Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN XUÂN HÀ ỨNG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG XY LANH - UP200 NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ơ TƠ, MÁY KÉO - 605246 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN XUÂN HÀ ỨNG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG XY LANH-UP200 Chuyên ngành : Khai thác Bảo trì Ôtô Mã số ngành: 60 52 46 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2005 Luan van LỜI CÁM ƠN Trước hết, em xin trân trọng gởi lời cám ơn chân thành đến thầy hướng dẫn - PGS.TS Nguyễn Lê Ninh - hướng dẫn luôn tận tình đạo sâu sắc mặt khoa học việc thực công trình nghiên cứu Xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo công ty Vinappro anh Lê Quang Lâm – Quản đốc anh Lê Văn Hai phó quản đốc - phân xưởng ráp thử động - công ty Vinappro tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình nghiên cứu Xin cám ơn quý Thầy cô, bạn bè đồng nghiệp tận tình giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2005 Nguyễn Xuân Hà Luan van TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Nguyễn Xuân Hà Ngày tháng năm sinh: 08-09-1973 Địa liên lạc :18/8J – cư xá Thanh Đa- phường 27 quận Bình Thạnh- TP HCM Quá trình đào tạo ( bậc đại học đến nay) : Từ năm 1993 đến năm 1998 học khoa Cơ khí Động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Quá trình công tác ( làm đến nay) : Từ năm 1999 – 2001 : công tác trường Kỹ thuật Nghiệp vụ GTVT Từ năm 2001 đến : công tác trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng Luan van MỤC LỤC Chương mở ñaàu I Đặt vấn đề II Mục tiêu nghiên cứu đề tài III Đối tượng phạm vi nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu Chương I: Nghiên cứu đánh giá khả dùng cồn làm nhiên liệu cho động xăng I.1 Đánh giá khả thay xăng cồn I.1.1 Các tính chất nhiên liệu dùng cho động đánh lửa cưỡng bức: I.1.2 Nhiên liệu cồn I.2 Tình hình sử dụng cồn làm nhiên liệu nước giới I.3 Các tiêu kỹ thuật nhiên liệu cồn 11 I.3.1 Tính chất nhiên liệu cồn 11 I.3.2 So sánh nhiên liệu cồn với lọai nhiên liệu khác 14 I.3.3 Ethanol lọai nhiên liệu taùi sinh 15 I.4 Tiềm trữ lượng khả phát triển ethanol Việt Nam 16 I.4.1- Tiềm , Trữ lượng khả sản xuất ethanol từ mía 16 I.4.2- Tiềm , Trữ lượng khả sản xuất ethanol từ ngô (bắp) 22 I.4.3- Tiềm , Trữ lượng khả sản xuất ethanol từ khoai 25 I.4.4- Tiềm , Trữ lượng khả sản xuất ethanol từ sắn (khoai mì) 28 Chương II: thay đổi kỹ thuật động sử dụng nhiên liệu cồn 32 II.1 Những yêu cầu động sử dụng nhiệt liệu cồn 32 II.2 Phương án cải tạo động 32 II.2.2 Cải tiến hệ thống nhiên liệu 33 II.2.3 Phương pháp phun cồn vào động 36 Chương III : chuẩn hoá hỗn hợp nhiên liệu xăng - cồn 37 III.1 Các tiêu nhiên liệu xăng- cồn 37 III.1.1 Các tiêu chuẩn qui định cho nhiên liệu xăng-cồn 37 III.1.2 Tính chất nguyên liệu dùng pha chế hỗn hợp nhiên liệu xăng –cồn 39 III.1.3 Xác định tiêu nhiên liệu xăng- cồn 40 III.1.3.1 Hỗn hợp nhiện liệu xăng – cồn (10%ethanol) 40 III.1.3.2 Hỗn hợp nhiện liệu xăng – coàn (20%ethanol) 41 III.2 Các yếu tố công nghệ điều chế cồn 42 III.2.1 Sử dụng mật rỉ để sản xuất cồn 42 III.2 1.1 Yêu cầu nguyên liệu sản phẩm 42 III.2.1.2.Qui trình công nghệ 43 Chương IV: thực nghiệm động 48 Luan van IV.1 Thiết bị thí nghieäm 48 IV.1.1 Các tính động thực nghiệm 48 IV.1.2 Băng thử động 48 IV.2 Chương trình thử nghiệm 49 IV.2.1 Sử dụng nhiên liệu 100% xăng 49 IV.2.2 Sử dụng nhiên liệu 100% ethanol 50 IV.2.3 Sử