نقش ارتفاع، درجه حرارت و رطوبت بر راندمان و عملکرد ژنراتور دیزلی چیست؟
چکیده مطلب
با وجود اینکه تاثیر دما و ارتفاع بر عملکرد ژنراتور با رطوبت قابل مقایسه نیست، اما با این حال رطوبت زیاد هوا راندمان حرارتی را کاهش داده و در نتیجه سبب کاهش فشار مؤثر متوسط موتور میشود.
در ادامه این مطلب مختصر و مفید با دشت نور همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در خصوص تاثیر ارتفاع، درجه حرارات و رطوبت را بر عملکرد دیزل مطالعه نمایید.
تاثیر ارتفاع بر موتورهای دیزلی
همه موتورهای ژنراتور در احتراقی عمل می‌کنند که اکسیژن کافی دارند. با افزایش ارتفاع، اکسیژن کمتری در اتمسفر موجود است و کارایی آنها کاهش می‌یابد. این یک پدیده طبیعی است که هر چه از سطح زمین دورتر شویم، هوا رقیق‌تر میشود. به همین دلیل است که کوهنوردان هنگام پیاده‌روی به کوه‌های مرتفع با سیلندرهای اکسیژن صعود می‌کنند.
ژنراتورها طراحی و ساخته شده‌اند تا در ارتفاع پایین‌تر طبق PGMA G300 کار کنند. فراتر از ارتفاعات خاص از سطح دریا، ژنراتورها به طور خودکار در تولید برق با مشکل مواجه خواهند شد.
این به این دلیل است که موتور ژنراتور اینورتر اکسیژن کافی برای اکسید کردن سوخت دریافت نمی‌کند.
ثانیاً اتلاف گرما در ارتفاعات بالاتر نیز مشکلی است. گرما، که شکلی از انرژی در حرکت است، به عاملی نیاز دارد که از ژنراتور خارج شود تا به طور موثر کار کند. همانطور که هوا با افزایش ارتفاع رقیق‌تر میشود، این اتلاف به یک مشکل تبدیل می‌گردد، زیرا هوای رقیق‌تر انرژی کمتری را از ژنراتور خارج می‌کند. مگر اینکه از یک ژنراتور خنک کننده با آب استفاده کنید، اتلاف گرما همچنان یک چالش باقی خواهد ماند.
موضوع سوم مربوط به احتراق ناقص است. اگر در دسترس بودن هوا کمتر باشد، احتراق ناقص اتفاق می‌افتد و CO مضر تولید می‌کند، به جای CO2، که گاز بسیار ایمن تری است.
پیشنهاد میکنیم حتما بخوانید
کاهش فشار اتمسفر بر سوخت چه تاثیری دارد؟
کاهش فشار اتمسفر ناشی از افزایش ارتفاع، چگالی هوا را کاهش می‌دهد که بر توان خروجی موتور و مصرف سوخت خاص تأثیر می‌گذارد.
دمای احتراق پایین چه تاثیری بر آلایندگی موتور دیزل دارد؟
دمای احتراق پایین منجر به کاهش قابل توجهی در تشکیل NO حرارتی میشود. در نتیجه، مکانیسم‌های دیگر تشکیل NO که حساسیت کمتری به دما دارند، مانند مسیر N2O، می‌توانند نقش مهمی در تشکیل NO از این موتورها داشته باشند.
کارکرد موتوهای دیزلی در هوای سرد
موتورهای دیزلی در هوای سرد سخت‌تر استارت می‌زنند، زیرا برای مشتعل کردن سوخت تزریق شده به دمای بالایی که در اثر تراکم ایجاد میشود، وابسته هستند. در واقع، راه اندازی موتور دیزلی در دمای 0 درجه فارنهایت (17- درجه سانتیگراد) پنج برابر دشوارتر از راه اندازی موتور دیزلی در دمای 80 درجه فارنهایت (26 درجه سانتیگراد) است.
تاثیر رطوبت بر عملکرد ژنراتور دیزلی
اگر رطوبت به طور دائمی وجود داشته باشد، قطعات دستگاه با آسیب دیدگی روبرو شده و این موضوع موجب کاهش طول عمر و ماندگاری ژنراتور دیزلی میشود. بنابراین باید از عایق بندی رطوبتی برای افزایش مقاومت سیم پیچ‌های ژنراتور استفاده شود.
