تاریخچه خودروهای گاز سوز

[EN-EZEL 13,039]

بررسی اجمالی تفاوت های بنزین و CNG

در این گفتار سعی بر این شده است که به تفاوت دو سوخت متداول در کشور یعنی بنزین و CNG از منظرهای مختلف پرداخته شود و مزایا و معایب هر دو به اختصار ذکر گردد.

 

مقايسه از نظر زيست محيطي

گاز CNG ، گازي به مراتب تميزتر نسبت به سوخت بنزين از نظرآلاينده هاي خروجي اگـزوز بـوده است. مـيزان آلاينده هاي خروجي از اگزوز که اندازه گيري شده نشان می دهد CNG سوختی به مراتب سالمتر از بنزین است. مقايسه سالمتر بودن گاز CNG نسبت به بنزين از اين ديدگاه حائز اهميت است كه بواسطه حوادث مرگبار به وجود آمده ناشي ازآلودگي، جان انسانهاي زيادي گرفته شده كه ميتوان به عنوان نمونه از حادثه دره ميور بلژيك در سال 1930 نام برد كه بواسطه تجمع آلودگي هاي ناشي ازكارخانجات در يك روز 40 نفر بواسطه آلودگي ناشي از مه شديد كه اين شهر را در بر گرفته بود جان خود را از دست داده و يا در سال 1952 در شهر لندن تجمع آلودگي هاي واقع شده بر روي شهر لندن باعث از دست رفتن جان 4000 نفر گرديد ، اشاره نمود و همين عوامل باعث شد تا توجه جهاني نسبت به سمت حفاظت محيط زيست و مسائل ناشي از جلب شده بر روي شهر لندن باعث از دست رفتن با آلودگي هوا و حفاظت محيط زيست بسته و مقررات خاصي در رابطه با انتشار آلاينده ها به خصوص در زمينه خودروها وضع گردد.

مقايسه از نظر اقتصادي

كشور ما در آينده نزديك ديگر يك كشور نفت خيز نبوده، اما ميزان ذخاير گاز طبيعي در كشور حدود 25 تريليون متر مكعب بوده كه براي مصرف 250 ساله است و از اين نظر مقام دوم ذخاير گازي دنيا را دارا بوده و چون اين گاز را به راحتي قابل پمپاژ كردن است، بنابراين خيلي سريع در اختيار مصرف كننده قرار مي گيرد و احتياج به هزينه حمل و نقل بالايي ندارد.

وجود شبكه عظيم خط لوله گاز طبيعي در اقصي نقاط ايران وجود اين گاز را در همه جا در دسترس قرار داده بنابراين هزينه حمل و نقل اين گاز نيز بشدت كاهش يافته است . همچنين مقايسه قيمت هاي ميانگين CNG و بنزين در بازارهاي جهاني نشان مي دهد كه قيمت يك ليتر بنزين 47 سنت و قيمت معادل گاز CNG اين مقدار سوخت بنزين 10 سنت بوده كه به وضوح نشاني ارزاني سوخت CNG نسبت به سوخت بنزين ميباشد.

البته بايد به اين نكته توجه داشت كه استفاده از سوخت CNG به جاي بنزين نياز به سرمايه گذاري اوليه بيشتري داشته و هزينه ابعاد هر ايستگاه سوختگيري CNG حدود 8 برابر هزينه ايجاد يك جايگاه سوختگيري و بنزين بوده كه مطابق با برنامه هاي سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور قرار بر اين گرفته است كه در پايان سال 84، 300 جايگاه سوختگيري CNG در نقاط مختلف كشور احداث و به بهره برداري برسد كه در اين صورت امكان سوختگيري در سراسر كشور امكان پذير خواهد بود.

 

مقايسه از نظر فني و موتوري

 

در خودروي گازسوز بعلت كاهش قابل ملاحظه رسوبات كربن در منطقه احتراق ، ورودي سوپاپها ، سرپيستونها و شيارهاي رينگها ، امكان گريپاژ كردن قطعات بمراتب كاهش همچنين بعلت كاهش قابل ملاحظه رسوبات كربن و آلاينده هاي خروجي ، روغن موتور و فيلتر آن نسبت به سوخت بنزين تميزتر باقي مانده و زمان تعويض آنها و در نتيجه هزينه عملياتي موتور گاز سوز نيز كاهش مي يابد.

مقایسه از نظر پيمايش خودرو

براي به كارگيري گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو بايد آن را در جايگاه سوختگيري تا فشار 200 تا 220 بارمتراكم نوده كه در چنين فشاري دانسيته انرژي حجمي گاز طبيعي يك چهارم بنزين بوده و در نتيجه يك خودرو تجهيز شده به سوخت گاز طبيعي فشرده با حجم مخزن گاز معادل با حجم مخزن بنزين و چهار برابر يك خودرو بنزيني براي همان مسافت نياز به مراجعه به جايگاه سوختگيري دارد و ميتوان نتيجه گرفت كه برد عملياتي خودروهاي با سوخت بنزين به مراتب بيشتر از خودروي با سوخت گاز طبيعي فشرده شده مي باشد.

 

بحث و نتيجه گيري

 

در حالت كلي هر كدام از دو نوع سيستم سوخت بنزين و CNG داراي مزايا و معايبي بوده كه بايد با در نظر گرفتن اين موارد نسبت به ارجعيت داشتن يكي نسبت به ديگري اقدام كرد كه در زير به پاره اي از اين موارد اشاره شده است.

 

معايب استفاده از CNG نسبت به بنزين

 

الف- سنگين بودن تجهيزات

ب- گراني تجهيزات مربوطه

ج- طي نمودن مسافت كمتر به ازاء يك بار سوختگيري

 

مزاياي استفاده از CNG نسبت به بنزين

 

الف – به مراتب ارزان بودن سوخت CNG

ب- آلودگي كمتر محيط زيست

ج- افزايش عمر مفيد خودرو

منبع :

ingva.ir

[EN-EZEL 13,039]

خودروهاي گاز طبيعي سوز (CNG); ايمني بالا، اقتصاد سوخت، هواي پاک

 

 

سابقه استفاده از گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو به سال هاي اوليه دهه 1930 در ايتاليا برمي گردد. بحران هاي نفتي، تلاش براي امنيت انرژي، ارزاني گاز طبيعي در مقايسه با سوخت هاي فسيلي مايع، بحران آلودگي هواي شهرهاي بزرگ و عوامل متعدد ديگر مهمترين دلايل روي آوردن به اين سوخت از سوي برخي از کشورها به عنوان رايج ترين سوخت جايگزين در خودروها بوده است. هم اکنون نزديک به چهار ميليون و هفتصد هزار خودروي گاز طبيعي سوز (CNG) در سراسر جهان تردد مي کنند که آرژانتين با 1/5 ميليون، برزيل با يک ميليون، پاکستان با 700 هزار و ايتاليا با 382 هزار خودروي گازسوز داراي بالاترين آمار خودروهاي گازسوز درحال تردد در جهان مي باشند. در ايران نيز سابقه استفاده از گاز طبيعي فشرده در خودروها به سال 1354 (سي ويک سال پيش) برمي گردد که با تبديل 1200 دستگاه تاکسي در شيراز آغاز و در سال 1362 با تبديل 1200 دستگاه ديگر تاکسي در مشهد ادامه يافت. در همان سال ها در شهرهاي مزبور جايگاه هايي نيز براي عرضه گاز طبيعي احداث گرديد. با تاسيس سازمان بهينه سازي مصرف سوخت کشور در سال 1379 در مجموعه وزارت نفت، مطالعات مقدماتي طرح گازسوز نمودن خودروها در اين سازمان انجام و به منظور دستيابي به کاهش مصرف بنزين و کاهش آلاينده هاي هوا، طرح مزبور با انعقاد قراردادهايي با خودروسازان و بخش خصوصي براي توليد و تبديل خودروهاي گازسوز از يک طرف و هم چنين ايجاد زيرساخت هاي لازم و احداث جايگاه هاي CNG از طرف ديگر، وارد مرحله اجرايي گرديد. اجراي طرح به رغم مشکلات موجود روند رو به رشدي داشته و هم اکنون با مشارکت خودروسازان و بخش خصوصي بيش از 86 هزار خودروي CNG سوز در کشور تردد دارند. مشارکت بخش خصوصي با احداث بيش از 80 کارگاه تبديل در سراسر کشور و تبديل نزديک به 71 هزار خودرو قابل توجه بوده است. زيرساخت هاي لازم براي توليد خودروهاي گازسوز کارخانه اي و خودروهاي پايه گازسوز در شرکت هاي خودروسازي نيز از پيشرفت خوبي برخوردار بوده است و اميد مي رود توليد انبوه محصولات گاز طبيعي سوز در اين شرکت ها نيز به سرعت قابل قبولي برسد.

در همين راستا تاکنون بيش از 120 جايگاه گاز طبيعي در کشور به بهره برداري رسيده است و تعداد زيادي جايگاه نيز در دست ساخت بوده يا برنامه ريزي شده است.

با تصريح تبصره 11 قانون بودجه سال 1384 کل کشور و آيين نامه اجرايي مصوب هيات وزيران در اوايل سال جاري که خودروسازان را در قبال کمک هاي دريافتي از وزارت نفت مکلف به توليد نزديک به 20 درصد محصولات خود به صورت دوگانه سوز (بنزينCNG+) يا گازسوز مي نمايد، انتظار مي رود روند افزايش خودروهاي گازسوز رشد سريعي داشته باشد. شايان ذکر است در ساير کشورهاي جهان حرکت به سمت اين خودروها رو به افزايش است، چنانچه اتحاديه اروپا سهم خودروهاي گازسوز را در سال 2020، ده درصد کل خودروهاي آن اتحاديه مصوب نموده است.

خودروهاي گازسوز با ايمني بالا

برخلاف تصور عمومي خودروهاي گاز طبيعي سوز (CNG) داراي ايمني بالايي مي باشند. به سبب مشخصه هاي ذاتي گاز طبيعي نظير سبک بودن آن نسبت به هوا، دماي بالاتر خوداشتعالي گاز طبيعي نسبت به بنزين، امکان اشتعال گاز طبيعي درصورت وجود نشتي هاي احتمالي در خودروهاي گازسوز را کاهش مي دهد.

مخازن گاز طبيعي فشرده بدون هيچ گونه فرآيند جوشکاري از لوله هاي بدون درز و با روش هاي پيشرفته صنعتي ساخته مي شوند. اين مخازن داراي استانداردهاي سختگيرانه اي بوده و آزمون هاي متعددي نظير آزمون آتش، آزمون گلوله، پرتاب از ارتفاع، خستگي و... را مي گذرانند و براي استفاده در دوره عمر مخزن که معمولا 20 سال است، ايمني کامل را دارا مي باشند.

مخازن در طول عمر خود بنا به توصيه هاي استانداردي و رويه هاي موجود به طور مرتب و در دوره هاي منظم مورد بازرسي و کنترل قرار مي گيرند تا درصورت وجود هرگونه آسيب احتمالي راهکار مناسب جهت رفع عيب يا تعويض آنها اتخاذ گردد. تجربه استفاده از گاز طبيعي فشرده در خودروها در دنيا که نزديک به 80 سال مي رسد، شاهد اين مدعاست که استفاده صحيح و رعايت الزامات استانداردي در نصب و نگهداري اين سيستم ها، موجب عدم بروز هر حادثه اي مي گردد. موارد ايجاد حادثه انفجار و آتش سوزي در اين خودروها گزارش نشده است مگر در موارد معدودي که با دستکاري سيستم از سوي مالکان اين گونه خودروها همراه بوده است. اين موضوع به نوبه خود حاکي از ايمني بالاتر خودروهاي گازسوز نسبت به خودروهاي بنزين سوز و LPG سوز مي باشد. تعبيه شيرهاي مجهز به سيستم ايمني دمايي و فشاري روي مخازن CNG اين امکان را فراهم مي آورد تا حتي در صورت قرارگيري مخزن در آتش و ايجاد فشارهاي غيرمعمول داخل مخزن، موجب تخليه گاز و جلوگيري از هرگونه انفجاري گردد. قطعات (کيت هاي) CNG نيز استانداردهاي بسيار سختگيرانه اي را گذرانده و گواهي ايمني دريافت مي کنند.

همچنين خودروهايي که در کارخانجات خودروسازي به صورت گازسوز توليد مي شوند نيز جهت اخذ مجوزهاي توليد انبوه ملزم به رعايت کليه استانداردهاي مرتبط هستند. الزامات ايمني نصب مخزن و سيستم گاز، ايمني در تصادفات، ايمني در آتش سوزي، عدم نشتي، اصلاح و تغيير برخي مشخصه هاي خودرو که تحت تاثير وزن افزوده مخزن قرار مي گيرند از جمله مواردي است که در اين خودروها رعايت مي گردد.

در کارگاه هاي تبديل نيز ابتدا نمونه اي از هر نوع خودرو تبديل و گواهينامه ايمني اخذ مي شود سپس براي تبديل ساير خودروها اقدام مي گردد.

رعايت الزامات نصب مخزن و کيت گاز روي خودرو توسط تکنسين هاي تبديل آموزش ديده در کارگاه هاي تبديل، بازرسي منظم از کارگاه ها و بازرسي دوره اي مخزن و سيستم گاز خودرو باعث مي شود که ايمني خودروهاي CNG تضمين گردد.

اشغال فضاي مفيد صندوق عقب ناشي از نصب مخازن گاز و کاهش توان در موتورهاي پايه بنزيني گازسوز مي شوند، ممکن است در بعضي موارد باعث نارضايتي مالکان خودروهاي گازسوز گردد، ولي مي توان گفت معايب مزبور براي دوره گذار بوده و با توسعه و اصلاح سيستم هاي متاثر اين معايب قابل رفع مي باشند.

جانمايي مخزن در داخل شاسي و بدنه خودرو، اصلاحات در سيستم تعليق و ترمز و طراحي موتورهاي پايه گازسوز که فقط در شرايط اضطراري با بنزين کار مي کنند باعث خواهد شد که خودروي گازسوز يک خودروي کاملا مطلوب درنظر استفاده کنندگان تلقي گردد.

گاز طبيعي- اقتصاد سوخت،

و کاهش آلاينده هاي زيست محيطي

صرفه جويي هاي اقتصادي قابل توجه ناشي از کاهش مصرف بنزين و پاک تر بودن اين خودروها نسبت به خودروهاي با سوخت هاي بنزين و ديزل از نتايج بسيار مهم و اساسي طرح گازسوزکردن خودروهاست که در شرايط کنوني يکي از راه هاي کنترل مصرف بي رويه سوخت هاي بنزين و ديزل و کاهش آلاينده هاي مضر زيست محيطي مي باشد.

مصرف روزافزون سوخت هاي فسيلي مايع (بنزين و سوخت ديزل) در خودروها و هزينه بالاي استخراج و پالايش آنها از يک طرف و پايين آوردن سهم عمده موتورهاي درون سوز در نشر آلاينده هاي مضر محيط زيست از طرف ديگر، مهمترين چالش هاي فراروي پژوهشگران صنعت خودرو در سال هاي اخير بوده است.

استفاده از گاز طبيعي به عنوان سوخت جايگزين در موتورهاي احتراق داخلي يکي از راهکارهاي موردتوجه براي پرداختن به چالش فوق مي باشد.

ذخاير عظيم گاز طبيعي در ايران، ارزان بودن آن نسبت به سوخت هاي مايع، شبکه گسترده گازرساني در کشور و مصرف بسيار بالاي سوخت هاي معمول، انتخاب اين سوخت را به عنوان سوخت جايگزين از لحاظ اقتصادي توجيه پذير مي سازد. کاهش هزينه هاي درمان و مرگ و مير ناشي از کاهش آلاينده ها در صورت استفاده از گاز طبيعي در خودروها را که بالغ بر ميليون ها دلار مي گردد را نبايد فراموش کرد.

کاهش آلاينده هاي محيط زيست به خصوص در شهرهاي بزرگ يکي ديگر از اثرات استفاده از سوخت گاز طبيعي مي باشد که نبايد ازنظر دور داشت. از آنجايي که درصد بسيار بالايي از گاز طبيعي را متان تشکيل مي دهد، هيدروکربن هاي نسوخته در موتورهاي گاز طبيعي سوز نيز عمدتا متان مي باشند که گازي بي اثر بوده و ميل به واکنش دهي بسيار پايين آن باعث کاهش واکنش هايي مي گردد که منجر به توليد مه دود فتو شيميايي (smog) در محيط مي شود. نسبت کربن به هيدروژن (H/C) در متان از هر هيدروکربن ديگري پايين تر است که موجب کاهش انتشار منواکسيدکربن (CO) (50 تا 70 درصد) گرديده و نشر دي اکسيد کربن (CO2) را به ميزان حدود 25 درصد موتور گازسوز نسبت به موتور پايه بنزيني در يک بازده يکسان موتور پايين مي آورد. لذا کاهش انتشار اين گاز گلخانه اي، در روند نزولي پديده گرم شدن زمين مي تواند موثر واقع شود. قابليت کاهش اکسيدهاي نيتروژن (NOx) بسته به طراحي موتور و مبدل شيميايي کاتاليستي به کار رفته نسبت به مشابه بنزيني آن 20 تا 50 درصد است.

دوده و آلاينده هاي ذره اي و اکسيدهاي سولفوردار در موتورهاي گازسوز قابل اغماض است. گاز طبيعي با مشخصات گاز ايران داراي نزديک به ppm 10 (قسمت در ميليون) سولفور مي باشد که ضمن کاهش اثرات تخريبي بر روي مبدل هاي کاتاليستي، انتشار ذرات سولفوردار که براي سلامتي انسان و محيط زيست مضر است کاهش مي يابد.

Bottom of Form

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

کيوان شريفي

[EN-EZEL 13,039]

سوخت رسانی گاز طبیعی فشرده یا CNG

سیستم سوخت رسانی گاز طبیعی یا CNG یکی از سیستمهایی است که در کاهش الودگی

محیط زیست تاثیر فراوانی دارد CNG هم اکنون در ایران کاربرد زیادی دارد سیستم CNG با LPG

تفاوتهایی دارد که ان را بررسی مینمایم

برای استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده نیاز به تجهیزات و قطعات زیر داریم

1- مخزن گاز طبیعی فشرده در سیستم

2 – متعلقات نصب شده بر روی مخزن در سیستم

3-رگولاتور فشار در سیستم

4- شیر خودکار در سیستم

5- شیر دستی در سیستم

6- وسیله تامین گاز در سیستم

7- تنظیم کننده جریان گاز در سیستم

8- خط لوله انعطاف پذیر سوخت در سیستم

9- خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت در سیستم

10 – پرکن در سیستم

11- شیر یک طرفه یا برگشت ناپذیر در سیستم

12 – شیر اطمینان تخلیه فشار در سیستم

13 – وسیله اطمینان تخلیه فشار در سیستم

14 – فیلتر در سیستم

15- سنسور فشار یا دما در سیستم

16- شیر کنترل جریان اضافی در سیستم

17- شیر سرویس در سیستم

18- واحد کنترل الکترونیکی در سیستم

19- محفظه گاز بندی در سیستم

20 – اتصالات در سیستم

21- شیلنگ تهویه در سیستم

بسیاری از قطعات بالا می توانند بصورت یک قطعه چند کاره به یکدیگر مونتاژ و وظیفه خاصی را بر عهده

بگیرند

مخزن گاز طبیعی فشرده (CNG)

چهار نوع مخزن نگهداری گاز طبیعی فشرده به شرح زیر وجود دارد

این مخزن تماما از فلز تهیه شده است CNG-1

لایه دخلی ای مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزینCNG-2

به صورت محیطی دور لایه داخلی فلزی (قسمت استوانه مخزن) پیچیده شده است

لایه داخلی این مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین کاملا CNG-3

دور لایه فلزی داخلی پیچیده شده است

در ساخت این مخزن از فلز استفاده نشده و تماما از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین CNG-4

می باشد

قطعات زیر بصورت ترکیبی یا مجزا بر روی مخزن گاز مایع نصب می شوند

شیر دستی این شیر بطور ثابت بر روی مخزن گاز مایع نصب شده و بصورت دستی کنترل شد

نشانگر فشار بوسیله این قطعه می توانیم از فشار گاز درون مخزن مطلع بشویم

شیر اطمینان تخلیه فشار شیری است که از بالا رفتن فشار بالا دست از مقدار طراحی شده

جلوگیری می کند

وسیله اطمینان تخلیه فشار (سوپاپ حرارتی) وسیله یکبار مصرفی است که برای جلوگیری از

ترکیدن مخزن در اثر عواملی مانند دمایا افزایش فشار به موقع عمل کرده و یکباره گاز را به بیرون تهویه

می کند

شیر خودکار مخزن این شیر بطور ثابت بر روی مخزن نصب شده و جریان گاز به سیستم سوخت

رسانی را کنترل می کند این شیر را شیر سرویس کنترل از راه دور نیز می نامند

شیر کنترل جریان اضافی این شیر در زمانی که جریان گاز از مقدار طراحی شده برای سیستم گاز

سوز خودرو فراتر رود عمل کرده و جریان گاز را متوقف می کند

محفظه گاز بندی این وسیله شامل شیلنگی بوده که گاز نشتی را به خارج خودرو تخلیه می کند

شیر یک طرفه شیری است که بصورت خودرکار تنها اجازه عبور در یک جهت را به گاز می دهد

شیر سرویس یک شیر جداسازی است که فقط در هنگام تعمیر خودرو بسته می شود

فیلتر فیلتر یا صافی وسیله ای است که ناخالصی و اجسام خارجی موجود در گاز را جدا کرده و

از ورود انها به سیستم سوخت جلوگیری می کند

اتصالات در سیستم لوله کشی خودروی گاز سوز برای اتصال لوله های گاز به قطعات و غیره

استفاده می شود

خط لوله انعطاف پذیر سوخت از این لوله برای انتقال گاز استفاده می شود

خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت از این خط لوله برای انتقال گاز استفاده می شود ولی برای

انعطاف در شرایط معمول طراحی نشده است

مخلوط کننده از این وسیله برای بدست اوردن مخلوط مناسب قابل احتراق گاز – هوا در موتور

استفاده می شود

انژکتور گاز این وسیله سوخت گاز را وارد محفظه احتراق یا مسیر ورودی سوخت موتور می کند

تنظیم کننده جریان گاز این وسیله در پایین دست رگولاتور نصب گردیده و جریان گاز به موتور را

تحت کنترل دارد

رگولاتور فشار این وسیله فشار گاز مخزن را برای استفاده در موتور در دو مرحله کاهش می دهد

پرکن این قطعه برای تزریق سوخت به مخزن بکار می رود این قطعه ممکن است بر روی گلگیر و یا

داخل محفظه موتور نصب شود در قسمت خارجی این شیر درپوشی برای جلوگیری از ورود گرد غبار و

اب وجود دارد

واحد کنترل الکترونیکی این واحدسیگنالهایی را که از سنسور های مختلف دریافت می کند با (ECU)

با اطلاعات ثبت شده در حافظه سیستم تطبیق داده و در صورت نیاز به تنظیمات جدید سیگنالهای را به

کار اندازهامی دهد بعبارتی وسیله ایست که گاز مورد نیاز موتور و سایر پارامترهای ان را کنترل نموده

و می تواند در موارد ضروری برای ایمنی بطور اتوماتیک شیر خودکار را قطع نماید

سیگنالهای ورودی (ECU)

●سیگنال فعالیت انژکتور های بنزین گاز سوز خودرو زمان پاشش انژکتورها ی بنزین را به عنوان مبنا در

نظر گرفته و از روی ان زمان پاشش انژکتور های گاز را تعیین می کند

●سیگنال دور موتور : علاوه بر سیگنال بنزین سیگنال دور موتور از اهمیت خاصی برای سیستم گاز سوز

برخوردار است این سیگنال همچنین برای تعیین روشن یا خاموش بودن خودرو به کار می رود

●دمای مایع سیستم خنک کننده : این دما برای کنترل تبدیل بنزین به گاز و تصحیح زمان پاشش انژکتور

گاز مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال دمای گاز : این دما که بر غلظت و انرژی حجمی گاز تاثیر گذار است برای تنظیم زمان پاشش

مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال فشار گاز : همزمان با کاهش فشار گاز و حجم و انرژی حجمی ان نیز کاهش می یابد ضمنا این

سیگنال اتمام گاز مسدود شدن مسیر و زمان بازگشت به بنزین را تعیین می کند

●مبدل فشار : این سنسور نشاندهنده میزان گاز موجود در مخزن می باشد همچنین میزان گاز موجود در

مخزن توسط این سنسور به نمایشگر میزان سوخت (که در کلید تعبیه شده )ارسال می گردد

سیگنالهای خروجی (ECU)

●سیگنال انژکتورها ی گاز : زمان این سیگنالها همانطور که پیش از این ذکر شد از زمان انژکتورها ی بنزین

محاسبه شده و برای فعالیت انژکتورهای گاز بکار می رود

●سیگنال شیر برقی : این سیگنال برای فعال و غیر فعال کردن شیر برقی روی رگولاتور ارسال می شود

و قطع و وصل گاز فشار قوی را بر عهده دارد

●کلید تبدیل : این کلید نوع سوخت مصرفی میزان گاز موجود در مخزن و علائم هشدار دهنده برای راننده

را نشان می دهد

●سیگنالهای عیب یابی : دستگاه یا نرم افزار عیب یاب برای برنامه ریزی ای سی یو و گاز و عیب یابی

خودرو بکار می رود

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

[EN-EZEL 13,039]

سوخت رساني گاز نفتي مايع LPG

سیستم سوخت رسانی گازی نفتی مایع

سیستم LPG یکی دیگر از سیستمهای می باشد که در کاهش الودگی تاثیر بسزایی دارد LPG و CNG

در کلیات با هم مشابه می باشند اما LPG و CNG در بعضی موارد با هم تفاوت های دارند

مخزن گاز مایع : از مخزن گاز مایع برای نگهداری گاز مصرفی خودرو استفاده می شود و با توجه به نوع

خودرو و حجم موتور ان در ابعاد و اندازهای متفاوتی طراحی و تولید می شود بر روی بدنه مخزن گاز مایع

پلاک مشخصات مخزن و نیز یک عدد فلانچ برای نصب شیر مرکب تعبیه شده است مخازن گاز مایع در

ظرفیتهای 45 و 60 و 80 و 116 لیتری موجود می باشد که معمولا به شکل استوانه یا چنبره ای ساخته

می شود

مخزن های 60 لیتری که بیشتر مورد مصرف دارند دارای وزن خالی 26 کیلو گرم بوده و وزن انها در هنگام

