एयर स्टार्ट वाल्व की व्याख्या

लेख

जहाजों पर एयर स्टार्ट सिस्टम क्या है?

एक एयर स्टार्ट सिस्टम का उपयोग समुद्री आंतरिक दहन इंजन को शुरू, रोक (आपात स्थिति में), या उल्टा करने के लिए किया जाता है। धीमी गति के दो-स्ट्रोक समुद्री इंजन कम घूर्णन गति (<300 आरपीएम) पर काम करते हैं, और उनका द्रव्यमान बहुत बड़ा होता है, जिससे इंजन के प्रारंभ में दहन के लिए आवश्यक दबाव और तापमान प्राप्त करना कठिन होता है। एयर स्टार्ट सिस्टम इस समस्या का समाधान करता है लगभग 30 बार (435 पीएसआई) दबाव पर संपीड़ित हवा को सीधे इंजन के सिलेंडरों में प्रवेश कराकर। संपीड़ित हवा संबंधित पिस्टन को निचले मृत केंद्र (बीडीसी) की ओर नीचे की ओर धकेलती है और इंजन को वह प्रारंभिक प्रेरणा देती है जिसकी उसे सिलेंडर (दहन कक्ष) के भीतर हवा-ईंधन मिश्रण को संपीड़ित और प्रज्वलित करने की आवश्यकता होती है। एक बार जब इंजन एक निश्चित गति तक पहुंच जाता है, तो नियमित ईंधन इंजेक्शन और दहन प्रक्रियाएं होती हैं, और इंजन अपनी शक्ति पर काम करना जारी रखेगा।

नोट – यह लेख बड़े धीमी गति के समुद्री डीजल इंजन एयर स्टार्ट सिस्टम पर केंद्रित है।

हमें इंजन एयर स्टार्ट सिस्टम की आवश्यकता क्यों है?

बड़े समुद्री इंजन को इंजन के द्रव्यमान को गति में लाने के लिए बहुत अधिक टॉर्क की आवश्यकता होती है, जो एक सामान्य इलेक्ट्रिक स्टार्टर प्रदान कर सकता है। कार इंजन को शुरू करने और दहन प्रक्रिया को शुरू करने के लिए इलेक्ट्रिक स्टार्टर मोटर्स का उपयोग करते हैं, लेकिन यह एक बड़े दो स्ट्रोक समुद्री इंजन के साथ काम नहीं करेगा क्योंकि इंजन बहुत बड़ा है, और आवश्यक मोटर एम्प्स बहुत बड़े होंगे। संपीड़ित हवा संग्रहीत ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है, और यह वही ऊर्जा है जिसका उपयोग इंजन को गति में लाने के लिए किया जाता है।

जहाज के एयर स्टार्ट सिस्टम के मुख्य भाग क्या हैं?

एक जहाज के एयर स्टार्ट सिस्टम में कई मुख्य घटक होते हैं:

1. एयर कंप्रेसर – संपीड़ित हवा का स्रोत। सिस्टम की कुछ पुनरावृत्ति सुनिश्चित करने के लिए लगभग हमेशा एक से अधिक एयर कंप्रेसर होंगे। जहाज आमतौर पर पिस्टन एयर कंप्रेसर का उपयोग करते हैं, हालांकि अन्य प्रकार के कंप्रेसर उपलब्ध हैं (स्क्रू, सेंट्रीफ्यूगल आदि)।

2. एयर रिसीवर – कंप्रेसर द्वारा उत्पादित संपीड़ित हवा को संग्रहीत करता है। एक एयर रिसीवर, या एयर रिसीवर्स, आमतौर पर इंजन के कई स्टार्ट की अनुमति देने के लिए आकार में होते हैं। एक इंजन को शुरू करने के लिए बहुत अधिक हवा की आवश्यकता होती है, इसलिए हवा को मांग पर उत्पादित करने के बजाय संग्रहीत किया जाना चाहिए।

जानने के लिए अच्छा है - एक एयर रिसीवर को एयर वेसल या एयर बॉटल के रूप में भी जाना जाता है।

