سوخت کاملاً بسوزد.

موتورهای دیزلی نیز طوری طراحی شده اند که با هوای اضافی کار کنند. در بار کامل، یک موتور دیزلی با نسبت هوا به سوخت شاید 30:1 تا 50:1 کار می کند، در حالی که یک موتور بنزینی در بار کامل نزدیک به استوکیومتری در حدود 14.7:1 کار می کند. در بار سبک، موتور دیزل همچنان همان حجم هوا را می کشد، اما فقط مقدار کمی سوخت تزریق می شود. هوای اضافی یک اثر خنک کننده دارد. گرمای حاصل از احتراق را جذب می کند و گازهای داغ را رقیق می کند. این باعث می شود دمای محفظه احتراق با کاهش بار سریعتر کاهش یابد.

دمای گاز خروجی یک شاخص مفید است. یک موتور دیزلی مدرن توربوشارژ با بار 80 درصدی می تواند در دمای اگزوز 900 درجه فارنهایت تا 1100 درجه فارنهایت در ورودی توربوشارژر کار کند. در بار 30 درصد، دمای گاز خروجی ممکن است 550 درجه فارنهایت تا 700 درجه فارنهایت باشد. در 20 درصد بار، می تواند تا 400 درجه فارنهایت یا کمتر سقوط کند. این دمای بسیار کمتر از دمای مورد نیاز برای سوزاندن ذخایر دوده و کربن است. دمای پایین دقیقاً به همین دلیل است که انباشته شدن خیس در بار بسیار کم احتمال بیشتری دارد: موتور به سادگی آنقدر داغ نیست که بتواند خودش را تمیز کند.

همچنین بین موتورهای پرسرعت و کم سرعت تفاوت وجود دارد. موتورهای پر سرعت و با جابجایی کوچک که در بسیاری از ژنراتورهای آماده به کار استفاده می‌شوند، تلفات حرارتی سیلندر نسبتاً زیادی دارند که آنها را در برابر مشکلات بار کم مستعدتر می‌کند. برعکس، موتورهای دیزلی بزرگ با سرعت آهسته دریایی گاهی اوقات برای کارکردن در بار کم برای دوره های طولانی با استفاده از توربوشارژر و استراتژی های احتراق طراحی می شوند. اما برای مجموعه ژنراتورهای صنعتی و تجاری، قانون 30 درصد یک دستورالعمل طراحی به طور گسترده پذیرفته شده است.

آستانه بار و استانداردهای فنی

رقم 30 درصد بار یک توصیه دلخواه نیست. این نقطه ای است که برای اکثر موتورهای دیزل صنعتی، دمای محفظه احتراق کمتر از سطح مورد نیاز برای سوزاندن سوخت تمیز و کامل است. آستانه دقیق به نسبت تراکم موتور، سوراخ و کورس، پیکربندی توربوشارژر، زمان تزریق سوخت و دمای مایع خنک کننده بستگی دارد. برخی از موتورها 20 درصد بار را برای مدت محدودی تحمل می کنند، در حالی که برخی دیگر علائم انباشتگی مرطوب را در 35 درصد نشان می دهند. مفهوم حاکم بر این است که هر موتور دیزلی دارای حداقل بار است که زیر آن کیفیت احتراق به سرعت کاهش می یابد.

NFPA 110 استاندارد مرجع اولیه برای سیستم های برق اضطراری و آماده به کار در ایالات متحده است. این الزامات را برای عملکرد، آزمایش و نگهداری سیستم های منبع تغذیه اضطراری تعیین می کند. NFPA 110 در میان الزامات آزمایشی خود مشخص می کند که سیستم منبع تغذیه اضطراری تحت بار اعمال شود. این استاندارد آزمایش ماهیانه را با حداقل 30 درصد ظرفیت نامی ژنراتور برای حداقل 30 دقیقه توصیه می کند. بار باید تا حد امکان نماینده بار واقعی تاسیسات باشد و در صورت ناکافی بودن بار واقعی باید از بانک بار استفاده شود. برای سیستم‌های سطح 1، که برای حفظ نیرو در کاربردهای حیاتی مورد نیاز هستند، رژیم آزمایش سخت‌گیرانه‌تر است.

