CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2012 Trường hợp tàu bị nghiêng hóa lỏng hàng việc tính tốn bơm ballast để hiệu chỉnh nghiêng tàu ý : tính ổn định tàu bị hàng dịch chuyển phía mạn đối diện Hoạt động cần phải tránh giá nguy lật tàu Kết luận Quặng Nickel ẩn chứa nhiều nguy hiểm trình vận chuyển Điều đòi hỏi thuyền trưởng sĩ quan lưu ý trình xếp vận chuyển hàng Những yêu cầu độ ẩm, ý trước, xếp hàng trình tàu chạy cần phải nhận thức cách đầy đủ Những phương pháp kiểm tra độ ẩm hàng thực từ phía tàu cần phải hướng dẫn giám sát công ty chủ tàu, người thuê tàu nhằm kịp thời ngăn chặn việc xếp lên tàu hàng hóa có độ ẩm cao mức cho phép, tồn nguy hóa lỏng Thuyền trưởng người đưa định cuối việc đồng ý xếp hàng lên tàu hay từ chối xếp hàng, dù yếu tố an toàn phải đặt lên hàng đầu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] The International Maritime Solid Bulk Cargoes (IMSBC) Code IMO, 2009 [2] Guidelines for the safe carriage of Nickel ore Class NK First edition May 2011 [3] Guidance for master for handling of cargo which may liquefy Nissho Odyssey Shipping management Ltd., 2009 Người phản biện: PGS TS Nguyễn Viết Thành KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM PHUN SƯƠNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT VÀ DẦU DIESEL TRÊN VÒI PHUN CỦA NỒI HƠI TÀU THỦY The experimental results of atomization with the mixture of vegeterble oils and diesel oil in atomizer of the marine steam boiler PGS TS NGUYỄN HỒNG PHÚC KS PHẠM TIẾN HUY Trường ĐHHH Tóm tắt Nội dung báo trình bày kết thử nghiệm phun sương hỗn hợp nhiên liệu dầu thực vật dầu diesel vòi phun nồi tàu thủy Abstract The content of the article presents the experimental results of atomization with the mixture of vegeterble oils and diesel oil in the atomizer of the marine steam boiler Đặt vấn đề Dầu thực vật (DTV) đặc biệt mỡ động vật có độ nhớt cao gấp khoảng 1117 lần so với nhiên liệu diesel (bảng 1) Do sử dụng DTV làm nhiên liệu cho nồi tàu thủy phải có biện pháp làm giảm độ nhớt DTV để trình phun DTV vào buồng đốt nồi sương theo yêu cầu kỹ thuật Hiện có số phương pháp sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu sau [1, 2, 3, 5]: * Phương pháp sấy nóng dầu thực vật Độ nhớt DTV giảm nhiệt độ tăng lên Tuy nhiên phương pháp không hiệu để DTV mỡ đạt độ nhớt cần thiết cho nhiên liệu diesel địi hỏi nhiệt độ cao, hệ thống gia nhiệt cho DTV khơng thể trì nồi khơng hoạt động điều làm cho DTV bị đông lại đặc biệt vào mùa đông Mặt khác trước khởi động DTV cần phải hâm nóng nguồn nhiệt bên ngoài, điều gây bất tiện cho người khai thác nồi Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 29 – 1/2012 15 CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2012 Tăng nhiệt độ lên cao làm thay đổi trạng thái nhiệt ảnh hưởng xấu đến hệ thống nhiên liệu Mặt khác phương pháp không cải thiện trị số khác DTV Do phương pháp thích hợp để áp dụng đồng thời với phương pháp khác * Phương pháp pha loãng dầu thực vật Phương pháp pha loãng phương pháp đơn giản làm giảm độ nhớt tăng số cetan, sử dụng nhiên liệu diesel để làm môi chất pha loãng Pha loãng DTV mỡ với nhiên liệu diesel theo tỷ lệ ta thu hỗn hợp nhiên liệu mới, hỗn hợp đồng bền vững * Phương pháp Cracking Dầu mỡ sau bị nhiệt phân tạo thành hợp chất có mạch ngắn độ nhớt giảm Xúc tác tiêu biểu sử dụng trình nhiệt phân SiO2 Al2O3 Nhược điểm phương pháp thiết bị sử dụng trình đắt nên phương pháp chưa áp dụng vào thực tế * Phương pháp nhũ tương hóa dầu thực vật Nhiên liệu ban đầu DTV, rượu chất tạo sức căng bề mặt với thiết bị tạo nhũ tạo nhũ tương dầu thực vật - rượu, hạt rượu có kích thước hạt 150 µm phân bố nhũ tương Hệ nhũ tương dầu - rượu có tính chất tương tự với nhiên liệu diesel nhược điểm khó trì ổn định hệ nhũ tương * Phương pháp este hóa Tùy theo mục đích điều kiện tổng hợp, có phương pháp: • Biến đổi dầu thực vật thành axit béo trước tổng hợp nhiên liệu sinh học • Q trình este hóa trực tiếp dầu thực vật với xúc tác axit • Q trình este hóa trực tiếp dầu thực vật với xúc tác bazơ Vì mục đích kinh tế mà hầu hết nhiên liệu sinh học ngày sản xuất từ phương pháp thứ ba - este hóa trực tiếp dầu thực vật với xúc tác bazơ Bảng Tính chất số loại dầu thực vật [1, 6] Loại dầu Dầu phộng Dầu cải dầu Dầu dừa Dầu Dầu cọ Dầu nành Dầu diesel Khối lượng riêng (g/cm ) 0,914 0,916 0,915 0,921 0,915 0,920 0,836 Độ nhớt o (cSt) 20 C 85 77 3037 73 95106 5863 36 Điểm đục o ( C) 11 20-28 -1 31 -4 -2 Cặn 0,50 0,28 0,11 0,49 0,42 0, 54 < 0,01 Chỉ số cetan 3941 38 4042 3540 3840 3638 4550 Do khác biệt số giá trị tính chất dầu thực vật so với dầu diesel, nên sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu cho nồi tàu thủy thực việc trộn lẫn dầu thực vật với dầu diesel theo tỷ lệ định Sau trộn lẫn dầu thực vật với dầu diesel cần phải thử nghiệm xem trình phun sương xảy buồng đốt nồi có đảm bảo theo u cầu hay khơng? Nếu q trình phun sương thỏa mãn tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu sử dụng để thử nghiệm tiếp trình cháy buồng đốt nồi Một số yêu cầu để đảm bảo chất lượng phun sương Đối với nồi tàu thủy sử dụng vịi Hình Ảnh hưởng gió cấp II tới q trình phun sương nhiên liệu phun loại học (phun áp lực), để nhiên liệu phun thành giọt sương có đường 1- chụp gió cấp 1; 2- súng phun; kính khoảng 5250 m q trình phun 3- thành trước buồng đốt nhiên liệu cần đảm bảo số u cầu sau [4]: Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 29 – 1/2012 16 CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2012 * Trước phun nhiên liệu cần hâm nóng dầu để đạt độ nhớt nhiên liệu khoảng 45 E50 * Nhiên liệu cần lọc cặn trước phun sương * Mỗi súng phun cần có thiết bị điều chỉnh khơng khí cấp riêng biệt, tạo nên dịng xốy lốc cuộn khơng khí với lượng nhiên liệu, tăng nhanh tốc độ xé dòng nhiên liệu tơi nhỏ * Cần cung cấp gió cấp I gió cấp II (hình 1) theo tỷ lệ định Gió cấp thổi theo hướng trục, cịn gió cấp II (luồng khơng khí cấp vào phía trước lửa) dịng xốy để tăng khả tạo thành sương hịa trộn tốt hỗn hợp nhiên liệu với khơng khí Số liệu thử nghiệm số tiêu hỗn hợp nhiên liệu Hỗn hợp nhiên liệu thử nghiệm bao gồm dầu thực vật (dầu cọ, dầu nành dầu cải dầu) dầu diesel khoáng, pha theo tỷ lệ 7% 10% dầu thực vật vào dầu diesel Kết thử nghiệm số tiêu hỗn hợp nhiên liệu ghi bảng sau Bảng Một số tiêu hỗn hợp dầu 7% STT ĐƠN VỊ TÍNH TÊN CHỈ TIÊU Khối lượng riêng 15 C Chỉ số cetan O Độ nhớt động học 40 C Thành phần cất - 50%V - 90%V kg/l cSt C KẾT QUẢ ĐO DẦU CỌ 0,8441 52 3,70 NÀNH 0,8454 52 3,60 CẢI 0,8447 52 3,58 284 346 283 347 283 348 Bảng Một số tiêu hỗn hợp dầu 10% STT ĐƠN VỊ TÍNH TÊN CHỈ TIÊU Khối lượng riêng 15 C Chỉ số cetan O Độ nhớt động học 40 C Thành phần cất - 50%V - 90%V kg/l cSt C KẾT QUẢ ĐO DẦU CỌ 0,8469 52 3,98 NÀNH 0,8478 52 3,90 CẢI 0,8473 52 3,92 287 340 285 340 285 339 Kết thử nghiệm trình phun sương 4.1 Thiết bị thử nghiệm Hỗn hợp nhiên liệu thử phun sương với vòi phun nồi (vòi phun áp lực) 4.2 Kết độ sương hỗn hợp nhiên liệu thử phun sương Hình Phun với nhiên liệu DO Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu nành 7% Số 29 – 1/2012 17 CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2012 Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cải 7% Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 7% Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu nành 10% Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cải 10% Hình Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 10% 4.2 Kết thử áp suất phun sương hỗn hợp nhiên liệu Thử nghiệm phun sương hỗn hợp nhiên liệu không thay đổi điều chỉnh chi tiết thiết bị phun nồi hơi, số liệu đo ghi bảng sau: Bảng Áp suất phun sương hỗn hợp nhiên liệu STT 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 Loại nhiên liệu Dầu DO Hỗn hợp nhiên liệu với dầu nành 7% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cải 7% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 7% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu nành 10% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cải 10% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 10% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 15% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 15% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 20% Hỗn hợp nhiên liệu với dầu cọ 20% Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải o Nhiệt độ hỗn hợp, C 28 28 28 28 28 28 28 28 40 28 40 Số 29 – 1/2012 Áp suất phun, kG/cm 11 10,5÷11 11 11,5 11 11 11,3 12,5 12 12 11 18 CHÚC MỪNG NĂM MỚI 2012 Kết luận Thử nghiệm phun sương hỗn hợp nhiên liệu không thay đổi điều chỉnh chi tiết thiết bị buồng đốt nồi ghi lại hình 2÷8 (được chụp từ máy ảnh) kết đo bảng cho thấy hỗn hợp nhiên liệu phun sương, nhiên liệu khơng bị nhỏ giọt Áp suất phía đẩy bơm nhiên liệu phun hỗn hợp nhiên liệu tương đương với phun nhiên liệu diesel khoáng Khi tỷ lệ dầu thực vật (dầu cọ) hỗn hợp tăng lên (ví dụ 15% 20%) cần phải hâm o nóng hỗn hợp trước phun đến 40 C để đảm bảo áp suất phun tương đương phun với dầu diesel TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Văn Thị Bông, Năng lượng sử dung ô tô, http://otolytutrong.com/showthread.php, 10-20-2009, 12:35 PM [2] PGS TS Đinh Thị Ngọ, TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng “Nhiên liệu q trình xử lý hóa dầu”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 2008 [3] Nguyễn Thế Mạnh, “Nghiên cứu trình tổng hợp tinh chế Biodiesel từ đậu nành”, Sinh viên lớp Hóa dầu 2- K46, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2006 [4] Nguyễn Hồng Phúc, “Hệ động lực nước”, Trường Đại học Hàng hải, Hải Phịng 2005 [5] Hưng Thành - Bích Hịa, Các phương pháp xử lý dầu thực vật mỡ động vật để thu nhiên liệu diesel, www.congnghedaukhi.com, đăng ngày 29-08-2007, 10:41 [6] Hoa Hữu Thu, “Nhiên liệu dầu khí”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2007 120 tr Người phản biện: TS Phạm Hữu Tân KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM QUÁ TRÌNH CHÁY HỖN HỢP NHIÊN LIỆU DẦU THỰC VẬT VÀ DẦU DIESEL TRONG NỒI HƠI TÀU THỦY The experimental results of combustion with the mixture of vegeterble oils and diesel oil in the marine steam boiler PGS TS NGUYỄN HỒNG PHÚC KS VŨ VĂN MỪNG Trường ĐHHH Tóm tắt Nội dung báo trình bày kết thử nghiệm trình cháy hỗn hợp nhiên liệu dầu thực vật dầu diesel nồi tàu thủy Abstract The content of the article presents the experimental results of combustion with the mixture of vegeterble oils and diesel oil in the marine steam boiler Đặt vấn đề Dầu thực vật (DTV) có khối lượng riêng, điểm chớp lửa lớn hơn, nhiệt trị trị số cetan lại nhỏ so với dầu diesel khoáng (bảng 1), v.v… Trị số cetan (Cetane number) dầu cọ là: 42÷51, dầu cải dầu là: 37,6 dầu đậu nành 27,6÷37,9 [3, 4] Tại Việt Nam, theo TCVN 5689:2005 qui định Chỉ số cetan (Cetane index) cho nhiên liệu diesel tối thiểu 46, nước khu vực Thái lan (min 47), Đài loan (min 48), Nhật (45÷50), Australia (min 46) Việc sử dụng nhiên liệu có trị số cetan thấp dẫn đến gia tăng độ ồn trình cháy bắt đầu muộn, làm tăng mức độ phát sinh bồ hóng hydrocarbon cháy khơng hồn tồn Trị số cetan cao nhiệt độ tự cháy thấp, dễ tự bén cháy buồng đốt ngược lại Chỉ số cetan cao nói chung khơng làm chất lượng sản phẩm tốt hơn, số 60 tạo nhiều khí thải tăng tiêu hao nhiên liệu Do khác biệt số giá trị tính chất dầu thực vật so với dầu diesel, nên sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu cho nồi tàu thủy thực việc trộn lẫn dầu thực vật với dầu diesel theo tỷ lệ định cho tính chất hỗn hợp nhiên liệu thỏa mãn tính chất Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 29 – 1/2012 19