THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƯỠNG NHIÊN LIỆU BIOGAS – DIESEL CHO ĐỘNG CƠ 1 XILANH

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƢỠNG NHIÊN LIỆU BIOGAS – DIESEL CHO ĐỘNG CƠ XILANH Đà Nẵng - 2012 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƢỠNG NHIÊN LIỆU BIOGAS – DIESEL CHO ĐỘNG CƠ XILANH Sinh viên thực hiện: Nguyễn Chánh Pháp Trƣơng Việt Hƣng Lớp: 07C4A Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng Giáo viên duyệt: TS Dƣơng Việt Dũng Đà Nẵng – 2012 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: Khoá: Ngành: Khoa: NGUYỄN CHÁNH PHÁP TRƢƠNG VIỆT HƢNG 07C4A 2007 Cơ khí Động lực Cơ khí Giao thông TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƢỠNG NHIÊN LIỆU BIOGAS – DIESEL CHO ĐỘNG CƠ XILANH CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU Theo tài liệu nhà chế tạo NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Tổng quan đề tài nghiên cứu (phần chung) Tìm hiểu tính chất nhiên liệu khí biogas công nghệ sản xuất xử lý khí biogas (Phần chung) Hệ thống lọc, nén lƣu trữ khí biogas trình sử dụng (Phần chung) Các phƣơng án cải tạo động (Hƣng) Khảo sát đặc điểm kết cấu tính toán nhiệt động EV2600-NB (Pháp) Tính toán thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas-diesel cho động xylanh EV2600-NB: 6.1 Khảo sát nguyên lý hoạt động điều tốc (Hƣng) 6.2 Tính toán thiết kế bố trí hệ thống cung cấp biogas (Pháp) 6.3 Thiết kế cấu điều khiển van cánh (Pháp) 6.4 Nghiên cứu, thiết kế cấu điều chỉnh lƣợng diesel phun mồi (Hƣng) Lắp đặt chạy thử nghiệm (phần chung) Kết luận (phần chung) PHẦN BẢN VẼ Bản vẽ mặt cắt dọc động EV2600-NB (Pháp) A3 Bản vẽ đồ thị công (Pháp) 1A3 Bản vẽ lắp hòa trộn, van tiết lƣu (Pháp) A3 Bản vẽ kết cấu phận hòa trộn (Pháp) A3 Bản vẽ quy trình công nghệ gia công hòa trộn (Pháp) A3 Bản vẽ quy trình công nghệ gia công van tiết lƣu (Pháp) A3 Bản vẽ công nghệ lọc khí biogas (Hƣng) 1A3 Bản vẽ sơ đồ hệ thống cung cấp Biogas (Hƣng) A3 Bản vẽ kết cấu văng, trục quay văng (Hƣng) 1A3 10 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý điều khiển việc cấp Biogas (Hƣng) A3 11 Bản vẽ cấu điều chỉnh lƣợng diesel (Hƣng) 1A3 12 Bản vẽ sơ đồ lắp đặt động lên băng thử (Hƣng) 1A3 Tổng (12) A3 Ngày giao nhiệm vụ: 07/03/2012 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/06/2012 THÔNG QUA BỘ MÔN Ngày tháng năm 2012 TRƢỞNG BỘ MÔN TS Dƣơng Việt Dũng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng SINH VIÊN ĐÃ NỘP ĐỒ ÁN VỀ CHO KHOA Ngày tháng năm 2012 GIÁO VỤ KHOA NGUYỄN QUANG TRUNG Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Tổng quan đề tài nghiên cứu 1.1 Những vấn đề môi trƣờng Việt Nam toàn cầu 1.2 Tổng quan vấn đề lƣợng cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay 1.2.1 Tổng quan vấn đề lƣợng 1.2.2 Sự cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay 1.3 Tổng quan nguồn lƣợng tái sinh thay ƣu sử dụng nhiên liệu Biogas 1.3.1 Tổng quan nguồn lƣợng tái sinh thay 1.3.2 Ƣu sử dụng nhiên liệu Biogas 1.4 Mục đích ý nghĩa khoa học đề tài nghiên cứu 10 1.4.1 Mục đích đề tài nghiên cứu 10 1.4.2 Ý nghĩa khoa học đề tài nghiên cứu 10 Tìm hiểu tính chất khí nhiên liệu Biogas công nghệ sản xuất xử lý khí Biogas 11 2.1 Đặc tính,các điều kiện yếu tố ảnh hƣởng đến trình hình thành khí Biogas 11 2.1.1 Đặc tính khí Biogas 11 2.1.2 Các điều kiện yếu tố ảnh hƣởng đến trình hình thành khí Biogas 12 2.2 Yêu cầu khí Biogas sử dụng làm nhiên liệu cho động đốt 15 2.3 Sơ đồ trình sản xuất khí Biogas 15 2.4 Tính khả ứng dụng khí Biogas sau qua trình xử lý 16 2.4.1 Tính khí Biogas sau qua trình xử lý 16 2.4.2 Khả ứng dụng khí Biogas sau qua trình xử lý 16 2.5 Tình hình ứng dụng khí Biogas 17 Hệ thống lọc, nén lƣu trữ khí Biogas trình sử dụng 17 3.1 Tìm hiểu hệ thống lọc trình nén khí Biogas 17 3.1.1 Thiết bị hấp phụ H2S 18 3.1.2 Thiết bị hấp phụ CO2 19 3.1.3 Hệ thống thiết bị xử lý khí biogas .21 3.1.4 Sơ đồ hệ thống nén khí 23 3.2 Quá trình lƣu trữ để bảo đảm an toàn cho nhiên liệu 23 Các phƣơng án cải tạo động 24 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 4.1 Phƣơng án cải tiến động chạy lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel, dùng diesel làm nhiên liệu mồi 24 4.1.1 Thiết kế van cung cấp biogas (van tiết lƣu) .24 4.1.2 Thiết kế hòa trộn .25 4.1.3 Thiết kế cấu hạn chế lƣợng phun diesel làm mồi 25 4.1.4 Thiết kế điều tốc biogas 25 4.2 Phƣơng án cải tiến động sang chạy 100% Biogas, đánh lửa cƣỡng bugi 25 4.2.1 Thay đổi tỷ số nén động 26 4.2.2 Thiết kế hệ thống đánh lửa 26 4.3 So sánh phƣơng án cải tạo 26 Khảo sát đặc điểm kết cấu tính toán nhiệt động EV2600-NB 27 5.1 Giới thiệu chung động khảo sát 27 5.1.1 Đặc điểm kết cấu động .27 5.1.2 Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động EV2600-NB .28 5.2 Tính toán