کاربردها و انواع موتورهای دیزل صنعتی
موتور دیزل، نوعی موتور احتراق داخلی است. به بیان بهتر یک موتور جرقهای احتراقی است. سوخت در موتور دیزل، بهجای منبع مجزای انرژی احتراقی (مانند شمع موتور)، با در معرض فشار و دمای ناگهانی گاز فشرده شدهای هوای اکسیژن (معمولا هوای اتمسفری) ناگهانی مشتعل میشود. این فرآیند به افتخار رودولف دیزل که آنرا در سال 1982 ابداع نمود، چرخه دیزل نامیده شده است.
در حالیکه ژنراتورهای موتور دیزل مرسوم ممکن است در تعریف ما از “انرژی جایگزین” قرار نگیرد، باز هم افزونه با ارزشی برای یک سیستم پشتیبان شبکه یا انرژی در دسترس است.
انواع موتور های دیزل
دو نوع موتور دیزل متفاوت وجود دارد، دو زمانه و چهار زمانه.
بیشتر انواع موتور دیزل ، اغلب از چرخه چهار زمانه استفاده می کنند. برخی موتورهای بزرگتر با چرخه دو زمانه کار میکنند. معمولا بانکهای سیلندرها به تعداد دو عدد استفاده میشوند، اما تا جایی که بار موجود بر روی میل لنگ متوازن باشد و از ارزش اضافی جلوگیری شود، هر تعداد سیلندر قابل استفاده است.
دستگاههای ژنراتور ، یا برق تکفاز و یا سه فاز تولید میکنند. بیشتر صاحبخانه ها برق تک فاز را ترجیح میدهند، در حالیکه در کاربردهای تجاری و صنعتی اغلب برق سه فاز مورد استفاده قرار میگیرد. ژنراتورهای دیزل به خاطر بهره مندی از طول عمر بالا و هزینه عملکرد پایین، مورد استفاده قرار میگیرند. موتورهای دیزل مدرن کم سر و صداتر هستند و تعمیر و نگهداری کمتری را نسبت به واحدهای گازی با اندازه مشابه (با گاز طبیعی یا پروپان) دارند.
کاربرد های تجاری و صنعتی :
دیزل ژنراتور ها برای برطرف نمودن نیازهای تجاری کوچک و متوسط در صنعت طراحی شدهاند. ژنراتور یک محصول انقلابی است که برق آماده باش پاک و قابل استانداردی را در اختیار میلیون ها شرکت ، موسسه های تجاری کوچک ، و خانهها قرار میدهد. کاهش هزینه برق پشتیبان و آسان نمودن نصب ژنراتورها در این دوره در حال رواج است.
شرکت های تجاری در هنگام قطعی ناگهانی برق و تعطیلی، متضرر میشوند. با در نظر گرفتن اثر ضرر مالی قابل توجه، طرح اقتصادی سرمایه گذاری برروی برق پشتیبان، متقاعد کننده به نظر میآید.
به این مثال توجه کنید: اگر یک تجارت خردهفروشی به طور متوسط 1000 دلار در ساعت درآمد داشتهباشد، ضرر درآمد در طول ساعات طولانی خاموشی بسیار زیاد خواهد بود. همینطور هزینه داشتن کارمندان بیکار در آن ساعات نیز وجود دارد. اما ژنراتورهای برقی دیزل، ریسک خاموشی را حذف میکند. با افزودن برتری مشغول بودن به کار، زمانی که رقیبان دچار خاموشی شده اند، تحلیل منافع مخارج نتایج بهتری را ارائه میکند. سرمایهگذاری برروی ژنراتورها راه سادهای برای حفاظت از درآمد، حفظ امنیت، پیشگیری از خسارات، و محافظت از خط آخر است.
