مقدمه

دیزل ژنراتورها تجهیزاتی هستند که انرژی مکانیکی ناشی از احتراق گازوئیل را به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند. با توجه به اینکه در سیلندرهای موتور، عمل احتراق صورت میپذیرد، بخشی از گرمای ناشی از این احتراق یه اتاق منتشر شده و بخشی توسط رادیاتور به بیرون خواهد رفت. همچنین عمل احتراق نیازمند اکسیژن بوده که باید به طور دائم در حال کارکرد دیزل تأمین شود. بنابراین با توجه به سه نیازمندی تأمین اکسیژن مورد نیاز جهت عمل احتراق، دفع گرمای منتشر شده در اتاق دیزل ژنراتور و دفع گرمای رادیاتور، ابعاد اتاق، بازشوها و دمپرها باید دارای ابعاد مشخصی بوده که در این مقاله نحوه محاسبه این ابعاد را مشخص خواهیم کرد.

ابعاد دمپر ورودی هوا در اتاق دیزل ژنراتور

برای خنک سازی و تأمین اکسیژن مورد نیاز دیزل ژنراتور میتوان از دمپرهای ورود هوا استفاده کرد. این دمپرها توسط موتورهایی در هنگام استارت دیزل ژنراتور باز خواهند شد. در این روش نیازی به فن برای وارد کردن اجباری هوا به داخل اتاق نمیباشد. برای استفاده از این رو، حداقل ابعاد دریچه ورودی هوای اتاق دیزل ژنراتور بایستی مطابق با گامهای زیر به دست آورده شود:

گام اول: مشخص کردن گرمای منتشر شده توسط دیزل ژنراتور به اتاق

همانطور که پیشتر بیان شد، دیزل و ژنراتور مانند شکل زیر در اثر عملکرد خود به اتاق گرما منتشر میکنند. این گرمای منتشر شده به اتاق را Q_GS مینامیم.

گام دوم: مشخص کردن گرمای منتشر شده در اتاق از طریق لوله های اگزوز و مافلر

مافلر و لوله های اگزوز در حین عملکرد خود به اتاق، گرما منتقل میکنند. مقدار گرمای منتقل شده به اتاق، به سایز لوله و طول آن بستگی دارد. مقدار گرمای تولید شده توسط لوله را Q_P و مقدار گرمای تولید شده توسط مافلر را QM مینامیم. این مقادیر را میتوان از جدول زیر محاسبه نمود. چنانچه مافلر و لوله های اگزوز عایق بندی شوند میتوان مقادیر به دست آمده در جدول بالا را در 0/3 ضرب نمود.

گام سوم: مشخص کردن گرمای منتقل شده به اتاق توسط منابع دیگر

منابع گرمایی دیگری نیز ممکن است در اتاق وجود داشته باشند. این منابع میتوانند شامل پمپها، تابلوهای برق، چراغهای روشنایی و ... باشند. گرمای منتشر شده توسط این منابع به اتاق را با Q_Aux نمایش میدهیم.

گام چهارم: مشخص کردن گرمای منتشر شده در اتاق توسط همه منابع

در این قسمت مجموع گرمای منتشز شده از گامهای یک تا سه را به دست می آوریم که برابر است با:

گام پنجم: مشخص کردن بیشنه افزایش دمای مجاز برای اتاق دیزل ژنراتور

برای به دست آوردن بیشینه افزایش دمای مجاز برای اتاق، باید دو پارامتر بیشینه دمای محیط بیرون در گرمترین روز سال و بیشینه دمای مجاز اتاق دیزل ژنراتور مشخص شود. بیشینه دمای محیط بیرون در گرمترین روز سال را با T_out نمایش میدهیم. این پارامتر را میتوان از گزارشهای هواشناسی دریافت نمود. برای به دست آوردن بیشینه دمای مجاز اتاق دیزل ژنراتور، که با T_Room نمایش داده میشود، باید به کاتالوگهای دیزل ژنراتور مراجعه نمود. دقت کنید که در این کاتالوگها مقدار derate مربوط به دیزل ژنراتور در دماهای مختلف اتاق نشان داده شده است. هرچقدر مقدار دمای اتاق بیشتر باشد مقدار توان خروجی دیزل ژنراتور کمتر خواهد شد. با توجه به دو پارامتر بالا میتوان بیشینه افزایش دمای مجاز اتاق دیزل ژنراتور را با توجه به فرمول زیر محاسبه نمود.

گام ششم: مشخص کردن گردش هوای لازم جهت احتراق

این پارامتر را میتوان از دیتاشیت دیزل ژنراتور به دست آورد که آن را با V_Comb نمایش میدهیم.

گام هفتم: به دست آوردن حجم هوای لازم برای اتاق ژنراتور

برای به دست آوردن حداقل حجم هوای لازم برای اتاق دیزل ژنراتور بایستی از فرمول زیر استفاده نمود. که در آن C_P ظرفیت گرمایی ویژه هوا و برابر با میباشد. d نیز چگالی هوا و برابر با 1.2kg/m³ است.

گام هشتم: منطبق کردن ضریب ارتفاع

با افزایش ارتفاع، غلظت هوا کم شده و عملیات خنک سازی دیزل ژنراتور توسط هوای پیرامونی سخت تر خواهد شد. بنابراین جهت مدل کردن ارتفاع میتوان حجم به دست آمده در گام هفتم را به ازای هر 305 متر، 3% افزایش داد. به این تزتیب حجم جدید هوای اتاق دیزل ژنراتور از فرمول زیر به دست خواهد آمد.

گام نهم: به دست آوردن ابعاد دمپر ورود هوا

برای این منظور میتوان از فرمول زیر استفاده نمود. که در آن S سرعت ورود هوا بوده و بایستی دمپرهای ورودی هوا به گونه ای طراحی شوند که مقدار این پارامتر از 3.6 متر بر ثانیه فراتر نرود. افزایش بیشتر این پارامتر سبب ورود باران و خاک به داخل اتاق خواهد شد.

ابعاد دمپر خروجی هوا در اتاق دیزل ژنراتور

این دمپر صقلی بوده و با استفاده از نیروی فن رادیاتور باز میشود. وظیفه این دمپر خروج گرمای ناشی از رادیاتور به محیط بیرونی میباشد. عموماً ابعاد دمپر فوق در نحوه نصب دیزل ژنراتورها ذکر شده است و معمولا مساحت آن 1/5 برابر مساحت رادیاتور میباشد. این دمپر بایستی توسط برزنت به رادیاتور که در فاصله حداقل 1/5 متری از آن قرار دارد وصل شود. این مقاله برگرفته از راهنمای کامینز در نحوه نصب دیزل ژنراتورها برگرفته شده است. همچنین میتوانید برای مقاله سایزینگ دیزل ژنراتور اینجا را کلیک کنید.