nhiệt động EV2600-NB 30 5.2.1 Tính toán nhiệt động EV2600-NB sử dụng diesel 30 5.2.2 Tính toán chu trình nhiệt động sử dụng song song Biogas – Diesel 39 5.2.3 So sánh kết tính toán .55 Tính toán thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas-diesel cho động xilanh EV2600-NB 59 6.1 Kết cấu nguyên lý hoạt động điều tốc 59 6.1.1 Bộ điều tốc diesel 59 6.1.2 Bộ điều tốc biogas .61 6.2 Tính toán thiết kế bố trí hệ thống cung cấp biogas 72 6.2.1 Tính toán thiết kế hòa trộn 72 6.2.2 Tính toán van tiết lƣu 76 6.3 Thiết kế cấu điều khiển van cánh 81 6.4 Nghiên cứu, thiết kế cấu điều chỉnh lƣợng diesel 81 6.4.1 Cơ sở thiết kế 81 6.4.2 Thiết kế cấu điều chỉnh lƣợng nhiên liệu Diesel cho động 82 6.4.3 Nhận xét, lựa chọn phƣơng án cải tạo 85 Lắp đặt chạy thử nghiệm 85 7.1 Mục đích yêu cầu 85 7.1.1 Mục đích: .85 7.1.2 Yêu cầu 85 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.2 Địa điểm, trang thiết bị sơ đồ lắp đặt thí nghiệm 86 7.2.1 Địa điểm thí nghiệm 86 7.2.2 Trang thiết bị thí nghiệm .86 7.2.3 Sơ đồ lắp đặt động lên băng thử .86 7.3 Khảo sát băng thử thủy lực FROUDE 86 7.3.1 Sơ đồ nguyên lý băng thử FROUDE 87 7.3.2 Nguyên lý làm việc băng thử FROUDE .87 7.4 Quá trình chuẩn bị chạy thử nghiệm 88 7.5 Xử lý số liệu xây dựng đƣờng đặc tính 88 7.5.1 Đo công suất động 89 7.5.2 Đo lƣợng tiêu hao nhiên liệu .90 7.5.3 Đo công suất động ứng với độ mở bƣớm ga nồng độ CH4 91 KẾT LUẬN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh LỜI NÓI ĐẦU Vấn đề lƣợng môi trƣờng thời gian gần vấn đề cấp bách mà tất quốc gia giới phải quan tâm Sự cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu buộc ngƣời phải hành động nhằm trì ổn định phát triển nhân loại Không nằm quy luật chung nhân loại năm gần nƣớc ta tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm tìm nguồn lƣợng hơn, thân thiện với môi trƣờng Với tƣ cách sinh viên ngành Động lực vấn đề góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng yêu cầu cần thiết Đây lý mà nhóm em chọn đề tài: “ Thiết kế hệ thống lưỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh ” để phục vụ cho đồ án tốt nghiệp Sau thời gian thực đề tài với nổ lực thân giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo môn, bạn bè đặc biệt thành viên trung tâm nghiên cứu ứng dụng lƣợng thay giúp em hoàn thành đề tài Tuy kết chƣa thật thành công nhƣng bƣớc đệm giúp sinh viên nhƣ em tiến bƣớc đƣờng Sau em xin gửi cảm ơn chân thành đến thầy khoa đặc biệt thầy giáo PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng tận tình hƣớng dẫn em suốt trình làm đồ án vừa qua Đà Nẵng, ngày 10 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực Nguyễn Chánh Pháp Trƣơng Việt Hƣng Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh Tổng quan đề tài nghiên cứu 1.1 Những vấn đề môi trường Việt Nam toàn cầu Tài nguyên môi trƣờng có vị trí đặc biệt quan trọng ngƣời phát triển xã hội Hàng ngày sử dụng không khí, nƣớc, thực phẩm để tồn sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trƣờng để đáp ứng nhu cầu thiết yếu sống Mỗi biến đổi tự nhiên, môi trƣờng liên hệ mật thiết đến chúng ta, đe dọa thiên nhiên, môi trƣờng đe dọa Trong trình sản xuất sinh hoạt, ngƣời thải vào môi trƣờng hàng triệu chất độc hại có nhiều nguyên nhân khác nhƣ: Do trình sản xuất công nghiệp thải khí thải độc hại, trình khai thác tài nguyên thiên nhiên, loại hóa chất sử dụng công nghiệp, nông nghiệp, việc sử dụng nhiên liệu phƣơng tiện giao thông vận tải gây ra… Các phƣơng tiện giao thông vận tải chủ yếu sử dụng nhiên liệu truyền thống nhƣ xăng diesel Chính khí thải động chứa nhiều khí độc hại nhƣ: NOX, SOX, HC cháy không hoàn toàn, kèm theo hạt bụi rắn thải vào môi trƣờng không khí làm cho hàm lƣợng khí độc hại bầu khí ngày tăng lên Với mức độ phát sinh ô nhiễm nghiêm trọng khí thải phƣơng tiện giao thông vận tải gây ra, từ biện pháp hữu hiệu để hạn chế đến mức thấp mức độ phát sinh chất ô nhiễm tƣơng lai không xa, phải đƣơng đầu với điều kiện khắc nghiệt sống thiên nhiên tác động nhƣ: Trái đất nóng lên, mực nƣớc biển dâng cao, trận mƣa axit Do việc nghiên cứu thay nguồn nhiên liệu truyền thống (xăng, dầu) nguồn nhiên liệu thay nhƣ khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), khí thiên nhiên (CNG), khí sinh học (Biogas) cần thiết nhằm hạn chế việc phát sinh chất độc hại Đây vấn đề đƣơc nhiều nhà nghiên cứu quan tâm giải quyết, kịp thời ngăn chặn mức độ ô nhiểm bầu khí 1.2 Tổng quan vấn đề lượng cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay 1.2.1 Tổng quan vấn đề lượng Năng lƣợng điều kiện tất yếu cho tồn tiến hóa sinh vật Trong trình phát triển xã hội loài ngƣời nguồn lƣợng thƣờng xuyên chuyển dịch từ dạng sang dạng khác Dạng lƣợng thiên nhiên đƣợc ngƣời sử dụng lƣợng mặt trời, đƣợc sử dụng cách tự nhiên để