بیشتر ژنراتورهای مدرن، برای تأمین نمودن نیاز برق اضطراری تهیه شدهاند. این واحدها به طور پیوسته برروی جریان الکتریکی نظارت مینمایند. در صورت قطعی برق شروع به کار میکنند و نیز به محض برقراری مجدد، خاموش میشوند. در طی فرآیندهای حیاتی در صنعت، ژنراتورها میتوانند برق اضطراری را برای همه بارهای حیاتی مورد نظر تأمین کنند. این نوع کیفیت منجر به استفاده وسیع از ژنراتورهای برقی دیزل در کاربردهای صنعتی ، ارتباطات ، تجاری ، مسکونی ، و تفریحی می گردد
امروزه بیشتر شرکتهای معادن، صنایع بزرگ، امکانات اضطراری، مراکز داده، ساختمانهای تجاری، ادارات مخابرات، واحدهای تولیدی، مراکز برونسپاری ، فرآیندهای تجاری، هتلها، و بیمارستانها، فرودگاهها، مراکز خرید و … نیازمند برق بدون خاموشی هستند و مجهز به دیزل ژنراتورهای پشتیبان میباشند.
استفاده در صنعت خودرو
بیشتر وسایل نقلیه جادهای امروزی مانند کامیونها، اتوبوسها، کشتیها، قطارهای مسافتهای طولانی، ژنراتور های برقی سیار بزرگ، و بیشتر وسایل نقلیه معدنی و کشاورزی ، دارای موتورهای دیزلی میباشند. اما در برخی کشورها به دلیل سنگین بودن، پر سر و صدا بودن، و داشتن مشخصات عملکردی که شتابگیری را سخت میکند، به اندازه وسایل نقلیه مسافربری محبوب نیستند. این نوع خودروها در کل گرانتر از خودروهای بنزینی میباشند. موتورهای دیزل مدرن پیشرفت بسیاری کرده اند و با سیستم تزریق مستقیم توربو در خودروهای امروزی، متوجه تفاوت بین موتورهای گازوئیلی و دیزل شدن سخت است.
در برخی کشورها که نرخ مالیات، سوخت دیزل را بسیار ارزانتر از بنزین میکند، خودروهای دیزلی بسیار محبوب هستند. در این نواحی، طرحهای جدید تفاوتهای بین خودروهای دیزلی و بنزینی را به اندازه چشمگیری کاهش داده است. آزمایشگاه دیزل BWM در اتریش، به عنوان برترین تولیدکننده موتورهای دیزل خودروها در سراسر جهان شناخته شده است. پس از وقفهای طولانی با داشتن تعداد کمی خودروی دیزلی در صف تولید، شرکت مرسدس بنز در قرن 21 به تولید خودروهای دیزلی با تأکید برروی عملکرد بالا بازگشته است.
در عرصه کشاورزی، تراکتورها، پمپهای آبیاری و ماشینآلات خرمنکوبی و سایر تجهیزات، اغلب دیزلی هستند. ساخت و ساز بخش دیگری است که وابستگی زیادی به تولیدات دیزل دارد. تمام دستگاههای سنگفرش های بتنی، پاک کنندهها، غلتکها، دستگاههای حفاری، و دستگاههای استخراج، دیزلی میباشند.
استفاده در وسایل حمل و نقل هوایی :
از اواخر دهه 30 میلادی ، در تعدادی از هواپیماها از موتورهای دیزلی استفاده میشود. موتورهای خودرویی دیزل جدیدتر دارای نرخ توان وزن مشابه طرحهای قدیمی شمع موتوری هستند و بهرهوری سوختی بسیار برتری نسبت به آن دارند. استفاده آنها از جرقه الکتریکی، تزریق سوخت، و سیستمهای مدیریت موتور سطح بالا نیز باعث آسانی عملکرد نسبت به موتورهای وسایل نقلیه هوایی با جرقه احتراقی کرده است. هزینه سوخت دیزل در مقایسه با بنزین ، منجر به علاقه قابل ملاحظه به هواپیماهای عمومی کوچک دیزلی شده است و از همین رو، چند تولید کننده به تازگی شروع به فروش موتورهای دیزل نمودهاند.
