دیزل ژنراتور دستگاهی است که در برخی مراحل عملیات هات تپ به منظور تولید برق استفاده می شود. دیزل ژنراتور از اجرای چند گانه ای تشکیل شده که همکاری این اجزا در کنار یکدیگر نهایتاً به تولید نیروی برق می انجامد. در این نوشته قصد داریم تا دیزل ژنراتور را مفصلاً مورد بررسی قرار دهیم و بگوییم که این دستگاه در چه مراحلی از هات تپ مورد استفاده قرار می گیرد.
دیزل ژنراتور چیست؟
دیزل ژنراتور یا مولد دیزل دستگاهی است که از آن به منظور تولید نیروی برق در جاهایی که دسترسی به نیروی برق شهری یا صنعتی امکان پذیر نیست، استفاده می کنند. دیزل ژنراتور در واقع یک نیروگاه کوچک تولید کنندۀ برق است. این مولد مقیاس کوچک برق با استفاده از گازوییل راه اندازی می شود. کلمۀ دیزل در ابتدای نام این دستگاه نشان دهندۀ این موضوع است که این دستگاه با استفاده از گازوییل یا سوخت های مشتق شده از نفت خام کار می کند و خود می تواند نیروی برق را تولید کند. در واقع نیروی حاصل از سوخت گازوییل به موتور دستگاه منتقل می شود و دستگاه در خروجی خود نیروی برق را در دسترس قرار می دهد.
توان تولیدی برق در این دستگاه بر حسب کیلو ولت آمپر (KVA) و یا کیلو وات (KW) می باشد. برای تولید برق دو مولفۀ مهم در دیزل ژنراتورها وجود دارد. یکی توان موتور برای ایجاد نیروی محرک و دیگری توان ژنراتور برای تبدیل نیروی محرک به برق. این دستگاه ها قادرند از KVA1 تا MVA 2 برق را تولید کنند. برق تولیدی توسط این دستگاه ها می تواند در خانه و یا در کارخانه ها و عملیات های صنعتی بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد.
سوخت دیزل معمولاً از نفت خام به دست می آید. موتور دیزل ژنراتور می تواند از گاز طبیعی، الکل، گازوییل، گاز چوب و روغن های سوخت دیزلی و رسوبی برای تولید نیروی محرکۀ برق استفاده کند.
مولدها یا تبدیل کننده های این دستگاه بر حسب نوع کاربردشان به چهار شکل مختلف تولید می شوند:
- اضطراری
- پایه
- دائم
- چند منظوره
با استفاده از این مولدها ژنراتور می تواند نیروی درخواستی و مورد استفاده را تولید کند. مولدهای اضطراری معمولاً برای تأمین برق مشترکین استفاده می شود. مولدهای پایه یا پرایم را معمولاً در اماکنی که نیاز به برق موقت دارند – مانند عملیات هات تپ – استفاده می کنند. از مولدهای دائم نیز در نیروگاه های تولید برق استفاده می شود. مولدهای چند منظوره هزینه و انرژی بالایی را طلب می کنند و صرفه ای برای امور اقتصادی ندارند.
اجزای تشکیل دهنده دیزل ژنراتور
- موتور یکی از مهم ترین اجزاء این دستگاه است. موتور نیروی لازم برای حرکت ژنراتور را تأمین می کند.
انتخاب صحیح موتور دیزل ژنراتور به سه دلیل مهم و ضروری است. اول اینکه توان خروجی مورد نیاز از دستگاه ژنراتور توسط موتور تعیین می شود. یعنی موتور این نیرو را ایجاد کرده و به ژنراتور تحویل می دهد و ژنراتور بر طبق همان مقدار نیروی محرکی که از موتور گرفته توان خروجی را تولید می کند. پس در انتخاب دیزل ژنراتور باید توان موتور را با توان درخواستی همسان در نظر گرفت. مسأله دوم این است که میزان صدای ژنراتور بسته به قدرت موتور آن دارد. پس باید میزان صدای تولیدی دیزل ژنراتور را پیش از انتخاب مد نظر قرار داد. سومین مسأله میزان سوخت مصرفی این دستگاه است که با بیشتر شدن توان موتور رابطه ای مستقیم خواهد داشت. پس در آخرین مرحله باید محدودیت های تأمین سوخت را نیز در نظر داشت.
