توربوشارژر و تأثیر آن بر روی توان ژنراتور ها

توربو ژنراتور یکی از اجزای افزایش دهنده توان دیزل و در نتیجه دیزل ژنراتور ها هستند. کار اصلی توربو شارژر دیزل ژنراتور در حقیقت متراکم نمودن بیشتر هوای ورودی به موتور است.

یکی از پارامتر هایی که در هر موتور برق دیزل و یا گازسوز مطرح می گردد، نسبت تراکم آن موتور می باشد. در واقع هرچه این نسبت تراکم بالاتر باشد میزان کار ناشی از احتراق گاز داخل پیستون بیشتر خواهد بود. توربو شارژر ها در واقع یک کمپرسور کوچک هستند با این تفاوت که نیروی دورانی خود را از گازهای خروجی از موتور (اگزوز) که هیچ کاربری دیگری ندارند تأمین می کنند.

تصویر بالا شکل باز شده توربو شارژر

در حقیقت این کمرسور از دو صفحه پروانه ای که با یک محور به هم متصل شده اند تشکیل شده است. یک سمت این محور که دارای صفحه پروانه ای شکل است در مسیر خروجی اگزوز و سمت دیگر آن در مسیر ورودی هوای موتور (منیفولد هوا) قرار دارد.

صفحه ای که در سمت گازهای خروجی از موتور دیزل قرار دارند توربین و صفحه ای که در سمت گازهای ورودی به موتور قرار دارند کمپرسور نام دارد (گازهای خروجی به رنگ قرمز و گازهای ورودی به رنگ آبی نمایش داده شده اند).

تصویر بالا پروانه توربو شارژر دیزل ژنراتور

تصویر بالا پروانه توربو شارژر دیزل ژنراتور

صفحه توربین هنگام عبور گازهای خروجی شروع به گردش می کند و در نتیجه این امر محور و کمپرسور سمت دیگر نیز دوران نموده و هوای ورودی به موتور را متراکم می کند. در اصطلاح به این نوع کمپرسورها کمپرسور های گریز از مرکز یا  Centrifugal گویند. میزان افزایش فشار در این کمپرسور ها 5 برابر می باشد و به دلیل همین افزایش فشار قابل توجه است که توان موتور دیزل یا گازسوز و در نتیجه توان خروجی ژنراتور بسیار افزایش می یابد.

چون توربو شارژر دیزل ژنراتور از گازهای بدون استفاده از خروجی اگزوز جهت تأمین قدرت دورانی خود استفاده می کند تأثیر بسیاری بر روی افزایش راندمان دیزل ژنراتور دارد.

چگونه از روی نام موتور دیزل ژنراتور تشخیص دهیم که دارای توربوشارژر است؟

در دیزل ژنراتور پرکینز که جهت کوپل با ژنراتور ها (Power Generation) و تولید برق استفاده می شوند میتوان از روی نام موتور این مسئله را تشخیص داد. به این ترتیب که بعد در قسمت دوم نام موتور از یک حرف ” T ” استفاده شده است. به عنوان مثال موتور 1103A-33G و یا موتور دیزل 404D-22G فاقد توربو شارژر هستند. اما موتور دیزل 1103A-33TG2 و یا موتور 1006TAG دارای توربو ژنراتور هستند.

آیا دیزل ژنراتور ها و ژنراتور های گازسوز باید حتماً توربو شارژ داشته باشند؟

هرگز الزامی به استفاده از توربو شارژر بر روی دیزل ژنراتور ها و ژنراتور گازسوز و یا هر موتور دیگری نیست! اما استفاده از توربو شارژر در یک موتور سبب افزایش فشار هوای ورودی به موتور و در نتیجه افزایش توان خروجی آن می گردد.

در واقع همانطور که قبلاً گفته شد استفاده از توربو شارژر سبب افزایش راندمان کل مجموعه دیزل ژنراتور می گردد. به این معنا که به ازای مقدار مشخصی از سوخت دیزل شما توان الکتریکی بیشتری را از ژنراتور دارای توربو شارژر می توانید بگیرید.

به عنوان مثال ژنراتوری که دارای موتور دیزل 1103A-33G می باشد حداکثر توان نامی خروجی آن 33KVA میباشد. حال اگر موتور دیزل این ژنراتور با همان موتور اما از نوع توربوشارژر دار یعنی مدل 1103A-33TG1 استفاده گردد توان نامی خروجی ژنراتور تا میزان 50KVA افزایش می یابد. البته استفاده از افتر کولر نیز سبب افزایش توان خروجی از موتور می گردد که آن را در بخشهای بعد توضیح خواهیم داد.

پس در واقع استفاده از توربو شارژر بر روی یک موتور سبب افزایش توان خروجی آن به ازای مصرف مشخص سوخت می گردد. البته باید توجه داشت که نصب توربو ژنراتور نیاز به روغن کاری بسیار پر قدرت محور آن دارد. لذا استفاده از یک لاین مستقیم جهت روانکاری محور آن الزامی است. همچنین مباحث مربوط به انتقال حرارت در توربو شارژر ها مسئله دیگری هستند که در صورت تمایل می توانید در مورد آنها مطالعه نمایید.