dụng hỗn hợp xăng pha cồn 51 IV.2.3.1 Nhiên liệu xaêng- ethanol (10% ethanol) 51 IV.2.3.2 Nhiên liệu xăng- ethanol (20% ethanol) 53 IV.3 Thay đổi tỷ số nén góc đánh lửa sớm cho động để khảo sát công suất động 54 IV.3.1 Thay đổi góc đánh lửa sớm: 54 IV 3.2 Thay đổi tỷ số nén 57 IV.3.3 Khảo sát công suất tỷ số nén 8.1014 thay đổi góc đánh lửa sớm: 60 VI.4 Xác định lượng tiêu hao dầu bôi trơn ứng với loại hỗn hợp nhiên liệu 100% xăng, xăng – ethanol 100% ethanol 63 VI.5 Xác định độ ô nhiễm ứng với loại hỗn hợp nhiên liệu xăng cồn cồn so với xăng 65 VI.5.1.1 Đo ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu xăng(100%) 65 VI.5.2 Đo ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu ethanol(100%) 66 VI.5.2.1 Đo ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu xăng- ethanol(10%) 67 VI.5.2.2 Đo ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu xăng- ethanol(20%) 68 VI.5.3 So sánh ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu xăng –ethanol so với xăng 69 Chương V: So sánh tiêu kỹ thuật , kinh tế vận hành với động chạy xaêng 72 V.1 Caùc tiêu kỹ thuật 72 V.1.1 So saùnh công suất động vận hành với mẫu nhiên liệu 68 V.1.2 So sánh tiêu hao nhiên liệu động vận hành với mẫu nhiên liệu 69 V.2 Chỉ tiêu kinh tế vận hành 76 Chương VI: Kết luận khả ứng dụng hướng phát triển 79 VI.1 Khả öùng duïng 79 VI.2 Xây dựng mạng lưới trạm cung cấp 79 VI.3 Hướng phát triển 80 VI.3.1 Chủ trương thay 80 VI.3.2 Phát triển vùng cung cấp nguyên liệu để sản xuất cồn .80 VI.3.3 Hướng phát triển đề tài 80 Luan van DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 So sánh nhiên liệu cồn với lọai nhiên liệu khác 14 Bảng 1.2 Điểm phát lửa số Hydrocacbo 15 Bảng 1.3 Diện tích trồng mía địa phương 19 Bảng 1.4 Sản lượng mía 20 Bảng 1.5 Công suất nhà máy đường 21 Bảng 1.7 Diện tích trồng ngô 23 Bảng 1.8 Năng suất trồng ngô 23 Baûng 1.9 Saûn lượng ngô tính theo địa phương 24 Bảng 1.10 Thành phần hoá học loại khoai 25 Bảng 1.11 Diện tích trồng khoai địa phương 26 Bảng 1.12 Năng suất khoai lang địa phương 26 Baûng 1.13 Sản lượng khoai lang địa phương 27 Bảng 1.14 Thành phần hoá học sắn 28 Bảng 1.15 Diện tích trồng sắn 28 Bảng 1.16 Năng suất trồng sắn 29 Baûng 1.17 Sản lượng sắn 30 Bảng 3.1 Các tiêu cảm quan ethanol 37 Bảng 3.2 Các tiêu hoá cuûa ethanol 37 Bảng 3.3 Tiêu chuẩn ASTM D 4806 dùng cho cồn pha vào xăng 38 Bảng 3.4 Tiêu chuẩn ASTM D 5798-99 qui định cho hỗn hợp nhiên liệu xăng – cồn 38 Bảng 3.5 Kết thử nghiệm mẫu 40 Bảng 3.6 Kết thử nghiệm mẫu 41 Bảng 3.7 Thành phần hoá học mật rỉ 42 Bảng 3.8 Định mức tiêu hao nguyên vật liệu để sản xuất cồn 42 Bảng 4.1 Kết đo công suất động sử dụng xăng 48 Bảng 4.2 Kết đo suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng xăng 48 Bảng4.3 Kết đo công suất động sử dụng ethanol 49 Bảng 4.4 Kết đo suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng ethanol 49 Bảng4.5 Kết đo công suất động sử dụng xăng –ethanol(10%) 50 Bảng 4.6 Kết đo suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng xăng –ethanol(10%) 51 Bảng 4.7 Kết đo công suất động sử dụng xăng – ethanol(20%) 52 Bảng 4.8 Kết đo suất tiêu hao nhiên liệu sử dụng xăng – ethanol(20%) 52 Bảng4.9 Kết đo công suất động tăng góc đánh lửa 30 53 Bảng4.10 Kết đo công suất động tăng góc đánh lửa 30 54 Bảng 4.11 Kết đo công suất động tăng góc đánh lửa sớm lên 50 54 Bảng4.12 Kết đo công suất động tăng góc đánh lửa sớm lên 50 54 Luan van Bảng 4.13 Kết đo công suất động tăng tỷ số nén lên giá trị 8,073 56 Bảng4.14 Kết đo công suất động tăng tỷ số nén lên giá trị 8,073 56 Bảng4.15 Kết đo công suất động tăng tỷ số nén lên giá trị 8.1014 57 Bảng4.16 Kết đo công suất động tăng tỷ số nén lên giá trị 8.1014 57 Bảng 4.17 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 23 độ 59 Bảng4.18 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 23 độ 59 Bảng 4.19 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 25 độ 60 Bảng4.20 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 25 độ 60 Bảng4.21 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 27 độ 60 Bảng4.22 Kết đo công suất động thay đổi góc đánh lửa sớm lên 27 độ 61 Bảng 4.23 Kết đo suất tiêu hao nhiên lieäu E10 62 Bảng 4.24 Kết đo suất tiêu hao nhiên liệu E20 63 Baûng 4.25 Đo tiêu hao dầu bôi trơn 66 Bảng 4.26 Đo ô nhiễm vị trí cầm chừng 67 Bảng 4.27 Đo ô nhiễm vị trí 50% ga 68 Bảng 4.28 Đo ô nhiễm vị trí 90% ga 69 Bảng 5.1 So sánh Ne,ge động sử dụng ethanol so vơi sử dụng (100%) xăng 71 Bảng 5.2 So sánh Ne,ge động sử dụng xăng pha (10%) ethanol so với sử dụng (100%) xăng 72 Baûng 5.3 So sánh Ne,ge động sử dụng xăng pha (20%) ethanol so với sử dụng (100%) xăng 73 Bảng 5.4 So sánh công suất động sử dụng mẫu nhiên liệu 74 Bảng 5.5 So sánh tiêu hao nhiên liệu động vận hành với mẫu nhiên lieäu 75 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề: Hiện nay, nhu cầu tiêu thụ lượng quốc gia toàn giới ngày gia tăng Một nguồn lượng quan trọng để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ Tuy nhiên dầu mỏ nguồn lượng có giới hạn gây ô nhiễm lớn đến môi trường sống người qua động đốt trong.Vì vậy, việc tìm nguồn nhiên liệu khác để thay cần thiết Vấn đề này, nhiều quốc gia giới quan tâm nghiên cứu ứng dụng có hiệu Ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ xăng lớn nguồn cung cấp chủ yếu lượng xăng dầu nhập từ nước Do trạng chưa có nhà máy lọc dầu nên lượng xăng sử dụng cho nhu cầu nội địa chủ yếu đến từ nguồn nhập từ nước Điều khiến cho nguồn xăng nước ta phụ thuộc hoàn toàn vào thị trường xăng dầu giới Trong thời gian gần đây, giá dầu thô thị trường giới có biến động thất thường theo chiều hướng ngày gia tăng gây ảnh hưởng đến kinh tế nước ta Mặt khác, sử dụng xăng làm nhiên liệu cho động đốt lại gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng lượng khí thải có chứa độc tố mà xả Vấn đề ô nhiễm môi trường khí xả động đốt gây nhà khoa học quan tâm từ lâu Các chuyên gia ngành đưa nhiều giải pháp nhằm hoàn thiện động đốt để giảm bớt ô nhiễm Một giải pháp tìm cách cung cấp lượng cho động đốt Như vậy, vấn đề tìm nguồn nhiên liệu khác để sử dụng cho động xăng nhằm giảm lệ thuộc vào lượng xăng nhập giảm ô nhiễm môi trường cần thiết cấp bách Đối với điều kiện nước ta, sử dụng cồn ethanol cồn ethanol pha vào xăng để làm nhiên liệu cho động xăng Cồn ethanol nguồn nhiên liệu sản xuất từ phụ phẩm ngành công nghiệp mía đường phụ phẩm nông nghiệp Cồn ethanol dùng làm nhiên liệu sản xuất nước Với nguồn nhiên liệu này, động xăng có nguồn nhiên liệu thay giúp chủ động việc sản xuất cung cấp nhiên liệu cho động II Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Từ yêu cầu mục tiêu đề tài : - Đánh giá khả sử dụng cồn làm nhiên liệu cho động xăng - Đánh giá tiềm trữ lượng khả phát triển ethanol Việt Nam - Triển khai thực nghiệm động với nhiên liệu cồn hỗn hợp nhiên liệu xăng pha cồn Từ so sánh chi tiêu kinh tế kỹ thuật động sử dụng xăng HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG III Đối tượng phạm vi nghiên cứu : III.1 Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng nhiên liệu cồn hỗn hợp xăng pha cồn từ nguồn cồn sản xuất nước từ mía đường phụ phẩm nông nghiệp III.2 Phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài động xăng 01 xylanh công suất 6,5Hp IV Phương pháp nghiên cứu: Dựa vào tài liệu thống kê, nguồn tài liệu , Internet để khảo sát tình hình sử dụng cồn làm nhiên liệu nước giới Đánh giá khả sử dụng cồn cho động xăng từ mía đường phụ phẩm nông nghiệp Đánh giá tiềm trữ lượng nguồn nhiên liệu nước ta nói chung đồng sông Cửu Long nói riêng Phần thực nghiệm động cơ, đề tài thực động xăng xylanh, công suất 6,5 Hp , ký hiệu UP200, lắp ráp công ty Vinappro HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG VI.5.1.6 So sánh ô nhiễm động sử dụng nhiên liệu xăng –ethanol so với xăng: a Vị trí cách bướm ga đóng kín (1700v/p): Bảng 4.37 Chỉ tiêu Xăng ethanol HC CO CO2 O2 Lamda AFR 1333.67 7.57 5.46 0.95 0.62 9.00 117.00 2.14 6.46 0.95 0.80 11.40 Xaêng ethanol(10%) 1250.00 8.07 5.35 0.95 0.61 8.90 Xaêng ethanol(20%) 727.33 6.51 5.29 0.95 0.65 9.40 Đồ thị so sánh lượng phát thải: 1500 xăng ppm 10 xaêng % 1000 ethanol 500 xaêngethanol(10 %) HC ethanol % xaêngethanol(20 %) xangethanol(10 %) CO xaêngethanol(20 %) xaêng ethanol xăngethanol(10%) CO2 xăngethanol(20%) HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 69 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG b.Vị trí cách bướm ga mở 50% (3200v/p): Bảng 4.38 Chỉ tiêu Xăng ethanol HC CO CO2 O2 Lamda 656.33 7.27 6.41 0.95 0.68 9.87 94.33 0.09 7.08 0.95 0.89 12.97 Xaêng ethanol(10%) 269.33 7.25 8.99 0.95 0.74 10.70 Xaêng ethanol(20%) 226.00 5.18 8.89 0.95 0.77 11.20 Đồ thị so sánh lượng phát thải: 700 ppm 600 % xaêng 500 ethanol 400 ethanol 300 xaêngethanol(10%) 200 100 HC 10 xaêng % xaêngethanol(10%) xaêngethanol(20%) CO xaêngethanol(20%) xaêng ethanol xaêngethanol(10%) CO2 xăngethanol(20%) c Vị trí cách bướm ga mở 100% (4200v/p): Bảng 4.39 Chỉ tiêu Xăng ethanol HC CO CO2 O2 Lamda 232.33 6.46 8.88 0.95 0.75 10.90 103.00 0.11 10.80 0.95 0.93 13.47 Xaêng ethanol(10%) 150.3 4.44 9.18 0.95 0.83 12.00 HVTH: Nguyễn Xuân Hà Xăng ethanol(20%) 149.67 3.16 11.11 0.95 0.85 12.30 Trang 70 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Đồ thị so sánh lượng phát thải: 250 ppm xăng 200 ethanol 150 100 xaêngethanol(10%) 50 HC 12 % xaêngethanol(20%) % xaêng ethanol xaêngethanol(10%) CO xaêngethanol(20%) xaêng 10 ethanol xaêngethanol(10%) CO2 xăngethanol(20%) Kết luận: Lượng phát thải CO, HC theo kết đo cho động vận hành với chế độ hoạt động nhiên liệu xăng hỗn hợp nhiên liệu xăng- ethanol khác Chỉ số phát thải HC, CO nhiên liệu xăng cồn nhiên liệu cồn thấp xăng Lượng phát thải CO nhiên liệu cồn nhiên liệu xăng – cồn cao xăng Trên sở giảm ô nhiễm môi trường việc sử dụng cồn làm nhiên liệu có lợi cho môi trường lượng phát thải CO HC thấp xăng nhiều HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 71 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Chương V: SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT , KINH TẾ VẬN HÀNH VỚI ĐỘNG CƠ CHẠY BẰNG XĂNG V.1 Các tiêu kỹ thuật: V.1.1 So sánh công suất động sử dụng ethanol, xăng pha ethanol với (100%) xăng : So sánh Ne , ge sử dụng ethanol với sử dụng xăng: Bảng 5.1 So sánh Ne , ge sử dụng ethanol với sử dụng (100%) xăng Xăng n(v/p) Ne(Hp) 4.108 4.48 4.74 5.12 5.304 5.652 2600 2800 