3. पायलट वाल्व – जब खुला होता है तो स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व को हवा वितरित करता है; पायलट वाल्व से हवा की आपूर्ति होने पर स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व बंद रहता है। पायलट वाल्व लाइन से हवा निकालने से स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व खुल जाता है (निकाली गई हवा को 'ब्लीड एयर' कहा जाता है)।

4. स्टीयरिंग गियर इंटरलॉक – केवल तभी संपीड़ित हवा को स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व तक पहुंचने की अनुमति देता है जब स्टीयरिंग गियर अलग हो। स्टीयरिंग गियर में एक इलेक्ट्रिक मोटर शामिल होती है जो इंजन फ्लाईव्हील के साथ जुड़ सकती है ताकि इंजन शुरू होने से पहले उसे धीमी गति से घुमाया जा सके।

5. स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व – पायलट वाल्व लाइन के निकाले जाने और स्टीयरिंग गियर के अलग होने के बाद खुलता है।

6. एयर डिस्ट्रीब्यूटर – प्रत्येक एयर स्टार्ट वाल्व को संपीड़ित हवा के प्रवाह को नियंत्रित करता है। डिस्ट्रीब्यूटर यह सुनिश्चित करता है कि संपीड़ित हवा निर्दिष्ट समय पर निर्दिष्ट सिलेंडरों तक पहुंचे (हवा को सिलेंडरों में फायरिंग क्रम के आधार पर वितरित किया जाता है)।

7. एयर स्टार्ट वाल्व – सिलेंडर में हवा प्रवेश करने से पहले स्टार्टिंग एयर सिस्टम का अंतिम घटक। एयर स्टार्ट वाल्व जब खुला होता है तो अपने संबंधित सिलेंडर में संपीड़ित हवा पहुंचाता है। एयर स्टार्ट वाल्व सीधे प्रत्येक सिलेंडर के सिलेंडर हेड पर लगाए जाते हैं।

एयर स्टार्ट वाल्व के मुख्य भाग क्या हैं?

एयर स्टार्ट वाल्व के मुख्य भाग हैं:

वाल्व बॉडी – बाहरी आवरण जो वाल्व के सभी आंतरिक घटकों को समेटे हुए है।

ऊपरी कवर – वाल्व बॉडी से जुड़ता है।
पायलट इनलेट – संपीड़ित हवा इस पोर्ट के माध्यम से प्रवेश करती है।

स्प्रिंग – सुनिश्चित करता है कि ऑपरेशन के बाद वाल्व अपनी डिफ़ॉल्ट बंद स्थिति में लौट आए।

ओपनिंग पिस्टन – संपीड़ित हवा पिस्टन पर कार्य करती है जिससे वाल्व खुल जाता है।

बैलेंसिंग पिस्टन – वाल्व स्पिंडल को मार्गदर्शित करने और यह सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि यह गलत संरेखित न हो।

आउटलेट पोर्ट – जब वाल्व खुली स्थिति में होता है, तो संपीड़ित हवा इस पोर्ट के माध्यम से सिलेंडर में प्रवाहित होती है।

इंजन एयर स्टार्ट वाल्व के भाग

जहाज के एयर स्टार्ट सिस्टम कैसे काम करते हैं?

संपीड़ित हवा एयर रिसीवर्स से खींची जाती है, एक पायलट वाल्व के माध्यम से निकाली जाती है, और टर्निंग गियर इंटरलॉक तक भी। टर्निंग गियर इंटरलॉक स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व तक हवा पहुंचने से रोकता है जब तक कि टर्निंग गियर अलग नहीं हो जाता। जब पायलट वाल्व खुला होता है, तो हवा स्वचालित एयर स्टार्टिंग वाल्व तक पहुंचाई जाती है, जिससे वाल्व बंद स्थिति में रहता है; पायलट एयर दबाव को हटाने से स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व खुल जाता है।