ISO 8528 استاندارد بین المللی حاکم بر عملکرد مجموعه های مولد AC موتور احتراق داخلی متقابل است. طبقات عملکرد مجموعه های ژنراتور، از جمله انحرافات مجاز ولتاژ و فرکانس تحت بارهای متغیر را تعریف می کند. همچنین به مفهوم درجه بندی های اولیه و آماده به کار ژنراتور می پردازد و راهنمایی هایی در مورد نحوه رفتار مجموعه ژنراتور در نقاط مختلف بار ارائه می دهد. هنگامی که یک مجموعه ژنراتور در حال انتخاب است، باید مشخصات بار مورد انتظار شامل حداقل و حداکثر بارهای مورد انتظار به سازنده داده شود تا موتور بتواند با چرخه کار واقعی مطابقت داشته باشد.

همچنین مفهوم ضریب بار وجود دارد که میانگین بار تقسیم بر بار نامی در یک دوره معین است. تاسیساتی با ضریب بار پایدار زیر 30 درصد کاندیدای انباشته مرطوب است. با این حال، ضریب بار تنها یک قطعه از تصویر است. مدت زمان عملیات کم بار به اندازه درصد اهمیت دارد. موتوری که با 25 درصد بار به مدت 10 دقیقه در روز کار می کند، بعید است که انباشتگی خیس شدید ایجاد کند. موتوری که با 25 درصد بار به مدت 6 ساعت در روز کار کند به سرعت دچار مشکل می شود.

چگونه انباشته شدن مرطوب را زود تشخیص دهیم

تشخیص زودهنگام انباشته شدن خیس بهترین شانس را برای معکوس کردن آن می دهد. این وضعیت به تدریج ایجاد می شود و چندین شاخص قابل اعتماد وجود دارد. یک مدیر تأسیسات یا تکنسین باید در طول پیاده روی های معمول و در طول آزمایش های ماهانه به دنبال این علائم باشد.

علائم بصری عبارتند از چکیدن مایع سیاه و روغنی از فلنج های اگزوز، تخلیه صدا خفه کن، یا لوله اگزوز. باقی مانده تیره و چسبناک داخل لوله اگزوز، گاهی اوقات با بوی سوخت یا روغن سوخته. تجمع دوده و کربن در قسمت بیرونی منیفولد اگزوز، به ویژه در فلنج بین منیفولد و توربوشارژر. دود سفید یا خاکستری از اگزوز هنگام کار با بار سبک؛ و درخشش روغن در قسمت بیرونی سیستم اگزوز، که ممکن است نشان دهنده تراکم سوخت به جای نشت روغن باشد.

علائم عملیاتی شامل بیکاری خشن یا دویدن ناهموار در بار کم است. مصرف سوخت ویژه بالاتر، جایی که ژنراتور در هر کیلووات ساعت بیش از آنچه باید دیزل می سوزاند. دمای گاز خروجی کمتر از حد انتظار برای بار داده شده؛ پاسخ آهسته به تغییرات بار با دود قابل مشاهده در طول بارگذاری گذرا. و افزایش مصرف روغن، گاهی اوقات با بوی سوخت دیزل در روغن میل لنگ.

شاخص های پایش شامل بوی سوخت دیزل در نمونه روغن موتور، تجزیه و تحلیل روغن که رقیق شدن سوخت را نشان می دهد، افزایش فشار دمشی از میل لنگ و افزایش محتوای دوده در روغن است. قابل اعتمادترین شواهد از بازرسی بصری مسیر اگزوز همراه با اندازه گیری مستقیم دمای گاز خروجی بدست می آید. یک دماسنج مادون قرمز ساده می تواند دمای منیفولد اگزوز را در حالت ثابت اندازه گیری کند. اگر دما به میزان قابل توجهی کمتر از مقدار مورد انتظار سازنده برای بار داده شده باشد، انباشتگی مرطوب محتمل است. بازرسی بوروسکوپی سیلندر می تواند لعاب روی دیواره آستر و رسوبات کربن سنگین روی تاج پیستون را نشان دهد.

