آیا سیستم تصفیه روغن سوخت می‌تواند عملکرد موتور را بهبود بخشد؟

اگر تا به حال در اطراف موتورهای صنعتی بزرگ، کشتی‌های دریایی، یا حتی کامیون‌های سنگینی که با سوخت باقیمانده یا گازوئیل کار می‌کنند، گذرانده‌اید، احتمالاً عبارت «سوخت کثیف عملکرد را از بین می‌برد» شنیده‌اید. من به‌عنوان تامین‌کننده سیستم‌های تصفیه نفت کوره، هشت سال گذشته را از نزدیک با مدیران ناوگان، مهندسان کشتی و اپراتورهای نیروگاه گذرانده‌ام، و یک سوال بیش از هر سوال دیگری مطرح می‌شود: آیا یک سیستم تصفیه روغن کوره واقعاً می‌تواند عملکرد موتور را بهبود بخشد؟

پاسخ کوتاه این است که بله – اما برای رسیدن به این هدف، باید از افسانه‌های مبهم درباره «سوخت پاک بهتر بودن» فراتر برویم و علم را در مورد آنچه در سوخت فرآوری نشده وجود دارد، چگونه به موتورها آسیب می‌رساند، و سیستم‌های تصفیه آن مشکلات را برطرف کنیم. من این بازی را در سناریوهای واقعی دیده ام: یک کشتی باری ساحلی که پس از نصب یک کشتی باری، هزینه های تعمیر و نگهداری موتور خود را تا 22 درصد کاهش می دهد.سیستم تصفیه روغن سوخت، یک شرکت ساختمانی که ناوگان کامیون کمپرسی آن شش ماه پس از افزودن یک واحد قابل حمل شاهد افزایش 10 درصدی در بهره وری سوخت بود و حتی یک مجموعه ژنراتور پشتیبان که از ناکامی در آزمایش بار ماهانه به کارکرد قابل اعتماد برای دو سال بدون تعمیر اساسی تبدیل شد. هیچ‌کدام از اینها شکست‌های خوش شانسی نبودند - آنها نتیجه مستقیم حذف آلاینده‌هایی بودند که موتورها را عقب نگه می‌داشتند.

بیایید با آنچه در سوخت شما وجود دارد که نمی توانید ببینید شروع می کنیم. نفت کوره و گازوئیل تصفیه شده ممکن است در یک بشکه شفاف به نظر برسند، اما هر دسته ای تا زمانی که به تجهیزات شما می رسد حاوی ریزآلاینده هایی است: آب (محلول و آزاد)، ذرات جامد مانند زنگ، لجن میکروبی و حتی مقدار کمی گوگرد که باعث خوردگی می شود. این آلاینده‌ها فقط "گنگ" نیستند، بلکه عوامل فعالی هستند که باعث فرسایش قطعات موتور، کاهش راندمان احتراق و کاهش عملکرد می‌شوند.

برای مثال آب را در نظر بگیرید. بیشتر موتورهای دریایی و صنعتی برای کار با سوختی طراحی شده اند که کمتر از 0.5 درصد آب آزاد دارد. اما هنگامی که سوخت در مخازن ذخیره می شود (به ویژه در فضای باز، جایی که نوسانات دما باعث میعان می شود)، این درصد زودتر به 2-3٪ افزایش می یابد. آب آزاد موجود در سوخت به محفظه احتراق موتور تزریق می شود و در حین احتراق به بخار تبدیل می شود. این بخار مخلوط سوخت و هوا را رقیق می‌کند و قدرت احتراق را کاهش می‌دهد، بنابراین موتور شما مجبور است برای ارائه همان گشتاور سخت‌تر کار کند. با گذشت زمان، آب همچنین تلورانس ریز انژکتورهای سوخت و آستر سیلندر - قطعاتی که در هزارم اینچ اندازه‌گیری می‌شوند - را از بین می‌برد. یک انژکتور خورده شده می تواند الگوهای پاشش سوخت را تغییر دهد و منجر به احتراق ناقص، سوخت هدر رفته و افزایش انتشار گازهای گلخانه ای شود.

آلاینده های جامد نیز به همان اندازه مضر هستند. زنگ مخزن، رسوب لوله و براده های فلزی ریز حاصل از فرآیند پالایش تقریبا همیشه در سوخت وجود دارد. این ذرات مانند کاغذ سنباده در داخل موتور عمل می‌کنند و نازل‌های انژکتور سوخت و رینگ‌های پیستون را خرد می‌کنند. مطالعه‌ای در سال 2019 توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) نشان داد که موتورهایی که با سوخت با سطح ذرات جامد بالای 10 میلی‌گرم در لیتر کار می‌کنند، 30 درصد سریع‌تر سایش قطعات حیاتی را تجربه می‌کنند. این فرسودگی فقط به تعمیرات گران قیمت اضافه نمی شود، بلکه باعث از دست دادن تراکم موتور نیز می شود. تراکم کمتر به معنای قدرت کمتر در هر ضربه است، بنابراین برای جابجایی همان بار، سوخت بیشتری می سوزانید.