که پر از مایع هستند در حدود 54 کیلو گرم می باشد ساختمان انها که بشکل استوانه ای می باشد دارای

ابعاد 840 در 315 میلیمتر می باشد مخازن گاز مایع را معمولا در صندوق عقب خودرو با دو عدد پایه و دو

عدد بست کمر بندی و قلاب محکم می نمایند

● طول مخزن گاز مایع باید در حدود 20 میلیمتر کوتاهتر از فاصله بین سطوح جانبی بدنه خودرو در محل

نصب مخزن باشد

● محل نصب گاز مایع باید دارای استحکام لازم باشد روی شاسی و یا نزدیک ان از محلهای مناسب نصب

مخزن گاز مایع می باشد

●سطوح تماس مخزن با بستهای کمربندی باید بوسیله عایقهای ضربه گیر محافظت شود

● مجرای تهویه مخزن باید حداقل 150 میلیمتر از سیستم تخلیه گازهای خروجی فاصله داشته باشد

● بستهای کمربندی باید مجزا و با فاصله مناسب از هم نصب گردند

●روش نصب مخزن نباید بگونه ای باشد که باعث بوجود امدن تنش اضافی در پوسته مخزن شود

● محل نصب مخزن نباید در مجاورت مناطق با حرارت بالا و منابع تولید جرقه باشد

●اگر از مخزن گاز مایع در فضای باز مانند قسمت بار وانت بارها استفاده می شود باید از پوشش فلزی

برای محافظت از ان استفاده شود

●مخزن گاز مایع باید طوی نصب شود که محور طولی ان عمود بر محور طولی خودرو باشد

●بهتر است کف مخزن مایع با بدنه خودرو تماس نداشته باشد و در صورت لزوم می توان از صفحات

لاستیکی استفاده نمود

● اتال زمین سیستم گاز خودرو نباید در مجاورت مخزن و متعلقات ان قرار داشته باشد

●محل نصب مخزن بایستی بگونه ای باشد که از جمع شدن رطوبت و ایجاد خوردگی جلوگیری شود

●کلیه پیچها و بستهای محکم کننده مخزن بایستی در مقابل ارتعاشات خودرو مقاوم بوده و شل نشوند

● محکم کردن بیش از اندازه تسمه های مخزن منجر به خم شدن پایه های تلسکوپی می شود که باید

از این کار اجتناب کرده و در بازرسی های دوره ای از عدم وجود ان مطمئن شوی

شیر مرکبmulti valve (LPG)

این شیر بر روی گاز مایع نصب گردیده و دارای اجزا مختلفی است که هر یک دارای وظایف جداگانه ای

می باشد

شیر اطمینان safety valve1

در صورتی که فشار داخل مخزن از 25 بار فراتر رود این شیر عمل کرده و گاز را با جریان مناسبی به

بیرون هدایت می کند

2شیر یک طرفه

در هنگام سوخت گیری گاز مایع این شیر اجازه ورود گاز را به داخل مخزن داده و از خروج گاز از داخل

مخزن به بیرون جلوگیری می کند این کار بوسیله یک ساچمه و فنر انجام می شود هنگامی که لوله پرکن

جایگاه سوخت گیری را وارد مجرای سوخت گیری خودروی خود می نماییم فشار گاز ورودی بر نیروی فنر

پشت ساچمه غلبه کرده و گاز وارد مخزن می شود و پس از خروج لوله پرکن فشار فنر ساچمه را به جلو

رانده و راه خروج گاز بسته می شود

3- شیر دستی قطع جریان گاز

دو عدد شیر دستی جهت باز و بسته کردن مسیر ورودی و خروجی گاز در نظر گرفته شده است که در

مواقع ضروری مانند عملیات تعمیر یا تست دوره ای می توان انها را بصورت دستی باز وبسته کرد

شیر قطع جریان ناگهانی excess flow valve 4 -

در مواردی که جریان گاز مایع خروجی از مخزن بطور ناگهانی افزایش یابد این شیر مسیر خروج گاز از

مخزن را می بندد این عمل در تصادفات ناحیه عقب خودرو که محل نگهداری مخزن گاز مایع می باشد از

خروج گاز مخزن جلوگیری می کند و ایمنی را افزایش می دهد این شیر تا زمانی که فشار دو طرف ان به

حد معینی رسد همچنان بسته می ماند به همین دلیل به هنگام عمل کردن ان یک جریان ضعیف گاز

خروجی شیر مرکب وجود دارد که برای ایجاد تعادل فشار دو طرف شیر طراحی شده است

5شیر خروجی گاز مخزن

این شیر در مسیر خروجی گاز مخزن قرار گرفته و بوسیله ان گاز مایع از مخزن خارج می شود

شناور float 6-

این شناور که دارای یک استوانه از جنس فوم و یک بازوی فلزی است درون مخزن گاز مایع قرار گرفته

است و همراه با افزایش یا کاهش سطح گاز درون مخزن حرکت نموده و بوسیله یک اهن ربای دائمی که

بر روی ان تعبیه شده است عقربه نشاند هنده سطح میزان گاز درون مخزن را حرکت می دهد

7شیر قطع جریان 80 درصد

بدلایل ایمنی هرگز نباید بیشتر از 80 درصد حجم مخزن را پر کرده به همین دلیل تجهیزاتی را قرار داده اند

که پس از پر شدن 80 درصد حجم مخزن بطور خودکار مسیر گاز مایع به درون مخزن را ببندد

عقربه نشاندهنده سطح گاز درون مخزن level pointer 8-

این عقربه از طریق اهنربای شناور حرکت کرده و میزان گاز درون مخزن را نشان می دهد

سنسور سطح گاز درون مخزن level gauge sensor 9-

در این مدار با حرکت عقربه نشاندهنده سطح گاز میان دو سنسور سیگنالی به مدار کلید انتخاب سوخت

ارسال می شود که با روشن و خاموش کردن پنج دیود نوری سطح گاز درون مخزن را به اطلاع راننده

می رساند

در پوش شیر مرکب یا محفظه ضد گاز gas-tight cover (LPG)

این درپوش از جنس پلاستیک بوده و محفظه شیر مرکب را گاز بندی می نماید تا در صورت بروز نشتی

احتمالی مانع خروج گاز از شیر مرکب شود این درپوش دارای دو مجراع گردش هوا می باشد که بوسیله

لوله خرطومی به دو عدد چپقی پلاستیکی متصل است این چپقی ها در سورخهایی که کف صندوق عقب

خودرو ایجاد می شود نصب گردیده و از طریق گردش هوا به درون خرطومی و درپوش شیر مرکب امکان

تهویه هوا تخلیه هرگونه نشتی احتمالی گاز را بوجود می اورد

رگولاتور یا فشار شکن یا تبخیر کننده (LPG)

رگولاتور وظیفه دارد گاز درون مخزن را برای استفاده در موتور از حالت مایع به گاز تبدیل کرده و فشار ان

را تا حد فشار اتمسفر کاهش دهد . رگولاتور در مسیر گاز خروجی مخزن گاز مایع پس از شیر برقی قرار

گرفته است شیر برقی گاز بین مسیر خروج گاز از مخزن و رگلاتور قرارگرفته و در حالت عادی بسته است

و راه ورود گاز به رگولاتور را می بندد در حالتی که راننده کلید انتخاب را در وضعیت استفاده از گاز مایع

قرار دهد این شیر برقی فعال شده و مسیر گاز بدون رگولاتور را باز می کند درون این شیر برقی یک فیلتر

کاغذی وود دارد که از ورود ناخالصی ها بدرون رگولاتور جلوگیری می کند

1ورودی گاز مایع -

از این دریچه برنجی گاز مایع وارد اتاقک اول رگولاتور می شود

اطاقک مرحله اول frist stage room 2-

در این اتاقک یک دیافراگم و شیطانک و شیطانک متصل به ان وجود دارد که توسط یک فنر فشار گاز

ورودی به این اتاقک به میزان مناسبی کاهش یافته و تبخیر می شود در تبخیر کننده های 100 کیلو وات

فشار خروجی در حدود 0.7 تا 0.8 واحد فشار بار می باشد

3شیر برقی رگولاتور

این شیر برقی در مسیر بین اتاقک مرحله اول و دوم قرار گرفته است به عبارت دیگر به هنگامی که شیر

برقی گاز بسته یا باز است این شیر نیز بسته یا باز می باشد این شیر برقی جهت افزایش ضریب ایمنی

سیستم گاز سوز بکار برده شده است و از ورود ناخواسته گاز به موتور جلوگیری می نماید

اتاقک مرحله دوم SECOND STAGE ROOM - 4

گاز مایع پس از تبخیر شدن و کاهش فشار در مرحله اول از طریق شیر برقی رگولاتور وارد اتاقک مرحله

دوم می شود فضا و دیافراگم این اتاقک از اتاقک مرحله اول بزرگتر بوده و فشار گاز داخل ان در حدود

فشار اتمسفر می باشد متناسب با مکش ایجاد شده توسط موتور دیافراگم مرحله دوم مجرای ورودی گاز

به این اتاقک را توسط شیطانک متصل به دیافراگم باز و بسته نموده و گاز نیاز موتور را فراهم می کند

اتاقک گردش اب گرم hot water room 5-

برای تبخیر شدن گاز مایع در اتاقک مرحله اول از گرمای اب خنک کننده موتور استفاده می شود اب گرم از

طریق دو عدد شیلنگ و چپقی به اتاقک گردش اب گرم و رگولاتور وارد و خارج شده و گرمای مورد نیاز

برای تبخیر شدن گاز را از طریق تبادل حرارتی با اتاقک مرحله اول فراهم می کند

پیچ تنظیم دور ارام IDLE ADJUSTMENT 6-

توسط این پیچ میزان گاز مورد نیاز موتور در حالت دور ارام تنظیم می شود

7پیچ تنظیم حالت شتاب گیری خودرو

سرعت حرکت دیافراگم اتاقک مرحله دوم باید متناسب با فشردن پدال گاز و مکش موتور به همین منظور

بر روی شیطانک مرحله دوم یک فنر تعبیه شده است که بوسیله پیچ النی سرعت حرکت دیافراگم مرحله

دوم قابل تنظیم خواهد بود

8خروجی گاز مایع

از این دریچه برنجی گاز مایع برای مصرف در وتور از رگولاتور خارج می شود

شیر برقی بنزین (LPG)

این شیر در مسیر لوله بنزین بین پمپ بنزین و کاربراتور خودرو قرار گرفت و در حالت عادی بسته است و

زمانی این مسیر را باز می کند که راننده کلید انتخاب سوخت را در وضعیت بنزین قرار دهد

زیرا این شیر برقی یک شیر دستی بنام شیر یکسره بای پس وجود دارد که در موارد ضروری مانند

مواقعی که امکان فعال کردن هیچیک از شیرهای برقی گاز و بنزین توسط کلید انتخاب سوخت وجود

نداشته باشد مسیر بنزین با بستن این شیر یکسره باز خواهد شد

مخلوط کننده یا میکسر (LPG)

وظیفه میکسر مخلوط کردن نسبت مناسبی از هوا و گاز برای مصرف در وموتور می باشد این قطعه بر

روی کاربراتور نصب می شود و بر حسب شکل دهانه کاربراتور و نوع عملکرد میکسر و حجم موتور در

انواع مختلف طراحی می شود

پیچ حداکثر جریان (LPG)

توسط این پیچ حداکثر جریان گاز مورد نیاز در دورهای بالا پیش از ورود به میکسر تنظیم می شود

پر کن refueling point(LPG)

پر کن وسیله ایست که از طریق اتصال تلمبه گاز به ان گاز مایع به درون مخزن جریان یافته و عمل

سوختگیری انجام می شود این وسیله یک شیر یک طرفه بوده و تنها امکان ورود گاز به داخل مخزن را

می دهد

کلید انتخاب سوخت change – over switch (LPG)

توسط این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را از گاز به سوخت دوم خودرو یا بلعکس تغییر و از

میزان گاز موجود در مخزن اطلاع یافت این کلید دارای یک مدار الکترونیکی بوده و از بخشهای زیر تشکیل

گردیده است

1کلید انتخاب سوخت

با استفاده از این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را انتخاب کرد این کلید با فرمان دادن به شیر

برقی گاز شیر برقی بنزین و شیر برقی رگولاتور انها را متناسب با سوخت انتخابی مورد نظر راننده باز و

بسته می نماید

به هنگام تغییر سوخت از گاز به بنزین و یا بلعکس فرمانهای ارسالی به شیر برقی متفاوت می باشد

بدین ترتیب که فرض می کنیم خودرو در حال استفاده از سوخت گاز است و می خواهیم از سوخت بنزین

استفاده نماییم در این حالت چنانچه مستقیماشیر برقی گاز را ببندیم و شیر برقی بنزین را باز کنیم خودرو

خاموش خواهد شد زیرا پیاله بنزین کاربراتور خالی از سوخت بوده و برای پر شدن ان نیاز به زمان کوتا

می باشد لذا در این حالت کلید انتخاب سوخت چند لحظه هر دو شیر گاز و بنزین را فعال کرده و سپس

بطور خودکار شیر برقی گاز را می بندد با این نوع تغییر سوخت از خاموش شدن خودرو جلوگیری خواهد

شد اگر بخواهیم سوخت مصرفی را از بنزین به گاز تغییر دهیم در این حالت چنانچه مستقیما شیر برقی

بنزین را ببندیم و شیر گاز را باز کنیم موتور به حالت لرزش می افتد (خفه کردن موتور ) زیرا خودرو از

سوخت بنزین استفاده می کرده و به همین دلیل پیاله کاربراتور مقداری بنزین خواهد داشت که پس از

فعال شدن شیر برقی گاز در واقع موتور از هر دو سوخت بنزین و گاز استفاده خواهد کرد لذا موتور خفه

کرده و خاموش خواهد شد

برای جلوگیری از این مشکل باید اجازه دهیم سوخت درون پیاله کاربراتور کاملا خالی شده و سپس از

سوخت گاز استفاده کنیم بنابراین به هنگام تغییر سوخت از بنزین به گاز کلید انتخاب سوخت فرمان بسته

شدن هر دو شیر برقی بنزین و گاز را می دهد و تا که بنزین کاربراتور مصرف شود این حالت ادامه

خواهد داشت پس از ان شرایط جهت استفاده موتور از سوخت گاز فراهم می شود

نشانگر سطح گاز مخزن level indicator 2-

این نشانگر تعدادی دیود نوری سبز و قرمز دارد که هر یک از چراغهای سبز رنگ نشان دهنده سطح

معینی از گاز درون مخزن می باشد چراغ قرمز رنگ تنها زمانی روشن می شود که گاز درون مخزن رو به

اتمام باشد به هنگام پر بودن مخزن تمام چراغهای سبز رنگ روشن شده و هر بار که حجم گاز به نسبت

معینی کاهش می یابد یکی از چراغهای سبز رنگ خاموش می شود

3مدار ساسات -

زمانی که خودرو از سوخت گاز مایع استفاده می کند و با باز کردن کلید استارت خودرو شیر برقی گاز

بطور خودکار باز می شود و برای چند ثانیه گاز بدون میکسر و کاربراتور جریان می یابد و سپس مدار

فرمان الکتریکی بستن گاز را ادامه داده و شیر برقی گار را غیر فعال می کند بدین ترتیب پیش از استارت

زدن مقداری گاز جهت روشن شدن اولیه موتور فراهم می شود

4مدار قطع گاز

در حالتی که موتور با سوخت گاز کار می کند ممکن است به هر دلیل خودرو خاموش شود و بدلیل انکه

کلید مصرف سوخت باز است برق داخل سیستم شده و باز بودن شیر برقی گاز می تواند موجب نشت

گاز در محوطه موتور و بروز حادثه شود به همین دلیل در مدار الکترونیکی کلید سوخت یک مدار حفاظتی

طراحی شده است که به محض خاموش شدن موتور شیر برقی گاز را غیر فعال نموده و مسیر جریان گاز

را می بندد

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

[EN-EZEL 13,039]

توزيع كننده

توزیع کننده ، وسيلة انتقال سوخت از ايستگاه به خودرو مي باشد. توزيع كننده ها داراي سيستم كنترلي مي باشند و با استفاده از آنها مي توان ميزان سوخت تزريقي را اندازه گيري نمود. همچنين داراي امكاناتي مي باشند كه در هنگام پر شدن مخزن خودرو و رسيدن به فشار مورد نظر، تزريق سوخت قطع خواهدشد و از سرريز سوخت جلوگيري مي كنند.

تجهيزات و تكنيك به كار رفته در توزيع كننده بسته به نوع سوخت گيري كُند يا تند، با يكديگر متفاوت است. يك ايستگاه ممكن است از چندين نوع توزيع كننده با توجه به نوع خودروهاي سوخت گيري كننده، تشكيل شده باشد. شكل 19 نمايي ساده از عملكرد يك توزيع كننده را نشان مي دهد.

شکل 19 - توزيع كننده

فشار سوخت دهي

مخازن خودروهاي گازسوز اوليه احتياج به فشار psig2400 در دماي F ◦ 70 داشتند. در همان زمان ايستگاه ها و دستگاه هاي توزيع كننده بر اساس فشار psig2400 طراحي مي شدند. بعدها بيشتر تجهيزات مانند مخازن و تجهيزات سوخت رساني خودرو و ايستگاه ها و توزيع كننده ها بر اساس فشار طراحي psig3000 و در نهایت psig3600 بنا شدند. براي فشار سوخت گيري psig3600 ، كمپرسوري با فشار خروجي در حدود psig 5000-4500 پيشنهاد مي گردد. بالا بردن فشار سوخت دهي تا حد psig5000 ، به علت محدوديت هاي موجود در كمپرسور، لوله كشي، شيرها وغيره بسيار مشكل و گران خواهدبود.

جبران دما

معمولاً ظرفيت مخزن نصب شده در خودرو را براساس فشار و دماي مشخص تعيين مي كنند. معمول ترين ظرفيت مخازن خودروها ، psig2400 در دماي F ◦ 70 یا psig3000 در F ◦ 70 و psig3600 در دماي F ◦ 70 می باشد .

براي حجم ثابتي از گاز، فشار و دماي آن به طور مستقيم به هم وابسته اند. به اين معني كه با افزايش دما، فشار نيز افزايش خواهد يافت. به طور مثال اگر مخزن يك خودرو، به هنگام صبح تا فشار psig3000 در دمايي F ◦ 70 پرشده باشد و در اثر پارك بودن در هواي داغ يك روز تابستاني دماي مخزن و گاز درون آن به F ◦ 100 برسد، فشار مخزن به psig3400 خواهد رسيد (شكل 20 ). اين نكته بايد در طراحي مخازن در نظر گرفته شود. به عنوان نمونه در طراحي سيلندرهاي DOT با ظرفيت نامي psig3000 ، فشار طراحي psig3750 در نظر گرفته خواهدشد.

شکل 20 - افزايش فشار مخزن در اثر افزايش دماي محيط

محدوديت هاي عملي

در ابتداي امر سهل و آسان به نظر مي آيد كه بتوانيم دقيقاً در فشار و دماي طراحي، سوخت رساني به مخزن خودرو را انجام دهيم. ولي حقيقت اين است كه دماي گاز درون مخزن در هنگام سوخت گيري، افزايش خواهديافت. بنابراين دماي گاز از دماي طراحي بالاتر خواهد رفت. اين افزايش دماي حاصل از فشرده سازي به آساني از بين نخواهدرفت. به طور مثال ممكن است سيلندر در فشار psig3000 پر شود و دماي گاز به حدود F ◦ 100 برسد. بنابراين بعد از خنك شدن گاز و رسيدن به دماي محيط F ◦ 100 ، فشار آن از مقدار psig3000 افت خواهد نمود. يك راه حل آشكار اين است كه دماي گاز درون مخزن را در حين سوخت گيري، مرتباً اندازه گيري نماييم. اين روش به علت محدوديت هاي عملي قابل كاربرد نيست، هر چند كه در حال حاضر تيم هايي به منظور پياده كردن اين روش در حال تحقيق مي باشند.

 

اجزاي توزيع كننده

جريان سنج

جريان سنج ، مقدار گاز وارد شده به مخزن خودرو را مشخص مي نمايد. معمول ترين نوع جريان سنجي كه در ايستگاه هاي سوخت رساني ايالات متحده به كار مي رود، جريان سنجي است ه با شتاب كوريوليس كار مي كند. اخيراً نيز جريان سنج هايي به وجود آمده اند كه با استفاده از سرعت صوتي گاز در يك گلوگاه ونتوري، ميزان جرم گاز را مشخص مي نمايند. تا هنگامي كه اين گلوگاه در سرعت صوت باقي بماند اندازه گيري جرم جريان بسيار آسان خواهد بود. از آنجايي كه اختلاف فشار مخزن خودرو و ايستگاه همواره در حد قابل قبولي مي باشد، مي توان براحتي از چنين گلوگاهي براي اندازه گيري جرم جريان استفاده نمود.

سنجش با استفاده از ميزان كيلوگرم گاز مصرفي بسيار دقيق و مناسب تر خواهد بود. ولي متأسفانه سنجش به وسيلة جرم گاز مصرفي باعث خواهد شد كه مصرف كننده تصور نمايد كه قيمت گاز از قيمت سوخت مايع معادل بالاتر مي باشد، چرا كه مثلاً يك كيلوگرم از گاز 50% بيشتر از يك ليتر گازوئيل انرژي دارد. به همين دليل تمايل بيشتر به سمت اندازه گيري سوخت براساس انرژي معادل (به طور مثال معادل ليتر گازوئيل مصرفي) مي باشد كه اين كار سبب خواهد شد مصرف كننده متوجة صرفة اقتصادي حاصل از مصرف CNG باشد.

اطلاعات دقيق در مورد اندازه گيري و توزين را مي توان از مرجع NIST ايالات متحده به دست آورد. يك استاندارد پذيرفته شده در مورد تبديل بين گازوئيل و CNG ، ليتر گازوئيل معادل يا گالن گازوئيل معادل مي باشد كه توسط مؤسسة ملي استاندارد ايالات متحده به صورت زير آورده شده است:

1 GLE= 0.678 kg of natural gas

1 GGE= 5.660 lb of natural gas

البته بايد در نظر داشت كه تغييرات كوچكي در ميزان انرژي موجود در گاز، از يك منطقه به منطقة ديگر وجود خواهد داشت. ولي در صورت استفاده از اندازه گيري جرم، اين ميزان تغييرات 50 % كمتر از حالتي است كه با اندازه گيري، بر اساس حجم كار نماييم. ولي در هر حال بايد گفت كه وسايل اندازه گيري جرم، بسيار گران بوده و احتياج به تكنولوژي پيشرفته دارند.

در نصب جريان سنج به يك توزيع كننده، بايد دقت نمود كه محل نصب تا حد امكان به خودرو نزديك باشد. هر چه جريان سنج از متصل كنندة انتهايي خودرو دورتر نصب گردد، در پايان زمان سوخت گيري، در هنگامي كه شلنگ تزريق از اتصال به خودرو برداشته شود، مقدار گاز باقي مانده در قسمت بين جريان سنج و انتهاي شلنگ بيشتر خواهدبود. در حالتي كه خودروهاي سوخت گيري كننده، فشار نهايي برابر داشته باشند در اندازه گيري مقدار گاز خطايي نخواهيم داشت. ولي از آنجايي كه فشار نهايي خودرو هاي مختلف ممكن است با هم متفاوت باشد اين مقدار گاز باقيمانده باعث خطا در اندازه گيري خواهدبود. براي كمينه كردن اين خطا بايد جريان سنج را هر چه نزديك تر به قسمت انتهايي شلنگ نصب نمود يا اين كه اندازة لوله هاي انتهايي را كمترين مقدار ممكن انتخاب نمود.

حسگرهاي فشار

حسگرهاي فشار روي لوله هاي توزيع كننده نصب مي گردند تا از فشار درون مخزن مطلع گرديم. حسگرهاي فشار نيز بايد تا حد امكان نزديك به خودرو، در توزيع كننده نصب گردند. معمولاً به علت سرعت بالاي گاز در داخل لوله هاي توزيع كننده و ديگر محدوديت ها، حسگرها نمي توانند فشار دقيق مخزن خودرو را ثبت نمايند.

صفحه نمايش

اين صفحه ميزان گاز انتقال يافته به مخزن خودرو را به اپراتور نشان مي دهد. همچنين ممكن است قيمت كل و قيمت هر واحد سوخت را نيز نمايش دهد. ميزان گاز منتقل شده مي تواند بر اساس جرم(پوند يا كيلوگرم) ، حجم (scf) ، ظرفيت گرمايي و يا ميزان گالن گازوئيل يا بنزين معادل، اندازه گيري شود. شكل 21 صفحه نمايش يك توزيع كننده را نشان مي دهد.

شکل 21 - صفحه نمايش توزيع كننده

اتصالات قطع كننده

براساس استاندارد NFPA-52 بايد تجهيزات لازم به منظور قطع گاز رساني، هنگام دور شدن خودرو از ايستگاه را فراهم نمود. به اين تجهيزات، اتصالات قطع كننده گويند. مجموعة اتصالات قطع كننده شامل يك سه پايه، يك ضامن قفل كننده و يك وسيلة انفصال مي باشد. بدين طريق مي توان با اعمال نيرو توسط اپراتور، قسمت نر و مادگي را از يكديگر جدا كرده و به اين ترتيب دريچة مخزن خودرو و ايستگاه بسته خواهد شد. در حالتي كه ميزان گاز انتقالي از طريق لولة بزرگ تر انجام گيرد، اندازة اتصالات قطع كننده نيز بزرگ تر شده و نيروي مورد نياز براي به عقب كشيدن ضامن قفل كننده بيشتر خواهدشد.

شلنگ

شلنگ ایستگاههای CNG انعطاف پذيرند و معمولاً از فولاد ضد زنگ و از مواد بافتني مصنوعي به انضمام پلاستيك فلوئوري ساخته مي شود. معمولاً شلنگ تزريق ب هعنوان يك وسيلة از پيش ساخته شده تهيه مي گردد. جنس شلنگ را معمولاً طوري انتخاب م ينمايند كه هادي الكتريسيته ساكن باشد تا از تجمع الكتريسيته ساكن و احتمال جرقه زدن آن جلوگيري گردد. شلنگ را بايد در حد ايمني تجهيزات مربوط به كمپرسور و سيلندرها و حتي بالا تر از آنها طراحي نمود. معمولاً آنها را به طور هيدرواستاتيكي تا 5/1 برابر فشار پيشنهادي سازنده تست مي كنند و بعد برچسب " استفاده براي CNG " بر آن نصب مي گردد.

مقاومت الكتريكي شلنگ ايستگاه هاي سوخت رساني را مي توان در دو استاندارد زير پيدا نمود:

1) The New Zealand Refueling Station Standard (NZS 5425:Part 1,9994)

2) The Draft ANSI /CGA Standard for Hoses and Fuel Dispensers(ANSI-4.2/CGA-12.52)

نازل سوخت رساني

نازل سوخت رساني يك اتصال ايمن را به مخزن خودروي در حال سوخت گيري، فراهم مي كند. نازل ها معمولاً از مواد مقاوم در مقابل خوردگي ساخته مي شوند و به وسيلة برنج و آهن ضد زنگ، سخت كاري مي شوند. نازل ها معمولاً بر طبق استاندارد NSI ، NGV1 طراحي مي شوند. اين استاندارد شامل طراحي نازل مربوط به انواع ايستگاه هاي سريع و كند، با مخازني به ظرفيت psig 3600 ، 3000 و 2400 مي باشد. معمولاً به منظور جلوگيري از ورود ذرات خارجي به مخزن خودرو، از يك فيلتر در نازل ها استفاده مي شود.

شير و تنظيم كننده ها

تجهيزات ديگري علاوه بر تجهيزات ذكر شده، شامل انواع شير، تنظيم كننده و فيلتر، وجود دارد. طراحي و انتخاب اين وسايل به نوع توزيع كننده و نوع ايستگاه بستگي خواهد داشت. شكل 22 توزيع كننده، كمپرسور و مخازن يك ايستگاه را در كنار يكديگر نشان مي دهد.

شکل 22 - نمايي از يك ايستگاه سوخت رساني CNG

 

منبع :

ingva.ir

[EN-EZEL 13,039]

خشك كن

هدف از به كار گيري خشك كن در ايستگاه سوخت رساني ، كاهش بخار آب موجود در گاز ايستگاه و رساندن آن به سطح قابل قبول مي باشد. ميزان بخار موجود بايد درحدي باشد كه نه تنها در عملكرد خودرو ايجاد مشكل ننمايد، بلكه در سيلندر خودرو، مخازن ايستگاه، لوله كشي ها و ديگر تجهيزات موجود در ايستگاه نيز از لحاظ خوردگي مشكلي ايجاد نكند.

خشك كن ها مي توانند در قسمت كم فشار يا در قسمت پرفشار كمپرسور نصب گردند. بيشتر خشك كن ها به منظور جذب بخار آب از يك غربال مولكولي استفاده مي نمايند. شكل 14 يك نمونه خشك كن قابل كاربرد در ايستگاه CNG را نشان مي دهد.

شکل 14- خشك كن

كيفيت CNG

مشخصات لازم براي كيفيت مناسب CNG با درنظر گرفتن عملكرد مناسب خودرو، خوردگي در انواع تجهيزات آن و تجهيزات ايستگاه، در سه استاندارد آمده است. بر طبق هريك از سه استاندارد مقدار بخار آب موجود در CNG بايد درحد محدود و قابل قبولي باشد. ميزان مجاز بخار آب مربوط به هريك از استانداردها در ادامه آورده شده است:

استاندارد CARB Specification : ميزان بخار آب در CNG بايد به اندازه اي باشد كه نقطة شبنم آن حداقل F ◦ 10 پايين تر از 99 % دماي طراحي زمستان ASHRAE باشد.

استاندارد 1616J SAE : ميزان بخار آب در CNG بايد به اندازه اي باشد كه نقطة شبنم آن حداقل F ◦ 10 پايين تر از كمترين دماي خشك ماهانه ايستگاه باشد.

استاندارد NFPA52 : ميزان بخار آب بايد كمتر از 7 پوند در هر ميليون مترمكعب گاز باشد.

دماي نقطة شبنم

دماي نقطة شبنم يك گاز دمايي است كه در آن دما بخار موجود در يك حجم معين و فشار معلوم شروع به تقطير مي كند. اگر دماي گاز بالاتر از دماي نقطة شبنم باشد، گاز حالت مافوق گرم داشته و ميزان بخار آن از حالت نقطة شبنم كمتر مي باشد. در نقطة شبنم، گاز بيشترين مقدار بخار آب را در خود دارد و پايين تر از نقطة شبنم بخار موجود شروع به تقطير مي كند.

دماي نقطة شبنم با افزايش فشار زياد مي شود. يعني در مكان هاي پرفشار بعد از كمپرسور و در تجهيزات خودرو براحتي ممكن است به دماي نقطة شبنم برسيم و شاهد تشكيل قطرات آب باشيم

به عنوان مثال اگر يك گاز CNG با ميزان بخار آب 7 پوند در ميليون متر مكعب گاز را درنظر بگيريم، در فشار psig 3600، دماي نقطة شبنم F ◦ 52 خواهدبود. به اين معني كه اگر گاز در اين فشار به دماي F ◦ 52 برسد، بخارهاي آب در مخازن خودرو، ايستگاه و لوله كشي ها تشكيل مي شود. بخار آب مي تواند در اثر هواي سرد زمستان يا بر اثر انبساط در مجاري باريك سوخت رساني، منجمد شود و به اين ترتيب موجب انسداد لوله ها گردد. علاوه بر اين قطرات آب تشكيل شده در گاز مي تواند با CO2 و H2S موجود، تركيب شده و اسيدهاي گوگرد و كربنيك را تشكيل دهند. وجود اين اسيدها در گاز مي تواند بشدت خوردگي در انواع تجهيزات را فزوني بخشد.

معيارهاي طراحي

به منظور حذف پتانسيل تشكيل قطرات آب در CNG و جلوگيري از مشكلات متعاقب آن، گاز بايد تا اندازه اي خشك گردد كه در مخازن (محل بيشترين فشار)، نقطة شبنم F ◦ 10 پايين تر از كمترين دماي ممكن محيط باشد. به طور مثال اگر ايستگاه در مكاني بنا شده كه در زمستان دماي آن تا حد صفردرجة فارنهايت برسد، دستگاه خشك كن بايستي گاز CNG را تا حدي خشك نمايد كه در مكان هايي با بيشترين فشار دماي نقطة شبنم كمتر از F ◦ 10 باشد .

انواع روش هاي نم گيري

سه روش عمده و متداول به منظور خشك نمودن گاز طبيعي و CNG در دستگاه هاي خشك كن به كار گرفته مي شود:

خشك كن هاي سرمايشي : كمترين نقطة شبنم CNG درصورت استفاده از اين نوع خشك كن F ◦ 35 خواهد بود. بنابراين فقط در مناطقي قابل كاربرد است كه حداقل دماي آن در طول سال كمتر از F ◦ 45 نباشد.

خشك كن هاي جاذب : كه بر اساس جذب آب موجود در CNG عمل كرده و تا حد معيني مي توان نقطة شبنم گاز را كاهش داد. در اين حالت بايد توجه شود كه مواد جاذب به كار رفته در اين نوع بسيار خورنده و خطرناك مي باشند.

خشك كن هاي نم گير : معمول ترين نوع خشك كن در ايستگاه هاي CNG مي باشند. در اين نوع، ميزان رطوبت موجود در گاز CNG توسط غربال مولكولي و مواد خشك كننده، كاهش مي يابد. غربال مولكولي(در ابعاد آنگسترومي) بخار آب را در شبكه متخلخل خود گرفتار مي كند و سپس از اشباع شدن توسط گرما، آب جذب شده را به بيرون دفع مي نمايد. به وسيلة اين نوع از خشك كن ها مي توان تا نقطة شبنم F ◦ 150- نيز رسيد.

محل نصب خشك كن

دستگاه هاي خشك كن مي توانند در قسمت كم فشار (ورودي) يا پرفشار (خروجي) كمپرسور نصب گردند. اگر دستگاه خشك كن را در قسمت پرفشار (خروجي) كمپرسور نصب نماييم مادة خشك كننده در معرض فشار بسيار عظيم و همچنين نوسانات دبي جريان قرار خواهد گرفت كه ممكن است موجب تخريب غربال مولكولي گردد. علاوه بر اين، نوسانات مي توانند بر عملكرد مادة خشك كن و درنتيجه دماي شبنم نهايي تأثير بگذارد. بنابراين توصيه مي شود دستگاه هاي خشك كن در قسمت كم فشار(ورودي) كمپرسور نصب گردند.

انواع خشك كن ها

به طوركلي در ايستگاه هاي CNG از دو نوع خشك كن استفاده مي شود. يكي دستگاه هاي خشك كن PSA كه بر اساس تغييرات فشار كار مي كنند و ديگري دستگاه هاي خشك كن TSA مي باشند كه بر اساس تغييرات دمايي كار مي كنند. در هر دو نوع، از يك مادة جاذب مانند غربال مولكولي جهت جذب بخار آب از جريان گاز استفاده مي شود. مهمترين تفاوت بين دو روش را مي توان در نحوة دوباره فعال سازي يا خشك كردن، ماده جاذب دانست.

دستگاه خشك كن PSA

به طوركلي دستگاه هاي خشك كن PSA به منظور غني سازي يا تخليص مادة خاص در CNG به كار برده مي شوند. در كاربرد خاص مي توان از آن به عنوان خشك كن نيز استفاده نمود. در اين حالت گاز اشباع شده در فشار كم را مي توان به اتمسفر تخليه نمود يا اين كه آن را سوزاند. استفاده از سيستم PSA داراي قيمت پاييني مي باشد ولي از معايب آن مي توان به از دست دادن مقداري گاز و افزايش بار كمپرسور اشاره نمود. شكل 15 جدا شدن مادة A را در فشار پايين نشان مي دهد.

شکل 15 - خشك كن نوع PSA

دستگاه خشك كن TSA

در اين سيستم از يك گرم كن به عنوان بازيابندة غربال مولكولي استفاده مي شود. شكل 16 مدار عملكرد خشك كن نوع TSA را نشان مي دهد. اين سيستم معمولاً داراي دو نوع تك برجي (گرم كن خارجي) و دوبرجي مي باشد. سيستم از نوع TSA دو برجي مي تواند در قسمت خروجي كمپرسور نصب گردد.

شکل 16 - مدار كاركرد خشك كن نوع TSA

خشک کن نوع TSA تک برجی:

سيستم خشك كن TSA تك برجي ، داراي گرم كن خارجي بوده و هر 1 تا 6 ماه، يك بار احتياج به بازيابي دارد. در برخي اوقات يك بازيابندة متحرك مورد استفاده قرار مي گيرد.سيستم تك برجي داراي امتيازاتي نظير قيمت پايين، قابليت اطمينان بالا، هزينة تعميراتي كم (جدا از هزينة بازيابي) است و بعلاوه تمام امتيارات سيستم دو برجي را نيز دارا مي باشد. شكل 17 دو نمونه خشك كن TSA تك برجي را نشان مي دهد.

شکل 17 - دو نمونه از خشك كن نوع TSA تک برجی

اين سيستم داراي معايبي نظير هزينة بالاي بازيابي و كمبود نيروي متخصص بازياب در منطقة مشخص، مي باشد. همچنين مسائل جوي و شرايط آب وهوايي نيز بايد مساعد بازيابي باشند.

خشك كن نوع TSA دو برجی:

سيستم هاي خشك كن TSA دوبرجي داراي چندين نوع طراحي مي باشند: گرمايش داخلي با پاك كنندة داخلي يا خارجي و سيستم بازيابي حلقه بسته. در طراحي مناسب و درست سيستم خشك كن TSA دو برجي، مي توان بدون آن كه به سيكل بازيابي نياز داشته باشيم ماد ة جاذب و خشك كن را در حدود 2 تا 3 سال به طور ممتد به كار گرفت. چرخة كاري بلند مدت اين سيستم مي تواند هزينه هاي تعميراتي را بشدت كاهش دهد. همچنين در اين سيستم مادة خشك كن بازدهي بيشتري خواهد داشت و براي مدت طولاني تري مي تواند به كار گرفته شود. شكل 18 نمونه هايي از خشك كن TSA دو برجي را نشان مي دهد.

شکل 18 - خشك كن نوع TSA دو برجی

پيشنهادات

در دبي كم جريان (كمتر از scfm150) ، در حالتي كه رطوبت گاز كمتر از 14 پوند در هر ميليون متر مكعب گاز باشد، استفاده از دستگاه هاي خشك كن TSA تك برجي از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه تر مي باشد. در اين حالت حتماً بايد دقت نمود كه امكانات مربوط به سرويس دهي بازيابي و همچنين شرايط جوي مناسب براي آن فراهم باشد. به خصوص در حالتي كه در يك منطقة خاص تعداد ايستگاه ها زياد باشند استفاده از اين نوع خشك كن ها توصيه مي شود.

در شرايطي غير از شرايط فوق بهتر است كه از سيستم TSA دوبرجي استفاده نمود. در اين سيستم، هزينة اولية مربوط به پاك كنندة خارجي، از پاك كننده هاي داخلي كمتر مي باشد و هر دو نوع، از سيستم حلقه بسته 68 هزينة اولية كمتري دارند. ولي در حالتي كه در كل استفاده از پاك كننده ها بهينه نباشد، بهتر است از سيستم حلقه بسته استفاده شود.

منبع :

ingva.ir

[EN-EZEL 13,039]

چرا LPG رفت و CNG آمد؟

 

 

به وجود آمدن بحران بنزین و افزایش میزان آلودگی در اواخر دهی 60موجب شد که دولت طرح دوگانه سوز کردن تاکسی و وانت رابا سوخت گاز مایع به مرحله اجرا درآورد. وارداتی بودن این سوخت که مانند بخشی از بنزین مصرفی در کشور از سوی دولت به آن سوبسید تعلق میگرفت و همچنین مشکلات عدیده ای که در پی استفاده از سوخت مذکور به وجود آمد باعث شد که این طرح پس از گذشت پنج سال متوقف شد.

بر این اساس بسیاری از کارشناسان غیر اقتصادی بودن این گاز را یکی دیگر از دلایل توقف طرح گازسوز کردن خودروها دانسته و سوبسید دولتی را مانع پیگیری آن توسط دولت می خوانند.

اما برخی دیگراز کارشناسان با نظر غیر اقتصادی بودن آن مخالفند ومعتقدند نظام غلط قیمت گذاری که در گذشته و در حال حاضر ساری و جاری است موجب غیر اقتصادی شدن آن شده است. این کارشناسان معتقدند در کشورهایی که نظلم اقتصادی آنها مبتنی بر بازار آزاد است استقبال از این سوخت هر روز بیشتر می شود. به طور مثال کشور آلمان در یک سال گذشته تعداد جایگاههای ارائه دهنده گاز مایع را از دو هزارو دویست به سه هزار جایگاه افزایش داده و در انگستان نیز از هزار و دویست به هزار و هشتصد و نود و دو جایگاه افزایش یافته است .

 

اما دیگر دلایل مخالفان چیست؟

 

آنها معتقدنداستفاده از سوخت گاز مایع کاهش آلودگی محیط زیست را به همراه ندارد. این در حالی است که موافقان تاکید دارند که براساس آمار موجود میزان آلودگی خودروهای گاز مایع نسبت به خودروهای غیر این سوخت به نسبت قابل توجهی کمتر است.

براساس آزمایشی که در کشور ترکیه صورت گرفته است خودروهای غیر گازسوز با طی مسافت 12 میلیارد و پانصد میلیون کیلومتر در سال باعث ایجاد 68 درصد اکسیدهای ازت شده اند و خودروهای گاز مایع با طی 39 میلیارد و یکصد میلیون کیلومتر تنها 32 درصد آلودگی ایجاد کرده اند.

این امردرخصوص گاز منواکسید کربن نیز صادق است. به عبارتی که تولید این گازدر خودروهای گازسوز در حد کمتر از 1.4 خودرو بنزین سوز است. از سویی میزان هیدروکربن های اشباع نشده در بنزینی 2.57 گرم بر کیلومتر و در مورد گاز مایع این رقم تنها 0.99 گرم است.

گذشته از نظرات موافقان و مخالفان استفاده از این گاز می توان به ذکر این نکته پرداخت که فواید استفاده از این سوخت موجب شده که امروزه عالی ترین استاندارد محیط زیست (استاندارد یورو چهار)برای خودروهای دارای این سوخت در نظر گرفته شود و به همین منظور در حال حاضر کلیه کشورهای اروپایی در حال حرکت به سمت استفاده از این سوخت هستند.

وزن و فشار مخازن داخل کپسول های گاز مایع ایراد دیگری است که مخالفان استفاده از این سوخت مطرح می کنند. این کارشناسان معتقدند که مخازن سوخت گاز مایع بیش از حد سنگین بوده که این امر موجب افزایش وزن خودرو و برهم خوردن تعادل دینامیک خودرو خواهد شد.

اما بر اساس آمار موجود وزن مخازن حدود 1.3 وزن مخزن گاز عادی است و معادل وزن باک خودرو ظرفیت دارد. اما مخزن گاز غیر مایع 1.4 ظرفیت باک ظرفیت دارد.

از سوی دیگر فشار در داخل مخزن گاز مایع فشار اتمسفر است در حالی که گازغیر مایع تحت فشار بالا است که این امر موجب می شود که مخازن گاز غیر مایع به روش جوشکاری تولید نشوند.

 

- ضرر میلیاردی قطعه سازان

 

این طرح که از آغاز دهه 60 در کشور اجرا شد به دلیل عدم ایمنی کافی پس از گذشت 5سال متوقف شد و توقف این طرح باعث شد که باز هم بنزین در سبد سوختی کشور یکه تازی کند. اما پس از گذشت دو دهه و تکرار مشکلات تامین بنزین و افزایش

آ لودگی هوا موجب شد این بار مسولان طرح گازسوز کردن خودرو ها را به طور گسترده در برنامه کاری خود قرار دهند.

اما ضرر میلیاردی قطعه سازان در تامین قطعات خودرو های گاز مایع ظاهرا این بار نیز قطعاتی را که به تامین قطعات خودروها با سوخت جدید متعهد شده اند بی اطمینان کرده است. تغییر یکباره سیاست دولت و جایگزین کردن سوخت جدید به جای گاز مایع موجب شد که برخی قطعه سازان مخازن گاز مایع 40 تا 50 میلیارد تومان ضرر کنند.

اما در طرح جدید گاز عادی کشور ما دارای ذخایر غنی گاز طبیعی بوده و نیازی به وارد کردن به کشور وجود ندارد. این امید وجود دارد که این طرح پس از مدتی به سرنوشت گاز مایع دچار نشود.

کارشناسان معتقدند تعداد کشور هایی که دارای ذخایر گاز طبیعی در دنیا هستند بسیار اندک است و صادرات این گاز به این کشورها مشکلات بسیاری را بهمراه دارد .

در خصوص ضریب اطمینان این دو سوخت گفته می شود ضریب اطمینان گاز طبیعی بالاتر از گاز مایع است و تعداد حوادث بوجود آمده برای گاز طبیعی بسیار کمتر از گاز مایع و حتی بنزین است . گاز مایع در اصل همان گاز خانگی است و در حال حاضر بسیاری از مالکان خودروهای گاز مایع از کپسول خانگی برای شارژ خودروی خود استفاه می کنند که این امر موجب شده ضریب ایمنی این خودرها به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

 

- باخیال راحت برانید

 

علیرضا رهنما کارشناس امور بین الملل گاز می گوید:گاز طبیعی فشرده است که در خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد این گاز با فشار 200 بار در کپسولهای گاز طبیعی ذخیره می شود. اما گاز مایع که در گذشته به صورت کپسول مورد استفاده قرار می گرفت همان گاز خودروهای گاز مایع سوز است. گاز مایع طبیعی نبوده بلکه محصولی است که در مرحله پالایش از نفت استخراج می شود و قابلیت اشتعال بالایی دارد و بدلیل انکه سنگین تر از هواست قدرت انفجار آن بیشتر از گاز طبیعی است.

از سویی دیگر در خصوص ضریب ایمنی گاز طبیعی باید عنوان کرد که کپسول های گاز مایع استانداردهای سختگیرانه ای دارند و بهنگام وارد آمدن ضربه به وسیله شیرهای کنترل گاز به صورت اتوماتیک از کپسول خارج می شود که به این وسیله امکان انفجار خودرو به صفر می رسد.

همچنین حادثه های که طی چند سال گذشته رخ داد مربوط به خودروهایی است که به صورت غیر استاندارد و غیر قانونی دوگانه سوز شده اند.

وی درخصوص مشکلاتی که پس از گازسوز شدن برای موتور خودروها ایجاد می شد گفت:چون موتور خودروها بر اساس پایه بنزین ساخته شده اند دچار افت در توان موتور خودروها درحدود 10 الی 15 درصد می شود که این مشکل با نصب موتورهای دوگانه سوز برطرف خواهد شد.

وی درخصوص افت توان خودروها گفت: خودروهایی که در کارخانه دوگانه سوز می شوند افت توان کمتری نسبت به خودروهایی که در کارگاهها دوگانه سوز می شوند خواهند داشت.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[EN-EZEL 13,039]

CNG از رویا تا واقعیت

 

 

چندی است که مبحث استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت در وسایل نقلیه، به بحث روز کشورهای خارجی و حتی ایران تبدیل شده است.

آیا گاز طبیعی قادر خواهد بود تا روزی جای بنزین و گازوئیل را بگیرد؟ ایا واقعاً صلاح است که این سوخت را جایگزین سوخت های مایع بکنیم ؟

گزارشی که مطالعه خواهید کرد، نقد کوتاهی است بر موضوع استفاده از گاز طبیعی یا همان CNG در وسائط نقلیه .

گاز طبیعی چیست؟

گاز طبیعی یا متان، سبک ترین هیدروکربن موجود در زمین است. فرمول شیمیایی این گاز CH4 است بدین معنا که هر ملکول متان از 1 اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل شده است.

متان همانند نفت و ذغال سنگ یک سوخت فسیلی محسوب می شود با این تفاوت که متان از تجزیه بدن موجودات زنده توسط باکتری های غیر هوازی بوجود می آید.

متان به علت داشتن شکل گازی سریعاً با هوا ترکیب شده و در صورت محترق شدن، با شعله آبی رنگی می سوزد.

استفاده از متان در گرمایش ساختمان ها و کاربرد آن به عنوان سوخت در نیروگاه ها سال ها است که ادامه دارد ولی شاید به جرات بتوان گفت که استفاده از ان در صنعت حمل و نقل هیچگاه بصوت اصولی دنبال نشده است. دلیل این امر را می توان در نفوذ سیاسی و اقتصادی کمپانی های عظیم نفتی و سیاست های اشتباه خودروسازان جستجو کرد.

ولی جایگاه متان در کشور ما چگونه ارزیابی می شود؟

ایران به لحاظ دارا بودن منابع غنی گاز طبیعی در رتبه دوم ( و به عقیده بسیاری از کارشناسان در رتبه اول ) جهاتن قرار دارد و استفاده صحیح از منابع گاز طبیعی می تواند به رشد و شکوفایی اقتصاد آن بیانجامد.

متان و موتور اتومبیل:

همه ما کمابیش داستان های ضد و نقیضی در مورد گاز سوز کردن خودروها و مزایا و معیب آن شنیده ایم ولی واقعیت ماجرا از چه قرار است؟ گاز طبیعی بهتر است یا بنزین؟ کدامیک راندمان بالاتری دارد و کدامیک آسیب کمتری به موتور اتومبیل می رساند؟

 

 

مقایسه مولکولی متان و بنزین:

همانگونه که گفتیم هر ملکول متان از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل شده است. درمقابل هر ملکول بنزین با نام علمی "اکتان" از هشت اتم کربن و 18 اتم هیدروژن تشکیل شده است.

متان بسیار سبک بوده و به سرعت با هوا ترکیب می شود در حالی که برای ترکیب بنزین با هوا باید تدابیری چون ایجاد خلاء (اساس کار کاربراتور)، تزریق بنزین به درون منیفولد یا سیلندر (انژکتور) یا گرم کردن بنزین بیاندیشیم.

موتور گاز سوز و موتور بنزینی:

برای این که بتوانیم از گاز طبیعی در اتومبیل ها استفاده کنیم ابتدا باید آن را فشرده کنیم تا به حالت مایع در آید. به همین علت این نوع سوخت را CNG (Compressed Natural Gas) یا گاز طبیعی فشرده می نامند.

گاز طبیعی دارای عدد اکتان بالای 100 است یعنی از بهترین و مرغوب ترین بنزین هم راندمان بالاتری دارد. اکتان بالا یعنی قابلیت ایجاد تراکم بیشتر و تراکم بیشتر یعنی تو.ان فوق العاده و مصرف سوخت کمتر.

یک موتور گاز سوز نسبت به یک موتور بنزینی با حجم و تعداد سیلندر مشابه، قدرت بیشتری دارد و در مقابل سوخت کمتری مصرف می کند ولی چرا مرتباً شکایت و گلایه رانندگان تاکسی که ماشین خود را گاز سوز کرده اند به گوش می رسد؟

چرا بسیاری معتقدند که اتومبیل گاز سوز در مقایسه با اتومبیل بنزینی توان کمتر و استهلاک بالاتری دارد؟

باید توجه داشت که موتور اتومبیلی چون پیکان خود یک موتو کهنه با استهلاک بالاست و از ابتدای امر به عنوان یک موتور گاز سوز طراحی نشده است. موتور سمند که در واقع موتور پژو است و بسیاری دیگر از اتومبیل هایی که ما اقدام به گاز سوز کردن آن ها می کنیم همین مشخصه را دارا هستند.

گاز سوز کردن یک اتومبیل کاری تخصصی است و باید با توجه به اصول مهندسی و مکانیکی صحیح انجام پذیرد ولی بهترین راه برای نیل به یک راندمان بالا همانا طراحی موتور از بدو امر به عنوان یک موتور گاز سوز است.

گاز طبیعی بصورت خالص و بدون افزودن هر گونه ماده ای سوزانده می شود در حالی که بنزین با چندین نوع ماده افزودنی مخلوط می شود تا هم فراریت آن افزایش یابد و هم باعث کارکرد نرم تر قطعاتی چون سوپاپ ها بشود.

از جمله این مواد افزودنی که همگی سرطان زا و کشنده هستند می توان به تترا اتیل سرب (در بنزین های سرب دار) و بنزین (که باعث سرطان کبد می شود) اشاره کرد .