عواقب اگر انباشتن مرطوب اصلاح نشود

اگر انباشتگی مرطوب اصلاح نشود، آسیب به مرور زمان جمع می شود. پیامدها را می توان به تخریب عملکرد، آسیب اجزا و ریسک مالی گروه بندی کرد. هر گروه دیگری را تقویت می کند.

کاهش عملکرد موتور: کربنی که روی دیواره‌های سیلندر جمع می‌شود، بافت میکرو الگوی دریچه متقاطع آستر را پر می‌کند. فیلم روغنی که قرار بود توسط آن هچ متقاطع حفظ شود، دیگر در جای خود ثابت نمی ماند. این لعاب است. یک آستر لعاب دار نمی تواند پیستون را به درستی روغن کاری کند، بنابراین رینگ های پیستون شروع به خراشیدن روی دیوار می کنند. اصطکاک حاصل باعث افزایش بار موتور، کاهش راندمان و تولید ذرات فلزی در روغن می شود. با گذشت زمان، قدرت خروجی موتور حتی در همان ورودی سوخت کاهش می یابد.

مشکلات رینگ: رسوبات کربن در شیارهای رینگ پیستون جمع می شوند. حلقه ها شروع به چسبیدن می کنند و توانایی خود را برای انبساط و آب بندی در برابر دیواره سیلندر از دست می دهند. یک حلقه گیر نمی تواند فشرده سازی را نگه دارد. این باعث کاهش توان خروجی موتور می شود و به گازهای احتراق اجازه می دهد از حلقه ها به داخل میل لنگ عبور کنند. به این وضعیت ضربه زنی می گویند. گازهای دمنده بخار سوخت، هیدروکربن های نیمه سوخته و بخار آب را حمل می کنند که روغن موتور را آلوده کرده و سایش را تسریع می کند.

رقیق‌سازی روغن: سوخت دیزل نسوخته که از پشت رینگ‌های پیستون به داخل تابه روغن می‌رود، روغن موتور را رقیق می‌کند. سوخت دیزل خاصیت روانکاری ضعیفی دارد. هنگامی که روغن رقیق می شود، ویسکوزیته آن کاهش می یابد و توانایی آن برای محافظت از ژورنال های میل لنگ، بلبرینگ ها و سطوح میل بادامک کاهش می یابد. نقطه اشتعال روغن نیز کاهش می یابد و در صورت نشت سوخت یا روغن، خطر آتش سوزی در محفظه موتور افزایش می یابد.

آسیب توربوشارژر: سوخت نسوخته و دوده از داخل توربوشارژر عبور می کند و در آنجا چرخ توربین و محفظه یاتاقان را آلوده می کند. کربن محفظه توربین و پره های هندسی متغیر در توربوشارژرهای مدرن را کک می کند. این امر جریان اگزوز را محدود می کند، فشار برگشتی را افزایش می دهد و فشار بوست را کاهش می دهد. خرابی توربوشارژر می تواند منجر به از دست دادن کامل بوست شود، به این معنی که موتور نمی تواند قدرت نامی خود را تولید کند و ممکن است خاموش شود.

محدودیت های سیستم اگزوز: صدا خفه کن و پشته اگزوز دوده سنگین و سوخت مایع را جمع می کنند. این تجمع مسیر اگزوز را محدود می کند و فشار برگشتی را افزایش می دهد. فشار برگشتی بالا بر روی سیلندرها تأثیر می گذارد، که باعث می شود احتراق کارآمدتر شود. همچنین می تواند دمای گاز خروجی را به صورت کنترل نشده ای افزایش دهد و منجر به گرم شدن بیش از حد سوپاپ های اگزوز و کاهش عمر موتور شود. مسدود شدن شدید اگزوز می تواند منجر به خاموش شدن موتور شود.

