فونداسیون دیزل ژنراتور

مقطع بتونی فونداسیون

بین ریختن بتون و جای‌گذاری دیزل ژنراتور بر روی فونداسیون باید حداقل هفت روز فاصله زمانی رعایت شود. همچنین ضروریست که سطح فونداسیون صاف بوده و ترجیحاً نسبت به سطح تراز افقی ۰.۵ ± درجه زاویه داشته باشد و بر روی خاک دست نخورده اجرا شود. یک مقطع بتونی تقویت شده، جهت جلوگیری از لغزش و لرزش دستگاه الزامی است.

فونداسیون بطور معمول باید ضخامتی بین ۱۵۰ میلیمتر تا ۲۰۰ میلیمتر (۶ تا ۸ اینچ) و طول و عرض ۱۵۰ میلیمتر بیشتر از ابعاد اتاق دیزل ژنراتور داشته باشد. زمین یا کف زیر مقطع بتونی باید بدرستی آماده شده و از نظر ساختاری برای تحمل وزن مقطع بتونی و دیزل ژنراتور مناسب باشد. (اگر قرار باشد دیزل ژنراتور روی سطحی بالاتر از کف زمین نصب شود باید سازه آن بنا قادر به تحمل وزن دیزل ژنراتور، منبع سوخت و سایر متعلقات باشد).

اگر ممکن است کف زمین مانند اتاق دیگ بخار گاهی اوقات خیس و مرطوب شود، مقطع بتونی فونداسیون باید بالاتر از سطح زمین اجرا شود. این امر باعث می‌شود سطح فونداسیون زیر دیزل ژنراتور برای حفاظت از دستگاه، اپراتور و سرویس‌کار خشک باشد، همچنین این کار باعث کاهش فرسایش و زنگ زدگی شاسی زیر دستگاه خواهد شد. به همین خاطر باید مقطع بتونی حداقل ۱۵۰ میلیمتر بالاتر از کف باشد و ضخامت خاک بین مقطع بتونی و کف زمین بایستی حداقل ۲۰۰ میلیمتر باشد.

فرمول محاسبه ابعاد فونداسیون

فرمول زیر برای محاسبه حداقل ضخامت فونداسیون بکار می‌رود:

1. t = ضخامت فونداسیون به متر (فوت)
2. k = وزن خالص دستگاه به کیلوگرم (پوند)
3. d = چگالی بتون – با فرض 2322 kg/m3 | 145 lb/ft3)
4. w = عرض فونداسیون به متر (فوت)

l = طول فونداسیون به متر (فوت)

استحکام فونداسیون با توجه به ظرفیت بار پذیری خاک محل نصب دستگاه ممکن است متفاوت باشد، بنابر این آرماتور بندی به صورت شبکه‌ای مورد نیاز خواهد بود. یک فونداسیون ضعیف ممکن است باعث لرزش و ارتعاش غیر ضروری بر روی دستگاه شود.

تحمل بار خاک

وزن کلی مجموعه دیزل ژنراتور، مایع خنک کن، سوخت و فونداسیون باعث می‌شود ضریب تحمل بار خاک به کمتر از:

2000 lbs/ft2 (9800kg/m2) psi (96kPa)

برسد. هرچند اکثر خاک‌ها دارای این ضریب تحمل بار خاک می‌باشند اما می‌بایست ضریب تحمل بار خاک مجاز را بیابید.

محاسبه:

1. W= وزن کلی دستگاه دیزل ژنراتور (شامل روغن، مایع خنک کن، سوخت و غیره) به پوند (کیلوگرم)
2. w= عرض مقطع بتونی به فوت (متر)
3. l = طول مقطع بتونی به فوت (متر)

نمونه محاسبه فونداسیون

دستگاه با توان ۴۰۰ کاوآ با وزن کلی ۴۵۰۰ کیلوگرم (وزن با روغن، مایع خنک کن، سوخت و غیره). طول مقطع بتونی ۴ متر، عرض آن ۵/۱ متر و ارتفاع فونداسیون آن ۳۵/۰ متر است.

وزن صفحه بتونی:

جلوگیری از لرزه و ارتعاشات

هر دیزل ژنراتور بصورت یک دستگاه مجزا، بوسیله کوپله کردن موتور و ژنراتور (آلترناتور) به هم نصب و بر روی لرزه گیرهای مناسب جهت ایجاد یک واحد پایدار و مستحکم، ساخته شده است. این امر باعث هم ترازی دقیق بین موتور و آلترناتور و هم اینکه باعث کاهش ارتعاشات موتور می‌شود. بنابراین فونداسیون‌های بتونی سنگینی که معمولاً برای جذب ارتعاش موتور بکار برده می‌شوند در اینجا ضروری نیستند و ژنراتور تنها به یک سطح صاف بتونی نیاز دارد که بتواند وزن کل دستگاه را تحمل کند.

نکته: AVM ها (لرزه گیرها) بین شاسی زیر دستگاه و موتور و آلترناتور قرار دارد، در صورت تمایل به استفاده از لرزه گیرهای بیشتر در زیر شاسی با مرکز سرویس AKSA مشورت نمایید.