خوشبختانه استفاده از این مواد منسوخ و در بسیاری از کشورها ممنوع شده است ولی موادی که جایگزین بنزین و تترا اتیل سرب شده اند کماکان مضر و بیماری زا هستند. دلیل کارکرد خشک اتومبیل های گاز سوز همین است ولی باید یک نکته را در نظر داشت. زمانی که موتور اتومبیل سرد است، بنزین بر روی دیواره سیلندرها تقطیر می شود و به پایین یعنی به سمت کاتل روغن سرازیر می شود. این مقدار اگر چه بسیار نا چیز و غیر قابل اندازه گیری است ولی در دراز مدت باعث خراب شدن روغن و از بین رفتن خاصیت روانکاری روغن می شود در حالی که گاز طبیعی حتی در دمای 10 درجه زیر صفر هم تقطیر نمی شود و حتی اگر در مجاورت روغن قرار گیرد باعث خراب شدن آن نخواهد شد.

کارکرد خشک موتورهای گاز سوز بیشتر یک ذهنیت اشتباه است چرا که روغن موتور اتومبیل های گاز سوز دیرتر خراب می شود. با این حال استفاده از مکمل های روغن برای کاهش اصطحلاک جداره سیلندرها پیشنهاد می شود.

در خصوص کند شدن ماشین های گاز سوز و کاهش قدرت موتورها، همانطور که گفتیم عدد اکتان متان بسیار بالا است و برای احتراق صحیح و حصول راندمان کافی از آن باید هوای بیشتری به موتور رساند و البته باید کمی هم موتور را دستکاری کرد.

موتوری که گازسوز می شود در واقع ریتارد می شود. به همین علت احساس می کنیم که موتور کند شده است.

یک موتور گاز سوز و توربو تا 2 برابر موتورهای بنزینی قدرت دارد ولی مصرف سوخت آن کمتر از موتور بنزینی است!

مهمترین مسئله ای که باعث شده تا دولت ایران به فکر گاز سوز کردن خودروها بیافتد یکی آلودگی هوا و دیگری کاهش واردات بنزین و جلوگیری از خروج ارز از کشور است.

اتومبیل های گاز سوز، اگر چنانچه موتور آن ها درست تنظیم شود، دارای مصرف بسیار کمی هستند و آلودگی آن ها به هیچ عنوان قابل مقایسه با اتومبیل های بنزینی نیست.

میزان اکسید ازت خارج شده از اگزوز اتومبیل های گاز سوز تا 75 درصد کمتر از انواع مشابه بنزینی است.

گاز طبیعی بر خلاف بنزین فاقد گوگرد است و دود حاصل از سوختن آن عاری از اکسید گوگرد است. میزان مونو اکسید کربن آن بسیار کمتر از سخت ترین استانداردهای موجود در آمریکا و اروپاست. مقدار ذرات معلق نیز عملاً به صفر می رسد.

 

بصورت خلاصه می توان اینچنین نتیجه گیری کرد که گاز سوز کردن تاکسی ها و اتوبوس های شهری چون تهران باعث آلودگی هوا تا میزان 40 درصد خواهد شد.

تاکنون تعدادی از اتوبوس ها و تعداد بیشتری از تاکسی ها و اتومبیل های سواری در ایران (بیشتر در تهران) گاز سوز شده اند که جای تقدیر و تشکر دارد ولی این مقدار هنوز کافی نیست.

مسئله دیگری که ما را به تفکر وا می دارد مصرف بنزین در کشور است. متاسفانه ایران از نظر سرانه مصرف بنزین رکورد دار است. این امر علاوه بر ایجاد آلودگی هوا باعث خروج مقادیر هنگفتی ارز برای واردات بنزین از کشورهای عربی می شود.

گاز سوز کردن تاکسی ها و اتوبوس های تهران علاوه بر کاهش آلودگی هوا، تا 30 درصد از واردات بنزین خواهدکاست. اعمال این سیاست در سراسر کشور نتایج بهتری نیز در پی خواهد داشت.

بودجه ای که به واردات بنزین اختصاص می یابد چیزی در حدود سالانه 2 میلیارد دلار است. اگر همین میزان بودجه را، تنها برای یک بار، صرف تاسیس ایستگاه های سوخت رسانی و گاز سوز کردن اتومبیل ها کنیم، برای همیشه مشکل کمبود بنزین که به وارد کردن آن و خروج ارز منجر می شود، و معضل آلودگی هوا را حل کرده ایم .

 

به امید روزی که دیگر بوی زننده دود اگزوز اتومبیل ها و اتوبوس مشام ما را آزار ندهد.

[EN-EZEL 13,039]

CNG و LNG و GTL در انتقال گاز طبيعي ...

 

انتقال گاز براي فواصل طولاني همواره با مشکلات خاصي روبرو مي­باشد. امروزه تکنولوژي LNG به عنوان راهکاري کاملاً اقتصادي و قابل اطمينان در اين زمينه مطرح است. اما پيشرفت‌هاي اخير در زمينة استفاده از ساير تکنولوژي‌ها نيز باعث گرديده است که روش‌هايي نظير CNG و هيدرات هم به عنوان راه‌حلي براي انتقال گاز به فواصل طولاني مطرح گردند. اين مطلب سعي نموده تا تحليلي از وضعيت اين تکنولوژي‌ها ارايه دهد: بدون شک گاز طبيعي منبع مهم تامين انرژي در قرن جديد است. امروزه تکنولوژي‌هاي بسياري براي استحصال، انتقال و به‌کارگيري از منابع گازي رشد يافته‌اند. توسعة سريع صنعت گاز نيز تاثيرپذير از تکنولوژي‌هاي مهمي بوده است که از اواسط قرن بيستم مطرح شده‌اند. انتقال گاز طبيعي به واسطة ماهيت گازي آن عموماً با دشواري مواجه است و حتي استفاده از ساده‌ترين روش انتقال يعني خطوط لوله در فواصل طولاني با مشکلات زيادي روبرو مي‌شود. با توجه به توانايي­هاي موجود تکنولوژي براي انتقال گاز به فواصل دوردست، روش LNG گاز طبيعي مايع‌شده به عنوان يک روش اقتصادي توانسته دشواري حمل گاز را مقدار زيادي مرتفع سازد. برخي از کارشناسان تبديل گاز به فراورده­هاي مايع (GTL) را نيز راهکاري مناسب جهت انتقال گاز به بازارهاي دوردست بيان مي­نمايند؛ زيرا معتقدند با وجود اين که هنوز تکنولوژي GTL به طور گسترده مورد استفاده کشورهاي دارنده گاز قرار نگرفته است، حمل فرآورده­هاي مايع به بازارهاي مصرف بسيار ساده­تر و کم هزينه‌تر از روش تبديل به LNG مي­باشد. علاوه بر آن فرآورده­هاي مايع گاز را به سهولت مي­توان در بازار مصرف به فروش رساند ولي به دليل نوع خاص تقاضاي LNG که به تاسيسات دريافت خاصي نيازمند است, فروش LNG همواره دشواري بيشتري دربردارد. به واسطه هزينه­هاي بالا براي انتقال گاز طبيعي در هر يک از تکنولوژي­هاي فوق­الذکر, تحقيق و پژوهش براي يافتن راهکارهاي ديگر همواره ادامه دارد. در اين راستا علاوه بر تکنولوژي LNG و GTL، تکنولوژي‌هاي CNG و هيدرات نيز ممکن است بتوانند به عنوان راهکاري مناسب و ارزان براي انتقال گاز مطرح شوند. تکنولوژي CNG تکنولوژي CNG يا گاز طبيعي فشرده شده، براي انتقال گاز طبيعي در مسافت‌هاي طولاني، قابليت مهمي به شمار مي­رود. CNG را مي‌توان در کشتي‌هاي مخصوصي ذخيره و سپس به مقاصد مورد نظر حمل نمود. اگرچه يک کشتي حامل CNG نمي‌تواند گاز را به مقادير بارگيري شده در کشتي‌هاي LNG انتقال دهد، ولي روش مايع‌سازي و همچنين تبديل مجدد به گاز در تکنولوژي CNG سهل‌تر و بسيار کم‌هزينه‌تر از LNG است. ذخيره‌سازي گاز در کشتي‌هاي CNG به صورت نگهداري گاز در لوله‌هايي با تحمل فشار 3000-1500 psi و به قطر 18 تا 36 اينچ مي‌باشد. اين لوله‌ها که به‌صورت افقي و عمودي در کشتي تعبيه شده‌اند, توانايي ذخيره­سازي مقادير زيادي گاز را در خود دارند. براي کاهش خطرات احتمالي, دماي اين لوله‌ها در 20- درجه سانتي‌گراد حفظ مي‌شود. به دليل فشار بالاي CNG در مخازن لوله‌اي شکل، بالابودن احتمال خطر انفجار از مشکلات اساسي عملي‌نشدن کاربرد وسيع تکنولوژي CNG در جهان مي‌باشد. امروزه استفاده از تکنيک‌هاي جديد در ساخت کشتي‌هاي CNG يعني به‌کارگيري لوله‌هايي به قطر 6 اينچ که به‌صورت قرقره‌هاي بزرگ در درون کشتي تعبيه مي‌شوند، پيشنهاد شده است. اين کشتي‌ها توانايي ذخيره‌سازي بيشتري از گاز را در خود دارند. تکنولوژي CNG براي انتقال گاز مخازن آب‌هاي عميق که عملاً انتقال گاز آنها با خط لوله به ساحل با دشواري و هزينه بالا روبرو است, مي‌تواند کاربرد يابد. سادگي فرايند توليد CNG و تکنولوژي‌ ساده‌تر ساخت کشتي‌هاي حمل آن نسبت به LNG, طرح‌هاي CNG را به عنوان گزينة بالقوه‌اي براي انتقال گاز مطرح نموده است. با توجه به شرايط موجود تکنولوژي CNG, استفاده از آن تنها براي انتقال گاز تا فواصل 2500 مايل مطمئن به نظر مي‌رسد. تحقيقات در زمينة استفاده از تکنولوژي CNG براي انتقال گاز طبيعي در کشورهاي آمريکا و استراليا همچنان ادامه دارد. تکنولوژي هيدرات هيدرات جامدي است بلوري که از مولکول‌هاي آب تشکيل شده است و در حقيقت مولکول‌هاي گاز در درون آن به دام افتاده‌اند. گازهاي زيادي هستند که قابليت تشکيل هيدرات را دارند. از آن جمله مي‌توان به هيدروکربن‌هايي با تعداد اتم‌هاي پايين نظير متان اشاره کرد. شرايط تشکيل هيدرات عبارتند از: 1- فشار و دماي مناسب 2- وجود مولکول آب 3- وجود مولکول گاز از دهة 1960 که هيدرات گازي به عنوان عاملي مزاحم در خطوط لوله گاز به‌وجود آمد, ايده انتقال گاز طبيعي به‌وسيلة هيدرات در ذهن بسياري از دانشمندان شکل گرفت. به دليل آنکه دماي حمل هيدرات بالاتر از دماي حمل LNG مي‌باشد، هيدرات گازي را به سهولت مي‌توان انتقال داد. از اين رو تکنولوژي ساخت کشتي‌هاي حمل هيدرات پيچيدگي بسيار کمتري نسبت به کشتي‌هاي حمل LNG خواهد داشت و تاسيسات توليد هيدرات بسيار ساده‌تر از تاسيسات LNG مي‌توانند طراحي گردند. اما مشکل اساسي, حجم کمتر گاز منتقل شده مي‌باشد. براساس مطالعات انجام شده در اين زمينه, هر يک متر مکعب هيدرات, 175 متر مکعب گاز را در خود جاي مي‌دهد. در صورتيکه در تکنولوژي LNG کاهش حجم به يک ششصدم مي‌رسد و اين موضوع در اقتصادي‌بودن طرح‌هاي انتقال گاز به‌خصوص فواصل دوردست بسيار پراهميت است. با اين وجود, هنوز اميدهاي زيادي وجود دارد تا هيدرات به عنوان يک راه‌حل کاملاً اقتصادي جهت انتقال گاز به­کار رود. در اين زمينه, شرکت BP با همکاري مراکز علمي ديگر مانند دانشگاه گودسن در حال ساخت پايلوتي است که توان توليد روزي 100 کيلوگرم هيدرات را دارد. جمع‌بندي آنچه مسلم است پيشرفت‌هاي تکنولوژي در زمينه هيدرات و CNG همچنان ادامه دارد ولي گمان مي‌رود تا سال 2020, راه­حل مطمئن و اقتصادي براي انتقال گاز طبيعي به مناطق دوردست، استفاده از تکنولوژي‌ LNG و يا تبديل به فرآورده‌هاي مايع GTL و حمل آن به مناطق موردنظر ‌باشد. تکنولوژي CNG در صورت کاهش‌دادن خطر انفجار در هنگام انتقال آن، مي‌تواند رقيبي براي تکنولوژي ‌LNG در فواصل کوتاه‌تر (2500مايل) باشد. براي کشورهايي نظير کشور ما که داراي ذخاير عظيم گازي است، تحقيق و توسعه در زمينه طرح‌هاي هيدرات و CNG به عنوان راهکارهاي جديد انتقال گاز، حرکت مهمي در تحقيق و پژوهش صنعت گاز مي­تواند به شمار رود

 

نويسنده : مصطفی ساغری (وب لاگ دانشجویان مهندسی شیمی)

 

منبع :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[EN-EZEL 13,039]

ال.پي.جى و بازارهاى آن

 

 

ال.پي.جى يکى از محصولات جانبى صنعت نفت و شامل پروپان، پروپيلن، بوتان و بوتيلن در نسبت هاى مختلف است. قسمت عمده ال.پي.جى از پروپان و بوتان با نسبتى تقريبا مساوى ترکيب شده است. در کشورهايى که نفت برداشت شده با مقدار قابل توجهى گاز همراه است، توليد ال.پي.جى از اين گازها کاملاً به صرفه است. از ال.پي.جى بيشتر به عنوان سوخت جانشين براى وسايل نقليه و گاه به عنوان سوخت در بخش خانگى و تجارى استفاده مى شود. وسايل نقليه با سوخت ال.پي.جى نسبت به وسايل بنزين سوز و گازوييل سوز آلودگى كمترى دارند. گاز هاى گلخانه اى و اکسيدهاى نيتروژن حاصل از احتراق ال.پي.جى در وسايل نقليه، بسيار کمتر از بنزين و گازوييل است. همچنين در مرحله توليد، انتقال و سوخت گيرى به دليل ماهيت گازى ال.پي.جي، بر خلاف بنزين و افزودنى هاى آن نظير MTBE آلودگى را براى آب هاى زيرزمينى در پى ندارد. به طور کلى ظرفيت آلودگى آب و خاک و هوا به دليل مصرف ال.پي.جى به عنوان جانشين بنزين و گازوييل تا حد قابل قبولى کاهش مييابد. از اين رو، ال.پي.جى به عنوان يک سوخت گازى که حالتى شبيه به سوخت هاى معمولى دارد، ميتواند جانشين مناسبى براى نفت خام، همچنين بنزين و گازوييل گران قيمت وارداتى در کشورهاى توسعه يافته اروپايى و آمريکايى باشد. مزيت هاى مصرف ال.پي.جى در خودروهاى گازسوز 1- به دليل حالت گازى ال.پي.جى ، موتور خودروى ال پى جى سوز در هواى سرد نيز به راحتى روشن مى شود. 2- سيستم هاى سوخت ال.پي.جى پوشيده و ضايعات تبخيرى آنها قابل چشم پوشى است. 3- حمل و نقل آن آسان و سوخت گيرى آن براى مصرف کنندگان بر خلاف LNG و CNG راحت است. 4- وسايل نقليه ال.پي.جى سوز براى استاندارد شدن گازهاى خروجى به استفاده از کاتاليزر نياز ندارند. 5- ذرات سمى حاصل از احتراق آن نسبت به بنزين و گازوييل ناچيز است. 6- در مقايسه با ساير سوخت ها، هرگونه افزايش تقاضا براى ال.پي.جى از منابع گاز طبيعى و نيز منابع پالايش نفت خام قابل تامين است. 7- نشر PAHو آلدهيد حاصل از احتراق ال.پي.جى نسبت به وسايل نقليه با سوخت هاى فسيلى ناچيز است. عيب هاى مصرف ال.پي.جى 1- مقدار انرژى ال.پي.جى پايين است و از اين رو تانک هاى ال.پي.جى در قياس با تانک هاى بنزينى و گازوييلى فضاى بيشترى اشغال ميكنند. 2- تانک هاى ال.پي.جى فشرده و داراى وزن بيشترى نسبت به نوع بنزينى و ديزلى هستند. 3- ال.پي.جى داراى ضريب انبساط است، بنابراين، تانک هاى ال.پي.جى ميتوانند تا 80 درصد ظرفيت پر شوند. 4- ال.پي.جى سنگينتر از هواست، از اين رو براى شعله ور شدن نيازمند جابه جايى مناسب است. 5- ال.پي.جى در شکل مايع، در موارد کاربرد نامناسب سبب سوختگى از سرماى پوست ميشود. بازار و فرصت هاى آتي در سال 1991 مصرف جهانى ال.پي.جى از مرز 9 ميليون تن در سال گذشت. طبق آمار، خودروهايى که با ال.پي.جى کار ميکنند، 3/3 ميليون خودرو هستند. تنها در اروپا، به ويژه در ايتاليا و هلند بيش از 4/1 ميليون خودرو در جادهها تردد مى كنند. علاوه براين، کشورهايى نظير ژاپن، ايالات متحده، کانادا، کره جنوبى و تايلند نيز برنامه هايى براى استفاده از اين سوخت در خودروهاى سبک خود دارند. بازار مصرف ال.پي.جى در اروپا طبق آمارهاى گزارش شده در هلند، ال.پي.جى به تدريج از حالت يک سوخت جانشين به يک سوخت معمول تبديل ميشود. تمامى ايستگاه هاى تحويل سوخت در طول جادهها و خيابانها، ال.پي.جى عرضه ميکنند. در حال حاضر در اين کشور بيش از 15 درصد خودروهاى مسافربرى ال.پي.جى سوز هستند. تعداد زيادى از کمپانى هاى حمل و نقل عمومى در حال خريد اتوبوس هاى ال.پي.جى سوز و يا تغيير سوخت اتوبوس هاى خود به اين سوخت هستند. ناوگان هاى شهرهاى بزرگ نظير آمستردام، گرونينگن، آيندوهون و هرتوگن بوخ از اين نوع اتوبوس ها بهره ميگيرند. در انگلستان، در سال هاى گذشته مصرف ال.پي.جى با نوعى کاهش روبه رو بوده است. تعداد ايستگاه هاى تحويل سوخت ال.پي.جى از حدود 500 ايستگاه در سال 1980 به حدود 200 ايستگاه در حال حاضر كاهش يافته که ناشى از کاهش تقاضاى ايجاد شده و افزايش ماليات بر ال.پي.جى است. در حال حاضر تعداد محدودى از وسايل نقليه ال.پي.جى سوز که در انگلستان باقى مانده است، در خارج از جادههاى مرکزى شهرها در حال تردد هستند. با وجود اين، اخيراً افزايش تمايل به استفاده از ال.پي.جى به عنوان سوخت در اين کشور مشاهده شده است. در حال حاضر يک شركت عملياتى اتوبوس خصوصى (گايد فراى دي) نوعى روش تبديل اتوبوس ديزلى به ال.پي.جى سوز را آغاز کرده که از برخى از محصولات آن استفاده شده است. پيش بينى مى شود در صورت موفقيت آميز بودن اين طرح استفاده از خودروهاى ال.پي.جى سوز گسترش يابد. در اسپانيا نيز ال.پي.جى براى اولين بار در سال 1986 به عنوان سوخت وسايل نقليه از طريق دو جايگاه سوخت رسانى عرضه شد. در حال حاضر تقريبا در 50 نقطه سوخت ال.پي.جى به 12000 خودرو که همگى تاکسى هستند، عرضه ميشود. ناوگان حمل و نقل شهر والادوليد، اخيراً تصميم به استفاده از 24 اتوبوس با سوخت ال.پي.جى گرفته که در صورت بهره گيرى از اين خودروها، اولين ناوگان حمل و نقل شهرى اسپانيايى به اين فناورى مجهز است. ديگر بازارها در استراليا، 4 درصد وسايل نقليه مسافرى (330000 خودرو) با سوخت ال پى جى کار ميکنند. اين رقم در مکزيک حدود 400 هزار خودرو است. در ايالات متحده و کانادا نيز به ترتيب 350 هزار و 170 هزار خودرو ال.پي.جى مصرف ميکنند. يکى از بزرگ ترين بازارهاى آينده براى مصرف ال پى جى آسياست. رشد جمعيت، شتاب توسعه و افزايش نياز به انرژى در کشورهاى آسيايى به ويژه هند و چين، به رشد بازار مصرف ال.پي.جى در اين قاره منجر شده است. در کره جنوبى و ژاپن اين سوخت براى مصرف تاکسى ها در نظر گرفته شده که در چند سال اخير 90 درصد رشد داشته است. اين رشد به ويژه در کره جنوبي، به افزايش مصرف ال.پي.جى تا حد يک ميليون تن در سال منجر شده است. نياز شرق آسيا و هند به انرژى و حامل هاى آن نظير ال.پي.جى و وجود منابع غنى نفت و گاز، مجتمع هاى پتروشيمى و پالايشگاهى در حال توسعه در غرب آسيا، به ويژه خاور ميانه، شبکه توليد و مصرف بزرگى را در اين قاره ايجاد خواهد کرد. مسائلى مانند نداشتن وابستگى به يک نوع حامل انرژى براى تامين امنيت ملى کشورها، استفاده از ال.پي.جى به جاى گاز طبيعى که هم با محيط زيست سازگار است و هم پيچيدگى و مشکلات نقل و انتقال گاز طبيعى را ندارد، همچنين قيمت پايين آن نسبت به NGL و نيز هزينه نسبتاً پايين تغييرات خودرو براى استفاده از ال.پي.جى سبب شده، با وجود برخى مشکلات مانند نبود شبکه مطمئن پشتيبانى و برخى مسائل ايمني، نياز جهان به ال پى جى از 1/4 ميليون بشکه در روز در سال 1990 به 9/5 ميليون بشکه در روز درسال 2000 برسد. گزارش ها نشان دهنده افزايش بازار مصرف و رشد مصرف جهانى ال.پي.جى تا سقف 9/7 ميليون بشکه در روز در سال 2010 است. رشد بازار مصرف ال.پي. جي. در نقاط مختلف جهان كه سال هاى 1998 تا 2005 به شرح زير است: آمريکاى شمالي: 450 هزار بشکه در روز آمريکاى لاتين: 210 هزار بشکه در روز اروپا: 210 هزار بشکه در روز آسيا: 500 هزار بشکه در روز خاور ميانه: 120 هزار بشکه در روز آفريقا: 150 هزار بشکه در روز طبق آمار موجود، واردات ال.پي.جى در آمريکا از 2/2 ميليون تن در سال 2000 به 6/3 ميليون تن در سال 2004 رسيده و تا سال 2010 به 6/4 ميليون تن خواهد رسيد. چشم انداز مصرف ال پى جى کاهش و يا گسترش بازار مصرف ال.پي.جى به عواملى مانند هزينه و فناورى هاى تغييرات موتور خودرو، هزينه سوخت، ميزان توليد و تامين سوخت ال.پي.جي، ماليات ساليانه و سياست هاى دولت ها بستگى دارد. در هلند ماليات جاده براى وسايل نقليه با سوخت ال.پي.جى از وسايل نقليه بنزينسوز بيشتر است، اما ماليات بنزين از ماليات ال.پي.جى بالاتر است. نصب تجهيزات ال پى جى ميبايست بر اساس گواهينامه و استانداردهاى ثبت شده صورت پذيرد. اين مسئله به نصب تجهيزات گران قيمتتر و در نتيجه افزايش هزينه منجر شده است. با وجود اين، دولت هلند تصميم بر کاهش ماليات ال.پي.جى و در نتيجه افزايش مصرف اين سوخت در اين کشور دارد. علاوه بر اين، ماليات جاده اى شركت هاى حمل و نقل عمومى بخشيده شده و سرمايه گذارى هاى مناسبى براى توسعه جايگاه هاى سوخترسانى صورت پذيرفته است. انگلستان برنامه خاصى براى حرکت به سوى سوخت ال.پي.جى تدوين نشده است، بلکه تنها به تشويق دارندگان خودرو به استفاده از اين سوخت، اکتفا شده است. از اين رو، سياست خاصى براى توليد وسايل نقليه ال.پي.جى سوز در اين کشور دنبال نشده و تمام وسايل نقليه استفاده کننده از ال.پي.جى بايد مرحله تبديل را طى کنند. در اسپانيا، از ال.پي.جى در خدمات حمل و نقل عمومى ميتوان استفاده کرد که شامل اتوبوس هاى عمومى و تاکسيها است. در اين کشور ماليات وضع شده در زمينه ال.پي.جى نسبت به بنزين کمتر است. پشتيبانى بازار ال پى جى در اروپا تهيه فرمول ال پى جى براى استاندارد کردن آن به منظور کمک به توليد و تبديل بهينه وسايل نقليه ال.پي.جى سوز کارخانجات، از مهم ترين اقدام هاى پشتيبانى بازار ال.پي.جى است. کاهش عوارض جادهاى و ماليات مختلف، همچنين کمک هاى مادى و معنوى دولت ها براى انعقاد قراردادها و انجام پروژههاى مرتبط از ديگر عوامل موثر در بهبود و پيشرفت بازار ال.پي.جى است. از جمله اقدام هايى که هم اكنون کشورهاى مصرف کننده براى گسترش بازار مصرف ال.پي.جى انجام مى دهند: - کاهش عوارض جادهاى و ماليات هاى گوناگون - ايجاد تناسب ميان قيمت هاى ال.پي.جى و گازوييل به گونه اى که سوخت جانشين ال.پي.جى را قابل رقابت كند. - نصب تجهيزات تعمير و سرويسدهى به خودروهاى ال.پي.جى سوز در گاراژها، پارکينگ ها و شركت هاى حمل و نقل -کمک دولت ها به کارگاه هاى تبديل - سرمايهگذارى در تحقيق و توسعه براى افزايش بازده خودروهاى ال.پي.جى سوز و کاهش هزينه هاى تبديل و توليد - به كارگيرى سياست هاى ويژه براى جانشين کردن بنزين و گازوييل با ال.پي.جى يکى از عوامل اصلى رشد دهنده بازار مصرف ال.پي.جي، تامين امنيت سوخت است. اگر کشورهاى مصرف کننده، سرمايه گذارى کشورهاى توليد کننده ال.پي.جى و هزينه تمام شده اين سوخت را مناسب ارزيابى کنند، با توجه به مزيت هاى اين سوخت نسبت به سوخت هاى فسيلى و پيچيدگى نداشتن و هزينه سوخت هاى گازي، تلاش خود را براى گسترش بازار مصرف و جانشينى بنزين و گازوييل با ال.پي.جى افزايش خواهند داد. به طور کلى عرضه ال.پي.جى در جهان از ميزان 9/3 ميليون بشکه در روز به 5/5 ميليون بشکه در روز افزايش داشته است. با مقايسه اين آمار نسبت به مصرف به طور ميانگين، سالانه 200 هزار بشکه در روز کمبود ال.پي.جى مورد نياز جهان مشاهده مى شود. نتيجه در حال حاضر بازار مناسب ال.پي.جي، سرمايه گذارى براى فروش و توليد ال.پي.جى را به ويژه در کشورهاى صاحب منابع طبيعى نفت و گاز، به گزينه اى مناسب تبديل كرده است. وجود پالايشگاه هاى نفت و گاز بهرهمند از فناورى هاى نوين با بازده قابل قبول در کنار منابع نفت و گاز ارزان ميتواند کشورهاى صاحب منابع به ويژه ايران را که هنوز سياست خاصى براى استفاده از گازهاى همراه خود ندارد، به کسب ارزش افزوده اى بيشتر از فروش فرآورده هاى خام موفق سازد. ايران در حال حاضر به توليد حدود 200 هزار بشکه در روز ال.پي.جى در پالايشگاه هاى نفت و گاز خود اقدام مى كند. با توجه به اين نکته که کشور ما از منابع عظيم گاز طبيعي، وجود شبکه توزيع مناسب گازطبيعى و نيز برنامه جانشينى سوخت هاى فسيلى با CNG بهره مند است، ميتواند به توليد و صادرات اين ال.پي.جى اقدام كند که مباحث طرح شده در اين مقاله، نشان دهنده بازار رو به رشد و مناسب براى توليد و صادرات آن است. اين مسئله نيازمند جانشينى صحيح ال.پي.جى در خودروها، مراکز تجارى و خانگى و نيز پتروشيمى ها با گازطبيعى است. اين مسئله آنگاه به نتيجه خواهد رسيد که برنامه جامع و استراتژى مشخصى براى توليد، صادرات، تزريق و مصرف داخلى گاز طبيعى تدوين شود و هرگونه تصميم گيرى در حوزه گاز، بر پايه اين برنامه جامع استوار باشد. آنچه در صنعت گاز ما در عمل مشاهده نمى شود.