تاثیر مالی: هزینه سوخت مستقیم انباشتن مرطوب می تواند قابل توجه باشد. ژنراتوری که با 25 درصد بار کار می کند ممکن است به میزان قابل توجهی سوخت بیشتری را در هر کیلووات ساعت بسوزاند تا ژنراتوری که با 70 درصد بار کار می کند. در طول یک قطع طولانی مدت، این تفاوت می تواند به هزاران دلار دیزل هدر رفته اضافه کند. هزینه های تعمیر نیز قابل توجه است: آستر سیلندر، رینگ پیستون، توربوشارژر، اجزای اگزوز و فیلترهای روغن همگی در معرض خطر هستند. در یک مرکز داده یا محیط بیمارستان، جدی ترین عواقب مالی احتمال از کار افتادن ژنراتور در طول قطع است.

استراتژی های پیشگیری برای عملیات روزانه

بهترین راه برای مدیریت انباشته شدن خیس، جلوگیری از آن است. از آنجایی که علت اصلی کار با بار کم پایدار است، پیشگیری حول سه رکن می چرخد: مدیریت بار، انتخاب ژنراتور و نگهداری منظم.

مدیریت بار با دانستن بار واقعی شما شروع می شود. یک آزمایش ماهانه باید با بار واقعی ژنراتور و دمای گاز خروجی ثبت شود. اگر بار در حین آزمایش کمتر از 30 درصد ظرفیت نامی باشد، اپراتور باید یک بانک بار مقاومتی را متصل کند. یک بانک بار یک بار الکتریکی دقیق کنترل شده را به ژنراتور اعمال می کند و موتور را مجبور می کند تا بار طراحی کامل را تولید کند. مجموعه ژنراتور در باری به اندازه کافی بالا کار می کند که دمای اگزوز را تا محدوده مشخص شده برای موتور بالا می برد، که هر گونه رسوب موجود را می سوزاند.

فرکانس و مدت بار بانکی به الگوی استفاده از ژنراتور بستگی دارد. برای یک واحد آماده به کار که فقط ماهانه آزمایش می شود، یک بار بانک 30 دقیقه ای با 30 درصد یا بیشتر کافی است. اگر دستگاه به صورت هفتگی در شرایط کم بار استفاده می شود، اجرای بانک بار باید بیشتر برنامه ریزی شود. برخی از تاسیسات به طور عمدی یک روش کربن سوزی را سالانه اجرا می کنند، که در آن ژنراتور به مدت دو تا چهار ساعت تا 75 درصد یا 100 درصد بارگذاری می شود.

انتخاب ژنراتور رکن دوم است. یک مجموعه ژنراتور باید بر اساس حداکثر و حداقل بار مورد انتظار اندازه شود. اگر حداقل بار بسیار کم باشد، استراتژی باید مورد بازنگری قرار گیرد. به جای سفارش یک واحد بزرگ و اجرای آن با 16 درصد بار، اپراتور می تواند دو یا سه واحد کوچکتر را نصب کند و تنها واحدهای مورد نیاز برای یک سطح بار معین را اجرا کند. این همان معنایی است که پیکربندی موازی در زمینه ژنراتور دارد. وقتی بار کم است، تنها یک واحد کار می کند و آن واحد با درصد بالاتری از امتیاز خود کار می کند. هنگامی که بار رشد می کند، واحد دوم شروع می شود و بار را به اشتراک می گذارد.

تنظیمات موازی یک راه موثر برای جلوگیری از انباشته شدن مرطوب هستند زیرا به سیستم اجازه می دهند خروجی ژنراتور را با تقاضای واقعی مطابقت دهد. این به ویژه در مراکز داده و تاسیسات صنعتی که دارای بارهای بسیار متغیر هستند مفید است.

نظم و انضباط تعمیر و نگهداری رکن سوم است. اپراتور باید روغن موتور و فیلترها را طبق توصیه سازنده تعویض کند و اگر آنالیز روغن رقیق شدن سوخت یا آلودگی دوده را نشان دهد بیشتر اوقات باید تعویض کند. سیستم تهویه میل لنگ باید تمیز نگه داشته شود. فیلتر هوا باید اغلب چک شود، زیرا ورودی محدود می تواند بر نسبت هوا به سوخت تأثیر بگذارد. سیستم خنک کننده باید در دمای مناسب نگهداری شود، زیرا ترموستاتی که خیلی زود باز می شود می تواند موتور را سرد نگه دارد و شرایط کم بار را بدتر کند.