اتصالات دستگاه

تمام لوله کشی‌ها و کانکشن‌های الکتریکی باید انعطاف پذیر باشند تا از آسیب‌های ناشی از تکان‌ها و لرزش دستگاه جلوگیری کند. خطوط لوله آب و سوخت، لوله‌های اگزوز و کانال‌ها می‌توانند ارتعاشات را تا فواصل دوری منتقل کنند.

نکات کلیدی طراحی نقشه اتاق دیزل ژنراتور

ابعاد و اندازه اتاق

ابعاد دیزل ژنراتور مشخص شده (A & B) در شکل ۶-۳، بهترین حالت جهت نگهداری و مسیر تردد اطراف ژنراتور را مشخص می‌کند. بطور ایده آل می‌بایست فاصله‌ای ۱ متری از دستگاه با هر دیوار، مخزن یا پنل الکتریکی در داخل اتاق فراهم گردد.

صداگیرهای ورودی و خروجی دارای دریچه‌های هوایی

صداگیرهای ورودی و خروجی باید داخل یک چارچوب چوبی نصب شوند و دارای مسیر عبور جریان هوایی به قطر ۱۰۰ میلیمتر با عایق صداگیر به ضخامت ۲۰۰ میلیمتر باشد. صداگیرها باید دریچه‌های هوایی را بخوبی پوشانده و باید حداقل ۵۰% فضای آزاد برای عبور آسان هوا را محیا کند.

دریچه‌های هوایی باید از داخل به صفحات توری مجهز باشند تا از ورود پرنده‌ها یا حشرات به داخل جلوگیری نماید، اما این توری نباید مانع جریان آزاد هوای خنک کاری یا تنفسی شوند. صداگیرهای خروجی باید توسط یک اتصال انعطاف پذیر مقاوم در برابر گرما و روغن، به لبه کانال رادیاتور متصل شوند.

ورودی هوای مورد نیاز احتراق موتور

هوای مورد نیاز برای احتراق موتور می‌بایست تا حد امکان تمیز و خنک باشد. بطور معمول این هوا از ناحیه اطراف دیزل ژنراتور و از طریق فیلتر هوای نصب شده بر روی موتور تأمین می‌شود. با وجود این، در برخی موارد هوای اطراف دیزل ژنراتور بخاطر غبار، آلودگی و گرما برای دستگاه مناسب نمی‌باشد. در این حالت باید مجرای ورودی هوای دیگری تعبیه شود. این مجرا باید از منبع هوای تمیز (بیرون از ساختمان، اتاقی دیگر و غیره) به فیلتر هوای نصب شده بر روی موتور متصل شود. فیلتر هوا را از جای خود بر نداشته و در مکانی دور دست قرار ندهید. زیرا این کار احتمال نشت آلودگی از طریق مجرا به داخل دریچه ورودی موتور را افزایش می‌دهد.

سیستم‌های اگزوز

سیستم‌ های اگزوز نشان داده شده در شکل‌ها، از سقف ساپورت می‌شوند. اگر ساخت بنا به نحوه‌ای باشد که ساپورت‌های سقف قادر به پشتیبانی سیستم اگزوز نباشند، یک پایه فولادی نصب شده بر روی کف برای منبع اگزوز لازم خواهد بود. لوله‌های اگزوز بایستی حداقل ۲ تا ۳ متر بالاتر از کف زمین قرار بگیرند تا برای افرادی که عبور می‌کنند یا ممکن است بطور تصادفی به آن دست بزنند، امن باشد. توصیه می‌گردد اتصالات آکاردئونی محکم به منیفولد اگزوز موتور فیت شود و در ادامه بوسیله یک لوله ضخیم به منبع اگزوز متصل گردد. عایق کاری کلیه اتصالات بوسیله عایق حرارتی پر تراکم، با پایه معدنی و مقاوم به دمای بالا و با یک لایه روکش آلومینیومی بهترین شیوه برای عایق کاری سیستم اگزوز داخل اتاق ژنراتور می‌باشد. این امر احتمال جراحت و سوختگی اپراتور و حرارت ساطع شده به اتاق ژنراتور در حال کار را به شدت کاهش می‌دهد.

خنک کاری و تهویه هوا

لوله اگزوز، موتور و ژنراتور (آلترناتور) از خود گرما ساطع می‌کنند که این امر می‌تواند منجر به بالا رفتن دمای کارکرد و در نتیجه تأثیر منفی بر روی عملکرد دیزل ژنراتور گردد. بنابراین، این نکته بسیار حائز اهمیت می‌باشد که تهویه هوا به اندازه کافی فراهم گردد تا موتور و آلترناتور خنک نگه داشته شوند. همانطور که در شکل ۵-۳ نشان داده شده، جریان هوایی مناسب نیازمند آن است که بتواند از انتهای آلترناتور وارد شده، از روی موتور عبور کرده و با گذشتن از رادیاتور، بوسیله کانال خروجی هوای گرم به خارج از اتاق انتقال یابد. در صورت نبود کانال خروجی هوای گرم به بیرون از اتاق، پروانه فن، هوای گرم خروجی از رادیاتور را درون اتاق می‌گرداند و این کار باعث کاهش تأثیر خنک کاری و گرم شدن موتور می‌شود.