آلودگی میکروبی مقصر پنهانی است که بیشتر مردم نادیده می گیرند. باکتری ها و قارچ ها در لایه آبی که در کف مخازن ذخیره سوخت تشکیل می شود رشد می کنند و از مولکول های هیدروکربن تغذیه می کنند و لجن، اسیدها و آب بیشتری تولید می کنند. این لجن فقط فیلترهای سوخت را مسدود نمی کند، بلکه می تواند در داخل محفظه احتراق قرار بگیرد و نقاط داغی ایجاد کند که منجر به پیش اشتعال (کوبیدن) در موتورها می شود. ضربه زدن نه تنها توان خروجی را کاهش می دهد بلکه باعث ایجاد فشار بر روی میله های پیستون و میل لنگ می شود و عمر موتور را سال ها کوتاه می کند.

بنابراین چگونه سیستم های تصفیه سوخت این مشکلات را حل می کنند؟ فناوری اصلی در اینجا جداسازی ادغام است، فرآیندی که من دیده‌ام بهتر از روش‌های قدیمی‌تر فقط گریز از مرکز در 90 درصد برنامه‌هایی که پشتیبانی می‌کنیم کار می‌کند. ادغام با وادار کردن قطرات ریز آب معلق در سوخت به هم چسبیدن آنها هنگام عبور از محیط های طراحی شده خاص عمل می کند. سپس آن قطرات ادغام شده به اندازه کافی سنگین هستند که از سوخت جدا شوند، چه توسط گرانش یا یک محفظه جمع آوری داخلی. قبل از اینکه سوخت به موتور بازگردد، ذرات جامد توسط لایه های فیلتراسیون جذب می شوند.

ما طیف وسیعی از واحدهای متناسب با نیازهای مختلف، از بزرگ، دائمی را ارائه می دهیمسیستم های تصفیه روغن سوختبرای فشرده سازی نیروگاه ها و کشتی های باریتصفیه کننده روغن جدا کننده ادغام قابل حملبرای استفاده در میدان یا ناوگان کوچک. به عنوان مثال، یک واحد قابل حمل برای تجهیزات فصلی یا ژنراتورهای پشتیبان که فقط چند بار در سال کار می کنند عالی است - می توانید آن را به مخزن سوخت خود بچرخانید، شیلنگ ها را وصل کنید و سوخت خود را فقط در چند ساعت جلا دهید. برای موتورهای با استفاده مداوم مانند نیروی محرکه اصلی دریایی، دائمی استجداکننده کوالسرنصب شده در خط سوخت تضمین می کند که هر قطره ای که به موتور می رود عاری از آب و مواد جامد است.

یک سوال رایج که من می‌پرسم این است: "آیا این واقعا عملکرد را بهبود می‌بخشد یا فقط عمر موتور را افزایش می‌دهد؟" پاسخ این است که هر دو را انجام می دهد - اما دستاوردهای عملکرد در زمان واقعی قابل اندازه گیری هستند. بیایید به یک مورد از یک شرکت معدنی منطقه ای نگاه کنیم که سال گذشته با آن کار کردم. آنها 12 کامیون کمپرسی سنگین داشتند که برای حمل سنگ معدن استفاده می شد که هر کدام 120000 مایل روی موتور داشتند. قبل از نصب aدستگاه پولیش سوخت دیزلدر سیستم سوخت هر کامیون، مصرف سوخت آنها 5.2 مایل در هر گالن بود. پس از سه ماه پرداخت مداوم، این عدد به 5.7 مایل بر گالن رسید که 9.6 درصد بهبود داشت. تیم تعمیر و نگهداری همچنین گزارش داد که زمان در حال کار کردن موتور 15 درصد کاهش یافته است، زیرا موتورها برای جبران سوخت کثیف نیازی به کار سختی ندارند.

مزیت دیگر کاهش زمان توقف است. برای یک کشتی باری که روزانه 50000 دلار درآمد دارد، حتی خاموش شدن 24 ساعته موتور برای تعویض انژکتور ضربه بزرگی است. یکی از مشتریان در ساحل خلیج به ما گفت که قبل از اضافه کردن سیستم ادغام ما، آنها هر شش ماه چهار انژکتور را با هزینه 12000 دلار تعویض کردند. پس از دو سال استفاده از این سیستم، آنها تنها یک انژکتور را در مجموع تعویض کرده‌اند و حداکثر سرعت موتور آنها (که برای مواجهه با پنجره‌های تحویل محکم ضروری است) در 0.5 درصد عملکرد نامی خود ثابت مانده است. این ثبات چیزی است که سیستم‌های تصفیه را ارزش سرمایه‌گذاری می‌کند - این فقط در مورد رفع مشکلات نیست، بلکه در مورد جلوگیری از ایجاد اختلال در عملکرد آنها است.