soi sáng, sƣởi ấm, phơi khô lƣơng thực, thực phẩm đồ dùng Tiếp Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh lƣợng gỗ củi, tới lƣợng nƣớc, gió, lƣợng kéo gia súc, lƣợng khai thác từ than đá ngự trị kỷ 18-19 Năng lƣợng dầu mỏ thay vị trí than đá kỷ 20 bƣớc phát triển lƣợng hạt nhân Các dạng lƣợng ô nhiễm nhƣ lƣợng mặt trời, lƣợng nƣớc, lƣợng gió, thủy triều, lƣợng vi sinh vật với phƣơng pháp phƣơng tiện công nghệ tiên tiến mở rộng phạm vi hoạt động 1.2.2 Sự cần thiết phải có nguồn nhiên liệu thay Những hiệu giá trị dầu mỏ động đốt mang lại thật không phủ nhận đƣợc Nguồn lƣợng chúng mang lại hầu nhƣ chiếm ƣu hoàn toàn Do vậy, mà hầu hết quốc gia giới muốn chiếm ƣu chủ động nguồn dầu mỏ Cuộc khủng hoảng lƣợng vào thập kỷ 70 kỷ 20 lần khẳng định tầm quan trọng chiến lƣợc dầu mỏ quốc gia cho toàn giới Nhƣng theo dự đoán nhà khoa học với tốc độ khai thác nay, trữ lƣợng dầu mỏ lại trái đất đủ cho ngƣời khai thác vòng không 40 năm Bên cạnh sử dụng nhiên liệu dầu mỏ cho động đốt gây hậu làm ô nhiễm không khí, làm thủng tầng ôzôn, gây hiệu ứng nhà kính Trong chất độc hại CO, NOx, HC động thải nguyên nhân gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời Do đó, ngƣời đứng trƣớc thách thức lớn phải có nguồn nhiên liệu thay Một xu hƣớng nay, nghiên cứu thay sử dụng nhiên liệu truyền thống: Xăng, dầu diesel loại nhiên liệu sạch, nhiên liệu tái sinh cho loại động nhƣ lƣợng mặt trời, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hóa lỏng, lƣợng điện, khí sinh vật Biogas, lƣợng thủy điện.Việc chuyển dần sang sử dụng loại nhiên liệu không truyền thống trở thành chiến lƣợc sách lƣợng nhiều quốc gia phát triển 1.3 Tổng quan nguồn lượng tái sinh thay ưu sử dụng nhiên liệu Biogas 1.3.1 Tổng quan nguồn lượng tái sinh thay 1.3.1.1 Năng lượng mặt trời Đối với sống loài ngƣời, lƣợng mặt trời nguồn lƣợng tái tạo quý báu Có thể trực tiếp thu lấy lƣợng thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển lƣợng photon mặt trời thành điện năng, nhƣ pin mặt trời Năng lƣợng photon đƣợc hấp thụ để làm nóng vật thể, tức chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nƣớc mặt trời, Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.2 Địa điểm, trang thiết bị sơ đồ lắp đặt thí nghiệm 7.2.1 Địa điểm thí nghiệm Trại chăn nuôi heo Trung Sơn Địa điểm xã Hòa Phú, huyện Hòa Vang, TP.Đà Nẵng 7.2.2 Trang thiết bị thí nghiệm Hầm sinh khí thiết bị lọc khí Băng thử thủy lực Cân điện tử Thiết bị đo nồng độ Biogas Động EV2600-NB Các dụng cụ khí chuyên dùng 7.2.3 Sơ đồ lắp đặt động lên băng thử 10 11 12 13 14 15 23 20 19 18 17 16 22 21 Hình – Sơ đồ lắp đặt động lên băng thử 1-Van tổng; 2-Hệ thống lọc; 3- Túi khí biogas; 4-Bầu lọc gió; 5-Bình chứa nhiên liệu;6-Ống xả; 7-Khớp đăng; 8-Giá lắp ổ đỡ trục; 9-Giá lắp ổ đỡ trục;10-Đồng hồ đo áp suất nước; 11-Khóa/mở việc thay đổi tải; 12-Vô lăng thay đổi tải;13-Giảm chấn cần lực; 14-Đường nước vào; 15-Đường nước ra; 16-Bộ đo tốc độ; 17Giá lắp đỡ trục;18-Bánh dẫn động; 19-Bánh đà; 20-Van tiết lưu; 21-Bể điều áp; 22-Bể phân giải; 23-Bể nạp 86 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.3 Khảo sát băng thử thủy lực FROUDE 7.3.1 Sơ đồ nguyên lý băng thử FROUDE Hình – Sơ đồ nguyên lý băng thử FROUDE 7.3.2 Nguyên lý làm việc băng thử FROUDE 7.3.2.1 Cấu tạo Hình – Cấu tạo băng thử Froude Đường nước ra; Vô lăng thay đổi tải; Giảm chấn cần lực;4 Khóa/mở thay đổi tải; Vỏ băng thử; Cảm biến nhận tín hiệu tốc độ; Cảm biến tốc độ; Bánh điều khiển; Cần lực; 10 Đường ống dẫn nước vào 87 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh Băng thử thủy lực đóng vai trò nhƣ tải để thử nghiệm Băng thử có khả hoạt động tốc độ, tải trọng mức momen xoắn mà kiểm tra yêu cầu Băng thử thủy lực bao gồm: Trục rotor nối từ trục động qua khớp nối, stator lắp cố định thân băng thử Trên rotor đƣợc lắp nhiều cánh, hƣớng cong cánh ngƣợc chiều với hƣớng cong cánh lắp stator Cần đo lực đƣợc lắp thông qua stator Trên trục rotor có lắp cảm biến đo tốc độ động Cơ cấu điều khiển khe hở cánh rotor stator thông qua truyền bánh 7.3.2.2 Nguyên lý làm việc Ứng với chế độ làm việc cố định động cơ, cách thay đổi khe hở cách rotor stator, ta xác định đƣợc lực tác dụng từ rotor lên stator thông qua cân lực cần lực, từ ta xác định đƣợc thông số động nhƣ: Momen, tốc độ, tải trọng, suất tiêu hao nhiên liêu,… 7.4 Quá trình chuẩn bị chạy thử nghiệm Để tiến hành thí nghiệm ta thực theo bƣớc nhƣ sau: Kiểm tra mức dầu bôi trơn dầu Diesel, nƣớc làm mát động cơ, mức khí bình chứa Tiến hành trình lọc khí Kiểm tra nồng độ khí Biogas Kiểm tra băng thử thủy lực Cung cấp nƣớc tuần hoàn vào băng thử Cấp nguồn điện cho động Cấp khí vào đƣờng ống nạp Tiến hành mở toàn van khóa khí Tiến hành trình chạy thử nghiệm lấy số liệu 7.5 Xử lý số liệu xây dựng đường đặc tính