اقدامات اصلاحی برای یک موتور از قبل خیس شده

هنگامی که انباشتگی مرطوب در مراحل اولیه تشخیص داده می شود، اقدامات اصلاحی می تواند موتور را به حالت عادی بازگرداند. روش استاندارد این است که ژنراتور را تحت یک بار کنترل شده به کار بیندازید تا دمای اگزوز موتور به اندازه ای افزایش یابد که رسوبات انباشته شده را بسوزاند. دو رویکرد متمایز وجود دارد و روش صحیح بستگی به شدت بیماری دارد.

روش اول بار بانکی ساده است. ژنراتور به بانک بار متصل است و 50 تا 75 درصد ظرفیت نامی خود بارگیری می شود. موتور با این بار به مدت یک تا دو ساعت کار می کند. دمای اگزوز افزایش می یابد و رسوبات کربن و سوخت شروع به سوزاندن می کنند. مایع سیاه رنگ باید به تدریج از لوله اگزوز ناپدید شود و پشته اگزوز باید از نظر بصری تمیزتر شود. این روش زمانی موثر است که موتور تازه شروع به خیس شدن کرده باشد و دوده سفت نشده باشد.

روش دوم روش جداسازی لعاب است. اگر آستر سیلندر دارای لعاب باشد، ممکن است یک بانک بار به تنهایی کافی نباشد. رسوب کربن روی لاینر سخت و صیقلی است و می تواند در برابر دماهایی که در طول کارکرد بانک بار معمولی به دست می آید مقاومت کند. برخی از سازندگان روش‌های خاصی برای جداسازی شیشه‌ای منتشر کرده‌اند که متکی بر رسیدن به دمای گاز خروجی هدف در ورودی توربوشارژر است. موتور تا زمانی که دمای اگزوز به محدوده مورد نظر برسد بارگذاری می شود و سپس به مدت دو تا سه ساعت در آن دما نگه داشته می شود. این اجازه می دهد تا کربن نرم شده و شل شود. سپس موتور تحت بار معمولی کار می کند تا ذرات از محفظه احتراق خارج شوند.

تاکید بر این نکته ضروری است که آزمایش بار بانک به تنهایی مشکل جدی لعاب را حل نخواهد کرد. اگر موتور صدها ساعت در بار کم کار کرده باشد، رسوبات کربن غلیظ هستند. فرآیند جداسازی شیشه باید توسط پرسنل واجد شرایطی انجام شود که دستورالعمل های خاص سازنده موتور را درک می کنند. گرم شدن بیش از حد موتور در طول فرآیند جداسازی شیشه می تواند باعث آسیب به سوپاپ های اگزوز و سایر اجزا شود.

اگر موتور به شدت آسیب دیده باشد، ممکن است نیاز به بازسازی جزئی یا کامل باشد. سر سیلندر برداشته می شود، آسترها تراش یا تعویض می شوند و رینگ های پیستون جایگزین می شوند. این یک عملیات پرهزینه است و تنها زمانی لازم است که موتور برای مدت طولانی مورد غفلت قرار گرفته باشد. بسته به حجم موتور و در دسترس بودن قطعات، ممکن است یک تا سه هفته طول بکشد.

پیام کلیدی این است که انباشتن مرطوب در مراحل اولیه قابل برگشت است. در اولین نشانه وجود مایع سیاه رنگ در اگزوز یا دمای پایین اگزوز، اپراتور باید آزمایش بانک بار را برنامه ریزی کند. انتظار خطر نیاز به بازسازی را افزایش می دهد.