استفاده در وسایل حمل و نقل دریایی :
دیزلهای با سرعت بالا برای برقرسانی تراکتورها، کامیونها، قایقهای بادبانی، اتوبوسها، خودروها، کمپرسورها، پمپها و ژنراتورها استفاده میشود. بزرگترین موتورهای دیزل برای برقرسانی کشتیهای باربری و مسافربری در سطح دریاهای آزاد استفاده میشود. این موتورهای غول آسا، دارای توان خروجی 90000 kW ، دور حدود 60 تا 100 rpm ، و ارتفاع تا 15 متر هستند.
استفاده در زیر زمین :
کار در معدن و استخراج مواد معدنی در سراسر دنیا بستگی زیادی به انرژی دیزل برای بهرهبرداری از منابع طبیعی مانند ترکیبات، فلزات گرانبها، سنگ آهن ، نفت، گاز، و ذغالسنگ دارد. دریلها و بیلهای دیزلی این محصولات را استخراج نموده و بار کامیونهای بزرگ یا تسمه نقاله میکنند که با همان سوخت دیزل کار میکنند. در کل، دیزل 72% انرژی مورد استفاده در بخش معدن را به خود اختصاص میدهد.
هم عملیات روی زمین و هم زیر زمین، به تجهیزات دیزلی برای استخراج مواد و بار کردن آنها به کامیونها وابسته است. بزرگترین تجهیزات دیزلی با چرخ لاستیکی مورد استفاده در صنعت معدن ، کامیونهای خارج جاده با 2500 اسب بخار توان هستند که قادر به حمل 300 تن بار میباشند. منظره حرکت این کامیونهای عظیم الجثه برروی زمین دیدنی است.
استفاده در مراکز درمانی و بیمارستان ها :
دیزل ژنراتورهای پشتیبان اضطراری باید در هر مجموعه درمانی پزشکی عمده وجود داشته باشد. به خاطر ماهیت خطیر کار این مجموعهها و وضعیت بیماران موجود در آنها، قطعی برق به هیچ عنوان قابل قبول نیست. سالها است که هم بیمارستانهای عمومی و هم بیمارستانهای خصوصی و نظامی برای جایگزینی در صورت خاموشی چه ناشی از قطعی برق محلی و چه ناشی از بلایای طبیعی بزرگ مانند طوفان یا سیل ، به ژنراتورهای صنعتی متکی هستند و استفاده از ژنراتور امری حیاتی در مراکز درمانی تلقی میشود.
استفاده در مرکز داده یا دیتا سنتر :
کامپیوترها قلب صنایع امروزی هستند. زمانیکه سیستمها و سرورها خاموش شوند، ممکن است ارتباطات قطع شود، تجارتها متوقف شود، داده ها از دست بروند، کارگران و کارمندان بیکار بنشینند، و تقریبا همه چیز متوقف شود. به همین دلیل است که تقریبا تمام شرکتهای ارتباطی و مخابراتی، به ژنراتورهای دیزلی برای تأمین برق پشتیبان اصلی مراجعه میکنند. این مراکز به علت مسؤلیتی که در قبال افراد بسیاری دارند، چاره ای به جز داشتن برق پشتیبان مطمئنی هم به خاطر تجارت و هم به خاطر مشتریان ندارند.
به طور معمول در مراکز داده از دیزل ژنراتور های خاص که استاندارد DCC را دارند استفاده میشود.
به طور خلاصه میتوان گفت :
دیزل ژنراتور در اغلب بخشهای صنعتی، به خاطر ارائه توان بر واحد سوخت بیشتر و نوسان کمتر و ایمنی بیشتر، مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از مزایای هیجان انگیز دیزل نسبت به بنزین، امکان حذف کامل مصرف بنزین است. در بیشتر موتورهای دیزلی میتوان از روغن گیاهی به جای دیزل بدون تلفات عمر یا بهره وری استفاده نمود. با تولید و خدمات دیزل، جستوجو برای ژنراتور یا موتور دیزل مؤثر و مقرون به صرفه پایان مییابد.