شکل ۲-۳ روش صحیح هدایت جریان هوای گرم رادیاتور بوسیله کانال کشی با زانویی منحنی مناسب

شکل ۳-۳ روش نا صحیح هدایت جریان هوای گرم رادیاتور

دریچه‌های ورودی و خروجی هوا باید به اندازه‌ای بزرگ باشند تا جریان آزاد و راحت هوا به داخل و خارج اتاق را تأمین نماید. پیشنهاد می‌گردد که مساحت بازشوی هر یک از دریچه‌ها حداقل ۱.۵ برابر مساحت رادیاتور دستگاه باشد.

شکل ۴-۳ بازشوی ورودی و خروجی هوا

هر دو دریچه ورودی و خروجی هوا باید لوورهایی برای حفاظت در برابر شرایط آب و هوایی داشته باشند. این لوورها ممکن است ثابت باشند اما توصیه می‌گردد از لوورهای متحرک استفاده شود تا در هوای سرد و زمانی که دیزل ژنراتور خاموش است دریچه‌ها خودکار بسته باشند. این امر باعث می‌شود تا اتاق ژنراتور گرم بماند و به تبع آن استارت و زیر بار رفتن دستگاه نیز راحت‌تر صورت پذیرد. در مورد دیزل ژنراتورهایی که بصورت اتوماتیک روشن می‌شوند، بهتر است دریچه‌های متحرک بطور اتوماتیک عمل نمایند. لوورها باید به نحوی برنامه ریزی شوند که موقع روشن شدن موتور فوراً باز شوند.

شکل ۵-۳ روش صحیح تهریه هوا

سیستم‌های کابل کشی

در شکل ۶-۳ فرض بر این است که تابلو چنج اور، ATS و یا تابلو سنکرون بیرون از اتاق ژنراتور و در اتاق توزیع برق قرار گرفته‌اند. نیازمندی‌های خاص هر پروژه می‌توانند بر این نقشه سیم کشی دیزل ژنراتور تأثیر گذار باشد.

کابل‌های قدرت خروجی از خروجی کلید قطع کن ژنراتور (CB) تا تابلو توزیع می‌بایست انعطاف پذیر باشند.

کابل‌های قدرت انعطاف پذیر باید با بست کابل تریفویل (Trefoil) به هم بسته شده و بر روی سینی یا نردبان کابل (ladder & Trays) و یا داخل ترنچ ^[1] قرار گیرند و این مسیر با حفظ فاصله مناسب از مسیر کابل‌های کنترل، از هم مجزا گردد.

کابل‌های قدرت باید به درستی ساپورت گذاری شده و سایز و نوع آن می‌بایست مطابق با شرایط محیطی اتاق ژنراتور و نیازمندی‌های نصب، انتخاب شود.

کابل قدرت تک هسته‌ای انعطاف پذیر، باید موقع ورود به هر تابلو از میان یک گلند غیر فلزی مجزا عبور کند.

تابلوهای چنج اور (Change Over Panel)

تابلوهای چنج اور باید در اتاق ژنراتور نصب گردد. برای تابلو چنج اورهای تا توان ۶۰۰ آمپر، پنل (کابین) تابلو با حداکثر عمق ۳۷۰ میلیمتر می‌تواند مستقیماً بالای ترنچ کابل در جایی که مشکل دسترسی ایجاد نمی‌کند نصب گردد.

برای تابلو چنج اورهای از توان ۶۰۰ آمپر به بالا، پنل (کابین) تابلو ایستاده استفاده می‌گردد که این پنل نیاز به فضای مناسب برای نصب دیزل ژنراتور و استقرار خواهد داشت و می‌بایست از اطراف به میزان ۸۰۰ میلیمتر فضای آزاد جهت دسترسی داشته باشد.

دستگاه دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتورهای تا توان ۸۰۰ کاوآ دارای مخزن سوخت روزانه بر روی شاسی خود هستند، در صورت نیاز به مخزن سوخت ایستاده می‌بایست فضای لازم در طراحی اتاق ژنراتور در نظر گرفته شود.

عرض نوار برزنتی واصل بین رادیاتور و کانال خروجی هوای گرم یا دمپر می‌بایست حداقل ۳۰۰ میلیمتر باشد.

درب‌ها

درب‌ها باید همیشه به طرف بیرون باز شوند و به گونه‌ای طراحی شوند که در زمان باز بودن دو لنگه درب، بتوان به راحتی دیزل ژنراتور را به داخل اتاق وارد کرد.

شکل ۶-۳

[1]

ترنچ

در مبحث ساختمان سازی به گاترهای هدایت آب (کانال‌های تأسیساتی)، ترنچ (Trench) می‌گویند. ترنچ‌ها داخل سقف یا کف ساختمان جاگذاری می‌شوند. از ترنچ برای عبور کابل‌های برق، لوله کشی آب و موارد مشابه دیگر نیز استفاده می‌شود.