एक बार जब टर्निंग गियर अलग हो जाता है, तो संपीड़ित हवा स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व तक प्रवाहित होती है। हवा स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व के भीतर वाल्व के स्प्रिंग दबाव और पायलट वाल्व से लागू संपीड़ित हवा द्वारा रखी जाती है। इस चरण में, स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व बंद स्थिति में होता है। एक बार जब एक स्टार्ट कमांड दिया जाता है, तो पायलट वाल्व लाइन से संपीड़ित हवा निकाली जाएगी और स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व के स्प्रिंग दबाव को मुख्य एयर स्टार्ट सिस्टम दबाव द्वारा पार कर लिया जाएगा; इससे वाल्व बंद स्थिति से खुली स्थिति में बदल जाता है।

अब संपीड़ित हवा प्रत्येक सिलेंडर एयर स्टार्ट वाल्व और एयर डिस्ट्रीब्यूटर तक प्रवाहित होती है। डिस्ट्रीब्यूटर इंजन के फायरिंग क्रम के आधार पर हवा वितरित करेगा; यह एक वाल्व का उपयोग करता है जो एक कैम फॉलोअर से जुड़ा होता है, और एक कैमशाफ्ट, इसे प्राप्त करने के लिए। जैसे ही कैमशाफ्ट घूमता है, कैम फॉलोअर ऊपर या नीचे चलता है, जिससे डिस्ट्रीब्यूटर वाल्व की स्थिति बदल जाती है (खुला या बंद)। जैसे ही डिस्ट्रीब्यूटर वाल्व की स्थिति बदलती है, यह प्रत्येक एयर स्टार्ट वाल्व तक हवा को निकालता है, या निकालना बंद कर देता है।

· यदि डिस्ट्रीब्यूटर से एक एयर स्टार्ट वाल्व तक हवा निकाली जाती है, तो एयर स्टार्ट वाल्व खुल जाता है, और संपीड़ित हवा संबंधित सिलेंडर में प्रवेश करती है।

· यदि डिस्ट्रीब्यूटर से एक एयर स्टार्ट वाल्व तक हवा नहीं निकाली जाती है, तो एयर स्टार्ट वाल्व बंद रहता है, और कोई संपीड़ित हवा संबंधित सिलेंडर में प्रवेश नहीं करती है।

संपीड़ित हवा को एक निर्दिष्ट क्रम में प्रत्येक सिलेंडर में प्रवेश कराया जाता है, इसे फायरिंग क्रम (जिस क्रम में प्रत्येक सिलेंडर के भीतर प्रज्वलन होता है) के रूप में जाना जाता है। जैसे ही संपीड़ित हवा प्रत्येक सिलेंडर में प्रवेश करती है, यह संबंधित पिस्टन को बीडीसी की ओर नीचे की ओर धकेलती है, लेकिन क्योंकि कई पिस्टन एक साथ नीचे की ओर धकेले जा रहे हैं, एक पिस्टन को टीडीसी की ओर ऊपर की ओर धकेलने के लिए पर्याप्त गति होती है; फिर ईंधन प्रवेश कराया जा सकता है, और प्रज्वलन होता है। एक बार प्रज्वलन होने के बाद, इंजन अपनी शक्ति पर काम करना जारी रख सकता है।

जानने के लिए अच्छा है - एयर स्टार्ट सिस्टम में सुरक्षा विशेषताएं बनाई गई हैं ताकि सिस्टम और कर्मियों को होने वाले नुकसान को रोका जा सके। इनमें शामिल हैं:

नियंत्रण वाल्व – एयर स्टार्टिंग सिस्टम के भीतर हवा के प्रवाह को नियंत्रित, शुरू या रोकने के लिए।
रिलीफ वाल्व – सिस्टम के भीतर जमा होने वाले किसी भी अधिक दबाव को राहत देने के लिए।
फ्लेम ट्रैप्स – प्रत्येक एयर स्टार्टिंग वाल्व से पहले स्थापित किया गया है ताकि उच्च दबाव वाली एयर लाइनों में होने वाली किसी भी दहन प्रक्रिया को रोका जा सके। एयर लाइनों के भीतर दहन सामग्री एयर कंप्रेसर से तेल कैरी-ओवर से आती है; यह प्रज्वलित हो सकता है यदि एक एयर स्टार्टिंग वाल्व पासिंग/लीकिंग है और दहन स्थान से गर्म निकास गैसों को एयर लाइनों में प्रवेश करने की अनुमति दी जाती है।

जहाज के एयर स्टार्ट वाल्व कैसे काम करते हैं?