من می خواهم واضح بگویم: یک سیستم تصفیه یک راه حل معجزه آسا نیست. زمانی که با روش‌های مناسب ذخیره‌سازی سوخت همراه باشد، بهترین عملکرد را دارد - مانند درزبندی مخازن برای جلوگیری از تراکم، تخلیه ماهانه آب از کف مخازن، و فیلتر کردن سوخت جدید قبل از افزودن آن به انبار. اگر مخزن خود را در برابر باران و زباله ها باز بگذارید، حتی بهترین کولسر نیز نمی تواند سوختی را که از قبل پر از لجن میکروبی است، تعمیر کند. اما وقتی با عادات ذخیره سازی خوب ترکیب شود، یکی از مقرون به صرفه ترین ارتقاهایی است که می توانید برای موتور خود انجام دهید.

بیایید در مورد هزینه صحبت کنیم، زیرا این چیزی است که اکثر مدیران و اپراتورهای ناوگان به آن اهمیت می دهند. سرمایه گذاری اولیه در یک سیستم تصفیه، بر اساس اعدادی که از مشتریان خود دیده ایم، طی 12 تا 24 ماه هزینه خود را پرداخت می کند. به عنوان مثال، یک ژنراتور پشتیبان 2000 کیلوواتی برای یک مرکز داده هزینه سوخت سالانه 80000 دلار دارد. یک سیستم تصفیه برای آن ژنراتور حدود 15000 دلار هزینه دارد. افزایش مصرف سوخت 5% باعث صرفه جویی 4000 دلاری در سال می شود و اجتناب از قطعی های برنامه ریزی نشده ژنراتور (که می تواند برای مراکز داده 10000 دلار در ساعت هزینه داشته باشد) یک لایه حفاظتی اضافی است. در طی پنج سال، 11000 دلار صرفه جویی در مصرف سوخت به اضافه 50000 دلار هزینه تعمیرات اجتناب شده است. این کار بیهوده است، به خصوص وقتی در نظر بگیرید که موتورهای مدرن کارآمدتر از همیشه هستند، اما به کیفیت سوخت نیز حساس تر هستند. موتورهای جدیدتر تحمل سخت‌تری برای آلاینده‌های سوخت دارند، بنابراین حتی مقادیر کمی آب یا جامدات می‌تواند باعث کاهش عملکرد نامتناسب شود.

من همچنین این استدلال را شنیده ام که "سوخت مدرن به تنهایی به اندازه کافی تمیز است." این در مورد سوخت در پالایشگاه صادق است، اما تا زمانی که به موتور شما برسد، تمیز نمی ماند. هر بار که سوخت بین کامیون ها، مخازن ذخیره سازی و تجهیزات منتقل می شود، آلاینده ها را جمع آوری می کند. حتی سوخت جدیدی که به تاسیسات شما تحویل داده می‌شود، می‌تواند 1 تا 2 درصد آب و ذرات جامد قبل از استفاده داشته باشد. مطالعه ای توسط سازمان بین المللی دریانوردی نشان داد که 70 درصد از خرابی های مرتبط با سوخت موتور ناشی از آلاینده هایی است که پس از مرحله پالایشگاه وارد می شوند - به این معنی که سیستم های تصفیه تنها خط دفاعی هستند.

اگر هنوز روی حصار هستید، به این فکر کنید که در حال حاضر چه چیزی را از دست می دهید. اگر موتور شما بیش از آنچه باید سوخت می سوزاند، اگر تعمیر و نگهداری بیشتر از آنچه که دفترچه راهنمای تجهیزات شما توصیه می کند انجام می شود، اگر قدرت خروجی شما در زمانی که بیشتر به آن نیاز دارید ناسازگار است، همه اینها نشانه هایی هستند که نشان می دهد سوخت شما موتور را متوقف می کند. سیستم تصفیه روغن سوخت فقط سوخت شما را تمیز نمی کند. این به موتور شما اجازه می دهد تا در سطح عملکرد طراحی شده خود، به طور قابل اعتماد و کارآمد، برای مدت طولانی تری کار کند.

اگر می‌خواهید درباره اینکه کدام سیستم با نیازهای شما مطابقت دارد، یا برای دریافت قیمت دقیق برای تجهیزات خاص خود بیشتر بدانید، با تیم ما تماس بگیرید. ما با طیف گسترده ای از مشتریان، از مشاغل ساختمانی کوچک گرفته تا عملیات دریایی و نیروگاهی در مقیاس بزرگ کار می کنیم، و می توانیم به شما کمک کنیم راه حلی را طراحی کنید که با اهداف بودجه و عملکرد شما هماهنگ باشد. چه به یک واحد قابل حمل برای استفاده فصلی یا یک سیستم دائمی برای کار مداوم نیاز داشته باشید، ما اینجا هستیم تا از شما پشتیبانی کنیم.

مراجع

انجمن مهندسین مکانیک آمریکا. (2019). تاثیر آلاینده های سوخت بر عملکرد و سایش موتور سنگین. مجله مهندسی توربین های گازی و نیرو.
سازمان بین المللی دریانوردی (2021). گزارش جهانی کیفیت سوخت و قابلیت اطمینان موتور دریایی. بخش ایمنی دریایی IMO
آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (2020). بهترین روش های نگهداری سوخت برای موتورهای صنعتی و دریایی. دفتر حمل و نقل و کیفیت هوا EPA.