- ژنراتور که قلب تپندۀ دستگاه است. این دستگاه نیروی محرک خود را از موتور می گیرد و در نهایت برق را تولید می کند. ژنراتور در ساختار خود شامل سیم پیچی رتور، استاتور و جریان تحریک آن است. نوع موارد نام برده در ساخت ژنراتور، تعیین کننده نحوۀ عملکرد دیزل ژنراتور خواهد بود.
- مخزن سوخت که دارای ظرفیت های متفاوتی برای تولید توان های متفاوت از برق است.
- رگولاتور ولتاژ، وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور را بر عهده دارد.
- خنک کننده یکی از مهم ترین اجزای ایمنی سیستم دیزل ژنراتور می باشد. طولانی شدن استفاده از این دستگاه موجب داغ شدن آن می شود و ممکن است به قطعات و کل مجموعۀ دستگاه آسیب وارد کند.
- سیستم روغن ژنراتور موجب کار کردن اجزای این دستگاه در کنار هم می شوند. اجزا و قطعات دستگاه با استفاده از این سیستم پس از هر ۱۰ ساعت کار روغن کاری می شوند. محفظۀ روغن نیز باید بعد از ۵۰۰ ساعت کار به طور کامل تعویض شود.
- شارژر باتری با توان خروجی ژنراتور متناسب است.
- کنترلر که وظیفه کنترل سیستم های الکتریکی دستگاه را بر عهده دارد.
- سکوی اتصال که تحت عنوان شاسی نیز شناخته می شود. تمام تجهیزات دستگاه بر روی این شاسی نصب می شوند.
- سیستم خروجی دود که به علت تولید دود سمی توسط دیزل ژنراتور بر روی این دستگاه تعبیه شده تا دود را از محیط خارج کند.
همچنین برخی از دستگاه های دیزل ژنراتور ممکن است دارای اتاقک های ایزوله و قابل حمل باشند که تحت عنوان کانوپی سایلنت نیز شناخته می شوند. این اتاقک ها را به منظور جلوگیری از آلودگی صوتی دیزل ژنراتور بر روی آن قرار می دهند تا مانع از انتشار صدای موتور در محیط کاری شوند.
دیزل ژنراتورها براساس نوع برق خروجی به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم می شوند.
همچنین برحسب نوع سیستم خنک کننده نیز به دو دستۀ دیزل ژنراتور آب خنک و هوا خنک تقسیم می شوند.
هر کدام از قسمتهای اصلی دیزل ژنراتور شامل موتور، ژنراتور و تابلوی کنترل، توسط شرکت های متنوع با برندهای مختلفی تولید می شوند. از این میان می توان در زمینه موتور دیزل به پرکینز انگلستان (Perkins)، کامینز آمریکا (Cummins) و ولوو پنتا (VOLVO PENTA) و در زمینه ژنراتور به استمفورد انگلستان (Stamford)، لوری سومر فرانسه (Leroy Somer) و مکالته ایتالیا (Meccalte) اشاره کرد.
دیزل ژنراتور در هات تپ
در عملیات هات تپ برای تأمین نیروی چرخشی گیربکس دستگاه هات تپ، از دیزل ژنراتور استفاده می شود. دیزل ژنراتور نیروی خود را توسط سوخت گازوییلی تأمین می کند و سپس نیروی برق را توسط ژنراتور به سمت دستگاه پاورپک یا پاوریونیت ارسال می کند. دستگاه پاوریونیت دستگاهی هیدرولیکی است که با استفاده از نیروی برق القا شده از سمت دیزل ژنراتور راه اندازی می شود. پاوریونیت این نیروی برق را به نیروی هیدرولیکی یا پنوماتیکی تبدیل می کند. نیروی هیدرولیکی حاصل، محرکی خواهد بود برای حرکت چرخشی گیربکس. گیربکس نیز پس از چرخش، کاتر هات تپ را به حرکت دورانی و چرخشی وامی دارد و برش روی لوله توسط این زنجیره انتقال نیرو، کامل می شود.