چگونه مسائل مربوط به ارتفاع را در ژنراتورهای قابل حمل مدیریت کنیم؟
هدف اصلی استفاده از موتور ژنراتور قابل حمل، حل مسئله برق در مناطق دور افتاده و دریافت خروجی کافی در هنگام قطع است.
امروزه طراحان و تولیدکنندگانی اقدامات اساسی را برای حل مشکل هوای رقیق و عدم دسترسی کافی به اکسیژن به دلیل وجود هوای کمتر در ارتفاعات بالاتر برای کاربران خود انجام داده‌اند.
سوالات متداول
-
اگر دمای اتمسفر در موتور خیلی پایین باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟
این اتفاق می‌تواند مشکلات زیر را به همراه داشته باشد:- محدود شدن خروجی موتور
- بیشتر شدن انتشار گازهای گلخانه ای
- ایجاد مشکل در راه اندازی موتور
-
موتورهای دیزلی در چه دمایی کار می‌کنند؟
هرچه مقدار سوخت کمتر باشد، اگزوز تمیزتر میشود، به همین دلیل فیلتر ذرات دیزل برای مدت طولانی به درستی کار می‌کنند. دمای کارکرد واحد برق در محدوده 70-90°C در نظر گرفته میشود. -
به جز ارتفاع سایر عوامل محیطی که بر عملکرد یک ژنراتور تأثیر می‌گذارند، کدام‌اند؟
جدا از ارتفاعات بالا، نوسانات دما و تغییرات در سطوح رطوبت نیز بر عملکرد ژنراتور تأثیر می‌گذارند. دماهای بالا همچنین به معنای هوای رقیق‌تر می‌باشند که مشکلاتی مشابه ناشی از ارتفاع زیاد ایجاد می‌کند. در همین حال، بخار آب موجود در محیط با رطوبت بسیار بالا می تواند اکسیژن را جابجا کند و در نتیجه احتراق مختل شود. ارتفاع، دما یا رطوبت، همه این عوامل بر روی دسترسی به اکسیژن در هوا تأثیر می‌گذارد و باعث احتراق ناکارآمد میشود. -
آیا موتورهای دیزل تحت تأثیر ارتفاع قرار می‌گیرند؟
موتورهای دیزلی توربوشارژرهایی دارند که منظور از آنها پمپ هایی هستند که توسط گاز خروجی هدایت می‌شوند.
آنها هوای بیشتری را به محفظه احتراق اضافه کرده و هوای بیشتر به این معنی است که می توان سوخت بیشتری اضافه کرد. در ارتفاع، می‌تواند هوا و سوخت بیشتری را به داخل بکشد و در نتیجه قدرت بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی دریافت می‌کند. -
چرا قدرت ژنراتور با افزایش ارتفاع، کاهش می‌یابد؟
هر چقدر میزان ارتفاع در محل نصب دستگاه بالاتر باشد، فشار هوا کاهش پیدا می‌کند که در نتیجه هوای ورودی به موتور کم شده و قدرت خروجی موتور نیز کاهش می‌یابد.
وجود داشتن توربوشارژ سبب جبران این کمبود فشار در ارتفاعات میشود. -
چرا قدرت ژنراتور با افزایش درجه حرارت، کاهش پیدا می‌کند؟
زمانی که درجه حرارت بیشتر شود، هوا منبسط و حجم افزایش پیدا می‌کند، بنابراین با کاهش جرم حجمی که ایجاد می شود، هوای کمتری به محفظه احتراق ورود کرده و درنتیجه راندمان حجمی افت می‌کند.
برای جلوگیری از آسیب به دستگاه توسط درجه حرارت باید از خنک کننده هوا استفاده گردد. -
چرا قدرت ژنراتور در نتیجه افزایش رطوبت، کاهش پیدا می‌کند؟
اگر میزان رطوبت از حد معینی بیشتر شود، می‌توان بیان کرد که تا حدود 6 درصد قدرت موتور کاهش پیدا می‌کند.