 

نويسنده : عليرضا پيمان پاك

 

assaluyeh

[EN-EZEL 13,039]

انتقال گاز طبيعي با فناوري هاي جديد

 

انتقال گاز به نقاط دوردست، همواره با مشکلات فراواني روبه روبوده است. امروزه فناوري ال.ان.جي به عنوان راهکاري بسيار اقتصادي و قابل اطمينان در اين زمينه مطرح است، اما پيشرفت هاي اخير در زمينه استفاده از ساير فناوري ها نيز سبب شده است که استفاده از روش هايي نظير CNG(گاز طبيعي فشرده شده) و هيدرات هم به عنوان راه حلي براي انتقال گاز به مناطق طولاني مطرح شوند.

 

بدون شک گاز طبيعي منبع مهم تامين انرژي در قرن جديد است. امروزه فناوري هاي بسياري براي استحصال، انتقال و به کارگيري از منابع گازي رشد يافته اند. توسعه سريع صنعت گاز نيز از فناوري هاي مهمي تأثيرپذيرفته است که از اواسط قرن بيستم مطرح شده اند. انتقال گاز طبيعي به واسطه ماهيت گازي آن با دشواري روبه رو است و حتي استفاده از ساده ترين روش انتقال يعني خطوط لوله در فواصل طولاني با مشکلات زيادي روبه رو مي شود. با توجه به توانايي هاي موجود فناوري براي انتقال گاز به مناطق دوردست، روش ال.ان.جي يا گاز طبيعي مايع شده به عنوان يک روش اقتصادي، توانسته است دشواري حمل گاز را تا حد زيادي برطرف سازد. برخي از کارشناسان تبديل گاز به فرآورده هاي مايع (GTL) را نيز راهکاري مناسب براي انتقال گاز به بازارهاي دوردست بيان مي کنند، زيرا معتقدند با اين که هنوز فناوري يا تبديل گاز به فرآورده هاي مايع به طور گسترده مورد استفاده کشورهاي دارنده گاز قرار نگرفته ، اما حمل فرآورده هاي مايع به بازارهاي مصرف بسيار ساده تر و کم هزينه تر از روش تبديل ال.ان.جي است.

در فناوري GTL، گاز طبيعي در يک رشته فعل و انفعالات شيميايي به مايعات ميان تقطير هيدروکربوري مانند نفتا، سوخت جت، ديزل و پايه هاي روغني و ... تبديل مي شود. در اين روش، گاز طبيعي نخست به گازهاي سنتز منوکسيد کربن و هيدروژن تبديل مي شود، سپس در يک رشته واکنش هاي شيميايي تحت تاثير بستر کاتاليستي محصولات هيدروکربوري مايع که در حال حاضر داراي بازار خوبي هستند، توليد مي شوند.

علاوه بر آن، فرآورده هاي مايع گاز را به آساني مي توان در بازار مصرف به فروش رساند، ولي به دليل نوع خاص تقاضاي ال.ان.جي که به تاسيسات دريافت خاصي نيازمند است، فروش ال.ان.جي همواره با دشواري بيشتري روبه رو است. به واسطه هزينه هاي بالا براي انتقال گاز طبيعي در هر يک از فناوري هاي گفته شده، تحقيق و پژوهش براي يافتن راهکارهاي ديگر همواره ادامه دارد. اگر چه هنوز استفاده از فناوري GTL در جهان گسترش زيادي نيافته، سرمايه گذاري قابل توجه کشورهاي صاحب منابع گاز همانند قطر، براي استفاده از اين فناوري، نشانگر توسعه و سودآوري اين فناوري در آينده اي نزديک است.

 

فناوري GTL با پيشينه بيش از 70 سال، در مقياس تجاري هنوز در آغاز راه توسعه قرار دارد. فناوري تبديل گاز به فرآورده هاي مايع گرچه براي بسياري از توسعه دهندگان عمده اين فناوري، مانند شل، ساسول، اکسون موبيل و سنترليوم شناخته شده است، اما تعداد واحدهاي بزرگ تجاري در جهان در اين زمينه بسيار محدود و امروزه مقدار کمي از منابع مالي موسسه هاي بزرگ به اين امر اختصاص يافته است.

علاوه بر فناوري هاي ال.ان.جي و GTL، فناوري CNG و هيدرات نيز ممکن است بتوانند به عنوان راهکاري مناسب و ارزان براي انتقال گاز مطرح شوند. فناوري CNG ، براي انتقال گاز طبيعي در مسافت هاي طولاني، قابليت مهمي به شمار مي روند. CNG را مي توان در کشتي هاي مخصوصي ذخيره، سپس به مقاصد مورد نظر حمل کرد. اگر چه يک کشتي حامل CNG نمي تواند گاز را به مقادير بارگيري شده در کشتي هاي LNG انتقال دهد، ولي روش مايع سازي همچنين تبديل مجدد به گاز در فناوري CNG آسان تر و بسيار کم هزينه تر از ال.ان.جي است. ذخيره سازي گاز در کشتي هاي CNG به صورت نگهداري گاز در لوله هاي با تحمل فشار 3000-1500 پي.اس.آي و به قطر 18 تا 36 اينچ است.

اين لوله ها که به صورت افقي و عمودي در کشتي تعبيه شده اند، توانايي ذخيره سازي مقادير زيادي گاز را در خود دارند. براي کاهش خطرهاي احتمالي، دماي اين لوله‌ها در 20- درجه سانتي‌گراد حفظ مي‌شود. به دليل فشار بالاي CNG در مخازن لوله‌اي شکل، بالابودن احتمال خطر انفجار، از مشکلات اساسي عملي‌نشدن کاربرد وسيع فناوري CNG در جهان است. امروزه استفاده از تکنيک هاي جديد در ساخت کشتي هاي CNG يعني به کارگيري لوله هايي به قطر 6 اينچ که به صورت قرقره هاي بزرگ درون کشتي تعبيه مي شوند، پيشنهاد شده است. اين کشتي ها توانايي ذخيره سازي بيشتري از گاز را در خود دارند. فناوري CNG براي انتقال گاز مخازن آب هاي عميق که انتقال گاز آنها با استفاده از خط لوله به ساحل با دشواري و هزينه بالا روبه رو است، مي تواند کاربرد يابد. سادگي فرآيند توليد CNG و فناوري ساده تر ساخت کشتي هاي حمل آن نسبت به ال.ان.جي، طرح هاي CNG را به عنوان گزينه اي بالقوه براي انتقال گاز مطرح کرده است. با توجه به شرايط موجود فناوري CNG، استفاده از آن تنها براي انتقال گاز تا فواصل 2500 مايل مطمئن به نظر مي رسد. تحقيقات در زمينه استفاده از فناوري CNG براي انتقال گاز طبيعي در کشورهاي آمريکا و استراليا همچنان ادامه دارد.

 

فناوري CNG در صورت کاهش دادن خطر انفجار در هنگام انتقال آن، مي تواند رقيبي براي فناوري LNG در فواصل کوتاه تر باشد. براي کشورهايي همانند کشور ما که داراي ذخاير عظيم گازي است، تحقيق و توسعه در زمينه طرح هاي GTL و CNG به عنوان راهکارهاي جديد انتقال گاز، در تحقيق و پژوهش صنعت گاز مي تواند به شمار رود. توسعه و توجه بيشتر به اين فناوري ها و به ويژه فناوري GTL در کشور مي تواند بازارهاي صادراتي گاز را به همراه داشته باشد. يکي از عوامل موثر در ميزان سرمايه گذاري در بخش GTL در ايران، وجود توانمندي هاي فني و مهندسي بالقوه در صنايع نفت و گاز اين کشور، به لحاظ مديريتي و فني است. در حدود دو سوم ماشين آلات و مخازن مورد کاربرد در يک واحد توليدي GTL را در صنايع نفت و گاز ايران مي توان يافت. از طرفي از لحاظ نيروي انساني ماهر و متخصص، شرکت هاي مهندسان مشاور ايران تاکنون دو واحد توليدي متانول و يک واحد توليدي MTBE را بدون کمک شرکت هاي خارجي به پايان رسانده اند و يا در حال تکميل آنها هستند. به همين دليل، اين اعتقاد که انجام مهندسي تفصيلي پروژه هاي GTL در ايران با قيمتي کمتر از نصف عرف جهاني امکان پذير است، دور از ذهن نخواهد بود. در ضمن وجود نيروي انساني آموزش ديده در ايران مي تواند هزينه هاي عملياتي يک واحد توليدي GTL را به ميزان قابل ملاحظه اي در قياس با ديگر نقاط جهان کاهش دهد.

وجود مخازن عظيم گازي يکي ازعوامل اساسي در اقتصادي بودن يک طرح GTL است. براي مثال ميزان گاز مورد نياز براي يک واحد توليدي GTL به ظرفيت 70 هزار بشکه در روز و به مدت 25 سال حدود 5/5 تريليون فوت مکعب است. منطقه ويژه اقتصادي پارس جنوبي در بندر عسلويه و ميدان هاي، نار و کنگان در نزديکي پارس جنوبي، يکي از مناسب ترين مراکز براي ساخت واحد توليدي GTL است.

 

ويژگي هاي فناوري GTL براي ايران

در دهه اخير، مخازن گازي متمرکز، عظيم و متعددي در آب هاي خليج فارس و در مناطق جنوبي ايران کشف شده اند. بسياري از اين ميدان ها، هنگام فعاليت هاي اکتشافي شرکت ملي نفت ايران و شرکت هاي بين المللي خارجي براي يافتن ميدان هاي نفتي جديد به اثبات رسيده اند. هم اکنون احتمال اکتشاف هاي جديد ديگري از مخازن گازي متمرکز در نواحي خشک و در آب هاي درياي خزر و خليج فارس، وجود دارد.

بهره گيري از فناوري GTL براي تحرک بخشيدن به صادرات گاز و توليد محصولات سوختي با کيفيت بالا از جمله هدف هايي است که ايران نبايد حتي يک لحظه از آن غافل باشد. واقع شدن اين ميدان هاي گازي نزديک به آبراه ها و در فاصله کمي از خشکي يکي از عواملي است که پروژه هاي صادراتي گاز طبيعي را به شکل GTL و LNG اقتصادي مي کند. يکي ديگر از ويژگي هاي اجراي پروژه هاي GTL در ايران اين است که صرف نظر از سهم ايران در سازمان کشورهاي صادرکننده(اوپک) مي توان از مايعات ميان تقطيري براي مصارف داخلي به جاي نفت خام بهره برد؛ از اين رو به همان ميزان، نفت خام صادراتي و درآمد ملي افزايش مي يابد. سهم تخصيصي از سوي اوپک بر اساس توليدات کشورهاي عضو اوپک تعيين مي شود؛ از اين رو اگر ايران بتواند توليدات نفت خام خود را از اين طريق افزايش دهد، سهم آن نيز بيشتر از ميزان صادرات کنوني خواهد بود. از لحاظ مقدار، توليد هر بشکه محصولات فناوري GTL دو بشکه نفت خام براي صادرات را در پي دارد. بنابراين با توجه به روند روبه رشد مصرف آينده محصولات سوختي براي ايران، استفاده از GTL لازم و ضروري به نظر مي رسد.

 

منابع:

 

CNG و LNG و GTL در انتقال گاز طبيعي، مصطفي ساغري

بازار عرضه و تقاضاي فرآورده هاي حاصل از تبديل گاز به مايع در آسيا، عليرضا پيمان پاك

 

نويسنده : س.خ - شانا

[EN-EZEL 13,039]

گاز سنتر چیست

 

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌های گازی اطلاق می­شود که محتوی منوکسیدکربن و هیدروژن به نسبت‌های مختلف باشند. هیدروژن و منوکسیدکربن دو مادة مهم در صنایع شیمیایی محسوب شده و دارای مصارف و کاربردهای فراوانی می­باشند. منوکسیدکربن در تولید رنگ‌ها، پلاستیک‌ها، فوم‌ها، حشره­کش‌ها، علف‌کش‌ها، اسیدها و … به کار می­رود. از جمله مصارف هیدروژن نیز می­توان به تولید آمونیاک، هیدروژناسیون و هیدروکراکینگ اشاره نمود.

گاز سنتز مادة اولیه بسیار با ارزشی جهت تولید مواد متنوع شیمیایی می­باشد. با استفاده از این گاز و فرایندهای مختلف، می­توان مواد متنوع شیمیایی را تولید نمود که بسته به روش تولید آن نسبت‌های مختلف هیدروژن به منوکسیدکربن به دست می­آید. همچنین در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرایندی که گاز در آن مورد استفاده قرار می­گیرد، نسبت‌های مختلف لازم است. موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذیل است:

۱- تهیة متانول

از آنجایی‌که متانول به مقدار زیاد در سنتز استیک اسید مصرف می­شود، اهمیت فراوانی در صنعت دارد.

۲- تهیة اتیلن گلیکول

۳- واکنش‌های هیدروفرمیل­دار کردن

در این نوع واکنش‌ها از اولفین‌ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئید تولید می­شود. این واکنش اکسو سنتز نیز نامیده می­شود.

۴- سنتز فیشر- تروپش

در این فرایند گاز سنتز به مولکول‌های بنزینی در گستره تبدیل می­شود. در اصل این واکنش اولیگومریزاسیون منوکیسدکربن به وسیلة هیدروژن جهت تشکیل محصولات آلی می­باشد.

۵- احیای سنگ آهن

جهت احیای سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده می­شود در این فرایند آهن یا پودر آن به وسیله احیای مستقیم کانی‌های آهن به دست می­آیند.

۶- سایر مصارف

از جمله دیگر مصارف گاز سنتز، می­توان به تهیه الکل‌های سنگین، دی­متیل اتر، استرها، کتون‌ها، هیدروکربورها و غیره اشاره کرد.

روش‌های تهیة گاز سنتز

۱- گازی‌شکل‌کردن زغال سنگ

این روش، اولین روش تولید گاز سنتز است که در آن گاز سنتز توسط گازی شکل کردن کک از ذغال سنگ در دماهای پایین به وسیلة هوا و بخار آب به دست می­آید:

این فرایند غیر کاتالیستی بوده و نسبت تولیدی توسط آن کم، و در حدود ۱ است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز تولیدی از این روش نیازمند واکنش‌ها و خالص­سازی‌هایی جهت تولید گاز سنتز با خلوص بالا می­باشد.

۲- اکسیداسیون جزئی هیدروکربن‌ها

این فرایند، غیرکاتالیستی بوده و در اصل احتراق جزئی هیدروکربن در حضور اکسیژن و بخار آب می­باشد. موقعی که متان به عنوان خوارک مورد استفاده قرار گیرد، مزیت عمدة این روش که یک فرایند تولید گرما می‌باشد این است که طیف گسترده­ای از هیدروکربن‌ها را به عنوان خوراک می­تواند مورد استفاده قرار دهد. ترکیب گاز سنتز تولیدی بستگی به نسبت کربن به هیدروژن خوراک و مقدار بخار اضافه شده دارد.

۳- رفرمینگ هیدروکربن‌ها

این فرایند واکنش کاتالیستی هیدروکربن و عامل تغییر شکل دهنده (Reforming agent ) در دمای بالا می‌باشد. عامل تغییر شکل دهنده می­تواند بخار آب، دی­اکسید کربن، اکسیژن و یا مخلوط آنها باشد. ترکیب درصد گاز سنتز تولیدی بستگی به نوع هیدروکربن به کار رفته، عامل تغییر شکل دهنده و مقدار آن، شرایط عملیاتی و نوع کاتالیست دارد .

حشمت اسدی/

گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز

[EN-EZEL 13,039]

واژنامه نفت پارس

A

· Abrasion: خراش - سایش

· Abrasive: خراشنده

· Absorption: جذب کردن - تحلیل رفتن

· Acid number: عدد اسیدی

· Acid sludge: لجن اسیدی

· Additive: ماده افزودنی

· Adsorbtion: جذب سطحی

· Air operated oil pump: پمپ بادی؛ که با روغن کار می‌کند

· Alkaline: خاصیت قلیایی ماده

· All purpose lubricant: روانساز چند منظوره

· American automobil association: انجمن مهندسان خودرو

· American Petroleum Institute (API): انجمن نفت امریکا

· American Standard for Testing & Material (ASTM):

· انجمن آمریکایی برای روش‌های آزمایش و مواد

· Anhydrous: بدون آب

· Aniline point: نقطه آنیلین (خواص آروماتیکی)

· Anti foam agent: ماده ضد کف

· Anti friction bearing: یاتاقان ضد اصطکاک

· Anti oxidant: ماده ضد اکسیداسیون

· Anti rust: ضد زنگ

· Anti wear agent: عامل ضد سایش

· Antifreeze: ضد یخ

· Apparent viscosity: گرانروی ظاهری (مجازی)

· Ash content: مقدار خاکستر

· Ashless Dispersants: ماده معلق‌ساز بدون خاکستر

· Automatic gear box: جعبه دنده اتوماتیک

· Automatic grinding machine: ماشین تراش اتوماتیک

· Automatic hydraulic: سیستم هیدرولیک اتوماتیک

· Automatic transmission: جعبه دنده اتوماتیک ؛دستگاه انتقال نیروی خودکار

· Automatic Transmission Fluid (ATF): سیال جعبه نده اتوماتیک

· Axle: محور

· Axle bearing: یاتاقان محور چرخ ؛یاتاقان توپی چرخ

B

· Bactericide: باکتری‌کش - ضد باکتری

· Ball bearing: یاتاقان ساچمه‌ای

· Ball bearing grease slinger: گریس خور یاتاقان توپی

· Ball cup: کاسه ساچمه

· Ball thrust bearing: یاتاقان توپی کف گرد؛ یاتاقان توپی محوری

· Base bearing: یاتاقان ساده

· Bearing bore: سوراخ (قطر) داخل یاتاقان

· Bearing bushing: روکش یاتاقان

· Bearing carrier: پوسته نگهدارنده یاتاقان

· Bearing case o-ring: حلقه لاستیک پوسته یاتاقان

· Bearing groove: شیار یاتاقان

· Bearing loose: لقی یاتاقان

· Bearing roller: غلطک یاتاقان

· Bentonite: خاک بنتون

· Benzene insolubles: مواد نامحلول در بنزن

· Bevel gear: دنده مخروطی

· Bleeder valve: دریچه هواگیری

· Bleeding: جدا شدن روغن از گریس

· Bleeding hydraulic system: هوا گیری سیستم هیدرولیکی

· Boundary lubrication: روانکاری لایه مرزی

· Brookfield viscosity: گرانروی بروکفیلد (در دمای پایین)

C

· Camshaft: میل سوپاپ

· Carbon black master batch: مخلوطی از SBR و کربن بلاک که برای ساخت اشیاء لاستیکی به کار می‌رود

· Carburize: عمل آمیختن سوخت با هوا

· Catalyst convertor: مبدل‌های کاتالیستی (جهت کنترل آلاینده‌های اگزوز)

· Centipoise: سانتی پوآز، واحد گرانروی

· Centralized lubrication: روانکاری مرکزی

· Cetane number: عدد ستان

· Clay: خاک فعال

· Cloud point: نقطه ابری شدن

· Color: رنگ

· Combustion: احتراق

· Compatibility: سازگاری

· Compounded oil: روغن ترکیبی (معدنی / اسید چرب)

· Compression ignition engines: موتورهای درون‌ سوزی که بدون شمع کار می‌ کنند

· Compression ratio: نسبت تراکم

· Conradson carbon residue: باقیمانده کربن (روش کنرادسون)

· Consistency: قوام، غلظت

· Corrosion inhibitor: بازدارنده خوردگی

· Coverage: مقدار سطحی که می‌ توان آن را با واحد حجم مشخص از یک ماده ضد زنگ و یا نظایر آن پوشاند

· Crankcase: کارتر یا کارتل. مخزن روغن در موتورها

· Crankcase ventilation: تهویه کارتر

· Crude oil: نفت خام

· Cut: برش

· Cutting fluid: سیال برش و تراش

· Cylinder head cover: درپوش سرسیلندر

D

· Demulsifier: دمولسیفایر، جداکننده آب و روغن

· Density gravity: دانسیته، جرم حجمی

· Detergent: مواد پاک ‌کننده

· Dewaxing: جداسازی موم از روغن پایه در واحد پالایش

· Dispersant: مواد معلق نگهدارنده

· Dispersion: قدرت معلق نگهداشتن مواد در حلال

· Distillation tower: برج تقطیر خام در پالایشگاه

· Drop point: نقطه قطره‌ای شدن، نقطه افت گریس

E

· EGR (Exhaust Gas Recirculation): سیستم برگشت گاز خروجی اگزوز

· Elastomer: الاستومر (لاستیکی)

· Emulsifier: امولیسیون ‌کننده

· Emulsion: امولسیون

· Engler Degrees: درجه گرانروی انگلر

· Evaporation: تبخیر

· Extreme Pressure (EP–Agent): مواد افزودنی مقاوم در برابر فشار

F

· Fahrenheit: درجه فارنهایت. واحد سنجش دما

· Falex test: آزمون فشارپذیری فالکس

· Fiber: فیبری (الیافی)

· Final boiling point: (FBP) بالاترین دمایی که درضمن انجام عملیات تقطیر ثبت می‌شود

· Fire point: نقطه احتراق

· Fire resistant fluid: سیال مقاوم در برابر آتش

· Flash point: نقطه اشتعال

· Floc point: نقطه توده شدن

· Foaming: کف کردن، اختلاط با حباب هوا

· Four ball tests: آزمون چهار ساچمه (فشارپذیری)

· Freezing point: نقطه انجماد

· Fretting: نوعی ساییدگی

· Friction: اصطکاک

· Fuel injection: تزریق سوخت

G

· Gear oil (automotive): روغن دنده (خودرو)

· Gear oil (industrial): روغن دنده (صنعتی)

· Gear shield oil: روغن دنده‌ های روباز و سیم بکسل

· General purpose oil: روغن‌ های روانساز برای مصارف عمومی بدون نیاز به خصوصیات ویژه

· Gravity: چگالی، نسبت وزن به واحد حجم

H

· Heat transfer fluid: سیال انتقال حرارت

· Humidity: رطوبت

· Hydraulic fluid: سیال هیدرولیک

· Hydraulic steering: فرمان هیدرولیکی؛ فرمان روغنی

· Hydrodynamic lubrication: روانکاری هیدرودینامیکی (ضخامت مناسب فیلم روغن)

· Hydrophilic: هیدروفیلیک (آب دوست)

· Hypoid gears: دنده‌ های هیپوئیدی

I

· Ignition lag: تأخیر در روشن شدن

· Immiscible: غیر قابل امتزاج

· Inhibitor: بازدارنده

· Initial boiling point (IBP): نقطه جوش اولیه

· Injection: تزریق

· Inorganic: مواد معدنی

· Insulating oil: روغن عایق الکتریکی

· Inter cooling: سیستم خنک ‌کنندگی میانی

· Internal combustion: احتراق داخلی

· Invert emulsion: امولسیون معکوس

· Ion: یون

· Isomer: ایزومر

· Isoparaffin: ایزو پارافین (مواد اولیه روغن‌ سازی)

· Isothermal: هم دمایی (تک دمایی) فرایند

K

· Kinematic Viscosity: گرانروی سینماتیک

· Knock: ضربه ـ کوبش

L

· Lard oil: روغن چربی خوک

· Latent heat: گرمای نهان

· Limp soap: صابون کلسیم (آهک)

· Load wear index: فاکتور سایش بار

· Lubrication: روانکاری

M

· Mass spectrometer: طیف سنجی جرمی

· Melting point of wax: نقطه ذوب موم پارافینی

· Metal wetting: مرطوب ‌کنندگی فلزات

· Mineral oil: برش نفتی (معدنی)

· Miscible: قابلیت حل شدن دو حلال در یکدیگر (به طور متقابل)

· Mist lubrication: روانکاری به کمک ذرات ریز و معلق

· Mixed–base soap: صابون پایه مخلوط

· Molybdenum disulfide: دی سولفید (MOS2) مولیبدن

N

· Natonal lubricating Grease Institute (NLGI): انجمن بین‌المللی روانکاری گریس

· Natural gas: گاز طبیعی

· Natural gasonline: هیدروکربور مایع طبیعی

· Natural rubber: لاستیک طبیعی

· Neutralization-number: عدد خنثی شدن

· Nitrogenated oil: روغن ‌های نیتروژنه

· NLGI-Consistency grades: درجه ‌بندی قوام گریس‌ها به روش NLGI

· Nonsoap grease: گریس غیرصابونی

O

· Odorless solvents: حلال‌ های بدون بو

· Oil: روغن

· Oil content (of petroleum wax): میزان روغن (در موم‌های نفتی)