संपीड़ित हवा स्वचालित एयर स्टार्ट वाल्व से वाल्व के निचले हिस्से में पहुंचाई जाती है। एक बड़े व्यास का पाइप एयर स्टार्ट सिस्टम को वाल्व से जोड़ता है, जो सुनिश्चित करता है कि एक बड़ी मात्रा में हवा को जल्दी से सिलेंडर में प्रवेश कराया जा सके। एयर डिस्ट्रीब्यूटर अपने क्रम (फायरिंग क्रम) के माध्यम से चलते समय पायलट एयर इनलेट को संपीड़ित हवा निकालेगा, इससे ओपनिंग पिस्टन नीचे की ओर चलेगा, और परिणामस्वरूप एयर स्टार्ट वाल्व खुल जाएगा। इस बिंदु पर, संपीड़ित हवा सिलेंडर में प्रवेश करती है। जब एयर डिस्ट्रीब्यूटर की स्थिति बदलती है, तो पायलट इनलेट लाइन को अब हवा की आपूर्ति नहीं की जाएगी, इसके बजाय इसे निकाला जाएगा। पायलट लाइन के निकाले जाने से स्प्रिंग का विस्तार होता है, जिससे वाल्व बंद हो जाता है (मुख्य लाइन में एयर दबाव अब स्प्रिंग के अवशिष्ट दबाव को पार करने के लिए पर्याप्त नहीं है, इस प्रकार एयर स्टार्ट वाल्व बंद हो जाता है)।

एयर स्टार्ट वाल्व का कार्य सिद्धांत नीचे दिए गए वीडियो में देखा जा सकता है।

संपीड़ित एयर स्टार्ट सिस्टम के मुख्य डिज़ाइन क्या हैं?

डीजल इंजनों के लिए दो मुख्य एयर स्टार्ट सिस्टम डिज़ाइन हैं।

प्रत्यक्ष स्टार्ट – संपीड़ित हवा को सीधे प्रत्येक सिलेंडर में इंजेक्ट किया जाता है। यह संबंधित पिस्टन को नीचे की ओर धकेलता है, जिससे क्रैंकशाफ्ट घूमता है। यह एयर स्टार्ट डिज़ाइन सरल है और बड़े समुद्री दो स्ट्रोक डीजल इंजनों द्वारा उपयोग किया जाता है।

एयर मोटर स्टार्ट – संपीड़ित हवा का उपयोग एक एयर मोटर को चलाने के लिए किया जाता है, जो इंजन फ्लाईव्हील से जुड़ा होता है। संपीड़ित हवा मोटर के माध्यम से प्रवाहित होती है, जिससे मोटर शाफ्ट घूमता है, जो बदले में फ्लाईव्हील और परिणामस्वरूप इंजन क्रैंकशाफ्ट को चलाता है। इस डिज़ाइन का उपयोग मध्यम आकार के इंजनों के लिए किया जाता है।

दोनों डिज़ाइनों में, एक बार जब इंजन काम कर रहा होता है, तो संपीड़ित हवा का प्रवाह बंद कर दिया जाता है और इंजन अपनी शक्ति का उपयोग करके काम करना जारी रखता है (आमतौर पर डीजल या भारी ईंधन तेल से रासायनिक ऊर्जा)। एक बार जब कंप्रेसर एयर स्टार्ट सिलेंडरों को फिर से भर देते हैं (स्टार्ट-अप के दौरान कुछ संपीड़ित हवा का उपभोग किया जाता है), तो एयर स्टार्ट सिस्टम को अगली शुरुआत के लिए फिर से उपयोग किया जा सकता है।