تصمیمات تدارکات و اندازه ژنراتور

برای یک مدیر تاسیسات یا مهندس تدارکات که یک ژنراتور جدید را ارزیابی می کند، انباشتن مرطوب باید موضوع اصلی در بحث های اولیه با تامین کننده باشد. سؤالات نه تنها باید این باشد که حداکثر بار چقدر است، بلکه باید حداقل بار چقدر است و ژنراتور چند ساعت در سال با آن حداقل بار کار می کند. این پاسخ ها باید اندازه مجموعه ژنراتور را بیشتر از حداکثر بار نظری به تنهایی تعیین کنند.

سوال اندازه

خریداران اغلب ژنراتوری را انتخاب می کنند که اوج تقاضا را پوشش می دهد و قصد دارد آن را با تجهیزات آینده بارگیری کند. در حالی که این قابل درک است، یک عدم تطابق با مشخصات بار عملیاتی واقعی ایجاد می کند. یک ژنراتور با توان 800 کیلووات با بار پایه 120 کیلووات عمر خود را در زیر بار شدید سپری می کند. خرید از نظر تعمیر و نگهداری و سوخت گرانتر از آنچه لازم است می شود. در صورت نیاز به ظرفیت بیشتر، اغلب می توان یک ژنراتور کوچکتر را بعداً موازی کرد. این یک ملاحظات استراتژیک کلیدی برای هر تأسیساتی است که در حال رشد است.

عامل دیگر هجوم راه اندازی موتور است. راه اندازی موتور یا کمپرسور می تواند شش تا هشت برابر جریان بار کامل خود را بکشد. اگر تاسیسات دارای چندین موتور بزرگ باشد، ژنراتور باید اندازه ای داشته باشد تا بتواند جهش راه اندازی را کنترل کند. این می تواند ژنراتور را بسیار بزرگتر از بار حالت پایدار کند. در این موارد، یک استراتژی کنترل راه‌اندازی موتور مانند استارت‌های نرم یا درایوهای فرکانس متغیر می‌تواند به کاهش اندازه ژنراتور مورد نیاز کمک کند.

طراحی ژنراتور سفارشی نیز می تواند کمک کند. اگر تاسیسات دارای مشخصات بار غیرعادی باشد، تامین کننده می تواند واحدی را طراحی کند که با کاربرد مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، یک مجموعه ژنراتور ولتاژ بالا یا یک واحد با کنترل خاص و ویژگی های موازی را می توان به سفارش ساخت. فرآیند طراحی باید به موضوع حداقل بار به عنوان بخشی از مهندسی سیستم رسیدگی کند.

چه چیزی را در سفارش خرید مشخص کنید

هنگام تعیین یک مجموعه ژنراتور، مهندس تدارکات باید از سازنده درخواست کند که حداقل درصد بار را برای عملیات مداوم بیان کند. این باید در برگه اطلاعات فنی باشد. اگر سازنده این اطلاعات را ارائه ندهد، باید مستقیماً از تامین کننده سوال شود. پاسخ باید در سفارش خرید نوشته شود. علاوه بر این، تسهیلات باید مشخص کند که آیا ژنراتور آماده به کار، پرایم یا کار مداوم است. این رتبه بندی پایه موتور را تعیین می کند.

برای تاسیسات کوچکتر که انتظار بارهای کمتر از 100 کیلو ولت آمپر را دارند، ممکن است یک ژنراتور در محدوده 100-8 کیلو ولت آمپر مناسب باشد. برای تاسیسات متوسط ​​در کلاس 100-300 کیلوولت آمپر، تقاضای واقعی اغلب اندازه را تعیین می کند. برای مراکز داده بزرگتر و کارخانه های صنعتی، محدوده 300-1000 کیلوولت آمپر یک نقطه شیرین رایج است که در آن یک مرکز می تواند چندین واحد را برای اشتراک بار مستقر کند.