Ngƣời ta dùng đƣờng đặc tính để đánh giá tiêu kỹ thuật động cơ, hoạt động điều kiện khác Đặc tính động hàm số thể thay đổi tiêu công tác theo tiêu công tác khác theo nhân tố có ảnh hƣởng trực tiếp tới chu trình công tác Các đặc tính đƣợc sử dụng nhiều động gồm có: Đặc tính tốc độ (có đặc tính đặc tính phận), đặc tính tải… 88 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.5.1 Đo công suất động a Cơ sở lý thuyết Trƣớc hết ta tiến hành thử nghiệm công suất động chạy hoàn toàn diesel cách thay đổi số vòng quay Tiếp tục ta tiến hành thử nghiệm công suất động chạy lƣỡng nhiên liệu Biogas – Diesel cách thay đổi số vòng quay Sau có kết ta tiến hành nhận xét b Xây dựng đường đặc tính Bảng 7-1 Bảng công suất động theo số vòng quay n (vg/ph) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 NeD (HP) 13,6 15,5 17 19,5 20,5 20,5 NeD-B(HP) 15 17 19 20,6 22,3 23,6 2400 24 Chạy lƣỡng nhiên liệu biogas - diesel Chạy 100% diesel Hình – Đồ thị so sánh công suất động c Nhận xét + Qua biểu đồ ta nhận thấy ta tăng tải, tức tăng số vòng quay động công suất động chạy hoàn toàn diesel hay lƣỡng nhiên liệu tăng lên + Ứng với số vòng quay định công suất động chạy lƣỡng nhiên liệu biogas-diesel sinh lớn công suất động chạy hoàn toàn diesel + Sau thử nghiệm ta thấy công suất động chạy lƣỡng nhiên liệu tăng lên đến 24HP ứng với số vòng quay 2400 (vg/ph) động chạy diesel tăng lên đến 20,5HP ứng với số vòng quay 2200 (vg/ph) 89 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.5.2 Đo lượng tiêu hao nhiên liệu a Cơ sở lý thuyết Xác định lƣợng tiêu hao nhiên liệu để đánh giá tiêu kinh tế động sử dụng biogas với lƣợng diesel phun làm mồi cố định Trong trình thí nghiệm chúng em tiến hành đo lƣợng tiêu hao nhiên liệu diesel chế độ tải thay đổi ứng với số vòng quay thay đổi động chạy hoàn toàn Diesel chạy lƣỡng nhiên liệu Biogas – Diesel b Xây dựng đường đặc tính b1 Khi chạy hoàn toàn Diesel Bảng 7-2 Bảng tiêu hao nhiên liệu diesel theo số vòng quay chạy hoàn toàn diesel n (vg/ph) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 geD (kg/h) 3,12 3,75 4,11 4,71 5,04 5,19 b2 Khi chạy lưỡng nhiên liệu Diesel – Biogas Bảng 7-3 Bảng tiêu hao nhiên liệu diesel theo số vòng quay chạy lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel Độ mở bƣớm ga (%) 10% 50% 65% n (vg/ph) 1510 1620 2010 2120 geD-B (kg/h) 2,892 1,044 0,864 90% 0,8 b3 Đường đặc tính Chạy 100% diesel Chạy lƣỡng nhiên liệu biogas - diesel Hình – Đồ thi so sánh tiêu hao nhiên liệu diesel 90 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh c Nhận xét + Qua biểu đồ ta thấy ta tăng số vòng quay lƣợng diesel động chạy hoàn toàn diesel tăng lên ta thay đổi tải tăng lên độ động tăng lên cần phải cung cấp lƣợng Diesel nhiều để đảm bảo cho động đƣợc hoạt động tốt ổn định Còn chạy lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel lƣợng diesel phụ thuộc vào tốc độ động hay phụ thuộc vào độ mở bƣớm ga Qua biểu đồ ta nhận thấy độ mở bƣớm ga 10% để động chạy ổn định tốc độ 1510 vg/ph, độ mở bƣớm ga nhỏ nên lƣợng biogas cung cấp vào động nên ta cung cấp lƣợng lớn diesel 2,892 kg/h để động chạy ổn định Khi ta tăng độ mở bƣớm ga lên 50%, tốc độ động tăng lên 1620 vg/ph ta nhận thấy lƣợng diesel giảm xuống rõ rệt 1,044 kg/h Khi ta tiếp tục tăng độ mở bƣớm ga, ứng với tốc độ động lƣợng diesel cung cấp vào giảm xuống hay nói cách khác lƣợng diesel lúc cung cấp vào động nhiên liệu mồi đủ đảm bảo để đốt cháy biogas + Khi tăng số vòng quay động lƣợng diesel tiêu hao tiến dần đến giá trị xác định lúc điều tốc diesel hoạt động nên tăng lƣợng diesel cung cấp cho động 7.5.3 Đo công suất động ứng với độ mở bướm ga nồng độ CH4 7.5.3.1 Nồng độ CH4 65% a Cơ sở lý thuyết Ta tiến hành thực nghiệm đo công suất động cách thay đổi vị trí độ mở bƣớm ga, với nồng độ CH4 ổn định 65% Ứng với độ mở bƣớm ga lần lƣợt 30%, 50%, 75% 100%, ta xác định đƣợc đƣờng đặc tính công suất động ta thay đổi số vòng quay Sau có kết ta tiến hành nhận xét thay đổi công suất động thay đổi độ mở bƣớm ga b Xây dựng đường đặc tính Bảng – Bảng đo công suất theo số vòng quay thay đổi độ mở bƣớm ga 30% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 2382 9.348 2385 9.526 2391 9.562 2388 9.432 2385 9.422 2382 9.37 2385 9.521 50% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 1218 7.553 1218 7.436 1224 7.744 1218 7.728 1224 7.775 1249 7.995 1252 8.821 75% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 2238 23.036 2240 22.75 2241 22.741 2232 23.055 2238 23.197 2226 22.381 2232 23.102 100% bƣớm ga n (vg/ph) Ne (HP) 1194 12.468 1197 12.88 1197 12.634 1197 12.78 1203 12.859 1234 12.855 1237 13.319 91 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 2385 2211 2202 2205 2201 2202 2205 2202 2121 2111 2123 2117 2121 2117 2028 2022 2025 2031 2023 2030 1914 1913 1910 1913 1907 1919 1812 1803 1812 1809 1797 1757 1760 1760 1763 1766 1416 1418 1422 1420 1419 1377 1321 1325 1325 9.361 9.041 8.548 9.113 8.148 7.868 8.358 8.182 9.368 9.855 7.752 8.037 8.294 9.201 10.3 8.796 8.039 10.08 8.484 9.117 9.093 7.96 8.296 9.648 7.712 8.075 8.11 8.351 8.522 8.925 8.947 8.304 8.294 8.692 8.996 9.015 7.411 5.379 8.064 5.926 5.912 4.825 5.915 5.444 5.485 1252 1249 1252 1286 1289 1292 1285 1288 1289 1313 1310 1313 1307 1310 1310 1292 1295 1288 1291 1288 1319 1319 1319 1322 1319 1369 1371 1374 1371 1371 1503 1495 1498 1498 1505 1666 1660 1662 1660 1668 1791 1791 1797 1797 1797 7.812 8.506 8.04 8.875 7.69 7.756 8.332 8.521 8.528 7.945 7.22 8.175 7.613 8.217 8.438 8.085 7.853 7.503 9.011 9.078 8.483 7.462 7.921 7.335 9.354 8.647 8.891 7.003 8.923 9.316 9.121 8.898 8.462 7.978 10.31 10.58 9.786 9.784 9.885 10.81 10.44 10.58 10.58 10.19 2232 2236 2250 2222 2220 2222 2222 2214 2214 2217 2222 2184 2183 2189 2186 2169 2150 2150 2141 2144 2147 2106 2094 2088 1983 1990 1987 1990 1980 1978 1974 1937 1938 1941 1934 1927 1931 1723 1730 1711 1703 1696 1684 1687 1593 23.348 23.024 23.51 23.088 23.175 22.864 22.569 22.672 23.078 22.611 22.822 22.509 22.789 22.853 22.463 22.04 22.591 22.895 21.467 22.725 21.743 21.307 21.647 20.874 20.833 20.317 20.383 22.232 20.19 21.315 22.108 21.184 18.98 21.26 20.336 20.649 18.731 19.254 18.461 18.122 18.891 18.626 17.911 18.64 17.949 1233 1234 1234 1288 1288 1292 1288 1291 1343 1349 1340 1346 1349 1394 1395 1404 1397 1400 1462 1461 1468 1473 1474 1532 1538 1530 1538 1550 1594 1605 1601 1605 1614 1693 1685 1693 1699 1700 1739 1751 1754 1754 1766 1864 1867 12.776 12.96 13.589 12.701 14.334 14.706 13.77 13.974 12.513 13.172 12.402 15.626 15.187 13.922 13.768 13.758 14.318 14.872 16.728 16.722 15.399 16.057 16.708 16.688 18.105 16.586 17.676 17.211 16.661 18.875 17.533 17.561 18.403 18.399 18.872 19.679 18.588 19.185 19.608 19.837 19.235 18.956 20.27 21.378 18.752 92 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 1316 1313 1316 1273 1277 1276 1277 1282 1280 1283 1276 1273 1273 1270 1265 1194 1203 1200 1203 1197 1194 5.362 6.143 5.619 6.409 5.728 6.472 5.677 6.307 6.479 6.003 6.786 5.87 6.17 6.1 5.847 6.071 6.35 5.999 6.273 6.25 6.113 1919 1924 1916 1926 1926 1922 1987 1977 1983 1977 1981 1980 1993 1989 2068 2069 2062 2068 2062 2134 2138 2135 2137 2137 2235 2230 2229 2229 2240 2236 2262 2263 2257 2266 2256 2260 2263 10.52 10.5 10.58 10.51 11.91 10.31 10.16 9.52 11.72 10.55 9.572 11.69 11.81 11.3 11.03 9.415 9.914 10.68 11.51 9.801 11.33 9.44 9.867 11.37 10.43 10.33 10.2 10.54 10.2 10.58 9.852 9.899 10.04 9.812 9.952 10.1 9.846 1596 1593 1590 1590 1511 1502 1505 1502 1498 1428 1431 1431 1428 1425 1374 1377 1371 1368 1371 1367 1310 1304 1307 1307 1303 1203 1206 1200 1203 1203 17.511 17.25 17.956 17.902 16.309 15.853 16.508 16.822 16.61 15.765 14.835 16.44 15.056 15.012 13.586 15.603 15.934 15.123 13.974 13.004 13.057 14.764 14.97 12.924 12.715 12.523 12.648 12.537 12.573 12.51 1870 1870 1879 1973 1974 1977 1973 1973 2001 1998 1993 1996 1992 1998 1995 2047 2059 2059 2062 2062 2074 2070 2139 2150 2141 2156 2144 2147 2145 2179 2187 2184 2184 2190 2266 2267 2262 2269 2263 2272 19.821 20.149 19.596 21.218 20.46 21.911 20.83 20.898 20.451 22.617 21.837 22.027 18.912 18.952 18.776 22.064 21.323 22.133 21.068 21.048 21.871 22.169 21.927 23.349 22.111 22.897 22.692 22.13 22.452 22.939 22.572 22.341 23.053 22.495 22.696 22.746 23.236 22.864 22.715 22.718 93 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 75% bƣớm ga 100% bƣớm ga 50% bƣớm ga 30% bƣớm ga Hình – Đồ thi so sánh công suất động với nồng độ CH4 65% c Nhận xét + Qua biểu đồ ta nhận thấy ta tiến hành tăng độ mở bƣớm ga công suất động tăng lên tăng nhanh + Khi động chạy mức 50% bƣớm ga, tốc độ động tăng đến khoảng 2000 vòng/phút ứng với công suất 11,7HP lúc điều tốc hoạt động giảm lƣợng diesel cung cấp mức thấp nhất, động lúc không đủ kéo tải, tiếp tục tăng tải làm động liệm dần + Khi tăng tải cho động lúc động chạy mức 70% 100% bƣớm ga tốc độ động tăng lên, dẫn đến công suất tăng lên Trƣờng hợp khác với trƣờng hợp chạy 50% bƣớm ga chỗ ta tiếp tục tăng tải tốc độ động tăng dẫn đến công suất tăng điều tốc diesel hạn chế lƣợng diesel mức thấp nhất, lúc tiếp tục tăng tải tốc độ động công suất sinh động tăng lên đƣợc nữa, nhƣng xuất trƣờng hợp vƣợt tốc nên ta không nên tăng tải thêm + Qua trình thử nghiệm ta thấy công suất động cao ta mở 100% bƣớm ga, mà công suất động đạt cao ứng với độ mở bƣớm ga tối ƣu 75% 94 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 7.5.3.2 Nồng độ CH4 75% a Cơ sở lý thuyết Ta tiếp tục tiến hành thực nghiệm đo công suất động cách thay đổi vị trí độ mở bƣớm ga, với nồng độ %CH4 ổn định tăng lên 75% Ứng với độ mở bƣớm ga lần lƣợt 15%, 25%, 50%, 75% 100%, ta xác định đƣợc đƣờng đặc tính công suất động ta thay đổi số vòng quay Sau có kết ta tiến hành nhận xét thay đổi công suất động thay đổi độ mở bƣớm ga thay đổi nồng độ %CH4 b Xây dựng đường đặc tính Bảng – Bảng đo công suất theo số vòng quay thay đổi độ mở bƣớm ga 15% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 1249 10.869 1246 11.78 1243 11.674 1249 11.244 1243 11.424 1246 12.073 1246 11.119 1249 11.844 1282 11.043 1282 13.726 1282 10.677 1285 12.934 1282 10.52 1285 13.551 1279 10.788 1334 11.897 1334 12.579 1334 11.119 1334 10.348 1331 13.485 1334 13.752 1398 13.176 1407 12.781 1398 10.781 1404 11.538 1407 14.872 1416 11.639 1599 15.491 1599 15.104 25% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 2265 20.872 2266 20.742 2263 21.406 2263 20.903 2266 20.901 2266 21.251 2263 20.725 2272 21.248 2236 21.113 2229 20.287 2236 20.802 2236 21.161 2239 20.995 2229 21.02 2236 20.635 2232 20.771 2051 18.499 2047 18.798 2047 20.164 2044 21.088 2050 20.552 2038 18.911 1940 20.765 1941 19.971 1934 19.173 1944 21.233 1934 18.932 1937 20.318 1934 18.792 50% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 1173 13.135 1170 13.154 1169 13.28 1170 13.31 1166 13.011 1166 12.998 1170 12.834 1255 14.331 1258 14.836 1255 13.969 1252 13.212 1255 14.018 1252 15.566 1258 13.612 1252 12.99 1255 15.408 1359 16.906 1368 13.605 1356 16.876 1364 13.586 1355 14.819 1359 15.284 1364 14.429 1362 13.386 1361 13.824 1431 14.12 1430 14.824 1431 17.698 1431 17.23 75% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 2385 22.514 2379 22.484 2379 22.431 2376 22.44 2379 22.232 2373 22.196 2376 22.364 2379 22.527 2245 22.141 2248 21.893 2242 21.724 2247 21.957 2242 21.869 2236 22.013 2245 21.772 2245 21.974 2242 21.744 2155 20.943 2149 20.645 2153 21.789 2147 22.562 2153 20.871 2152 20.846 2146 21.492 2146 22.715 2144 20.811 2138 21.627 2001 20.992 2007 22.408 100% bƣớm ga n Ne (vg/ph) (HP) 1246 13.525 1243 13.578 1240 14.31 1243 14.758 1246 14.671 1237 13.686 1243 13.313 1237 14.418 1237 14.463 1240 13.471 1313 13.53 1316 15.135 1316 13.532 1319 17.144 1313 16.393 1322 13.468 1322 16.66 1414 16.146 1413 18.282 1416 14.309 1416 17.719 1419 14.865 1410 16.628 1453 16.069 1456 14.728 1462 14.759 1466 16.28 1468 18.225 1462 18.08 95 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 1593 1599 1590 1690 1687 1693 1687 1693 1696 1840 1846 1846 1852 1852 1855 2031 2031 2042 2041 2044 2044 2162 2162 2164 2159 2156 2164 2161 2274 2269 2266 2263 2263 2257 2265 2254 13.409 14.764 15.514 16.016 16.021 15.616 15.603 16.123 15.855 15.58 16.211 17.886 17.375 16.003 15.877 15.694 16.493 17.847 16.926 16.583 18.137 17.388 18.179 17.742 17.849 17.84 16.679 18.132 18.001 18.17 18.227 18.106 17.626 18.023 17.727 17.629 1748 1745 1742 1742 1742 1742 1742 1742 1567 1559 1556 1555 1550 1553 1474 1471 1471 1471 1479 1477 1476 1420 1410 1416 1416 1420 1419 1410 1414 1364 1371 1368 1371 1368 1364 1368 1288 1288 1292 1291 1288 1292 1286 1215 1209 17.243 17.13 17.318 18.187 18.567 18.806 18.493 18.264 17.201 17.442 14.966 17.372 15.426 15.426 15.302 14.924 14.484 15.066 14.665 15.279 15.579 14.777 16.116 15.241 13.855 15.466 15.038 14.542 14.906 15.777 12.616 13.723 14.169 15.645 15.987 13.485 13.697 14.613 13.385 13.696 14.28 13.578 14.67 12.84 12.805 1435 1431 1428 1433 1428 1503 1502 1505 1502 1505 1502 1502 1565 1565 1569 1573 1569 1559 1573 1569 1788 1791 1794 1788 1791 1791 1791 1794 1996 1989 1992 1999 1989 1992 1995 2121 2129 2131 2123 2120 2132 2134 2129 2247 2242 14.447 15.649 16.902 14.584 16.222 18.182 18.336 18.545 18.497 17.845 17.052 16.239 16.489 18.254 17.932 16.628 18.365 15.806 16.784 17.623 19.351 19.369 19.456 19.455 19.322 19.591 19.615 19.507 19.196 21.245 22.143 19.014 21.122 19.144 20.469 21.192 21.472 22.645 22.814 21.663 21.101 22.277 22.979 22.218 21.685 2001 2002 2001 2007 2007 1998 1952 1946 1947 1943 1940 1937 1931 1940 1935 1712 1715 1712 1712 1708 1708 1706 1550 1547 1541 1541 1541 1543 1543 1505 1502 1506 1495 1495 1495 1503 1444 1450 1438 1441 1450 1447 1454 1451 1402 20.911 19.868 20.349 20.418 21.122 21.099 20.23 20.689 20.407 19.589 21.79 19.935 20.278 20.532 20.429 19.26 18.734 18.074 18.86 18.616 18.982 18.217 17.873 17.797 15.62 16.845 17.783 17.048 15.836 17.69 17.482 17.737 16.844 16.845 15.975 16.618 15.771 14.273 16.249 17.621 18.063 15.612 14.944 15.073 15.752 1544 1549 1555 1552 1544 1651 1648 1648 1645 1652 1645 1848 1848 1852 1858 1858 1855 1989 1992 1988 1996 2002 2028 2038 2038 2038 2042 2050 2184 2181 2188 2193 2183 2183 17.389 15.987 18.45 17.12 17.243 19.461 18.275 17.504 18.613 19.001 18.782 21.299 20.31 19.156 20.063 21.16 21.85 21.564 20.343 22.256 20.245 22.808 20.912 21.578 22.72 21.847 21.403 21.681 22.193 21.122 22.332 21.636 22.612 22.08 96 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh 1212 1206 1212 1212 1212 1145 1139 1139 1142 1139 1142 12.59 12.754 12.973 13.009 13.208 12.356 12.174 12.009 12.258 12.227 12.393 2250 2245 2245 2260 2253 2382 2373 2376 2370 2376 2379 2373 2376 21.837 22.211 21.741 22.112 22.618 22.564 22.486 22.525 22.301 22.233 22.25 22.396 22.296 1398 1401 1393 1395 1390 1399 1392 1322 1322 1326 1326 1322 1319 1322 1261 1258 1255 1258 1261 1258 1166 1158 1158 1160 1161 16.103 15.554 16.026 15.253 15.931 15.53 16.023 13.767 16 14.37 15.465 15.999 13.366 14.448 13.983 14.96 15.415 13.299 15.481 13.428 13.405 13.269 12.746 12.779 13.121 100% bƣớm ga 50% bƣớm ga 75% bƣớm ga 25% bƣớm ga 15% bƣớm ga Hình – Đồ thi so sánh công suất động với nồng độ CH4 75% 97 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh c Nhận xét + Qua biểu đồ ta nhận thấy khí ta tiến hành tăng số vòng quay động công suất động tăng + Công suất động phụ thuộc nhiều vào độ mở bƣớm ga nồng độ %CH4 Thành phần CH4 biogas tăng công suất động tăng tăng số vòng quay động Khi ta chạy với 15% bƣớm ga công suất động đạt tối đa 17,6 HP số vòng quay đạt tới 2254 vg/ph, độ mở bƣớm ga 25% công suất tối đa động đạt đƣợc 20,8HP số vòng quay 2265 vg/ph Khi độ mở bƣớm ga 50% số vòng quay động tăng lên 2376 vg/ph công suất động đạt tới 22,2 HP Khi độ mở bƣớm ga 75% bƣớm ga số vòng quay tiếp tục tăng lên 2385 vg/ph, công suất động đạt đƣợc 22,5 HP Khi ta mở hoàn toàn 100% bƣớm ga số vòng quay giảm xuống 2183 vg/ph công suất động giảm xuống 22,08 HP + Thành phần CH4 biogas 75% ta thay đổi độ mở bƣớm ga khoảng 50%-70% công suất không thay đổi nhiều 7.6 Kết luận + Trong trình chạy thử nghiệm động hoạt động ổn định, khả gia tốc nhanh tăng, giảm tải + Các cấu nhƣ điều tốc, van côn hoạt động tốt, ổn định + Khả phát thải ô nhiễm biogas ít, động chạy diesel phát khí xả màu đen nhiều so với chạy lƣỡng nhiên liệu (diesel + biogas) + Công suất động phụ thuộc lớn vào nồng độ %CH4 Rõ ràng ta tăng nồng độ %CH4 lên công suất số vòng quay động tăng lên rõ rệt + Qua biểu đồ ta dễ dàng nhận thấy ta tăng nồng độ %CH4 động chạy ổn định + Công suất số vòng quay động đạt cao ta mở bƣớm ga vị trí 75% 98 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh KẾT LUẬN Khi tiến hành cải tạo động EV2600 – NB sang động sử dụng lƣỡng nhiên liệu (biogas - diesel) em thấy: + Việc thiết kế động sử dụng lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel không làm ảnh hƣởng lớn đến kết cấu động nguyên thủy phí cải tạo thấp + Sau tính toán xong em tiến hành chế tạo phận hệ thống cung cấp cho động chạy thử nghiệm, kết cho thấy động sử dụng lƣỡng nhiên liệu (biogas – diesel) có nhiều ƣu điểm sau: Mức tiêu hao nhiên liệu diesel giảm so với chạy diesel, ứng với số vòng quay định công suất động chạy lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel sinh lớn công suất động chạy hoàn toàn diesel Ngoài chúng em đo đƣợc công suất động chạy lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel ứng với độ mở bƣớm ga nồng độ CH4 khí biogas Kết cho thấy công suất động phụ thuộc nhiều vào độ mở bƣớm ga nồng độ CH4 khí biogas + Tuy nhiên điều kiện không cho phép nên chúng em đo đƣợc mức độ phát thải khí CO, HC, NOx nhƣng trình thực nghiêm chúng em nhận thấy khả phát thải ô nhiễm biogas ít, động chạy diesel phát khí xả màu đen nhiều so với chạy lƣỡng nhiên liệu (diesel + biogas) + Vì động EV2600 - NB động chạy máy phát điện chủ yếu dùng trang trại chăn nuôi việc cải tiến chế tạo hệ thống cung cấp biogas điều cần thiết, có ứng dụng thiết thực với nhu cầu ngƣời dân Trong trình thực đề tài chúng em không tránh khỏi thiếu sót Mong quý thầy góp ý để đề tài chúng em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn 99 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tất Tiến “Nguyên lý động đốt trong” Nhà xuất giáo dục, 2000 [2] PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng “Kỹ thuật động sử dụng nhiên liệu mới” Đà nẵng, 2011 [3] Bùi Văn Ga “Sử dụng biogas cho động cỡ nhỏ” [4] Bùi Văn Ga, Ngô Văn Lành, Ngô Kim Phụng “Tinh luyện khí biogas để chạy động đốt trong” Tạp chí sở khoa học công nghệ thành phố Đà Nẵng Số 127,2007 [5] Bùi Văn Ga, Trần Thanh Hải Tùng, Trƣơng Lê Bích Trâm, Lê Minh Tiến “Sử dụng khí biogas động đốt cỡ nhỏ” Tuyển tâp công trình khoa học hội nghị học toàn quốc lần thứ Hà Nội, 6-7/12/2007 [6] Bùi Văn Ga, Trần Văn Chung, Trƣơng Lê Bích Trâm, Nguyễn Thị Quang “Tối ƣu hóa qui trình cung cấp Biogas cho động tĩnh sử dụng hai nhiên liệu Biogas Diesel” Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng Số -5(28), 2008 [7] Phạm Văn Song “Kỹ thuật chế tạo máy” Đà Nẵng, 8-2010 [8] http:// www.oto-hui.com http:// www.gatec.udn.vn 100 [...]... án lƣỡng nhiên liệu với diesel phun mồi để thiết kế cho động cơ cần cải tạo 26 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh 5 Khảo sát đặc điểm kết cấu và tính toán nhiệt động cơ EV2600-NB 5 .1 Giới thiệu chung về động cơ khảo sát 5 .1. 1 Đặc điểm kết cấu của động cơ Động cơ EV2600-NB là động cơ sử dụng nhiên liệu diesesel do công ty máy nông nghiệp Miền Nam – Vikyno sản suất;... suất cao trong hệ thống cung cấp nhiên liệu 5 .1. 2.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ EV2600-NB 1 14 13 12 11 2 3 4 5 6 10 9 8 7 Hình 5 - 2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ EV2600-NB 1- Ống xả; 2-Vòi phun; 3- Ống cao áp; 4- Piston; 5- Xilanh; 6- Ống nhiên liệu thừa; 7-Bình nhiên liệu; 8- Bầu lọc nhiên liệu; 9- Bơm cao áp ;10 -Thanh răng bơm cao áp; 11 -Xupap; 12 -Nắp xilanh; 13 -Lò xo xupap ;14 -Đòn bẩy Khi... lƣợng CO2 và H2S thấp đƣợc dẫn vào bình 22 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh điều áp để ổn định áp suất trƣớc khi vào động cơ Sau khi đƣợc lọc hỗn hợp khí Biogas chứa khoảng 88,09 % CH4 3 .1. 4 Sơ đồ hệ thống nén khí 9 10 11 12 13 14 15 5 7 6 8 4 3 2 16 1 18 20 17 19 Hình 3 – 7 Sơ đồ hệ thống nén khí Biogas 1- Hầm chứa khí Biogas; 2- Đường ống dẫn khí từ hầm ra; 3-... chạy động cơ 15 11 10 16 17 11 50 18 3 4 5 6 7 8 18 00 10 10 12 9 13 10 2 14 939 1 Hình 3 - 6 Sơ đồ công nghệ lọc khí biogas 1- Thân hầm biogas; 2-Ống dẫn;3-Bể nạp 4-Vùng chứa khí biogas; 5-Ống dẫn khí biogas; 6-Bể điều áp;7-Van xả tràn;8-Van tổng;9-Thùng chứa phoi sắt ;10 -Đường ống nước rửa lọc ;11 -Bình lọc H2S ;12 -Phoi sắt ;13 -Đường ống gió ;14 -Lỗ thoát nước ;15 -Bình lọc CO2 ;16 -Bể nước ;17 -Đường nước tràn ;18 -Bơm... MF 112 0S + EV2600-NB Động cơ EV2600-NB là loại động cơ 1 xylanh, 4 kỳ máy đặt nằm ngang và có buồng cháy thống nhất 14 1 15 2 16 17 3 18 4 5 19 6 7 8 20 21 9 22 10 23 11 12 13 24 Hình 5 - 1 Mặt cắt dọc động cơ EV2600-NB 1- Bình chứa nước; 2- Quạt gió; 3- Két nước; 4- Xilanh; 5- Ống xả; 6- Nắp xilanh; 7-Vòi phun; 8- Xupap; 9- Lò xo xupap; 10 - Đủa đẩy; 11 - Đòn bẩy; 12 - Vít xả nước ;13 -Nắp chụp trên nắp xilanh; ... nén động cơ khi dùng hoàn toàn biogas - Thiết kế hệ thống đánh lửa 25 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh 4.2 .1 Thay đổi tỷ số nén động cơ Không khí của quá trình nén của động cơ Diesel đòi hỏi phải đƣợc nén ở áp suất thấp và nhiệt độ rất cao để cuối quá trình nén, khi phun nhiên liệu vào thì hỗn hợp có thể tự bốc cháy Do đó động cơ Diesel có tỉ số nén cao hơn các động. .. sót r: r  2 (Tk  T ) p r Tr pa 1 p   1  t 2  r   pa  1 m  1. (298  20) 0 ,10 4 750 0,0882 1 1  0 ,10 4  1, 5 16 ,5 .1, 03  1, 11. 1.   0,0882  = 0,0 317 a2 Tính hệ số nạp v:  p p a  Tk 1 v   1   t  2  r (  1) (Tk  T) p k   pa  1  m      1   1 298 0,0882   0 ,10 4  1, 5   16 ,5 .1, 03  1, 11. 1.  0,8573  16 ,5  1 298  20 0,098  0,0882    ... pháp cho vấn đề sử dụng nguồn nhiên liệu Biogas mà hiện nay chúng ta đang lãng phí, tránh gây khó khăn cho việc cất giữ loại nhiên liệu này 10 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh 2 Tìm hiểu tính chất của khí nhiên liệu Biogas và công nghệ sản xuất và xử lý khí Biogas 2 .1 Đặc tính, các điều kiện yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành khí Biogas 2 .1. 1 Đặc tính khí Biogas. .. thùng 29 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh 5.2 Tính toán nhiệt động cơ EV2600-NB 5.2 .1 Tính toán nhiệt động cơ EV2600-NB khi sử dụng diesel 5.2 .1. 1 Thông số kỹ thuật động cơ Bảng 5-2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ EV2600-NB Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Giá trị Công suất định mức Nedm kW 14 . 91  [-] 16 .5 ndm Vòng/ phút 2200 Đƣờng kính xi lanh D mm 11 8 Hành trình... đoạn nhiệt m [-] 1, 5 Hệ số lợi dụng nhiệt tại z z [-] 0,7 Hệ số lợi dụng nhiệt tại b b [-] 0,85 Tỷ số tăng áp  [-] 1. 6 Hệ số nạp thêm 1 [-] 1, 03 Hệ số quét buồng cháy 2 [-] 1 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t [-] 1, 11 Hệ số điền đầy đồ thị đ [-] 0,92 30 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động cơ 1 xilanh 5.2 .1. 3.Quá trình tính toán a Tính quá trình nạp a1 Tính hệ số khí sót r: ... nghiên cứu (phần chung) Tìm hiểu tính chất nhiên liệu khí biogas công nghệ sản xuất xử lý khí biogas (Phần chung) Hệ thống lọc, nén lƣu trữ khí biogas trình sử dụng (Phần chung) Các phƣơng án... thiết kế cấu điều chỉnh lƣợng diesel phun mồi (Hƣng) Lắp đặt chạy thử nghiệm (phần chung) Kết luận (phần chung) PHẦN BẢN VẼ Bản vẽ mặt cắt dọc động EV2600-NB (Pháp) A3 Bản vẽ đồ thị công (Pháp)... độc Chất thải động vật nói chung có C/N khoảng 24, nguyên 12 Thiết kế hệ thống lƣỡng nhiên liệu biogas – diesel cho động xilanh liệu thực vật có C/N cao nhiều Nói chung tỷ lệ C/N loại nguyên liệu