لا تحوّل أي مجموعة توليد سوى جزء من طاقة وقودها إلى كهرباء، ويغادر الباقي المحرك على شكل حرارة - عبر غازات العادم وماء القميص وهواء الشحن وزيت التزييت - ويجب طرد معظم الحرارة التي تنقلها الدوائر السائلة إلى الهواء المحيط بواسطة رادياتير (مشعّ حراري). وعندما يتعذّر وضع الرادياتير مباشرة أمام المحرك، بسبب الضوضاء أو المساحة أو درجة حرارة غرفة المحركات أو تخطيط المحطة، يتولى هذه المهمة رادياتير منفصل. يشرح هذا المقال كيف تعمل الرادياتيرات المنفصلة، ولماذا تحتاج معظم المحركات الحديثة إلى دائرتي تبريد، وما الذي يجعل اختيار الرادياتير موثوقًا في الموقع.
الرادياتير المنفصل مبادل حراري مزوّد بمراوح كهربائية خاصة به، يُركَّب بعيدًا عن المحرك - على السطح أو بجوار قاعة المولدات أو على منصة فولاذية أو بجانب حاوية. يُضَخّ سائل تبريد المحرك إلى الرادياتير عبر شبكة أنابيب، فيعطي حرارته للهواء الذي يُسحب أو يُدفع عبر الملف ذي الزعانف، ثم يعود إلى المحرك. ولأن المراوح تُدار كهربائيًا لا بواسطة المحرك، يمكن التحكم في سرعتها بشكل مستقل، مما يتيح تشغيلًا أهدأ عند الحمل الجزئي واستهلاكًا أقل للطاقة المساعدة.
تصنّع TECS رادياتيرات منفصلة أفقية للتركيبات التي تتوفر حولها مساحة حرة، ورادياتيرات منفصلة رأسية لغرف المحركات والجدران ذات الشرائح، ورادياتيرات من النوع V حيث يجب أن تتقاسم وحدات عديدة مساحة محدودة.
لماذا تمتلك المحركات دائرتي LT و HT
عادةً ما تقسّم محركات الديزل والغاز الكبيرة تبريدها إلى دائرتين:
- دائرة درجة الحرارة العالية (HT) تبرّد قمصان الأسطوانات ورؤوسها - أي ماء القميص. وتعمل عند درجة حرارة مرتفعة، مما يحافظ على كفاءة المحرك ويجعل حرارتها قيّمة للاسترداد.
- دائرة درجة الحرارة المنخفضة (LT) تبرّد هواء الشحن بعد الشاحن التوربيني، وغالبًا زيت التزييت أيضًا. فهواء الشحن الأبرد يعني هواءً أكثف في الأسطوانات وقدرة أعلى، كما يحمي محركات الغاز من الطَّرق.
يجمع رادياتير LT/HT الدائرتين في غلاف واحد، بملفات ومجمّعات ووصلات منفصلة، وتبرّدهما المراوح نفسها. وعادةً ما يمر الهواء على قسم LT أولًا ثم على قسم HT، بحيث تتلقى الدائرة الأبرد أبرد هواء. ويؤدي تصميم القسمين معًا - بدلًا من مبردين منفصلين - إلى استخدام أفضل للهواء والمساحة.
ما الذي يحدد الاختيار الموثوق
قد يعمل الرادياتير جيدًا على منصة الاختبار ثم يخفق في الموقع إذا تجاهل الاختيار ظروف الموقع. وأهم النقاط:
- بيانات الشركة المصنّعة للمحرك - الحرارة المطرودة من كل دائرة، وتدفق سائل التبريد، ودرجات حرارة الدخول والخروج، وانخفاض الضغط المسموح به. فالرادياتير يُصمَّم حول المحرك، وليس العكس.
- ظروف المحيط الفعلية - أعلى درجة حرارة هواء سيشهدها الموقع، والارتفاع عن سطح البحر (فالهواء الأقل كثافة يحمل حرارة أقل)، والرطوبة.
- سائل التبريد - ماء أو خليط جلايكول، تؤثر خصائصه في انتقال الحرارة وانخفاض الضغط.
- التركيب - قد تعيد الجدران القريبة والرادياتيرات الأخرى ومخارج العادم الهواء الساخن إلى المدخل، كما تضيف القنوات والشرائح مقاومة يجب على المراوح التغلب عليها.
- حد الصوت - مستوى عند مسافة محددة يحدد عدد المراوح وسرعتها ونوعها.
- أجواء الموقع - تتطلب المواقع الساحلية والصحراوية والمغبرة والكيميائية مواد زعانف وطلاءات وأغلفة مناسبة.
منفصل أم مركّب على المحرك؟
بالنسبة لكثير من مجموعات التوليد، يكون الرادياتير الميكانيكي الذي يديره المحرك والمركّب على الهيكل القاعدي نفسه هو الحل الأبسط. ويصبح الرادياتير المنفصل الخيار الأفضل عندما لا تستطيع غرفة المحركات استيعاب هواء التبريد، أو عندما يجب إبقاء الضوضاء خارجها، أو عند تركيب عدة محركات جنبًا إلى جنب، أو عندما يُراد استرداد الحرارة للتدفئة وطرد الفائض فقط.
الخلاصة
يمثّل الرادياتير المنفصل جزءًا صغيرًا من تكلفة محطة الطاقة وجزءًا كبيرًا من موثوقيتها: فإذا عجز عن طرد الحرارة في أشد الأيام حرارة، تنخفض قدرة المحرك أو يتوقف. إن معالجة دائرتي LT و HT وظروف الموقع والتركيب كمسألة تصميم واحدة هي ما يُبقي مجموعات التوليد عند كامل قدرتها. تصمّم TECS Engineering الرادياتيرات المنفصلة وفق بيانات المحرك وظروف الموقع لكل مشروع - أرسلوا إلينا استفساركم.