دیزل ژنراتور جیانگهائو از 3 کیلووات تا 3000 کیلووات این سازنده طیف گسترده ای از توان و تنظیمات متعدد را پوشش می دهد که برای کاربردهای مختلف مناسب است. در اینجا ارزش بررسی را دارد زیرا متن قبلی بر تطبیق اندازه ژنراتور با بار واقعی تأکید دارد و Jianghao گزینه‌های کوچک تا بزرگ را ارائه می‌دهد. مشاهده محصول →

Jianghao مجموعه دیزل ژنراتور را در طیف گسترده ای از خروجی های قدرت و پیکربندی های ساختاری، از قاب باز تا بی صدا و کانتینری تولید می کند. انتخاب باید بر اساس یک تجزیه و تحلیل واقعی از مشخصات بار باشد، نه بر اساس یک رقم در بدترین حالت.

هنگامی که یک خانواده تجهیزات خاص را ارزیابی می کنید، باید تأیید کنید که ژنراتور می تواند حداقل و حداکثر بار مورد نیاز شما را برآورده کند. به عنوان مثال، الف مجموعه دیزل ژنراتور 300-1000kVA برای بارهای ثابت این محدوده ژنراتور بارهای 100 تا 600 کیلووات را با قابلیت پیک کردن تحمل می کند و برای تاسیساتی که نیاز به اشتراک بار دارند ایده آل است. این تمرینات بانک بار بالای 30% را پشتیبانی می کند و به جلوگیری از انباشته شدن خیس کمک می کند همانطور که بعداً بحث شد. مشاهده محصول → محدوده عملی را برای تاسیساتی ارائه می دهد که انتظار بارهای ثابت 100-600 کیلووات و اوج تقاضای دوره ای فراتر از آن را دارند. یک ژنراتور در این محدوده می تواند یک تمرین بانک بار را که 30 درصد یا بیشتر از امتیاز خود را به دست می آورد، بسیار بالاتر از آستانه انباشتگی مرطوب پشتیبانی کند.

ملاحظات عملی برای اپراتورهای تسهیلات

راه اندازی مجموعه دیزل ژنراتور فقط به این معنی نیست که آن را یک بار در ماه راه اندازی کنید. سرپرستی خوب مستلزم توجه به شرایطی است که انباشتگی مرطوب را ایجاد می کند، از جمله تغییرات دمای فصلی، رشد بار و برنامه های نگهداری.

ملاحظات دمای فصلی

در زمستان، ژنراتوری که با بار کم کار می کند حتی سردتر کار می کند. ترموستات مایع خنک کننده ممکن است به طور کامل باز نشود و روغن موتور غلیظ تر باشد. این مشکل دمای پایین را تشدید می کند و احتمال انباشتن مرطوب را بیشتر می کند. تاسیساتی که ژنراتور خود را در تابستان با باری که کمی بالاتر از 30 درصد است آزمایش می کند، ممکن است متوجه شود که همین آزمایش در زمستان دمای گاز خروجی کمتری تولید می کند. اپراتورها باید دمای واقعی اگزوز را در زمان های مختلف سال بررسی کنند.

نظارت و نگهداری

امکانات به طور مداوم در حال اضافه کردن تجهیزات هستند. ژنراتوری که پنج سال پیش به درستی اندازه‌گیری شده بود، اکنون ممکن است بزرگ‌تر باشد زیرا بار آن‌طور که پیش‌بینی می‌شد رشد نکرده است. برعکس، برخی از تسهیلات رشد بار را فراتر از انتظار می بینند. مدیر تعمیر و نگهداری باید مشخصات بار ژنراتور را سالانه مجدداً ارزیابی کند.

یک آزمایش ماهانه باید شامل گزارشی از دمای گاز خروجی، دمای مایع خنک کننده، فشار روغن، خروجی ژنراتور بر حسب کیلووات و درصد بار باشد. این گزارش، داده‌های مورد نیاز برای تشخیص گرایش به انباشته شدن مرطوب را قبل از تبدیل شدن به یک مشکل فراهم می‌کند. همچنین به بازرسی سالانه و رعایت مقررات کمک می کند.

نصب و محفظه

محل و ساختار ژنراتور بر عملکرد خنک کننده و اگزوز آن تأثیر می گذارد. یک ژنراتور نصب شده در یک محفظه بدون تهویه ممکن است گرم کار کند و یک واحد قاب باز که در معرض هوای سرد قرار دارد سرد می شود و خطر انباشتگی مرطوب را افزایش می دهد.