3000 3200 3400 3600 Ge(g/Hp.h) 358 325.54 329.54 303.03 291.91 307.92 Ethanol Ne(Hp) Ge(g/Hp.h) 3.64 437.7 3.92 416.9 4.5 412.6 4.8 417.9 5.032 391.5 5.256 393.1 Ne(Hp) ge(G/Hp.h)) 5.5 550 Ne(ethanol) Ne(xang) 500 4.5 450 ge(ethanol) 400 3.5 350 ge(xang) 300 2.5 250 2200 2400 - 2600 2800 3000 3200 So vong quay(vong/phut) 3400 3600 200 3800 Kết luận: Dựa kết đồ thị Ne, ge theo số vòng quay sử dụng nhiện cồn xăng có điểm khác sau: HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 72 Luan van Ne-xan ge-xan Ne-eth ge-eth LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Khi động chạy chế độ công suất cực đại(3600 vòng/ phút) công suất động sử dụng xăng cao ethanol Do nhiệt trị ethanol 6440kcal/kg, hỗn thấp nhiệt trị xăng : 11.500kcal/kg Suất tiêu hao nhiên liệu ethanol co xăng Do nhiệt trị ethanol thấp xăng suất tiêu hao nhiên liệu ethanol cao So sánh Ne, ge sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng – pha ( 10%)ethanol với nhiên liệu (100%) xăng: Bảng 5.2 So sánh Ne , ge sử dụng xăng pha (10%) ethanol với sử dụng (100%) xăng Xăng Xăng –(10%)Ethanol n(v/p) Ne(Hp) Ge(g/Hp.h) Ne(Hp) Ge(g/Hp.h) 2600 4.108 358 3.848 360 2800 4.48 325.54 4.396 329.9 3000 4.74 329.54 4.71 335.1 3200 5.12 303.03 4.96 305.6 3400 5.304 291.91 5.27 294.8 3600 5.652 307.92 5.544 309.3 Ne(Hp) ge(g/Hp.h) 5.5 550 Ne(xang) Ne(xang-(10%)ethanol ) 500 4.5 450 400 3.5 350 ge(xang-(10%) ethanol) 2.5 2200 ge(xang) 2400 - 2600 2800 3000 3200 So vong quay(vong/phut) 3400 3600 300 250 3800 Ne-xang ge-xang Ne-ethanol ge-ethanol Kết luận: Dựa kết đồ thị Ne ge theo số vòng quay sử dụng nhiện xăng pha 10% cồn 100% xăng có điểm khác sau: HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 73 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Công suất động sử dụng xăng cao sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng ethanol(10%) Do nhiệt trị hỗn hợp xăng – ethanol(10%) 10.994kcal/kg thấp nhiệt trị xăng 11.500kcal/kg Suất tiêu hao nhiên liệu động sử dụng hỗn hợp xăng- ethanol(10%) cao xăng Do nhiệt trị hỗn hợp xăng (10%) cồn thấp xăng nên suất tiêu hao nhiên liệu tăng từ Với suất tiêu hao nhiên liệu chấp nhận Như pha cồn vào xăng để làm nhiên liệu cho động xăng So sánh Ne, ge sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng – pha ( 20%)ethanol với nhiên liệu (100%) xăng: Bảng 5.3 So sánh Ne , ge sử dụng xăng pha (20%) ethanol với sử dụng (100%) xăng Xăng Xăng- (20%)Ethanol n(v/p) Ne(Hp) Ge(g/Hp.h) Ne(Hp) Ge(g/Hp.h) 2600 4.108 358 3.796 366.54 2800 4.48 325.54 4.2 345.98 3000 4.74 329.54 4.56 337.85 3200 5.12 303.03 4.928 314.28 3400 5.304 291.91 5.168 296.96 3600 5.652 307.92 5.472 313.35 ge(g/Hp.h) Ne(Hp) 5.5 Kết luận: 550 Dựa kết đồ thị Ne , ge theo số vòng quay công suất động sử dụng xăng cao sử dụng nhiên liệu xăng ethanol(20%) ethanol(100%) 500 Do nhiệt trị hỗn hợp nhiên liệu xăng ethanol(20%) là:10.488 kcal/kg thấp Ne(xang(20%) ethanol) Ne(xang) nhiệt trị xă4.5 ng : 11.500kcal/kg 450 400 3.5 350 ge(xang-(20%)ethanol) ge (xang) 300 250 2.5 2200 2400 - 2600 2800 3000 3200 So vong quay(vong/phut) HVTH: Nguyễn Xuân Hà 3400 3600 200 3800 Trang 74 Luan van N ge N ge LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG V.1.2 So sánh công suất động sử dụng mẫu nhiên liệu: Bảng 5.4 So sánh công suất động sử dụng mẫu nhiên liệu Xăng Xăng Xaêng Ethanol ethanol(10%) ethanol(20%) n(v/p) Ne(Hp) Ne(Hp) Ne(Hp) Ne(Hp) 2400 3.696 3.36 3.31 3.1 2600 4.108 3.848 3.796 3.64 2800 4.48 4.396 4.2 3.92 3000 4.74 4.71 4.56 4.5 3200 5.12 4.96 4.928 4.8 3400 5.304 5.27 5.168 5.032 3600 5.652 5.4 5.472 5.256 Đồ thị so sánh công suất động Ne(Hp) 5.5 4.5 3.5 2.5 xang xang-ethanol(10%) xang-ethanol(20%) ethanol 1.5 2000 2200 2400 2600 2800 3000 So vong quay(vong/phut) HVTH: Nguyễn Xuân Hà 3200 3400 3600 Trang 75 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Kết luận: Dựa kết đồ thị Ne theo số vòng quay sử dụng nhiện cồn xăng có điểm khác sau: Khi động chạy chế độ công suất cực đại(3600 vòng/ phút) công suất động sử dụng xăng cao sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng ethanol(10%), nhiên liệu xăng ethanol(20%) ethanol(100%) Do nhiệt trị ethanol 6440kcal/kg, hỗn hợp xăng – ethanol(10%) :10.994kcal/kg hỗn hợp nhiên liệu xăng ethanol(20%) là:10.488 kcal/kg thấp nhiệt trị xăng : 11.500kcal/kg V.1.2 So sánh tiêu hao nhiên liệu động vận hành với mẫu nhiên liệu: Bảng 5.5 So sánh tiêu hao nhiên liệu động vận hành với mẫu nhiên liệu: Xăng Xăng Xăng Ethanol ethanol(10%) ethanol(20%) n(v/p) ge ge ge ge 3600 307.92 309.3 313.35 393.101 3400 291.91 294.8 296.96 391.552 3200 303.03 305.6 314.28 417.985 3000 329.54 335.1 332.02 412.655 2800 325.54 329.9 345.98 416.902 2600 358 360 366.54 437.778 Đồ thị so sánh ge HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 76 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ge(g/Hp.h) 460 440 ge(ethanol) 420 xang ethanol xang-ethanol(10%) xang-ethano(20%) 400 380 ge(xang-ethanol(20%) ) 360 ge(xang-ethanol(10%) ) 340 ge(xang) 320 300 2400 2600 2800 3000 3200 So vong quay(v/p) 3400 3600 Kết luận: Suất tiêu hao nhiên liệu động sử dụng hỗn hợp xăng- ethanol(10%) xăng- ethanol(20%) cao xăng Suất tiêu hao nhiên liệu cực tiểu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu xăng cồn số vòng quay (3600 v/p) 313.35 g/Hp.h, chênh lệch so với xăng (307.92) xấp xỉ 1.76% Còn hỗn hợp hợp xăng – cồn(10%) :309.3 chênh lệch xấp xỉ 0.44% Như tăng tỷ lệ ethanol pha vào xăng nhiệt trị hỗn hợp giảm Từ 10.994kcal/kg xuống 10.488 kcal/kg, tăng tỷ lệ ethanol từ 10% đến 20% Do nhiệt trị hỗn hợp xăng cồn thấp xăng nên suất tiêu hao nhiên liệu tăng từ 0.44% đến 1.76% Với suất tiêu hao nhiên liệu chấp nhận Như pha cồn vào xăng để làm nhiên liệu cho động xăng Đối với trường hợp sử dụng nhiên liệu ethanol(100%) suất tiêu hao nhiên liệu ethanol vị trí số vòng quay (3400 v/p) gấp1.3lần Điều cho thấy tác dụng giải pháp kỹ thuật tương ứng ( tăng tỷ số nén, tối ưu góc đánh lửa ) Nếu giải pháp này, mức tiêu hao cồn gần 1.7 đến 1.8 lần so với chạy nhiên liệu (100%) xăng Do nhiệt trị ethanol thấp xăng hỗn hợp nhiên liệu xăng pha cồn nhiều làm suất tiêu hao nhiên liệu ethanol cao Đối với động thí nghiệm UP 200 tỷ số nén tối ưu là: 8,1014 góc đánh lửa tối ưu 27 0, cho tiêu kinh tế kỹ thuật sau cải tiến tốt , hiệu HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 77 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG V.1 Chỉ tiêu kinh tế vận hành: Hiện giá cồn sản xuất nước cao, song nhà nước có chủ trương ứng dụng cồn làm nhiên liệu, lập nhà máy sản xuất cồn, giá thành sản xuất cồn thay đổi Ngoài hy vọng giảm chi phí sản xuất cồn phương pháp công nghệ mới- phương pháp vi sinh Khi sử dụng cồn cho động giúp tận dụng nguồn nguyên liệu địa phương Giảm chi phí vận chuyển , bảo quản nhiên liệu Giảm lượng ngoại tệ dùng vào bảo vệ môi trường HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 78 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Chương VI: KẾT LUẬN VỀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN VI Khả ứng dụng: Từ kết thử nghiệm động mẫu cho thấy : -Khi sử dụng hỗn hợp xăng pha cồn với tỷ lệ đến 20% ethanol công suất động thay đổi không nhiều Điều cho thấy khả ứng dụng nhiên liệu xăng pha cồn cho phương tiện giao thông vận tải, xe gắn máy hiệu -Khi pha cồn vào xăng trị số octan nhiên liệu tăng đến 94.8 (hỗn hợp xăng-ethanol(10%)) 98 (hỗn hợp xăng-ethanol(20%)) Vì trị số ốc tan cao xăng nên cho phép tăng tỷ số nén để cải thiện công suất động -Còn sử dụng ethanol làm nhiên liệäu động sử dụng chế hoà khí thay đổi số chi tiết hệ thống nhiên liệu động tăng đường kính giclơ chế hoà khí dùng phương án kỹ thuật tăng tỷ số nén nhằm cải thiện công suất động VI.2 Xây dựng mạng lưới trạm cung cấp : Khi ứng dụng nhiên liệu cồn nước ta , cần cải tạo lại mạng lưới phân phối xăng có sẳn Sử dụng lại trạm phân phối xăng xây thêm bồn chứa ethanol chế tạo thiết bị pha xăng chổ để sử dụng pha chế xăng Vì ethanol dể hấp thu nước nên pha chế hỗn hợp trước Vật liệu sử dụng trạm cung cấp nhiên liệu cồn, xăng pha cồn cần đảm bảo yêu cầu: - Vật liệu sử dụng hệ thống phân phối xăng dầu bán lẻ phải thích hợp với hỗn hợp xăng ethanol chịu ăn mòn hoá học - Không làm biến chất hỗn hợp nhiên liệu xăng ethanol nhiên liệu ethanol VI.3 Hướng phát triển: Nhờ hiệu cao môi trường, kinh tế xã hội mà nhiên liệu cồn xăng pha cồn nhiều nước khai thác sử dụng Để nhiên liệu cồn ứng dụng rộng rải Việt Nam, nhà nước cần có sách qui định cụ thể vè chủ trương thay phát triển vùng nguyên liệu Chủ trương thay : Nhà nước cần vào ban hành tiêu chuẩn chất lượng cho nhiên liệu xăng pha cồn nhiên liệu cồn Về phát triển ngành công nghiệp sản xuất cồn, cồn thuộc diện khuyến khích không thu thuế đặïc biệt 10% giá thành cồn giảm Khả ứng dụng nhiên liệu cồn xăng pha cồn kinh tế Các nhà máy đường nay, có dự án sản xuất cồn với quy mô nhỏ hiệu mang lại không cao nên cần có Ban quản lý quốc gia định hướng HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 79 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG đầu tư phân phối phát triển cho khu vực để dự án tập trung hiệu Đầu tư cho nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất cồn để giảm chi phí sản xuất cồn Dùng cồn làm nhiên liệu nên trở thành quốc sách Phát triển vùng cung cấp nguyên liệu để sản xuất cồn: Nước ta nước nông nghiệp nên sử dụng nguồn nguyên liệu có sẳn nước: mật rỉ , ngô, khoai , sắn phụ phẩm nông nghiệp khác để sản xuất ethanol Sản lượng mía trung bình nước hàng năm là: 14 334 nghìn tấn, lượng mật rỉ thu khoảng 258 nghìn Trung bình để sản xuất lít cồn cần 4.32 kg mật rỉ , tận dụng lượng mật rỉ để sản xuất cồn nhiên liệu lượng cồn sản xuất là:59.722.222 lít /năm Ngoài sử dụng nguồn nguyên liệu khác như: Ngô với sản lượng trung bình thu hàng năm là: 1926.6 nghìn Sắn :2824.233 nghìn Khoai : 728.9556 nghìn Tuy nhiên diện tích sản xuất loại cung cấp nguồn nguyên liệu không ổn định, không tập trung làm cho nhà máy đường chưa hoạt động hết công suất, hoạt động cầm chừng Về lâu dài nhà nước cần quy hoạch vùng cung cấp nguyên liệu để sản xuất cồn cách tập trung, ổn định nhằm cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất cồn Hướng phát triển đề tài: Trong đề tài thực động UP200 động xăng xy lanh công suất nhỏ Để ứng dụng nhiên liệu cồn cần đầu tư thêm : Về nhiên liệu: Nghiên cứu dùng cồn công nghiệp (độ cồn 96%) để pha vào xăng để giảm giá thành Nghiên cứu tác động hoá học nhiên liệu cồn chi tiết động Sự biến chất nhiên liệu sau thời gian tồn trữ Đầu tư thiết kế thiết bị pha chế nhiên liệu xăng pha cồn, phát triển mạnh lưới trạm cung cấp Về động cơ: Nghiên cứu ứng dụng cồn cho động phun xăng động nhiều xy lanh Khi thay đổi nhiên liệu tính động thay đổi, cần nghiên cứu sâu thông số động cơ, trình cháy sử dụng nhiên liệu cồn Tìm biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế nhược điểm sử dụng nhiên liệu cồn suất tiêu hao nhiên liệu lớn so với xăng Có phương án cải tạo thay đổi cần thiết để tối ưu hiệu sử dụng nhiên liệu HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 80 Luan van LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ TÀI: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG PHẦN PHỤ LỤC HVTH: Nguyễn Xuân Hà Trang 81 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nhiên liệu dầu mỡ – Trần Văn Triệu, Nguyễn Đài Lê- NXB Hà Nội-2005 [2] Hướng dẫn sữ dụng nhiên liệu dầu mỡ – Vũ Tam Huề, Nguyễn Phương Tùng- NXB Khoa học kỹ thuật -2000 [3] Nguyên lý động đốt – Nguyễn Văn Bình , Nguyễn Tất Tiến - NXB Giáo dục – 1994 [4] Lý thuyết động đốt – Văn Thị Bông, Huỳng Thanh Công- NXB.ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh – 2004 [5]Ôtô ô nhiễm môi trường- Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân MaiTrần Thanh Hải Tùng, Trần Văn Nam - NXB.Giáo dục- 1999 [6] Công Nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm- Bùi i NXB.ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh – 2003 [7] Thí nghiệm động đốt – Văn Thị Bông, Nguyễn Đình Long,Nguyễn Trà, Nguyễn Đình Long, Nguyễn Trà, Nguyễn Đình Hùng- NXB.ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh – 2005 [8] Luận văn : Nghiên cứu sử dụng chất phụ gia kim loại kết hợp với phụ da Alcohol để pha chế xăng từ Conedensale- Nguyễn Hồng Ngọc Bảo-2004 [9] Luận văn: Đánh giá tình hình chế biến phụ phẩm ngành công nghiệp mía đường- Nguyễn Nhật Trường -2001 [10] Luận văn: Bước đầu nghiên cứu nhiên liệu thay cho động đánh lửa cưỡng bức- Nguyễn Ninh- 1992 [11] Handbook for Handling Storing anh Dispensing E85- http://E85fuel.com [12] Effect of fuel ethanol use on fuel – Cycle Energy and Greenhouse gas Emissions –Center for Transportation Research- Argonne National Laboratory2005 [13] Ethanol Blended Fuel-www.cleanfulesdc.org [14] Niên giám thống kê – Tổng cục thống kê -2005 [15] Bản tin mía đường- Trung tâm thông tin chương trình mía đường – Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn-2005 [16] Các trang web: www.ethanolrfa.org; www.gso.gov.vn ; www.neethanol.org ; vietnam express.net Luan van Luan van ... LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ T? ?I: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG CHƯƠNG III : CHUẨN HOÁ HỖN HP NHIÊN LIỆU XĂNG - CỒN III.1 Các tiêu nhiên liệu xăng- cồn: III.1.1 Các tiêu chuẩn qui định cho. .. III.1 Các tiêu nhiên liệu xăng- cồn 37 III.1.1 Các tiêu chuẩn qui định cho nhiên liệu xăng -cồn 37 III.1.2 Tính chất nguyên liệu dùng pha chế hỗn hợp nhiên liệu xăng ? ?cồn 39 III.1.3 Xác... LUẬN VĂN CAO HỌC ĐỀ T? ?I: Ứ NG DỤNG CỒN LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG CHƯƠNG II: NHỮNG THAY Đ? ?I KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ KHI SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU CỒN: II.1 Những yêu cầu động sử dụng nhiệt liệu cồn:
Ngày đăng: 02/02/2023, 10:01
Xem thêm:
