مقدمه‌ای بر سیستم‌های سوخت گیری سریع

در بسیاری از تجهیزات و ماشین‌آلات بزرگ معدنی، راهسازی، اتوبوس‌ها و لوکوموتیوها که از موتور دیزل بهره می‌برند و تانک‌های سوخت با ظرفیت‌های بالا دارند (ظرفیت‌های باک بعضی از این دستگاه‌ها تا بیش از ۴۰۰۰ لیتر هم می‌رسد) مساله سوخت‌گیری به سهولت سوخت‌گیری تجهیزات و ماشین ‌آلات معمولی نیست. سرعت سوخت‌گیری، ایمنی در سوخت‌گیری، و جلوگیری از سرریز سوخت و ایمنی اپراتور در حین سوخت‌گیری اهمیت اساسی دارند.

بنابراین سازندگان‌ این تجهیزات و دستگاه‌ها برای حل مساله سوخت‌گیری سیستم‌های سوخت‌گیری Fast Fill (سوخت‌گیری سریع) را طراحی و بکار گرفته‌اند. سیستم سوخت‌گیری سریع (Refueling Fast Fill System) شامل یک نازل سوخت با قطع کن اتوماتیک، ریسیور و کنترل کننده سطح سوخت می‌شوند. سوخت رسانی به باک به این صورت است که نازل اتوماتیک به باک ماشین وصل می‌شود و سوخت از تانکر سوخت توسط یک پمپ با دبی تا ۵۷۰ لیتر بر دقیقه به باک پمپاژ می‌شود.

با استفاده از این سیستم‌ها سرریز شدن سوخت در زمان سوخت‌گیری اتفاق نمی‌افتد و اثرات زیست محیطی و هزینه‌های ناشی از اتلاف سوخت و جبران خسارات زیست محیطی به حداقل می‌رسد.

یک مزیت دیگر سیستم سوخت‌گیری سریع اینست که عملیات سوخت‌گیری نیاز به بالا رفتن اپراتور از تجهیز یا ماشین و در ارتفاع کار کردن ایشان نیست. این مساله بخصوص زمانی اهمیت پیدا می‌کند که در نظر داشته باشیم ماشین الات سنگین راهسازی و معدنی اغلب بسیار بزرگ و مرتفع هستند در نتیجه این خاصیت باعث ایجاد ایمنی برای اپراتور می‌شود.

۱– انواع سیستم‌های سوخت گیری سریع

سیستم‌های سوخت‌گیری سریع به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:

• سیستم‌هایی که بر مبنای ایجاد فشار در باک کار می‌کنند (Pressurized Refueling Fast Fill Systems)
• سیستم‌هایی که با خط سیگنال و بدون ایجاد فشار در باک کار می‌کنند (Pressureless Refueling Fast Fill Systems

۱–۱– سیستم‌هایی تحت فشار که بر مبنای ایجاد فشار در باک کار می‌کنند

در این سیستم سوخت‌گیری نازل و باک در دهانه باک آب‌بند می‌شوند (Pressurized Refueling Fast Fill Systems) و زمانی که سوخت در باک پر می‌شود جریان از طرف پمپ باعث بالا رفتن فشار داخل باک می‌شود. زمانی که فشار به یک حد معینی رسید مثلا  ۹ psi که معادل ۰٫۶ بار هست شیر قطع کن نازل عمل کرده و جریان سوخت به باک را قطع می‌کند.

البته این سیستم معایبی نیز به همراه دارد مثل تحت فشار قرارداد پریودیک (تناوبی) باک در هر بار سوخت‌گیری که در بلندمدت می‌تواند باعث تخریب باک شود. بنابراین باک باید با ملاحظات طراحی و آنالیز خاصی ساخته شود تا از ترکیدن باک پیش‌گیری شود که در نتیجه هزینه ساخت باک را بالا می‌برد. همچنین عیب دیگر این سیستم اینست که در زمان قطع شدن جریان سوخت فشار افت می‌کند که همین باعث باز شدن مجدد مسیر سوخت می‌شود. در نتیجه آن باک بیش از حد پر شده و سرریز ایجاد می‌شود که معمولا باعث ریختن سوخت بر روی اپراتور و یا محیط می‌شود که مشکلات محیط زیستی به همراه دارد. جهت برطرف کردن این مشکلات، سیستم جدید معرفی شده است که در ادامه به معرفی آن می‌پردازیم.

۱–۲– سیستم‌های بدون فشار – که با خط سیگنال و بدون ایجاد فشار در باک کار می‌کنند

این سیستم (Pressureless Refueling Fast Fill Systems) از ویژگی‌های منحصر بفردی برخوردار است و عملیات انتقال سوخت و سایر سیالات صنعتی مانند انواع روغن و غیره را بسیار تسهیل کرده است. عمکرد این سیستم بصورت یک سیستم حلقه بسته (Closed Loop) هست که در آن فشار ایجاد شده درون خطوط سیگنال داخلی، و کنترل کننده سطح و شیر قطع کن هست بنابراین در داخل باک فشاری ایجاد نمی‌شود. در حین سوخت‌گیری زمانی که سطح گازوئیل به ارتفاع مشخصی رسید، یک شیر جریان بسته می‌شود و فشار داخل خط سیگنال شروع به بالا رفتن می‌کند و با رسیدن این فشار به فشار عملکرد قطع کن، مسیر سوخت به تانک بسته می‌شود.

در شکل‌های زیر نحوه عملکرد این سیستم را ملاحظه می‌کنید.

نحوه عملکرد بدون فشار که با خط سیگنال و بدون ایجاد فشار در باک.

۲– برند شناخته شده Adel Wiggins در سیستم‌های سوخت‌گیری سریع

از زمان معرفی این سیستم‌ها رد سال 1950 تغییرات و بهینه‌سازی های زیادی توسط شرکت های مختلف انجام گرفته و در حال حاضر سیستم‌های بدون فشار بهترین عملکرد را دارند. در بین شرکت‌های سازنده این سیستم‌ها شرکت Adel Wiggins با 45 سال تجربه در زمینه ساخت سیستم‌های سوخت‌رسانی و سوخت‌گیری و تجهیزات مربوطه سرآمد بقیه است و توانسته بعنوان یک استاندارد و مرجع خود را در بین صنایع، بخصوص صنایع معدنی و سنگین جا بیندازد.

محصول سیستم بدون فشار این شرکت که به WIGGINS JNX مشهور است امکان سوخت‌گیری تا جریان 800 لیتر بر دقیقه را بدون تحت فشار قرار دادن باک فراهم ‌می‌سازد. قطع‌کن بصورت اتوماتیک است و فشار تمام در درون سیستم در یک حلقه بسته ایجاد می‌شود بنابراین اپراتور به هیچ وجه امکان دخالت و دستکاری سیستم را ندارد. کیفیت این سیستم در بین صنایع زبانزد بوده و عملکرد عالی و قابلیت اطمینان بالایی دارد.

در ادامه به معرفی چند محصول پرکاربرد برند Adel Wiggins می‌پردازیم.

کمترین دبی: ۹۵ لیتر بر دقیقه (۲۵ گالن بر دقیقه)
حداکثر دبی: ۵۷۰ لیتر بر دقیقه (۱۵۰ گالن بر دقیقه)
فشار کاری: ۵۲۰ کیلوپاسکال (برابر با ۵٫۲ بار)
وزن: ۲٫۵۶ کیلوگرم

۲–۱– نازل سوخت­گیری استاندارد Refueling Nozzle-ZZ9A1

• نازل سوخت‌گیری با استاندارد صنعتی
• قابلیت سوخت‌گیری با سرعت ۵۷۰ لیتر بر دقیقه
• قطع کن اتومات، قابلیت کار با سیستم‌های تحت فشار و بدون فشار
• پورت اتصال پیچی ۱٫۵ اینچ NPT
• کیت‌های تعویض قطعات مختص تعویض در سایت
• مکانیزم قفل فنری (چِفت) Elastodog جهت با دوام

۲–۲– نازل سوخت‌گیری دبی بالای Refueling Nozzle-ZZ9A2

کمترین دبی: ۹۵ لیتر بر دقیقه (۲۵ گالن بر دقیقه)
حداکثر دبی: ۸۰۰ لیتر بر دقیقه (۱۵۰ گالن بر دقیقه)
فشار کاری: ۵۲۰ کیلوپاسکال (برابر با ۵٫۲ بار)
وزن: ۲٫۷۷ کیلوگرم

• نازل سوخت‌گیری با Flow-rate بالا
• قابلیت سوخت‌گیری با جریان تا ۸۰۰ لیتر بر دقیقه
• قطع کن اتومات، قابلیت کار با سیستم‌های تحت فشار و بدون فشار
• پورت اتصال پیچی ۲ اینچ NPT
• کیت‌های تعویض قطعات مختص تعویض در سایت
• مکانیزم قفل فنری (چِفت) Elastodog جهت با دوام

نتیجه‌گیری

در پایان می‌شود گفت که محصولات شرکت Adel Wiggins بهترین در حوزه خود هستند و بسیاری از صنایع سنگین مانند صنایع معدنی، صنایع فلزی و صنایع هوافضا از اقلام و محصولات مختص هندلینگ سیالات صنعتی این شرکت استفاده می‌کنند. در ایران نیز اکثر صنایع معدنی با محصولات شرکت Adel Wiggins آشنایی دارند و نازل‌های ZZ9A1 و ZZ9A2 و کیت‌های تعمیراتی آن‌ها از پرکاربردترین محصولات این شرکت در حوزه معدن هستند.