مجموعه ژنراتور بی صدا با محفظه های عایق صدا این واحدهای محصور در 70-75 دسی بل در 1 متر کار می کنند و نویز را برای مکان های حساس کاهش می دهند. آنها در اینجا مرتبط هستند زیرا متن ملاحظات خنک کننده و اگزوز را برجسته می کند و مجموعه های بی صدا نیاز به نظارت دقیق دما در طول آزمایش بار کم دارند. مشاهده محصول →

مجموعه ژنراتورهای بی صدا اغلب برای تاسیسات حساس به نویز مانند بیمارستان ها، مناطق مسکونی و مجتمع های اداری انتخاب می شوند. این واحدها دارای محفظه ها و صدا خفه کن های متصل به هم هستند و دمای عملیاتی باید به دقت در آزمایش های کم بار کنترل شود.

اگر تاسیسات تعمیر و نگهداری ژنراتور را برون سپاری کند، قرارداد باید شامل تست بانک بار در درصد صحیح، ثبت دمای خروجی اگزوز و آنالیز روغن باشد. قرارداد همچنین باید شرایطی را بیان کند که در آن روش جداسازی شیشه انجام می شود. برخی از ارائه دهندگان خدمات تست بانک بار را به عنوان بخشی از یک قرارداد جامع تعمیر و نگهداری ارائه می کنند. مدیر تأسیسات باید تأیید کند که ارائه‌دهنده تعمیر و نگهداری از یک بانک بار با ظرفیت کافی استفاده می‌کند و آزمایش در باری انجام می‌شود که از آستانه انباشتگی مرطوب بیشتر است.

توصیه های نهایی

انباشته شدن خیس یک خرابی مرموز موتور نیست. این یک نتیجه قابل پیش بینی از راه اندازی دیزل ژنراتور زیر حدود 30 درصد بار نامی آن برای دوره های طولانی است. فیزیک ساده است: یک موتور احتراق تراکمی به حرارت کافی برای سوختن کامل سوخت نیاز دارد و در بار کم گرما تولید نمی شود. نتایج، سوخت نسوخته، دوده و رسوبات کربن در اگزوز و سیلندر قابل مشاهده و اندازه گیری است.

بهترین دفاع، مدیریت پیشگیرانه است. یک تاسیسات باید اندازه ژنراتور را بر اساس مشخصات بار واقعی، نه تنها بر اساس اوج نظری، اندازه گیری کند. اطمینان حاصل کنید که هر آزمایش ماهانه ژنراتور را به مدت 30 دقیقه یا بیشتر تا حداقل 30 درصد امتیاز آن بارگیری می کند. اگر بار تسهیلات کافی نیست از بانک بار استفاده کنید. دو یا چند ژنراتور را به صورت موازی در نظر بگیرید زمانی که مشخصات بار به طور قابل توجهی تغییر می کند. ثبت دمای گاز خروجی و درصد بار در هر آزمایش. و تجزیه و تحلیل روغن را در فواصل منظم انجام دهید، به خصوص اگر ژنراتور برای عملیات طولانی مدت کم بار استفاده شود.

انجام این مراحل ژنراتور را در شرایط خوبی نگه می‌دارد و قابلیت اطمینان لازم را در هنگام از کار افتادن شبکه به تاسیسات می‌دهد. اگر انباشتگی مرطوب از قبل وجود داشته باشد، یک آزمایش بانک بار یا یک روش جداسازی شیشه باید به سرعت برنامه ریزی شود. هزینه اقدامات پیشگیرانه در مقایسه با هزینه بازسازی موتور یا از دست دادن توان اضطراری در طول یک قطعی بحرانی ناچیز است.

قانون عملی برای هر کسی که در نقش تاسیسات است این است: اگر ژنراتور شما هرگز در طول کارکرد عادی بیش از 30 درصد بار کار نکند، شما قبلاً خطر را شناسایی کرده اید. سوال بعدی این است که آیا اکنون اقدام می کنید یا صبر می کنید تا مایع سیاه ظاهر شود.