· Oiliness agent: عامل چربی‌ زا

· Organic compound: ترکیبات آلی

· Oxidation inhibitor: بازدارنده اکسیده شدن

· Oxidation stability: مقاومت در برابر اکسید شدن

P

· Paraffinic: ترکیبات پارافینیک

· Penetration: نفوذ پذیری (گریس)

· pH: قدرت اسیدی یا بازی محلول‌ های آبی

· Pigment: رنگدانه

· Piston deposits: رسوبات در پیستون

· Poise: پوازـ واحد گرانروی مطلق

· Polar compound: ترکیبات قطبی

· Pour point: نقطه ریزش

· Pour point depressant (PPD): مواد افزودنی پایین آورنده نقطه ریزش

· PPM: مخفف عبارت Parts per million

· Precipitation number: عدد میزان رسوب

· Pre-ignition: جرقه زود هنگام

· Pressure: فشار

· Pressure ratio: نسبت فشار

· Process oil: روغن‌ های فرایند

Q

· Quality control: کنترل کیفیت

· Quantity meter: وسیله برای اندازه ‌گیری کمیت جریان

· Quench: سرد کردن ناگهانی مواد داغ درون یک سیال

R

· Rapeseed oil: روش تخم کلم

· Refinery: پالایشگاه

· Refractive index (RI): ضریب شکست

· Refrigeration oil: روغن سیستم خنک کننده

· Rheology: علم روانکاری

· Ring sticking: چسبندگی رینگ

· Rolling oil: روغن نورد

· Rust & Oxidatin (R&O): ضد زنگ‌ زدگی و ضد اکسیداسیون

· Rust preventives: مواد بازدارنده از زنگ ‌زدگی

S

· SAE Viscosity Numbers: مقادیر گرانروی در طبقه ‌بندی SAE

· Saponification number: عدد صابونی شدن (میزان اسید چرب)

· Saybolt Universal Seconds (SUS): روشی برای اندازه ‌گیری گرانروی

· Scuff resistance: مقاومت در برابر خراش

· Sealing strength: توان آب بندی

· Sensitivity: حساسیت

· Sliding Friction: اصطکاک لغزشی

· Slip coat: پوششی لغزشی

· Sludge: لجن

· Slump: نشست کردن

· Society of automotive engineer (SAE): انجمن مهندسین خودرو

· Soda soap: صابون كربنات سدیم

· Solids Content: مقدار مواد جامد

· Solubility parameter: میزان حلالیت

· Soluble oil: روغن حل شونده

· Solvent extraction: استخراج با حلال

· Solvent neutral oil (SN): روغن حلال خنثی

· Specific heat: گرمای ویژه

· Spindle oil: روغن نساجی (روغن سبك مخصوص دوك نساجی)

· Steam cylinder oil: روغن سیلندر بخار

· Stick slip motion: حركت پی‌ در پی به صورت گیر كردن و رها شدن (لغزشی)

· Straight mineral oil: روغن معدنی خام

· Stroke: ضربه

· Styrene-butadiene rubber (SBR): لاستیك‌ های استایرن ـ بوتادین

· Sulfur Content: مقدار گوگرد موجود

· Sulfurized sperm oil: روغن گوگرددار (سولفوره شده)

· Surfactant: ماده فعال‌ كننده سطح

· Synthetic: سنتزی ـ مصنوعی

T

· Tackiness agent: ماده افزودنی دارای خاصیت چسبندگی

· Tempering oil: روغن عملیات حرارتی

· Texture: بافت

· Thermal value: ارزش حرارتی

· Thinner: حلال رقیق ‌كننده

· Thixothropy: مشخصه شكل‌ پذیری

· Timken ok load: آزمون فشار پذیری تیمكن

· Tribology: علم حركت سطوح و پدیده‌ ا ی ما بین آن ها

U

· Unsaturated hydrocarbon: هیدروكربن غیر اشباع

· Unworked penetration: آزمایش نفوذپذیری گریس كار نكرده

· Upstream: جریان بالا دستی

· UV absorbance: جذب فرابنفش

V

· Vapor: بخار

· Vapor Pressure: فشار بخار

· Viscosity: گرانروی

· Viscosity index: شاخص گرانروی

· Volatility: خاصیت بخار شدن یك سیال یا فراریت آن

W

· Wax (Petroleum): موم‌ های نفتی

· Weld Point: نقطه جوش خوردن فلز

· White oil: روغن پایه مخصوص صنایع دارویی، بهداشتی و غذایی

Y

· Yield: بازده

Z

· Zinc Dialkyl Dithio Phosphate (ZDDP): ادتیو ضد سایش (از جنس فسفره روی)

parsoilco.com

[EN-EZEL 13,039]

گاز خام تا فراورده

 

ذخائر زیر زمینی نفت و گاز

سوختهای فسیلی شامل نفت و گاز در عمق سه تا چهار کیلومتری اعماق زمین و در خلل و فرج لایه های آن و با فشار چند صد اتمسفر بصورت ذخیره میباشند. گازهای طبیعی زیرزمینی یا به تنهایی و یا به همراه نفت تشکیل کانسار (معدن) می‌دهند. که در هر دو صورت از نظر اقتصادی بسیار گرانبها می‌باشد. درصورت همراه بودن با نفت گازها در داخل نفت حل می‌شوند، و عمدتا نیز بهمین صورت یافت میگردد و در این رابطه مولفه های فیزیکی مواد – حرارت و فشار مخزن تاثیرات مستقیم دارند و نهایتا درصورت رسیدن به درجه اشباع تجزیه شده و بلحاظ وزن مخصوص کمتر در قسمت‌های فوقانی کانسار و بر روی نفت یا آب به شکل گنبدهای گازی (GAS DOME) قرار میگیرند.گاهآ درمخازن گازهای محلول در آب نیز مشاهده شده است.

گاز متان در حرارت و فشار موجود درکانسارها متراکم نمیگردد بنابراین همیشه بصورت گاز باقی مانده ولی در مخازنی که تحت فشار بالا هستند بشکل محلول در نفت در میاید . سایر اجزای گاز طبیعی در مخازن نسبت به شرایط موجود در کانسار در فاز مایع یا فاز بخار یافت میشوند. گازهای محلول در نفت بمثابه انرژی و پتانسیل تولیدمخزن بوده و حتی المقدور سعی میگردد به روشهایی از خروج آنها جلوگیری گردد ولی در هر حال بسیاری از گاز محلول در نفت در زمان استخراج همراه با نفت خارج میگردد .در سالهای پیش از انقلاب در صد بالایی از آن از طریق مشعل سوزانده میشدو بهدر میرفت ولی در سالهای بعد تا بحال بتدریج و با اجرای طرهایی منجمله طرح آماک از آنها به عنوان تولیدات فرعی استحصالی از میادین نفت کشور بمنظور تزریق به مخازن نفتی - تولید مواد خام شیمیایی و سوختی با ارزش استفاده می‌کنند.

استخراج گاز

در ایران گاز طبیعی خام را از دو نوع چاه استخراج مینمایند .

۱ – چاههای مسقل گازی - از قبیل میادین گاز پارس جنوبی – نار و کنگان – خانگیران - تابناک- حوزهای شانون، هما، وراوی و میدان گازى پازنان و غیره .

۲ – چاههای نفت - از قبیل میادین اهواز – آغاجاری – مارون - گچساران – بی بی حکیمه - - رامشیر و غیره .

ترکیبات گاز طبیعی خام

۱ - گاز طبیعی خام که از چاههای مستقل گازی استخراج میگردد و هنوز فرایندهای سرچاهی و پالایشی را طی نکرده است عمدتا از هیدروکربور متان بعلاوه گاز اتان و همراه با هیدروکربورهای دیگر( سنگین و مایع) مانند پروپان – بوتان - و هیدروکربورهای سنگین تر یا چکیده نفتی (CONDENSATE) بعلاوه بنزین طبیعی ( NATURAL GASOLINE) و همچنین مقداری از ناخالصی های غیر هیدروکربوری شامل بخار آب (H2O), کربن دی اکسید(CO2) , کربن منواکسید (CO), نیتروژن (N), هیدروژن سولفید (H2S), هلیوم (HE) که درصد هر کدام بستگی به نوع مخازن دارد تشکیل شده است .

این چاهها اصولا قادر به تولید در اندازه های تجاری بوده و محصول آنها با نام گاز غیر همراه ( NON -ASSOCIATED GAS) نیز شناخته میگردند گازهای استخراجی از چاههای مستقل گازی یا نفت همراه ندارند و یا مقدارنفت همراه آن بسیار ناچیز میباشد.

گاز طبیعی خام استخراجی از چاههای مستقل گازی با خود مقداری شن - ماسه و آب شور بهمراه دارد که قبل از ارسال به تاسیسات پالایشی در مجموعه تاسیسات سر چاهی و توسط ساینده ها از گاز جدا میگردند.

دستگاههای گرمکن موجود در نقاط مشخصی درطول خط لوله تا مرکز جمع آوری نیز مانع از انجماد بخار آّب موجود در گاز میگردند زیرا در صورت نبود این تجهیزات ترکیبات جامد و نیمه جامد هیدرات های گاز طبیعی احتمالی(کریستالهای یخ) در روند کار سیستم گردآوری ایجاد مشکلات عدیده مینمایند.

۲ - گاز طبیعی خام از چاههای نفت نیز بدو صورت استخراج میگردد.

الف - در صورتی که گاز، محلول در نفت خام باشد گاز محلول (SOLUTION GAS ) نام دارد.

ب - در تماس مستقیم ولی جدا از نفت باشد گاز همراه (ASSOCIATED GAS) نامیده می شود .

مشخصات و مزیتهای گاز طبیعی

گاز طبیعی(متان – CH4) حاصل از عملیات فرآورش نهایی دارا ی مشخصات بدون رنگ – بدون بو و سبکتر از هوا میباشد. ارزش حرارتی یک گاز، مقدار حرارتی است که در اثر سوختـن یک مترمکعب آن گاز ایـجاد می شود که بدین ترتیب ارزش حرارتی هر متر مکعب متان تقریبا معادل ارزش حرارتی یک لیتر نفت سفید میباشد و به عبارت دیگر چنانچه یک فوت مکعب از آن سوزانده شود معادل با ۲۵۲ کیلو کالری انرژی حرارتی آزاد مینماید که از این لحاظ در مقایسه با دیگر سوختها بسیار قابل توجه میباشد . هیدروکربنها با فرمول عمومی CnH2n+2 اجزاء اصلی گاز طبیعی بوده و منابع عمده انرژی میباشند . افزایش اتمهای کربن مولکول هیدروکربن را سنگینتر و ارزش حرارتی آن افزونتر میسازد. ارزش حرارتی هیدروکربنهای متان و اتان از ۸۴۰۰ تا ۱۰۲۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آنها می باشد .

ارزش حرارتی هیدروکربن پروپان برابر با ۲۲۲۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آن می باشد . ارزش حرارتی هیدروکربن بوتان برابر با ۲۸۵۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آن می‌ باشد . گاز طبیعی شامل ۸۵ درصد گاز متان و ۱۲ درصد گاز اتان و ۳ درصد گاز پروپان، بوتان، ازت و غیـره می باشد

گاز طبیعی حاصل از میادین گازی سرخس حاوی متان بادرجه خلوص ۹۸ درصد میباشد. ارجحیت دیگر گاز گاز طبیعی(متان – CH4) به سایر سوخت ها آن است که گاز طبیعی تمیز ترین سوخت فسیلی است زیرا نه تنها با سوختن آن گاز سمی و خطرناک منواکسید کربن تولید نمیگردد بلکه جالب است بدانیم که ماحصل سوخت این گاز غالبا آب بهمراه حداقل میزان دی‌اکسیدکربن در مقایسه با تمام سوختهای فسیلی میباشد .

در یک تحقیق از میزان آلایندگی گاز طبیعی و دیگر سوخت های فسیلی یافته ها به شرح ذیل بودند . میزان انتشار co2 در گاز طبیعی ۶/۵۳ درصد، پروپان ۶۷ درصد، بنزین ۷/۷۲ درصد، نفت گاز ۷۶/۲ درصد، نفت کوره ۳/۷۹ درصد و زغال سنگ ۱/۸۲ درصد به ازای یک واحد گرما(Kg co2/Gj) است لذا با توجه به موارد فوق می توان از آن به عنوان سوخت برتر - ایمن و سالم در محیطهای خانگی- تجاری و اداری که دارای فضاهای بسته و محدود میباشند استفاده نمود.

دمای احتراق خود به خود گاز طبیعی ۶۴۹ درجه سانتی گراد است. دمای جوش متان ۴۹/ ۱۶۱ درجه سانتی گراد زیر صفر است .فرایند تبدیل گاز طبیعی به گاز مایع LN G در همین درجه حرارت صورت میگیرد.

یکی از عوامل مهم و مؤثر در کامل سوزی گاز طبیعی و آبی سوزی شعله تامین هوای کافی است. میزان هوای لازم جهت هر مترمکعب گاز طبیعی هنگام سوختن حدودأ ۱۰ مترمکعب میباشد. آبی تر بودن شعله بمعنی دریافت بهتر و بیشتر هوا می باشد.

فرآورش گازطبیعی

مجموعه عملیات پیچیده ای است شامل فرایندهایی بقرار و ترتیب ذیل که در جریان آن بتوان گاز طبیعی را که شامل عمدتا متان بعنوان اصلیترین ماده و با درصد خلوص ۸۰ تا ۹۷ میباشد را بعنوان محصول نهائی پالایش نمود, صمن آنکه در این فرایندها علاوه بر استحصال گوگرد ترکیبات ارزشمند مایعات گازطبیعی (NATURAL GAS LIQUIds –NGL)شامل گاز مایع LPG)) و (CONDENSATE) که تمامآ در ردیف اقلام صادراتی نیزبشمار میایند جداسازی میگردند.

تفکیک گاز و نفت

گاز همراه با نفت

گازی که همراه نفت است الزاما باید از آن جدا شود تا نفت خالص و پایدار بدست آید. در صورتی که نفت و گاز استخراجی از چاه مستقیما به مخازن ذخیره نفت هدایت گردند.بعلت سبک و فرار بودن گاز مقداری از آن از منافذ فوقانی مخزن ذخیره خارج شده و در ضمن مقداری از اجزای سبک و گرانبهای نفت را هم با خود خارج می‌کند. از این رو نفت را پس از خروج از چاه و پیش از آنکه به مخزن روانه گردد به درون دستگاه تفکیک نفت و گاز هدایت می‌کنیم.

عملیات تفکیک گاز همراه از نفت خام اصولا با ابزار موجود در سر چاه و طی فرایندهای سرچاهی ، انجام می شود .این عمل توسط دستگاهی بنام جداکننده سنتی که هیدرو کربورهای سنگین و مایع را از هیدروکربورهای سبکتر و گازی تفکیک مینماید صورت میگیرد. سپس این دو هیدروکربن برای فرآورش بیشتر به مسیرهای مجزایی هدایت شده تا عملیات تصفیه ای لازم برروی آنها صورت گیرد.

این دستگاه به شکل یک استوانه قائم دربسته بوده که در آن با استفاده از نیروی گرانش ذرات گاز از هم باز و به اصطلاح منبسط می‌گردد، و در این ضمن از سرعت آن نیز کاسته می‌شود. وقتی فشار و سرعت گاز به مقدار زیادی کاهش یافت بخش انبوهی از گاز ، از نفت جدا می‌گردد. آنگاه گاز حاصل را توسط لوله بمخزن دیگری هدایت می‌کنند گازی که از دستگاه جدا کننده خارج می‌گردد، غالبا از نوع گاز تر بوده و حاوی مقدار زیادی بنزین سبک(طبیعی) نیز میباشد. بنزین سبک (طبیعی) به لحاظ آنکه دارا ی ارزش فراوانی میباشد الزاما باید در مراحل بعدی از گاز طبیعی جدا گردد .

گاز محلول در نفت خام

در مواردی که گاز در نفت خام محلول است مقداری از آن به جهت ماهیت گاز و تحت تاثیر کاهش فشار موجود در سر چاه از نفت جدا میگردد و سپس این دو گروه از هیدروکربنها برای فرآورش بیشتر هر یک به مجاری مخصوص بخود فرستاده می شوند.

۱– تفکیک مایعات گازی

این فرایند اولین مرحله از مجموعه عملیات پالایش گاز طبیعی خام میباشد . در به عمل آوری مایعات گازطبیعی فرایندی سه مرحله ای وجود دارد. زیرا ابتدا مایعات (NGL) توسط جاذب NGL از گازطبیعی استخراج و سپس ماده جاذب طی فرایند دوم قابلیت استفاده مجدد (مکرر) را در فرایند ابتدایی کسب مینماید و نهایتا در فرایند سوم عناصر تشکیل دهنده و گرانبهای این مایعات نیز باید از خودشان جدا سازی شده و به اجزای پایه ای تبدیل گردند . که این فرایند در یک نیروگاه فرآورش نسبتا متمرکز بنام کارخانه گاز مایع بر روی مایعات حاصل انجام می شود. بخش اعظم مایعات گازی درمحدوده بنزین و نفت سفید می باشد . ضمن آنکه میتوان فرآورده های دیگری مانند حلال و سوخت جت و دیزل نیز از آن تولید نمود. مواد متشکله در مایعات گازطبیعی (NGL) عبارتند از .

۱- ۱ اتان - ماده ای است ارزشمند و خوراک مناسب جهت مجتمع های پتروشیمی و تبدیل آن به ماده ایی با ارزش بیشتر به نام اتیلن و پلی اتیلن . گازطبیعی میدان پارس جنوبی حدودآ حاوی شش درصد اتان میباشد که با جداسازی آن و ساخت اتیلن و پلی اتیلن مزیت های اقتصادی فراوانی برای کشورمان ایجاد می شود. کاربردفناوری تفکیک اتان از مایعات گازی در ایران بسیار جدید است و هم اکنون در فازهای ۴و۵ پارس جنوبی بکارگرفته میشود

۱- ۲ گاز مایع (LPG) – گاز مایع عمدتآ شامل پروپان و بوتان بوده که آن را میتوان با پالایش نفت خام نیز بدست آورد. ضمنآ در فرایند شکست ملکولی (کراکینگ) نفت خام و یا فرایند افزایش اکتان بنزین (ریفرم کاتالیستی) نیز این ماده ارزشمند به صورت محصول جانبی حاصل می شود . درصد پروپان و بوتان موجود در گاز مایع (LPG) که مصارف سوختی در خودرو (کمتر) و در منازل (بیشتر) دارد متغیر بوده بطوری که در فصل گرم پروپان کمتر و در فصل سرد پروپان بیشتر خواهد بود در فصل سرد افزایش در صد پروپان به علت سبکتر بودن باعث تبخیر بهتر سوخت میگردد . معمولا درصد پروپان در گاز مایع بین ۱۰ الی ۵۰ درصد متغیر است .

۱- ۳ کاندنسیت ( condensate) شامل ترکیبات سنگینتر از بوتان ( (C4H10 – مولکولهایی دارای اتمهای کربن بیشتر و حالت مایع درشرایط اتمسفر را شامل میگردند. این ترکیبات را میتوان بمنظور صادرات پس از تثبیت فشار بخار و تنظیم نقطه ی شبنم طبق مشخصات اعلام شده متقاضی (خریدار) به مخازن انتقال یافته و بمحض تکمیل ظرفیت مخزن صادر شوند. ولی این گروه از هیدرکربورها بلحاظ ارزشمندی بیشتری که نسبت به دیگر محصولات جدا شده دارند مقرون به صرفه است که طی فرایند دیگری در پالایشگاه کاندنسیت به سوختهایی تبدیل گردد که تا کنون در پالایشگاههای نفت از پالایش نفت خام حاصل میگردید ولی اینبار همراه با مزیتهایی که خواهد آمد . با توجه به اینکه پالایشگاه ۵۰۰ میلیون دلاری کاندنسیت (مایعات گازی) در امارات متحده عربی بخشی ازخوراک مورد نیاز خود را از ایران تامین مینماید و حجم فراوان مایعات گازی که با بهره برداری از فازهای پارس جنوبی و دیگر پالایشگاههای گاز کشور حاصل میگردد، احداث پالایشگاه های کاندنسیت با امکاناتی شامل یک برج تقطیرو چند فرآیند تصفیه و ریفرمینگ کاتالیستی بنا به مزیتهای موجود در ذیل بسیار حائز اهمیت میباشد .

۱ - تولید بنزین بیش از دو برابر بنزین تولیدی در پالایشگاههای نفت.

۲ - بدون تولید اندکی از نفت کوره و طبعا رفع مشکلات ناشی از تولید این فراورده ضمن آنکه باقیمانده های تقطیر مایعات گازی نیز به محصولات میان تقطیر و سبک تبدیل میگردد .

۳ – در ازای تخصیص نیمی از تجهیزان موجود در پالایشگاه های نفت خام به پالایشگاه کاندنسیت میتوان محصولات با ارزش بیشتری تولید نمود .

۴ - هزینه تولید هر واحد محصول دراین نوع پالایشگاه، بسیار پایین تراز پالایشگاه نفت خام است.

۵ - میزان سرمایه گذاری در مقایسه بااحداث پالایشگاه نفت خام حدوداً به نصف میرسد.

۶ - درصورتی که مجموعه مایعات گازی تولیدی کشور به تولید بنزین و فراورده های دیگر اضافه شود، تا سال ۱۳۹۰ نیازی به واردات بنزین نخواهد بود

درحال حاضر کلیه مایعات گازی تولیدی در دو بخش صنایع پتروشیمی و پالایشگاه ها جهت خوراک مورد استفاده قرارگرفته و بخش سوم آن نیز صادر میگردد . مایعات گازی حاصل از پالایش گازهای ترش نیز ترش بوده و حاوی درصد فراوانی از هیدروژن سولفید و مرکپتان میباشد . بنابراین بعد از تقطیر و تهیه فراورده ها نیاز به فرایندهای پالایشی جهت زدودن و یاکاستن از میزان گوگرد و مرکپتان موجود دارند

هم اکنون پالایشگاه قدیمی مایعات گازی در بندرعباس روزانه ۲۶۰ هزار بشکه نفت خام و ۲۰ هزار بشکه مایعات گازى را فرآورش میکند . احداث پالایشگاه جدید مایعات گازی در بندرعباس به شرکت سرمایه گذاری نفت سپرده شده و مطالعات آن در حال انجام است. پالایشگاه جدید مایعات گازی در بندرعباس و با ظرفیت ۳۶۰ هزار بشکه احداث میگردد . و تا کنون طراحی بنیادی و اخذ دانش فنی آن طبق برنامه توسط شرکت ملی مهندسی و ساختمان نفت به پایان رسیده است .

قدیمیترین پروژه از این دست پروژه واحدهای تقطیر مایعات گازی پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد(خانگیران) است که پیشینه ۲۰ ساله دارد . درآن زمان پیشنهاد داده شد که مایعات تولیدی از میادین شمال شرقی( خانگیران )در واحدهای تقطیر به فرآورده های نفتی همچون حلال های ویژه نفتی ، نفتا ، نفت سفید و گازوئیل مرغوب تبدیل شود. پروژه واحدهای تقطیر مایعات گازی خانگیران مورد تایید برنامه ریزی تلفیقی شرکت ملی نفت ایران نیز قرارگرفت . شرکت ایتالیایی I.M.S در سال ۱۳۸۰طی یک مناقصه مسئولیت ساخت واحدهای تقطیر را بدست گرفت . این شرکت در همان سال (۱۳۸۰ ) مشغول ساخت دستگاه های مربوطه شد که بنا به پیش بینی مجری وقت طرح های پالایش گاز شرکت ملی گاز ایران حداکثرتا یک سال بعدبه اتمام می رسد . که خوشبختانه جدیدآ خبر ها حکایت از راه اندازی این تاسیسات دارد .

۲- حذف دی اکسیدکربن و سولفور

بعد از جداسازی مایعات گازی از گاز طبیعی خام دومین قسمت از فرآورش گاز نیز صورت میگیرد که شامل جداسازی دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است. گازطبیعی بسته به موقعیت چاه مربوط مقادیر متفاوتی از این دو ماده را شامل میگردد.

فرایند تفکیک سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از گازترش، شیرین کردن گاز نامیده می شود. سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن را میتوان سوزاند و از گوگرد نیز صرفنظر نمود ولی این عمل باعث آلودگی شدید محیط زیست میگردد . با توجه به اینکه سولفور موجود در گاز عمدتآدر ترکیب سولفید هیدروژن ((H2S قرار داردحا ل چنانچه میزان سولفید هیدروژن موجود از مقدار ۷/۵ میلیگرم در هر متر مکعب گازطبیعی بیشتر باشد به آن گاز ترش اطلاق میگردد. وچنانچه از این مقدار کمتر باشد نیاز به تصفیه نمیباشد.

سولفور موجود درگازطبیعی به علت دارا بودن بوی زننده و تنفس های مرگ آور و عامل فرسایندگی خطوط لوله انتقال، گاز را غیر مطلوب و انتقال آن را پر هزینه میسازد. تکنیکهای مورد استفاده در فرایند شیرین سازی گاز ترش موسوم به «فرایند آمین» که متداولترین نوع در عملیات شیرین سازی میباشد تشابه فراوانی با فرایندقبل( جاذب NGL) و فرایند بعدی خود یعنی نم زدایی توسط گلایکول دارند . مواد مورد استفاده دراین فرایند انواع محلول های آمین میباشد. دراین نوع فرایندها اغلب از دو محلول آمین باسامی مونو اتا نو ل آمین (MEA) و دی اتا نو ل آمین (DEA ) استفاده میگردد.

گاز ترش از میان برجی که با محلول آمین پر شده است جریان داده میشود .تشابه خواص ملکولی محلول آمین با سولفور موجود در سولفید هیدروژن باعث میگردد تا بخش عمده ای از مواد سولفوره جذب محلول گردد و سپس این محلول با شرکت در فرایند ثانوی ضمن جداسازی از سولفید هیدروژن جذب شده مجددا قابل بهره برداری در فرایند ابتدایی میگردد . روش دیگری در رابطه با شیرین سازی گاز ترش با استفاده از جاذب های جامد برای جداسازی دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن نیز وجود دارد. دی اکسیدکربن حاصل از فرایند از طریق مشعل وارد محیط شده و طبعآ آلودگی هایی از خود بجا میگذارد که اجتناب ناپذیر میباشد . ولی سولفید هیدروژن حاصل از فرایندقبل پس از انتقال به واحد گوگرد سازی با شرکت در فرایندی کاتالیستی و با واکنشهای گرمایی بنام فرایند کلاوس سولفور موجودرا بصورت مایع آزاد مینماید. مایع حاصل بعد ازانتقال به واحددیگری و بعد از عملیات دانه بندی و انبار میشود این فرایند تا ۹۷ درصد سولفور موجود در گاز طبیعی را باز یافت مینماید. این ماده که سولفور پایه نامیده میشود بشکل پودر زرد رنگ بوده و آن را میتوان داخل محوطه پالایشگاه یا خارج از آن مشاهده نمو د. البته نظر به نیازبازار جهانی ، سولفور موجود بعد از استخراج و تصفیه و آماده سازی کامل جزو اقلام صادراتی محسوب و جداگانه به بازار عرضه می گردد .

مرکاپتان ها گروه دیگری از ترکیبات گوگرد دار میباشند که بایداز ترکیب گاز قابل مصرف توسط فرایندی از نوع غربال مولکولی جداسازی گردد .ازآنجاییکه سیستم لوله کشی های مشترکین فاقد هشدار دهنده های نشت گاز میباشد ضرورتآ و به همین منظور مقدار اندکی از آن که منجر به ضایعات در خطوط لوله نگردد را درترکیب گاز بجا میگذارند تا بکمک این مواد بودار (بوی تخم مرغ گندیده ) مصرف کننده از وجود نشتی در لوله های گاز آگاه گردد.

در همین رابطه در ایستگاههای CGS نیز بطور جداگانه مقداری مرکاپتان به جریان گاز تزریق میگردد . گاز میادین پارس جنوبی – نار و کنگان – سرخس و گاز همراه میدان آغاجاری از نوع ترش بوده و لذا حاوی مقدار معتنابهی گوگرد میباشد.

گاز میادین تابناک - شانون، هما، وراوی و گاز همراه میادین مارون و اهواز از نوع شیرین بوده و طبعا بعلت فقدان گوگرد و حذف فرایندهای مربوطه نسبت به گار میادین دیگر با ارزشتر میباشد.

۳- نم زدایی یا رطوبت زدایی

۳– ۱ - رطوبت زدایی با محلول گلایکول

علاوه بر تفکیک نفت با گاز مقداری آب آزاد همراه با گازطبیعی وجود دارد که بیشتر آن توسط روش های جداسازی ساده در سر چاه یا در نزدیکی آن از گاز جدا می شود. در حالیکه بخار آب موجود در محلول گاز میبایست طی فرایندی بسیار پیچیده تحت عنوان عملیات نم زدایی و یا رطوبت زدایی از گازطبیعی تفکیک گردند .

در این فرایند بخار آب متراکم و موجود در سطح توسط ماده نم زدا جذب و جمع آوری میگردد. نوع متداول نم زدایی جذب (absorption) با عنوان نم زدایی گلایکول که ماده اصلی این فرایند میباشد شناخته می شود. در این فرایند، از مایع نم زدای خشک کننده حاوی گلایکول برای جذب بخار آب از جریان گاز استفاده می شود. دراین نوع فرایند اغلب از دو محلول گلایکول باسامی دی اتیل گلایکول (DEG) یا تری اتیل گلایکول (TEG) استفاده میگردد.

خواص ملکولی ماده گلایکول شباهت بسیاری با آب دارد لذا چنانچه در تماس با جریانی از گازطبیعی قرار گیرد، رطوبت آب موجود در جریان گاز را جذب و جمع آوری مینماید. ملکولهای سنگین شده گلایکول در انتهای تماس دهنده جهت خروج از نم زدا جمع و خارج میشو ند سپس گازطبیعی خشک نیزاز جانب دیگر به بیرون از نم زدا انتقال می یاید.

محلول گلایکول را از میان دیگ بخار به منظور تبخیر نمودن آب محلول در آن و آزاد کردن گلایکول جهت استفاده مجدد آن در فرایندهای بعدی نم زدایی عبور میدهند. این عمل با بهره گیری از پدیده فیزیکی یعنی وجود اختلاف در نقطه جوش آب تا ۲۱۲درجه فارنهایت (۱۰۰ درجه سانتیگراد ) و گلایکول تا ۴۰۰ درجه فارنهایت صورت میگیرد.

۳– ۲ رطوبت زدایی با ماده خشک کننده جامد

رطوبت زدایی با ماده خشک کننده جامد که معمولا مؤثرتر از نم زداهای گلایکول هستند نیز با استفاده از روش جذب سطحی صورت میگیرد . جهت این کار به حداقل دو برج یابیشتر نیاز میباشد که بکمک یک ماده خشک کننده جامد شامل آلومینا یا ماده سیلیکاژل پرشده است. نم زدایی با ماده خشک کننده جامد اولین شیوه نم زدایی گازطبیعی با استفاده از روش جذب سطحی است گازطبیعی از داخل این برج ها، از بالا به پایین عبور داده میشوند. گازطبیعی دراین فرایند ضمن عبور از اطراف ذرات ماده خشک کننده رطوبت های موجود در جریان گازطبیعی به سطح ذرات ماده خشک کننده جذب میگردد و باتکمیل این فرایند تقریبا تمام آب توسط ماده خشک کننده جامد جذب شده و نهایتا گاز خشک از انتهای برج خارج شود.

این نوع از سیستم نم زدایی از آنجاییکه در رابطه باحجم فراوان گاز تحت فشارهای بالا مناسب هستند معمولا در انتهای یک خط لوله در یک ایستگاه کمپرسور قرار دارند. در این سیستم نیز همانند گلایکول در روش اول ماده خشک کننده جامد بعد از اشباع شدن از آب جهت احیاء و استفاده های مکرر از سیستمهای گرمکن با درجه حرارت بالا جهت تبخیر بخار آب موجود در گلایکول بکار گرفته میشوند .

گازطبیعی اینک با طی تمام مراحل تصفیه به طور کامل فرآورش و برای مصرف آماده گردید لذا در پایان با تقویت فشار آن تا حدود ۱۰۰۰ psi و پس از محاسبه حجم آن توسط سیستم اندازه گیری به خط لوله خروجی پالایشگاه هدایت و تحویل مدیریت منطقه عملیات انتقال گاز مربوطه میگردد.

سید مرتضی سعیدیان/

گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز

[EN-EZEL 13,039]

CNG

 

cng قسمت اول

 

مقدمه

گاز طبیعی سوخت بسیار مناسبی برای استفاده در خودروها می باشد . مشخصه های آلایندگی و احتراق آن در مقایسه با سایر سوختها بهتر است به دلیل تفاوت خواص گازطبیعی با سوختهای دیزلی و بنزینی هیچ کدام از موتورهای دیزلی و بنزینی بدون انجام تغییراتی قابلیت استفاده از گاز طبیعی را ندارند .

گاز طبیعی برای استفاده در موتورهای دیزلی دارای عدد ستان بسیار بالایی بوده لذا اگر چنین موتوری بر اساس سیستم SPARK IGNITION برای سوخت CNG استفاده شود نسبت تراکم(CR) آن بالا بوده و با KNOCK بالایی همراه خواهد بود بر عکس به هنگام استفاده در موتورهای بنزینی به دلیل پایین بودن نسبت تراکم آن بر روی مشخصه های عملکردی موتور اثر منفی دارد

 

معرفی 4 نسل از خودروها

1- خودروهای کاربراتوری با سیستم کنترل مکانیکی(وجود پلاتین در سیستم دلکو)

2- خودروهای کاربراتوری با دلکوی مگنتی

3- خودروهای انژکتوری COTINUIS

4- خودروهای انژکتوری SEQUENTIAL,SEMISEQUENTIAL

 

سیکل اتو

بازده تئوری سیکل اتو به پارامترهای مختلفی بستگی دارد یکی از مهمترین آنها نسبت تراکم (CR) می باشد به طوریکه با افزایش نسبت تراکم بازده تئوری سیکل نیز افزایش می یابد نسبت تراکم موتورهای بنزینی در محدوده 5/9-5/8 می باشد و برای گاز طبیعی این عدد در محدوده 15 می باشد که این اعداد بر اساس شرایط کارکرد موتور و ترکیب سوخت متغیر می باشد

 

صنعت تبدیل

علیرغم مشکلات مطرح شده رشد صنعت تبدیل ، موتورهای بنزینی و دیزلی را برای استفاده از گاز طبیعی مناسب ساخته است .

مشکلات موجود در تبدیل با اعمال یک سری تغییرات در موتور BASE امکان استفاده از سوخت CNG را برای چنین موتورهایی فراهم می کند

مثلا در موتور های دیزلی برای تبدیل به صرف استفاده از CNG با انجام عملیات ماشین کاری نسبت به کم کردن نسبت تراکم می توان اقدام نمود .

با وجود آنکه تغییرات صورت گرفته بر روی موتور خودروها کاملا با سوخت CNG هماهنگ نشده ولی برنامه تبدیل بر روی میلیونها خودرو در سطح جهان به صورت کاملا موفقیت آمیز و ایمن صورت گرفته و سوخت CNG را در سطح وسیعی جهت تبدیل OEMمطرح کرده است .

 

بازده گرمایی موتور

به لحاظ تئوری با افزایش نسبت تراکم بازده گرمایی موتور افزایش می یابد در عمل به دلیل وجود نیروی اصطکاک ماکزیمم بازده گرمایی در شرایطی که نسبت تراکم در محدوده 18-15 می باشد رخ می دهد.

از آنجا که گاز طبیعی دارای عدد اکتان بالایی می باشد مقاومت در برابر KNOCK در آن بالا است و می تواند با نسبت تراکمی که به OPTIMUM نزدیک است کار کند اما در سوخت بنزین به دلیل محدودیت KNOCK نمی تواند با هر نسبت تراکمی بیشترین راندمان را بدهد و محدوده نسبت تراکم آن می بایستی در بازه 10-8 باشد .

نسبت تراکم در موتورهای دیزل بازده حرارتی بالایی را بدست می آورد این بازده عموما می تواند با سیکل اتویی که در حالت تمام بار با سوخت گاز کار می کند هماهنگ گردد در این حالت به دلیل کم شدن و محدود شدن KNOCK نسبت تراکم به میزان OPTIMUM نزدیک شده و در شراط با بار کمتر سیستم کنترل دریچه گاز باعث کم شدن نسبت تراکم شده و این یک امتیاز در موتورهای دیزل محسوب می شود .

افزایش درجه حرارت ورودی به علت تغییر شرایط محیطی و یا وجود توربو شارژ تمایل به افزایش KNOCK را بالا می برد که لازم است سیستمی روی خودرو نصب گردد که در این شرایط جرقه را ریتارد نموده تا باعث صدمه زدن به موتور و بروز مشکلات دیگر نشود.

 

نسبت هوا به سوخت

یکی از پارامترهای مهم در طراحی موتور نسبت هوا به سوخت ورودی به محفظه احتراق می باشد که عموماً با اعداد بدون بعد بیان می شود .حالت بهینه آن عدد یک می باشد که نسبت هوا به سوخت واقعی برابر میزان استوکیومتریک می باشد زمانی که این مقدار از یک بیشتر شود مخلوط رقیق (LEAN) می باشد مثلا مقدار 15/1 بدان مفهوم است که میزان هوای ورودی 15 درصد بیشتر است و زمانی که این مقدار از یک کمتر است مخلوط غنی (RICH) می باشد .

بهترین مقدار به هنگام نصب بودن کاتالیست عددی بین 1-98/0 می باشد در حالتی که مخلوط غنی می باشد e.g=0/98 ماکزیمم توان موتور بدست می آید اگر مخلوط از این میزان بیشتر غنی شود سبب کاهش توان خروجی و کاهش بازده حرارتی می شود .و اگردر این شرایط مخلوط رقیق گردد سبب افت تدریجی توان شده ولی راندمان حرارتی تا زمان شروع احتراق ناقص افزایش می یابد .

با رقیق کردن مخلوط درجه حرارت محفظه احتراق پایین آمده و میزان NOX کاهش می یابد

[EN-EZEL 13,039]

CNG قسمت دوم

 

ترکیبات مختلف گاز طبیعی و اثر آن بر روی نسبت هوا به سوخت

 

 

 

نمودار نسبت هوا به سوخت در مقایسه با آلاینده ها

 

کنترل توان خروجی

در موتور های دیزلی توان خروجی موتور با تغییر در میزان مخلوط (غنی یا رقیق بودن ) صورت می گیرد این کار در موتورهای با سیکل اتو از سیستم دریچه جهت کنترل هوای ورودی استفاده می شود بستن دریچه مذکور باعث افت توان خروجی شده و این عمل با رقیق کردن مخلوط همراه است .

موتور استوکیومتریک حالتی است که e.g=1 باشد با نصب کاتالیست و سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد خروجی می توان نسبت هوا به سوخت را کنترل نمود و به حالت استوکیومتریک نزدیک شد

افزایش نسبت هوا به سوخت یعنی حالت (LEAN) موجب کاهش NOX می شود و درجه حرارت موتور با افزایش هوای ورودی کاهش می یابد اگر چه میزان NOX کاهش می یابد ولی اگر لامبدا از 4/1 بالاتر رود مقدار هیدروکربنها بیشتر می شود

 

قابلیت تراکم سوخت CNG

تغییر در مواد تشکیل دهنده گاز بر روی قابلیت تراکم موثر است چرا که گاز متان بالاترین قابلیت تراکم را دارد مواد دیگر نظیر بوتان و پروپان دارای مقادیر پایین تر از لحاظ قابلیت تراکم می باشند

تمامی مواد ذکر شده حتی در فشارهای بالاتر و درجه حرارتهای پایین تر نیز به نقطه میعان نمی رسند که این امر به صورت غیر مستقیم بر روی حد ماکزیمم آن در مخلوط موثر است

 

اثر ترکیبات گاز بر روی عملکرد موتور

ترکیبات گاز طبیعی بسته به مکان استخراج آن متفاوت می باشد ارتباط مستقیمی بین خواص گاز و عملکرد موتور وجود دارد مثلا مواردی نظیر KNOCK, EMISSION بسته به محل استخراج گاز متفاوت است

با وجود ادامه عملیات بهبود در خطوط گاز ولی استانداردهابرای سازندگان اتومبیل چندان امیدبخش نیست این بدان معنی است که بهبود در پیشرفت سیستمهای کنترل سوخت جهت ثابت کردن این تغییرات در ترکیبات سوخت مورد نیاز است .

اطلاعات جزیی در خصوص خواص گاز طبیعی که عملاً در خودروهای گاز سوز استفاده می شود در گزارش IGU/IANGV سال 1995 عنوان شده استاطلاعات عنوان شده در این بخش خلاصه گزارش فوق می باشد.

میزان آلاینده های خروجی و همچنین عملکرد موتور بستگی به مواردی نظیر احتراق خوب، نسبت احتراق بهینه،مقاومت کافی در مقابل ضربه و تولید انرژی کافی برای مخلوط سوخت و هوا می باشد.

خواص گاز که در زیر عنوان می شود ارتباط مستقیم با عملکرد موتور دارد .

1-دانسیته گاز 2- ارزش حرارتی 3- نسبت هوا به سوخت استوکیومتریک 4- مقاومت در برابر ضربه

 

ترکیبات شیمیایی بنزین

 

ترکیب شیمیایی CNG

[EN-EZEL 13,039]

CNG قسمت دوم

چگالی انرژی CNGوبنزین و سایر سوختها

 

 

 

چگالی انرژی CNGوبنزین و سایر سوختها

بنزین= 83/3 مگا ژول بر کیلوگرم

CNGA(99/0 متان +پروپان+گازهای بی اثر)=40/3

CNG B(84% متان+8% پروپان+5% اتان+3% گازهای بی اثر)=32/3

CNG C(84%متان+15%پروپان+1%اتان)=45/3

 

مقایسه آلایندگی گازهای گلخانه ای سوختهای CNG و بنزین

گاز متان جزو گازهای گلخانهای قوی محسوب میشود به طوریکه 28 بار از گاز دی اکسید کربن قوی تر است ولی آلودگی گازهای گلخانه ای ناشی از گاز متان در موتور های مدرن امروزی که با گاز طبیعی کار می کنند بسیار پایین تر می باشد.

مثال از یک خودروی تاکسی با سوخت CNG

 

استانداردهای EURO1,2,3,4

محدودیتهای عنوان شده در خصوص آلاینده ها برای سوختهای بنزین و گاز یکسان می باشد

 

مشخصات احتراق سوختهای CNGو بنزین

سرعت شعله در سوخت CNGبه میزان 10 درصد پایین تر است

قابلیت اشتعال CNG 15-10 درصد

بنزین 6/7-1 درصد

نسبت هوا به سوخت استوکیومتریک گاز طبیعی 2/17-7/15

نسبت هوا به سوخت استوکیومتریک بنزین 7/14-5/14

CNG در شرایط معمولی به صورت گاز بوده فقط در درجه حرارت زیر 200- سانتیگراد به صورت مایع می باشد.

قابلیت انتشار گاز CNG در هوا 2/0 سانتیمتر مربع بر ثانیه

ترکیب سوخت و هوا در حالت گازی شکل بهتر صورت می گیرد .

 

 

مشخصات احتراق سوختهای CNGو بنزین

سوخت CNGدر فشار بالا (بالای 200بار) در مخازن فلزی یا کامپوزیتی ذخیره می شود ولی سوخت بنزین در فشار محدود نگهداری می شود لذا در تصادفات و ضربات ناشی از آن مخازن CNG دارای ایمنی بالاتری می باشد

سوخت CNGقابلیت اشتعال بالاتری دارد بنابراین با قدرت بیشتری با هوا ترکیب و مشتعل می گرددولی انرژی حاصل از احتراق آن با بنزین مشابه است و چندان تفاوتی نمیکند .

CNGاز هوا سبکتر می باشد بنابراین هنگامی که نشتی رخ می دهد به سرعت از خودرو خارج می شود

در مخازن CNG یک قطعه زودگداز وجود دارد که در تصادفاتی که منجر به آتش سوزی می شود موجب افزایش ایمنی می گردد.

 

شمع و احتراق

زمان احتراق و جرقه زدن شمع بر روی عملکرد موتور و همچنین گازهای خروجی موتور موثر می باشد . شمع موتور بر خلاف ظاهر ساده از لحاظ فنی قطعه بسیار مهمی می باشد . انتخاب نوع شمع پارامتر مهمی می باشد . شمعها در یک تقسیم بندی به دو نوع سرد و گرم تقسیم می شوند .

شمعهای گرم مانع ایجاد رسوب بر روی دهانه شمع شده و میزان ضربه را نیز دمپ می کند .

در گاز طبیعی به دلیل خواصی که دارد اولا رسوبات کمتری بر روی شمع ایجاد می کند ثانیا میزان ضربه نیز پایین تر بوده و میزان گرمانیز کمتر است لذا از شمع های سرد استفاده می شود به دلیل مقاومت بالا در برابر ضربه می توان در نسبت تراکم شرایط مطلوب را ایجاد نمود لذا زمان جرقه را آوانس می کنند

[EN-EZEL 13,039]

CNG قسمت چهارم

 

 

KNOCK

آوانس نمودن زمان جرقه راه حلی جهت کاهش NOX می باشد ولی هر چه زمان جرقه بیشتر آوانس گردد امکان تولید KNOCKبالا خواهد رفت .و با افزایش KNOCK پیک فشار نیز بالا می رود . در ضمن با افزایش میزان آوانس جرقه درجه حرارت گاز پایین می آید.

 

آلاینده های بی خطر

گازهای خروجی از موتور خودرو به قرار زیر است :

1) گاز نیتروژن : 77% هوا شامل گاز نیتروژن بوده و بیشترین مقدار خروجی از موتور خودرو را شامل می شود

2) دی اکسید کربن: یکی از محصولات احتراق بوده به صورتی که کربن موجود در سوخت با اکسیژن هوا ترکیب شده و گاز CO2 تولید می کند .

3) بخار آب : یکی دیگر از محصولات احتراق بوده که در اثر ترکیب هیدروژن موجود در سوخت با اکسیژن هوا حاصل می شود .

گازهای خروجی فوق عموماً بی خطر می باشند (اگر چه گاز دی اکسید کربن به عنوان گاز گلخانه ای سبب گرم شدن هوا می شود )

 

سایر آلاینده ها

فرآیند احتراق همواره به صورت کامل انجام نمی شود بعضی گازهای خروجی از موتور خودرو اگر چه به نسبت مقدار کمتری را شامل می شود ولی بسیار مضر و خطرناک می باشند و محدودیتهای عنوان شده برای آلاینده ها اصولاً برای چنین خروجی هایی می باشد.

مونواکسید کربن : گاز سمی بی رنگ و بی بو می باشد

هیدروکربنها(ترکیبات آلی فرار) : VOCs که از احتراق ناقص سوخت ایجاد شده که بر اثر تابش مستقیم نور خورشید اکسید شده و با اکسیدهای نیتروژن واکنش نشان می دهد و باعث مشکلاتی برای لایه ازن می گردد و عامل اصلی تشکیل مه و دود می باشد

اکسیدهای نیتروژن :(NO,NO2و ترکیباتی از آن که NOX نامیده می شود )که موجب تولید دود و باران اسیدی می شود و همچنین موجب ایجاد امراض و ناراحتی های مزمن می گردد.

 

کاتالیست کانورتور

کاتالیست کانورتور و سنسورهای اکسیژن مهمترین اجزای سیستم خروجی (اگزوز) می باشند که باعث کاهش گازهای آلاینده خروجی می شود .سنسورهای اکسیژن نسبت هوا به سوخت را حس کرده و اطلاعات رابه مدیریت موتور (ECU) ارسال می کنند

گاز طبیعی پتانسیل بالایی جهت کاهش آلاینده های NOX,HC,COداردحتی میزان CO2نیز تا حدودی کاهش می یابد(گاز دی اکسید کربن اگر چه سمی نیست اما جزو گازهای گلخانه ای محسوب می گردد)

 

اثرات گاز طبیعی CNG بر روی سیت سوپاپ

به هنگام استفاده از سوخت CNG پوشش سیت سوپاپ می بایستی تغییر کند و از مواد با کیفیت بهتر استفاده شود چرا که این پدیده با تشکیل رسوب مرتبط است .

سوختهای بنزین بدون سرب و گاز طبیعی در درجه حرارت بالای موتور یک لایه چسپنده بر روی سطح سیت سوپاپ ایجاد می کنند این پدیده با استفاده از مواد مناسب بر روی سیت سوپاپ قابل رفع کردن است برای این امر در سیت سوپاپ می بایستی از مواد با سختی بالا و غیر قابل جوش نظیر کاربید استفاده نمود

مواد دیگری نظیر نیکل با پایه اتونیت، تنگستن سنتر شده نمونه های دیگری از این مواد جهت کاهش یا حذف چسپندگی بر روی سیت سوپاپ می باشند .

 

شير سوخ تگيري

اين شير يك طرفه در ورودي مسير سيستم قرار دارد، كه نازل پمپ گاز به آن وصل گرديده و از طريق آن سوخ تگيري انجام مي شود.

دقت نمائيد كه پس از انجام سوختگيري به جهت جلوگيري از ورود گرد و غبار به شير مذكور دهانه آن را با درپوش، بپوشانيد. در پوشهاي مختلفي از نوع پيچي يا پلاستيكي وجود دارد.

[EN-EZEL 13,039]

ضرورت هاي استفاده از سي ان جي

 

گاز طبيعي فشرده (CNG) يکي از مناسب ترين و در دسترس ترين جانشين هاي بنزين به شمار مي آيد، به ويژه در ايران که با بهره برداري از همه منابع شناسايي شده تا حدود ۱۷۰ سال گاز طبيعي با بهاي ثابت خواهد داشت، سوختي ايده آل است و در صورت گسترش مصرف، کشور را از واردات بنزين بي نياز مي سازد.

 

گاز طبيعي نيز سوختي فسيلي است که به صورت گاز و يا گاز همراه با چاه هاي نفت يا مايعات حاوي گاز از چاه ها استخراج مي شود. گاز طبيعي به طور عمده از متان (CH۴) تشکيل شده و داراي مقادير ناچيزي اتان (C۶H۶)، پروپان(C۳H۸)، بوتان (C۴H۱۰) و پنتان(C۵H۱۲) است. متان، بي رنگ و بي بو است و با شعله اي کم رنگ و نسبتاً روشن مي سوزد.

گاز طبيعي تميز ترين سوخت فسيلي است، زيرا به طور عمده فقط بخار آب و دي اکسيد کربن توليد مي کند. دماي احتراق خود به خود گاز طبيعي 649 درجه سانتي گراد است که 315 درجه سانتي گراد بالاتر از دماي خود اشتعالي بنزين است. گاز طبيعي فشرده، سوختي قابل استفاده در خودروها است و نسبت به بنزين مزيت ها و معايبي دارد. اين سوخت اکتان بالايي دارد، تميز مي سوزد، قابل اندازه گيري است و معمولاً ميزان توليد گازهاي خروجي آن پايين است. اصولاً دو نوع جايگاه سوخت گيري CNG متداول براي خودروها وجود دارد: جايگاه هاي سوخت گيري سريع و سوخت گيري آرام. در جايگاه هاي سوخت گيري سريع، زمان سوخت گيري خودروها کم است(2 تا 3 دقيقه براي هر خودرو). در جايگاه هاي سوخت گيري آرام، عمليات سوخت رساني به خودرو در 6 تا 8 ساعت انجام مي شود و براي سوخت گيري در پارکينگ منازل يا مکان هايي که خودروها در طول شب پارک مي شوند، مناسب است.

ايستگاه CNG، گاز مورد نياز خود را از شبکه گاز شهري دريافت مي کند. نخست گاز وارد اتاقک(metering) و ميزان گاز ورودي اندازه گيري و ***** مي شود، سپس گاز ***** شده وارد دستگاه هايي به نام خشک کن(Dryer) مي شود. اين دستگاه را مي توان در انتهاي مسير نيز قرار داد، اما حالت بهينه استفاده از آن در ابتداي خط است. کار دستگاه خشک اين است که رطوبت موجود در شبکه گاز شهري را جذب کند و گاز خشک شده اي را به درون کمپرسور مي فرستد. دليل اين امر اين است که آب بزرگ ترين دشمن تجهيزات CNG است. آب مي تواند سبب خوردگي اتصالات و جدار داخلي سيلندرها شود. آب موجود در گاز فشرده در فشار 200 بار در 15 درجه سانتي گراد يخ مي زند و تشکيل بلورهاي يخ مي تواند موجب انسداد اريفيس هاي کوچک و يا خطوط انتقال گاز طبيعي فشرده شود. خشک کن هاي مورد استفاده در جايگاه هاي CNG معمولاً از نوع جذبي هستند و درون برج هاي دو قلوي آنها معمولاً مواد جذب کننده رطوبت مانند گليکول يا سيليکازل قرار داده مي شود که با يک سيستم کنترلي به طور متناوب، عمل جذب رطوبت گاز ورودي را انجام مي دهند. پس از اين مرحله، کمپرسور گاز خشک را مي مکد و در 3 تا 4 مرحله گاز را از فشار حدود 250-220(psi) به 3000 تا 3600(psi) مي رساند. کمپرسورهاي مورد استفاده در ايستگاه هاي سوخت رساني CNG معمولاً از نوع رفت و برگشتي هستند که داراي مزيت هاي سهولت تعميرات به دليل اشتراک سازکار کار آنها با بسياري از کمپرسورهاي رفت و برگشتي در صنايع ديگر، امکان ساخت به صورت يک يا چند مرحله اي در يک پوسته واحد، کارآيي قابل قبول اين کمپرسورها در حد بالا و دبي هاي نسبتاً پايين و امکان استفاده از موتورهاي گازسوز يا موتورهاي الکتريکي به عنوان نيروي محرک است. از معايب آنها بزرگي ابعاد و ارتعاش هاي زياد آنها است که مي بايد به عنوان عوامل اساسي به هنگام محاسبه شاسي ، قاب و خود پوسته کمپرسور لحاظ شوند. گاز در هر مرحله فشرده سازي به دليل اصطکاک مولکول هاي گاز با يکديگر و با جدار سيلندرها به شدت گرم مي شود؛ در نتيجه مي بايد در ميان مسير عبور آن خنک کن مياني يا intercooler قرار داد. اين کولرها مي بايد توان جذب 85 تا 90 درصد گرماي حاصل از عمل فشرده سازي در هر مرحله را داشته باشند. کولرها به صورت هوا خنک (با کمک فن و فين هاي خنک ساز)يا آب خنک (با استفاده از رادياتور) انتخاب مي شوند. ياتاقان ها و رينگ هاي پيستون ها مي بايد پيوسته روغن کاري شوند که انواع روغن کاري به دو دسته روغن کاري تحت فشار و روغن کاري پاششي تقسيم مي شود. روغن کاري تحت فشار، روش بهتري شمرده مي شود. دوره کارکرد رينگ هاي کمپرسورها با روغن کاري تقريباً 8000 ساعت است. براي جداسازي روغن موجود در گاز *****هاي روغن و جداسازهاي دقيق تر به کارمي روند. کمپرسورهاي مورد استفاده در ايستگاه هاي CNG معمولاً 200-2 مترمکعب در ساعت، ظرفيت توليدگاز فشرده دارند. نيروي محرک کمپرسورهاي CNG بيشتر موتور الکتريکي است. اين موتورها با برق سه فاز کار مي کنند و نيروي توليدي توسط آنها معمولاً با استفاده از تسمه ها و قرقره ها، چرخ دنده ها و چرخ زنجير به کمپرسور انتقال داده مي شوند. انتقال نيرو با کوپلينگ ها، روش بهتري براي انتقال نيرو به شمار مي آيد، زيرا ارتعاش کمتري دارد و هم محوري را دقيق تر و طولاني تر نگاه مي دارد. حداکثر توان مورد مصرف براي الکتروموتورهاي کمپرسورها 250 اسب بخار است که با توجه به توان مورد نياز کمپرسور انتخاب مي شوند.

 

مخازن بازيافت

براي اين که پس از خاموش شدن کمپرسور به هر دليلي گاز فشرده شده در پشت سيلندرها باقي نماند، لوله کشي جداگانه به مخزن بازيافت انجام مي پذيرد. گاز تخليه شده در اين مخزن دوباره به وسيله رگولاتوري به جريان ورودي بازگردانده مي شود.

 

مخازن

در مرحله پاياني تراکم گاز با فشاري در حدود (psi)3600 يا 250 بار کمپرسور را ترک مي کند. خودروها با فشاري حدود 200 بار سوخت گيري مي کنند. نصب يک مخزن فشار بالا در ايستگاه زمان سوخت گيري به ميزان عمده اي از کاهش و خاموش و روشن شدن هاي پي در پي کمپرسور پيشگيري مي کند و در نتيجه عمر کاري کمپرسور افزايش مي يابد. مخازن ذخيره سازي CNG در ايستگاه را معمولاً به سه دسته تقسيم مي کنند. اين سه دسته عبارتند از:

 

سيلندرهاي فشار بالا (High pressure)،

سيلندرهاي فشار متوسط (Medium Pressure) و

سيلندرهاي فشار پايين (Low Pressure).

 

با اين آرايه مخازن ذخيره در جايگاه هاي سوخت گيري، گازرساني به مخزن سوخت خودروها در زمان کمتري انجام مي شود و بسته به فشار و مقدار گاز موجود در مخزن خودرو به صورت آبشاري (Cascade) ابتدا از سيلندرهاي ذخيره فشار پايين، سپس از سيلندرهاي فشار متوسط و در پايان از سيلندرهاي ذخيره فشار بالا سوخت گيري انجام مي شود.

سامانه اولويت بندي سوخت گيري، وظيفه کنترل و هدايت گاز فشرده شده از مخازن به توزيع کننده ها(dispensers) را بر عهده دارد و مخازن خالي شده را به ترتيب نياز، پر مي کند.

 

توزيع کننده(Dispenser)

گاز فشرده شده از طريق نازل هاي توزيع کننده ها وارد خودرو مي شود. سيستم هاي کنترلي پيشرفته اي روي Dispenser ها نصب شده اند که مي توان به کمک آنها ميزان سوخت تزريقي را اندازه گيري کرد. حس گرهاي توزيع کننده اين قابليت را دارند که زمان پرشدن مخزن CNG خودرو را حس و تزريق سوخت را متوقف کنند تا از سرريز سوخت پيشگيري شود. معمولاً فشار گاز psig 3600 در کمپرسورها توليد مي شود و فشار سوخت گيري psig 3000 حدود (200 بار) است. ظرفيت مخازن معمول در خودروها در دماي F ْ 70، psig 3600، 3000 و 2400 است. براي حجم ثابتي از گاز، فشار و دماي آن به طور مستقيم به هم وابسته اند، يعني با افزايش دما فشار نيز افزايش خواهد يافت. اين نکته اهميت به سزايي دارد و مي بايد در طراحي مخازن در نظر گرفته شود. دماي گاز درون مخزن به دليل اصطکاک ميان خود مولکول هاي گاز و مولکول هاي گاز و جدار سيلندر به هنگام سوخت گيري افزايش خواهد يافت، در نتيجه پس از کاهش دما، امکان افت فشار خواهيم داشت. در توزيع کننده هاي پيشرفته تر سعي بر اين است که اين افت فشار کاهش يابد، اما هنوز تحقيقات کاربردي در اين زمينه ادامه دارد. توزيع کننده ها داراي بخش هاي متفاوتي هستند که در اينجا برخي از آنها را شرح مي دهيم: جريان سنجي(flowmeter): مقدار گاز وارد شده به خودرو را محاسبه مي کند.

 

تئوري عملکرد اين حس گرها شتاب کوريوليس است. حس گرهاي ديگري نيز وجود دارند که سرعت صوتي گاز در يک گلوگاه ونتورتي را اندازه مي گيرند و به اين وسيله ميزان جرم گاز را تعيين مي کنند. سنجش با استفاده از ميزان کيلوگرم گاز مصرفي، بسيار دقيق و مناسب تر خواهد بود و برخلاف تصورعمومي که قيمت گاز از قيمت سوخت مايع معادل بالاتر است، زيرا يک کيلوگرم گاز 50 درصد بيشتر از يک ليتر گازوييل انرژي دارد، گاز طبيعي به لحاظ صرفه اقتصادي بسيار مناسب است. محل نصب توزيع کننده مي بايد تاحد امکان نزديک به خودرو باشد تا از دقت اين وسيله کاسته نشود.

 

حس گرهاي فشار

روي شيلنگ هاي توزيع کننده نصب مي شوند تا فشار درون مخازن خودروها را اندازه بگيرند. معمولاً به دليل سرعت بالاي گاز در داخل لوله هاي توزيع کننده، حس گرها نمي توانند فشار دقيق مخازن خودروها را ثبت کنند.

 

صفحه نمايش

ميزان گاز انتقال يافته به مخزن خودرو را به اپراتور نشان مي دهد و بسته به نوع بورد الکترونيک، قيمت کل و قيمت هر واحد سوخت را نيز مي تواند نمايش دهد. ميزان گاز تزريقي مي تواند بر حسب جرم(پوند يا کيلوگرم) حجم (scf) ظرفيت گرمايي و يا ميزان گالن گازوييل يا بنزين معادل محاسبه شود.

 

اتصال هاي قطع کننده

هنگام بروز خطر يا دورشدن ناگهاني خودرو در حالي که شيلنگ به خودرو متصل است، بي درنگ جدا مي شود و جريان قطع مي شود.

 

شيلنگ

شيلنگ هاي ايستگاه هاي CNG معمولاً از فولاد ضد زنگ و مواد مصنوعي به همراه پلاستيک فلوئوري ساخته مي شوند. جنس مواد شيلنگ هادي الکتريسيته ساکن است و 5/1 برابر فشار پيشنهادي سازنده تست مي شود.

 

نازل سوخت رساني

نازل ها معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگي ساخته مي شوند و به وسيله برنج و آهن ضدزنگ سخت کاري مي شوند. *****ي براي جلوگيري از ورود ذرات خروجي نيز در نازل ها تعبيه مي شود

 

نويسنده : س.خ - شانا

[EN-EZEL 13,039]

سیستم سوخت رسانی گازی نفتی مایع

سیستم LPG یکی دیگر از سیستمهای می باشد که در کاهش الودگی تاثیر بسزایی دارد LPG و CNG

در کلیات با هم مشابه می باشند اما LPG و CNG در بعضی موارد با هم تفاوت های دارند

مخزن گاز مایع : از مخزن گاز مایع برای نگهداری گاز مصرفی خودرو استفاده می شود و با توجه به نوع

خودرو و حجم موتور ان در ابعاد و اندازهای متفاوتی طراحی و تولید می شود بر روی بدنه مخزن گاز مایع

پلاک مشخصات مخزن و نیز یک عدد فلانچ برای نصب شیر مرکب تعبیه شده است مخازن گاز مایع در

ظرفیتهای 45 و 60 و 80 و 116 لیتری موجود می باشد که معمولا به شکل استوانه یا چنبره ای ساخته

می شود

مخزن های 60 لیتری که بیشتر مورد مصرف دارند دارای وزن خالی 26 کیلو گرم بوده و وزن انها در هنگام

که پر از مایع هستند در حدود 54 کیلو گرم می باشد ساختمان انها که بشکل استوانه ای می باشد دارای

ابعاد 840 در 315 میلیمتر می باشد مخازن گاز مایع را معمولا در صندوق عقب خودرو با دو عدد پایه و دو

عدد بست کمر بندی و قلاب محکم می نمایند

● طول مخزن گاز مایع باید در حدود 20 میلیمتر کوتاهتر از فاصله بین سطوح جانبی بدنه خودرو در محل

نصب مخزن باشد

● محل نصب گاز مایع باید دارای استحکام لازم باشد روی شاسی و یا نزدیک ان از محلهای مناسب نصب

مخزن گاز مایع می باشد

●سطوح تماس مخزن با بستهای کمربندی باید بوسیله عایقهای ضربه گیر محافظت شود

● مجرای تهویه مخزن باید حداقل 150 میلیمتر از سیستم تخلیه گازهای خروجی فاصله داشته باشد

● بستهای کمربندی باید مجزا و با فاصله مناسب از هم نصب گردند

●روش نصب مخزن نباید بگونه ای باشد که باعث بوجود امدن تنش اضافی در پوسته مخزن شود

● محل نصب مخزن نباید در مجاورت مناطق با حرارت بالا و منابع تولید جرقه باشد

●اگر از مخزن گاز مایع در فضای باز مانند قسمت بار وانت بارها استفاده می شود باید از پوشش فلزی

برای محافظت از ان استفاده شود

●مخزن گاز مایع باید طوی نصب شود که محور طولی ان عمود بر محور طولی خودرو باشد

●بهتر است کف مخزن مایع با بدنه خودرو تماس نداشته باشد و در صورت لزوم می توان از صفحات

لاستیکی استفاده نمود

● اتال زمین سیستم گاز خودرو نباید در مجاورت مخزن و متعلقات ان قرار داشته باشد

●محل نصب مخزن بایستی بگونه ای باشد که از جمع شدن رطوبت و ایجاد خوردگی جلوگیری شود

●کلیه پیچها و بستهای محکم کننده مخزن بایستی در مقابل ارتعاشات خودرو مقاوم بوده و شل نشوند

● محکم کردن بیش از اندازه تسمه های مخزن منجر به خم شدن پایه های تلسکوپی می شود که باید

از این کار اجتناب کرده و در بازرسی های دوره ای از عدم وجود ان مطمئن شوی

شیر مرکبmulti valve (LPG)

این شیر بر روی گاز مایع نصب گردیده و دارای اجزا مختلفی است که هر یک دارای وظایف جداگانه ای

می باشد

شیر اطمینان safety valve1

در صورتی که فشار داخل مخزن از 25 بار فراتر رود این شیر عمل کرده و گاز را با جریان مناسبی به

بیرون هدایت می کند

2شیر یک طرفه

در هنگام سوخت گیری گاز مایع این شیر اجازه ورود گاز را به داخل مخزن داده و از خروج گاز از داخل

مخزن به بیرون جلوگیری می کند این کار بوسیله یک ساچمه و فنر انجام می شود هنگامی که لوله پرکن

جایگاه سوخت گیری را وارد مجرای سوخت گیری خودروی خود می نماییم فشار گاز ورودی بر نیروی فنر

پشت ساچمه غلبه کرده و گاز وارد مخزن می شود و پس از خروج لوله پرکن فشار فنر ساچمه را به جلو

رانده و راه خروج گاز بسته می شود

3- شیر دستی قطع جریان گاز

دو عدد شیر دستی جهت باز و بسته کردن مسیر ورودی و خروجی گاز در نظر گرفته شده است که در

مواقع ضروری مانند عملیات تعمیر یا تست دوره ای می توان انها را بصورت دستی باز وبسته کرد

شیر قطع جریان ناگهانی excess flow valve 4 -

در مواردی که جریان گاز مایع خروجی از مخزن بطور ناگهانی افزایش یابد این شیر مسیر خروج گاز از

مخزن را می بندد این عمل در تصادفات ناحیه عقب خودرو که محل نگهداری مخزن گاز مایع می باشد از

خروج گاز مخزن جلوگیری می کند و ایمنی را افزایش می دهد این شیر تا زمانی که فشار دو طرف ان به

حد معینی رسد همچنان بسته می ماند به همین دلیل به هنگام عمل کردن ان یک جریان ضعیف گاز

خروجی شیر مرکب وجود دارد که برای ایجاد تعادل فشار دو طرف شیر طراحی شده است

5شیر خروجی گاز مخزن

این شیر در مسیر خروجی گاز مخزن قرار گرفته و بوسیله ان گاز مایع از مخزن خارج می شود

شناور float 6-

این شناور که دارای یک استوانه از جنس فوم و یک بازوی فلزی است درون مخزن گاز مایع قرار گرفته

است و همراه با افزایش یا کاهش سطح گاز درون مخزن حرکت نموده و بوسیله یک اهن ربای دائمی که

بر روی ان تعبیه شده است عقربه نشاند هنده سطح میزان گاز درون مخزن را حرکت می دهد

7شیر قطع جریان 80 درصد

بدلایل ایمنی هرگز نباید بیشتر از 80 درصد حجم مخزن را پر کرده به همین دلیل تجهیزاتی را قرار داده اند

که پس از پر شدن 80 درصد حجم مخزن بطور خودکار مسیر گاز مایع به درون مخزن را ببندد

عقربه نشاندهنده سطح گاز درون مخزن level pointer 8-

این عقربه از طریق اهنربای شناور حرکت کرده و میزان گاز درون مخزن را نشان می دهد

سنسور سطح گاز درون مخزن level gauge sensor 9-

در این مدار با حرکت عقربه نشاندهنده سطح گاز میان دو سنسور سیگنالی به مدار کلید انتخاب سوخت

ارسال می شود که با روشن و خاموش کردن پنج دیود نوری سطح گاز درون مخزن را به اطلاع راننده

می رساند

در پوش شیر مرکب یا محفظه ضد گاز gas-tight cover (LPG)

این درپوش از جنس پلاستیک بوده و محفظه شیر مرکب را گاز بندی می نماید تا در صورت بروز نشتی

احتمالی مانع خروج گاز از شیر مرکب شود این درپوش دارای دو مجراع گردش هوا می باشد که بوسیله

لوله خرطومی به دو عدد چپقی پلاستیکی متصل است این چپقی ها در سورخهایی که کف صندوق عقب

خودرو ایجاد می شود نصب گردیده و از طریق گردش هوا به درون خرطومی و درپوش شیر مرکب امکان

تهویه هوا تخلیه هرگونه نشتی احتمالی گاز را بوجود می اورد

رگولاتور یا فشار شکن یا تبخیر کننده (LPG)

رگولاتور وظیفه دارد گاز درون مخزن را برای استفاده در موتور از حالت مایع به گاز تبدیل کرده و فشار ان

را تا حد فشار اتمسفر کاهش دهد . رگولاتور در مسیر گاز خروجی مخزن گاز مایع پس از شیر برقی قرار

گرفته است شیر برقی گاز بین مسیر خروج گاز از مخزن و رگلاتور قرارگرفته و در حالت عادی بسته است

و راه ورود گاز به رگولاتور را می بندد در حالتی که راننده کلید انتخاب را در وضعیت استفاده از گاز مایع

قرار دهد این شیر برقی فعال شده و مسیر گاز بدون رگولاتور را باز می کند درون این شیر برقی یک *****

کاغذی وود دارد که از ورود ناخالصی ها بدرون رگولاتور جلوگیری می کند

1ورودی گاز مایع -

از این دریچه برنجی گاز مایع وارد اتاقک اول رگولاتور می شود

اطاقک مرحله اول frist stage room 2-

در این اتاقک یک دیافراگم و شیطانک و شیطانک متصل به ان وجود دارد که توسط یک فنر فشار گاز

ورودی به این اتاقک به میزان مناسبی کاهش یافته و تبخیر می شود در تبخیر کننده های 100 کیلو وات

فشار خروجی در حدود 0.7 تا 0.8 واحد فشار بار می باشد

3شیر برقی رگولاتور

این شیر برقی در مسیر بین اتاقک مرحله اول و دوم قرار گرفته است به عبارت دیگر به هنگامی که شیر

برقی گاز بسته یا باز است این شیر نیز بسته یا باز می باشد این شیر برقی جهت افزایش ضریب ایمنی

سیستم گاز سوز بکار برده شده است و از ورود ناخواسته گاز به موتور جلوگیری می نماید

اتاقک مرحله دوم SECOND STAGE ROOM - 4

گاز مایع پس از تبخیر شدن و کاهش فشار در مرحله اول از طریق شیر برقی رگولاتور وارد اتاقک مرحله

دوم می شود فضا و دیافراگم این اتاقک از اتاقک مرحله اول بزرگتر بوده و فشار گاز داخل ان در حدود

فشار اتمسفر می باشد متناسب با مکش ایجاد شده توسط موتور دیافراگم مرحله دوم مجرای ورودی گاز

به این اتاقک را توسط شیطانک متصل به دیافراگم باز و بسته نموده و گاز نیاز موتور را فراهم می کند

اتاقک گردش اب گرم hot water room 5-

برای تبخیر شدن گاز مایع در اتاقک مرحله اول از گرمای اب خنک کننده موتور استفاده می شود اب گرم از

طریق دو عدد شیلنگ و چپقی به اتاقک گردش اب گرم و رگولاتور وارد و خارج شده و گرمای مورد نیاز

برای تبخیر شدن گاز را از طریق تبادل حرارتی با اتاقک مرحله اول فراهم می کند

پیچ تنظیم دور ارام IDLE ADJUSTMENT 6-

توسط این پیچ میزان گاز مورد نیاز موتور در حالت دور ارام تنظیم می شود

7پیچ تنظیم حالت شتاب گیری خودرو

سرعت حرکت دیافراگم اتاقک مرحله دوم باید متناسب با فشردن پدال گاز و مکش موتور به همین منظور

بر روی شیطانک مرحله دوم یک فنر تعبیه شده است که بوسیله پیچ النی سرعت حرکت دیافراگم مرحله

دوم قابل تنظیم خواهد بود

8خروجی گاز مایع

از این دریچه برنجی گاز مایع برای مصرف در وتور از رگولاتور خارج می شود

شیر برقی بنزین (LPG)

این شیر در مسیر لوله بنزین بین پمپ بنزین و کاربراتور خودرو قرار گرفت و در حالت عادی بسته است و

زمانی این مسیر را باز می کند که راننده کلید انتخاب سوخت را در وضعیت بنزین قرار دهد

زیرا این شیر برقی یک شیر دستی بنام شیر یکسره بای پس وجود دارد که در موارد ضروری مانند

مواقعی که امکان فعال کردن هیچیک از شیرهای برقی گاز و بنزین توسط کلید انتخاب سوخت وجود

نداشته باشد مسیر بنزین با بستن این شیر یکسره باز خواهد شد

مخلوط کننده یا میکسر (LPG)

وظیفه میکسر مخلوط کردن نسبت مناسبی از هوا و گاز برای مصرف در وموتور می باشد این قطعه بر

روی کاربراتور نصب می شود و بر حسب شکل دهانه کاربراتور و نوع عملکرد میکسر و حجم موتور در

انواع مختلف طراحی می شود

پیچ حداکثر جریان (LPG)

توسط این پیچ حداکثر جریان گاز مورد نیاز در دورهای بالا پیش از ورود به میکسر تنظیم می شود

پر کن refueling point(LPG)

پر کن وسیله ایست که از طریق اتصال تلمبه گاز به ان گاز مایع به درون مخزن جریان یافته و عمل

سوختگیری انجام می شود این وسیله یک شیر یک طرفه بوده و تنها امکان ورود گاز به داخل مخزن را

می دهد

کلید انتخاب سوخت change – over switch (LPG)

توسط این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را از گاز به سوخت دوم خودرو یا بلعکس تغییر و از

میزان گاز موجود در مخزن اطلاع یافت این کلید دارای یک مدار الکترونیکی بوده و از بخشهای زیر تشکیل

گردیده است

1کلید انتخاب سوخت

با استفاده از این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را انتخاب کرد این کلید با فرمان دادن به شیر

برقی گاز شیر برقی بنزین و شیر برقی رگولاتور انها را متناسب با سوخت انتخابی مورد نظر راننده باز و

بسته می نماید

به هنگام تغییر سوخت از گاز به بنزین و یا بلعکس فرمانهای ارسالی به شیر برقی متفاوت می باشد

بدین ترتیب که فرض می کنیم خودرو در حال استفاده از سوخت گاز است و می خواهیم از سوخت بنزین

استفاده نماییم در این حالت چنانچه مستقیماشیر برقی گاز را ببندیم و شیر برقی بنزین را باز کنیم خودرو

خاموش خواهد شد زیرا پیاله بنزین کاربراتور خالی از سوخت بوده و برای پر شدن ان نیاز به زمان کوتا

می باشد لذا در این حالت کلید انتخاب سوخت چند لحظه هر دو شیر گاز و بنزین را فعال کرده و سپس

بطور خودکار شیر برقی گاز را می بندد با این نوع تغییر سوخت از خاموش شدن خودرو جلوگیری خواهد

شد اگر بخواهیم سوخت مصرفی را از بنزین به گاز تغییر دهیم در این حالت چنانچه مستقیما شیر برقی

بنزین را ببندیم و شیر گاز را باز کنیم موتور به حالت لرزش می افتد (خفه کردن موتور ) زیرا خودرو از

سوخت بنزین استفاده می کرده و به همین دلیل پیاله کاربراتور مقداری بنزین خواهد داشت که پس از

فعال شدن شیر برقی گاز در واقع موتور از هر دو سوخت بنزین و گاز استفاده خواهد کرد لذا موتور خفه

کرده و خاموش خواهد شد

برای جلوگیری از این مشکل باید اجازه دهیم سوخت درون پیاله کاربراتور کاملا خالی شده و سپس از

سوخت گاز استفاده کنیم بنابراین به هنگام تغییر سوخت از بنزین به گاز کلید انتخاب سوخت فرمان بسته

شدن هر دو شیر برقی بنزین و گاز را می دهد و تا که بنزین کاربراتور مصرف شود این حالت ادامه

خواهد داشت پس از ان شرایط جهت استفاده موتور از سوخت گاز فراهم می شود

نشانگر سطح گاز مخزن level indicator 2-

این نشانگر تعدادی دیود نوری سبز و قرمز دارد که هر یک از چراغهای سبز رنگ نشان دهنده سطح

معینی از گاز درون مخزن می باشد چراغ قرمز رنگ تنها زمانی روشن می شود که گاز درون مخزن رو به

اتمام باشد به هنگام پر بودن مخزن تمام چراغهای سبز رنگ روشن شده و هر بار که حجم گاز به نسبت

معینی کاهش می یابد یکی از چراغهای سبز رنگ خاموش می شود

3مدار ساسات -

زمانی که خودرو از سوخت گاز مایع استفاده می کند و با باز کردن کلید استارت خودرو شیر برقی گاز

بطور خودکار باز می شود و برای چند ثانیه گاز بدون میکسر و کاربراتور جریان می یابد و سپس مدار

فرمان الکتریکی بستن گاز را ادامه داده و شیر برقی گار را غیر فعال می کند بدین ترتیب پیش از استارت

زدن مقداری گاز جهت روشن شدن اولیه موتور فراهم می شود

4مدار قطع گاز

در حالتی که موتور با سوخت گاز کار می کند ممکن است به هر دلیل خودرو خاموش شود و بدلیل انکه

کلید مصرف سوخت باز است برق داخل سیستم شده و باز بودن شیر برقی گاز می تواند موجب نشت

گاز در محوطه موتور و بروز حادثه شود به همین دلیل در مدار الکترونیکی کلید سوخت یک مدار حفاظتی

طراحی شده است که به محض خاموش شدن موتور شیر برقی گاز را غیر فعال نموده و مسیر جریان گاز

را می بندد

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

به نقل از سایت

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام