Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật (straight vegetable oil SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƢƠNG ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƢỚC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL – SVO) LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ” MÃ SỐ ĐỀ TÀI : ĐTĐL.2008T/25 Cơ quan chủ trì đề tài : Trƣờng Đại học Công Nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Chủ nhiệm đề tài : PGS. TS. Nguyễn Thạch Tp. Hồ Chí Minh 02 - 2011 i BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƢƠNG ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƢỚC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL – SVO) LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ” Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài: (Ký tên) (Ký tên và đóng dầu) PGS. TS. Nguyễn Thạch Bộ Khoa Học và Công Nghệ (Ký tên và đóng dầu khi gửi lưu trữ) Tp. Hồ Chí Minh 02 - 2011 i MỤC LỤC Trang Báo cáo thống kê Mục lục i Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vi Danh mục các bảng ix Danh mục các hình x MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC, SVO VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Tổng quan về tình hình sử dụng nhiên liệu sinh học cho ĐCĐT 4 1.1.1. Tình hình s dng nhiên liu sinh hc trên th gii. 4 1.1.2. Tình hình s dng nhiên liu sinh hc  c. 6 1.2. Đặt vấn đề nghiên cứu. 10 1.3. Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu. 12 1.4. Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu. 12 1.4.1. Phm vi nghiên cu 12 1.4.2. u 12 1.5. Nội dung nghiên cứu. 13 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SVO VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP SVO 15 2.1. Lựa chọn dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ diesel 15 2.1.1.  15 2.1.2.  21 2.2. Nghiên cứu công nghệ SVO 29 2.2.1.  29 ii 2.2.1.1.  30 2.2.1.2.  33 2.2.1.3.  44 2.1.3.  45 Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 52 3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu 52 3.1.1.  53 3.1.1.1.    53 3.1.1.2.   56 3.1.1.3.  59 3.1.1.4.  60 3.1.2. m 63 3.1.2.1.  63 3.1.2.2.   64 3.1.2.3.  68 3.1.2.4.   70 3.1.3.  72 3.1.3.1. máy phát 72 3.1.3.2.  phanh  75 3.1.3.3.  77 3.2. Nội dung nghiên cứu 80 3.2.1.            Jatropha Curcas 81 3.2.2.   84 3.2.3.  87 iii 3.2.4.  92 3.2.4.1.  92 3.2.4.2.  siêu âm 92 3.2.4.3.  99 3.2.5.  102 3.2.6.   103 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 105 4.1. Kết quả chế tạo bộ chuyển đổi SVO 105 4.1.1.  105 4.1.2.  106 4.1.3.  113 4.1.4.  114 4.2. Ảnh hƣởng của SVO đến các phần tử phi kim loại trong hệ thống nhiên liệu 117 4.2.1.  117 4.2.2.  119 4.2.3.  124 4.2.4.  127 4.3. Xử lý nƣớc trong nhiên liệu của máy đồng thể 130 4.3.1.  -N15) 130 4.3.2.  N15) 131 4.4. Đặc tính động cơ diesel – máy phát điện 133 4.4.1.   2N 133 1.  e 133 2.  x 135 3.  137 4.  139 5.  x  141 iv 6.  143 4.4.2.      -    RV1252N 145 1.  e 145 2.  x 146 3.  147 4.  148 5.  x  149 6.  150 4.4.3. So sán2N 152 1.  e 152 2.  x 153 3.  154 4.  155 5.  x  157 6.  157 4.5. Thử nghiệm phát thải khí xả với động cơ TD226B- 3CD theo ECE-R49 159 4.6. Thử nghiệm sử dụng động cơ 300 giờ 163 4.6.1.      164 4.6.1.1.  164 4.6.1.2.    168 4.6.1.3.  173 4.6.2.   173 4.7. Đánh giá hiệu quả kinh tế và lợi ích ứng dụng kết quả đề tài 174 4.7.1.  175 4.7.2.  178 v Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 181 5.1. Kết Luận 181 5.2. Đề xuất ý kiến 183 Tài liệu tham khảo 184 Phụ lục 196 vi BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp.HCM, ngày tháng năm 201 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài : “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật (Straight Vegetable Oil – SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel”. ĐTĐL 2008T/25. Thuc: -  c lp cc (tên lĩnh vực KHCN):Cơ Khí Năng Lượng 2. Chủ nhiệm đề tài/dự án: -  H và tên: NGUYỄN THẠCH  : Nam Hc hàm, hc v - Tin s. Chc danh khoa hc : Chc v : n thoi : T chc : (08) 8940390 Nhà riêng : Mobile : 0903364012 Fax : (08) 8946268 E-mail : thachn20@yahoo.com Tên t chi Hc Công Nghip Tp.HCM. a ch t chc : 12 Ng    ,   4     - TP HCM. a ch ng 6, Qun Gò Vp, Tp.HCM. 3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án: TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH n thoi : (08) 8940390 Fax : (08) 8946268 Website : http://www.hui.edu.vn a ch : 12     ,   4     - TP HCM. H và tên th ng t chc : Tạ Xuân Tề S tài khon : 102010000158444 n Gò Vp, Tp.HCM  Bộ Công Thƣơng vii II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài c lp ct t tài): Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật (Straight Vegetable Oil – SVO) làm nhiên liệu cho động cơ diesel. - Theo Ht: t  - Thc t thc hin: t  - c gia hn (nu có): - Ln 1 t n tháng 12  - L 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tng s kinh phí thc hi + Kính phí h tr t  + Kinh phí t các ngu + T l và kinh phí thu hi vi d án (nu có): không b) Tình hình cp và s dng kinh phí t ngun SNKH: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú (Số đề nghị quyết toán) Thi gian  Kinh phí  Thi gian  Kinh phí  1 1.000 1.000 2.050 2 1.050 1.050 2.050  c) Kt qu s dng kinh phí theo các khon chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung các khoản chi Theo kế hoạch Thực tế đạt được Tng SNKH Ngun khác Tng SNKH Ngun khác 1 Tr ng (khoa hc, ph thông) 975,10 955,10 20 975,10 955,10 20 2 Nguyên, vt liu, ng 597,00 597,00 597,00 597,00 3 Thit b, máy móc 311,90 211,90 100 311,90 211,90 1000 4 Xây dng, sa cha nh 7 0 7 0 0 7 5 Chi khác 302,50 286,00 16,50 302,50 286,00 16,50 Tổng cộng 2.193,5 2.050,0 143,50 2.193,5 2.050,0 143,50 viii 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: (Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có) Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản Ghi chú 1 -BKHCN ngày 30/01/2008 T th tài d án KH & CN cp nhà c 2008 2 -BKHCN ngày 06/03/2008 Phê duy c lp cp nhà c 2008 3 -BCT ngày 02/12/2008 t hàng thc hin các nhim v khoa hc & công ngh  4 - 30/03/2010 Thành lp hng nghi 5 -BCT ngày 27/09/2010 C  c ngoài 6 - 20/01/2011 Thành lp hng nghim thu cp c s 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 Cty TNHH Mt Thành Viên Xe Khách Sài Gòn  SAGON BUS 2 Công ty TNHH Mt Thành Viên Máy Nông nghip Min Nam - VIKYNO Công ty TNHH Mt Thành Viên Máy Nông nghip Min Nam - VIKYNO Cung cng  nghim 3 Phòng Thí nghim tr t Trong  i hc Quc Gia Tp.HCM t s liu kho nghim 4 Xí nghip liên hip Z751  nghim 5 nh & Kh trùng FCC nh b chuyi - i (nu có): [...]... chính sử dụng loại nhiên liệu dầu thực vật: thứ nhất là chế biến dầu thực vật thành biodiesel; thứ hai là chế tạo thiết bị bổ sung cho động cơ để có thể sử dụng trực tiếp dầu thực vật như là biodiesel mà không qua bất kỳ công đoạn chế biến nào Trong đề tài này, chúng tôi lựa chọn giải pháp thứ hai, nghĩa là nghiên cứu chế tạo bộ chuyển đổi để dùng trực tiếp dầu thực vật cho một số loại động cơ diesel làm. .. TƢỢNG NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu là chế tạo được bộ chuyển đổi để sử dụng trực tiếp dầu thực vật (Straight Vegetable Oil - SVO) cho động cơ diesel Cụ thể là dầu dừa và dầu jatropha Xây dựng chỉ tiêu kỹ thuật dầu thực vật sử dụng cho bộ chuyển đổi để thay thế nhiên liệu diesel Đối tượng nghiên cứu là động cơ máy phát điện có công suất đến 100 HP 1.4 PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4.1 Phạm vi nghiên. .. mỡ động vật hoặc dầu thực vật để có được những tính chất tương đương với dầu DO Dầu qua xử lý như vậy gọi là biodiesel Do vậy, biodiesel có thể sử dụng cho động cơ diesel mà không cần cải tạo động cơ hoặc cải tạo rất ít Theo hướng này công nghệ chủ yếu là hoá dầu để sản xuất nhiên liệu 2 Sử dụng trực tiếp dầu thực vật (SVO) bằng cách pha loãng, sấy nóng, chế tạo bộ chuyển đổi dầu thực vật hoặc sử dụng. .. 5 dụng và bảo trì bộ người sử dụng người sử dụng chuyển đổi SVO - Lý do thay đổi (nếu có): c) Sản phẩm Dạng III: Yêu cầu khoa học Số lượng, nơi công cần đạt Số bố Tên sản phẩm (Tạp chí, nhà xuất Theo Thực tế TT bản) kế hoạch đạt được 1 2 3 Nghiên cứu bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ diesel Nghiên cứu máy đồng thể tạo nhũ tương nhiên liệu dầu thực vật – nước cho. .. loại dầu thực vật làm nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel ở Việt Nam Cơ sở lựa chọn dầu thực vật được dựa trên 2 chỉ tiêu cơ bản: Khả năng cung cấp của nguồn dầu thực vật làm nhiên liệu và tính tương thích với các chỉ tiêu nhiên liệu của dầu thực vật 2.1.1 Nguồn cung cấp dầu thực vật làm nhiên liệu Trong các chuyên đề 1 và 2, đã phân tích thì dầu dừa và Jatropha Curcas có khả năng làm nhiên liệu thay... nông nghiệp và kinh tế phát triển Hiện nay, sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu thay thế cho DO, có hai hướng chính: sản xuất biodiesel theo công nghệ hoá -dầu mà chủ yếu là ester hoá dầu thực vật; thứ hai là chế tạo thiết bị bổ sung cho động cơ để có thể sử dụng trực tiếp dầu thực vật như là nhiên liệu diesel Cả hai giải pháp đều không yêu cầu cải tạo động cơ (hoặc rất ít nếu có) Trong đề tài này, chúng... nghiên cứu chế tạo bộ chuyển đổi để dùng trực tiếp dầu thực vật (Straight Vegetable Oil - SVO) cho các động cơ diesel tĩnh tại Hướng nghiên cứu này hoàn toàn khác với các nghiên cứu sản xuất biodiesel của một số đơn vị trong nước So với biodiesel, giải pháp SVO có những thuận lợi: 1 Không cần có nhà máy xử lý với quy mô công nghiệp như biodiesel Giải pháp SVO sử dụng trực tiếp dầu thực vật từ các cơ. .. pháp sử dụng SVO trên thế giới, từ đó làm cơ sở lựa chọn công nghệ áp dụng trong nước Nhưng trước hết, cần tóm lược nội dung trong chuyên đề 2 về những cơ sở lựa chọn dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ diesel ở trong nước và khả năng cung cấp là nguồn nhiên liệu của nó 2.1 LỰA CHỌN DẦU THỰC VẬT LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL Trong phân này, các nội dung nghiên cứu làm cơ sở để lựa chọn loại dầu. .. CỨU Toàn bộ nội dung nghiên cứu được trình bày trong 8 chuyên đề và bản báo cáo kết quả nghiên cứu toàn diện Các chuyên đề gồm: 1 Tổng quan về sử dụng nhiên liệu sinh học cho động cơ đốt trong và phân tích lựa chọn dầu thực vật thay thế nhiên liệu diesel ở Việt Nam 2 Phân tích các chỉ tiêu về nhiên liệu của dầu jatropha và dầu dừa và khả năng sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel ở Việt Nam 3 Nghiên. .. nội dung cơ bản là sử dụng trực tiếp dầu thực vật như là nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel  Bộ chuyển đổi SVO được chế tạo ở khoảng 90% chi tiết ở trong nước (có thể đạt 100% nếu nhóm nghiên cứu được tiếp tục phát triển đề tài nghiên cứu để hoàn chỉnh về công nghệ), có tính năng tương tự như bộ chuyển đổi SVO của hãng ATG (Đức)  Ưu điểm của giải pháp là sử dụng máy đồng thể có tác dụng làm tốt . TÀI “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL – SVO) LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ” Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan. HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI SỬ DỤNG TRỰC TIẾP DẦU THỰC VẬT (STRAIGHT VEGETABLE OIL – SVO) LÀM NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL ” MÃ SỐ ĐỀ TÀI. QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài : Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cụm thiết bị chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật (Straight Vegetable Oil – SVO) làm nhiên