ĐỀ tài GAS HOÁ LỎNG – LPG

TRƯỜNG CđKT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐỘNG LỰC LỚP 12LT - Ơ MƠN: NĂNG LƯỢNG MỚI BÀI THUYẾT TRÌNH NHĨM ĐỀ TÀI: GAS HỐ LỎNG – LPG GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG SVTH: NGƠ THANH THUYỀN TRẦN HỮU AN Khái niệm ga hoá lỏng lpg 1.1 Định nghĩa    Gas hay gọi LPG ( Liquified Petroleum Gas ) khí đốt hố lỏng có nguồn gốc từ dầu mỏ 1.2phần Tính chất vậtlàlýhỗn hợp khí propane (C H ) butane (C H ) Thành 10 Khơng màu, khơng mùi, khơng độc hại (nhưng pha thêm chất Etylmecaptan có mùi đặc trưng để dễ phát có rò xì gas )  o Nhiệt độ sơi gas thấp ( từ - 45 đến - C ) nên để gas lỏng tiếp xúc trực tiếp với da bị lạnh  Trong điều kiện nhiệt độ mơi trường gas bốc mãnh liệt , gas chuyển từ trạng thái lỏng sang thể tích tăng đến 250 lần  Áp suất gas phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường , nhiệt độ tăng áp suất gas tăng ngược lại Trong điều kiện nhiệt độ khu vực phía nam áp suất gas dao động khoảng từ - kg/cm2   Tỉ trọng gas lỏng nhẹ nước , khối lượng riêng khoảng DL = 0.51 - 0.575 Kg/Lít Tỉ trọng gas nặng khơng khí DH = 1.51 - lần , nên gas bị rò xì tích nơi trũng, thấp mặt xung quanh (cống, rãnh) Tính chất hố học LPG tên chung cho propan butan thương mại 2.1 Propan Là hydrocacbon nhóm ankan sản xuất q trình xử lý dầu mỏ hay khí tự nhiên, hố lỏng nén làm lạnh 2.2 Butane Butan (butane), hay gọi n-butan hydrocacbon mạch thẳng thuộc nhóm ankan có cơng thức C4H10 Butan có đồng phân íobutan (còn gọi metylpropan), CH(CH3)3 Butan chất khí khơng màu, dễ cháy dễ dàng hố lỏng 2.3 Các ưu điểm propane butane  Hố lỏng dễ dàng nên sử dụng thể lỏng rắn, ngồi propane khí khơng màu nên khó nhìn thấy  Theo lý thuyết, LPG chứa 50% propane 50% butane, chất alkane nên khơng xảy phản ứng hố học, kết hợp chúng nhiên liệu an tồn  Propane butane sản phẩm phụ thu từ tinh luyện dầu mỏ chất hố lỏng dễ dàng, chúng lý tưởng việc sử dụng kết hợp nhiên liệu 2.4 Mecaptan  Mecaptan chất làm cho LPG có màu đặc trưng, thường LPG khơng màu, khơng mùi Lý tính LPG     Là chất lỏng khơng màu, khơng mùi (được tạo mùi để phát rò rỉ) Nhẹ nước: 0.53 – 0.58 Kg/l Được hố lỏng nhiệt độ -30 C 0 Áp suất tuyệt đơi LPG bồn chứa: + 4.4 bars 15 C, +1.7 bars -15 C, + 12.5 bars 50 C  Được bảo quản bình chứa chất lỏng có áp suất khơng cao (dưới 20 bars) Bên bình chứa LPG có trạng thái: lỏng; chất lỏng nằm đáy bình phần nằm phía  Sự gian nở LPG khoảng 0.25% LPG chứa khoảng 80% thể tích bồn, phần lại dành cho phần giãn nở nhiệt độ mơi trường  Tỷ số bén lửa từ 2.4 – 9.6% khơng khí  Nhiệt độ tự bốc cháy 8550F (4570C)  Nhiệt trị thấp: QH = 46 MJ/Kg (tương đương 11000kcal)  Tỷ số khơng khí nhiên liệu A/F: 15.5  Chỉ số Octan: 95 - 105 LPG khơng độc hại hít lượng lớn làm say nghẹt thở, mơi trường nhiều gas nguy hiểm dễ bốc cháy 1 lít LPG trạng thai lỏng hố xấp xỉ 250 lít trạng thái  Một số tính chất LPG  Đối với động phun nhiên liệu: Vnạp = Vh*nemax/3456  Đối với động có tăng áp: Vnạp = Vh*nemax/3456*%pk + Trong đó: pk – độ tăng áp tính theo %  Các thơng số trộn IMPCO Model IMPCO 50 50 – 100 100 125 175 200 225 425 Vnạp max, (inch) 91 108 170 202 210 276 329 460  Ví dụ: 3 Động KIA – PRIDE có dung tích xy lanh Vh = 1323.28 cm = 80.74655 inch Dung tích khơng khí nạp cần thiết: Vnạp = Vh*nemax/3456*ηv = 80.74655*5500/3456*0.85 = 109.22747 inch 4.2 Bộ giảm áp hố  Có chức chuyển đổi LPG trạng thái lỏng sang trạng thái khí trước vào trộn, thường kèm với trộn  Ví dụ: động KIA – PRIDE ta chọn trộn N – CA100 giảm áp kèm N – J100 4.3 Bình chứa LPG  Dùng để dự trữ LPG trạng thái lỏng mức áp suất cho phép Thơng số quan trọng dung tích làm việc VB, dung tích chọn theo dung tích thùng nhiên liệu xe ngun thuỷ 4.4 Các cụm khác hệ thống LPG  Gồm van an tồn bình chứa, van an tồn đường ống đường ống 4.5 Tổng quan phận lắp đặt xe sử dụng nhiên liệu LPG 4.5.1 Bộ bay hơi/kiểu điện tử IV THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LPG – XĂNG SONG SONG TRÊN XE KIA PRIDE Sơ đồ hệ thống  Bình chứa LPG đặt khoang hành lý phía sau xe  Cơng tắc chuyển đổi buống lái, cho phép chuyển đổi hệ thống nhiên liệu dễ dàng Ngun lý làm việc hệ thống 2.1 Ngun lý làm việc hệ thống LPG  LPG lỏng từ bình chứa qua van an tồn đến giảm áp hố hơi, LPG bốc với áp suất khoảng 0.45 – 0.65 bars đến trộn Khi động làm việc khơng khí hút vào qua lọc gió đến trộn kết hợp với LPG tạo thành hỗn hợp LPG – khơng khí theo tỷ lệ  Khi chuyển sang chyạ xăng, ta việc chuyển cơng tắc điện sang chế độ xăng 2.2 Ngun lý làm việc giảm áp hố  LPG bình chứa, di chuyển qua van an tồn đến họng nạp 11 vào buồng giảm áp (A) thơng qua van giảm áp 10 áp suất giảm xuống khoảng 0.45 – 0.65 bars Bình thường với áp suất cao, dòng LPG lỏng mở van giảm áp 10 vào bên buồng A Khi áp suất bên buồng A gia tăng tới giá trị quy định, đẩy màng su dịch chuyển xuống , nén lò xo làm cho van giảm áp đóng lại thơng qua đòn bẩy 9, ngăn khơng cho nhiên liệu LPG vào buồng A khống chế áp suất theo quy định cân áp suất buồng A lò xo diện tích chịu áp màng  Sau qua buồng A, nhiên liệu tiếp tục vào buồng B thơng qua van đunhj lượng buồng thơng với trộn đăth họng khuếch tán nhiên liệu LPG hút vào trộn động hoạt động Màng su buồng B di chuyển lên xuống nhờ áp suất nạp, dịch chuyển nà làm cho đòn bẩy mở van định lượng để nhiên liệu LPG từ buồng A sang buồng B Nếu việc hút nhiên liệu tăng lên trộn, truyền qua buồng B màng cao su 3, cho phép nhiều LPG qua van định lượng Ngược lại, lực hút trộn giảm xuống, lực đẩy lò xo vít điều chỉnh điều khiển đòn bẩy đóng dần van định lượng 2, giới hạn lượng nhiên liệu LPG vào Khi động ngừng hoạt động, lò xo vít điều chỉnh tác động lên đòn bẩy khố van định lượng 2, bảo đảm khơng cho nhiên liệu LPG qua van định lượng Hình ảnh thực tế giảm áp – hố 2.3 Ngun lý làm việc trộn khí LPG  Hơi từ giảm áp – hố vào đường ống nạp, van điều chỉnh độ LPG cho phép điều chỉnh độ đậm hỗn hợp theo chế độ: giàu/nghèo Khi động làm việc, áp suất hút từ buồng D truyền lên buồng C qua ống  Do chênh lệc áp suất buồng A, B C, màng nâng lên hỗn hợp LPG vào họng hút D chế hồ khí Lưu lượng hỗn hợp LPG/khơng khí khống chế lò xo  Van áp thấp thơng với độ chân khơng đường ống nạp trợ lực phanh, điều khiển van điện từ, van làm việc huyển qua chạy xăng Bộ trộn có vít điều chỉnh để điều chỉnh hỗn hợp động làm việc chế độ khơng tải    Đánh giá tính kinh tế - kỹ thuật hệ thống LPG – xăng song song xe Kia – Pride Thử nghiệm tính động lực học xe Thơng số chọn: đánh giá tính động lực D xe theo gia tốc J tính theo qng đường tăng tốc thời gian tăng tốc theo cơng thức sau: D=Ψ+ j Nhiên liệu Xăng LPG Thời gian tăng tốc (Va = – 100 18 giây 20 giây Km/h) Thử nghiệm tính kinh tế nhiên liệu xe Loại đường Mức tiêu thụ 100Km Xăng LPG Thành phố 10 lít 10.85 lít Đường dài lít 6.91 lít Thử nghiệm tính nhiễm mơi trường Mức đánh giá Nồng độ CO (%) Nồng độ HC (ppm) Mức Chưa áp dụng Chưa áp dụng Mức 1500 Mức 4.5 1200 Nồng độ CO (% vol) Thành phần nhiên liệu Tốc độ động (v/ph) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Xăng 9.5 10 10 9.78 9.1 9.28 9.56 9.23 8.77 LPG < 0.2 0.2 0.23 0.23 0.55 0.56 0.59 0.71 0.98 Nồng độ CO2 (% vol) Thành phần nhiên liệu Tốc độ động (v/ph) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Xăng 4.97 6.8 6.98 8.51 8.53 8.44 8.61 8.95 LPG < 11 11.21 11.30 10.88 11.62 11.84 12.04 12.11 12.35 [...]... hệ thống LPG  LPG lỏng từ bình chứa đi qua van an toàn đến bộ giảm áp hoá hơi, LPG bốc hơi với áp suất khoảng 0.45 – 0.65 bars và đi đến bộ trộn Khi động cơ làm việc không khí được hút vào qua bộ lọc gió đến bộ trộn kết hợp với LPG tạo thành hỗn hợp LPG – không khí theo tỷ lệ  Khi chuyển sang chyạ xăng, ta chỉ việc chuyển công tắc điện sang chế độ xăng 2.2 Nguyên lý làm việc của bộ giảm áp hoá hơi... Vh*nemax/3456*ηv = 80.74655*5500/3456*0.85 = 109.22747 inch 3 4.2 Bộ giảm áp hoá hơi  Có chức năng chuyển đổi LPG trạng thái lỏng sang trạng thái khí trước khi vào bộ trộn, thường được đi kèm với bộ trộn  Ví dụ: động cơ KIA – PRIDE ta chọn bộ trộn là N – CA100 thì bộ giảm áp hơi kèm là N – J100 4.3 Bình chứa LPG  Dùng để dự trữ LPG trạng thái lỏng ở các mức áp suất cho phép Thông số quan trọng là dung tích... các phương án LPG Hệ thống/chất ô nhiễm CO NOX CO2 HC Hoà khí LPG ++++ - + + Phun LPG lỏng 1 điểm +++ + ++ ++ Phun LPG lỏng nhiều điểm ++ ++ ++ ++  Ghi chú: ++++ rất tốt; +++ tốt; ++ khá; + trung bình; - xấu 3.3.3 Lựa chọn công nghệ tạo hỗn hợp LPG  Lựa chọn công nghệ tạo hỗn hợp LPG phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kinh tế - kỹ thuật, kiểu, loại ô tô và động cơ, chi phí chuyển đổi LPG, phải đảm bảo... Petrol Diesel 0 Tỷ trọng ở 15 C 0.508 0.584 0.73 – 0.78 0.81 – 0.85 0 Áp suất bay hơi ở 37.8 C (bar) 12.1 2.6 0.5 – 0.9 0.003 Nhiệt độ sôi 0 -43 C 0 -0.5 C 0 30 – 225 C 0 150 – 560 C RON 100 92 96 – 98 - MON 95 89 85 – 87 - Nhiệt trị thấp MJ/Kg 46.1 45.46 44.03 42.4 Tỷ số AF 15.8 15.6 14.7 4 Ứng dụng      Dân dụng và thương nghiệp: nấu, sưởi, đèn gas trong nhà, nhà hàng, khách sạn… Công nghiệp... LPG lỏng Do đó, chúng ta có thể chọn công nghệ phun LPG dạng khí:  Đối với các xe có hệ thống nhiên liệu kiểu chế hoà khí, ta chọn công nghệ hoà khí LPG  Đối với các xe có hệ thống nhiên liệu kiểu phun xăng điện tử 1 điểm hoặc nhiều điểm, ta chọn công nghệ phun khí LPG  Có 2 phương pháp bố trí hệ thống nhiên liệu LPG lên xe ô tô: • Ô tô sử dụng 1 loại LPG: có hệ thống đơn giản, bố trí hệ thống LPG. .. Đặc điểm chính của phương pháp tạo hỗn hợp LPG Có 3 dạng tạo hỗn hợp LPG:  Khuếch tán hay hiệu ứng venturi, đây là phương pháp hoà khí như vẫn thường dùng trên động cơ xăng có bộ chế hoà khí   Phun LPG ở trạng thái khí, tương tự các phương pháp phun xăng 1 hay nhiều điểm trên đường ống nạp Phun LPG ở trạng thái lỏng, đây là phương pháp mới, có thể phun LPG trước su-páp nạp hoặc phun trực tiếp vào... tầng ozone) III KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG LPG LÊN XE 1.3 Ưu điểm so với các loại khí khác     Nguồn khí LPG có trữ lượng lớn ở Việt Nam Áp suất thấp hơn các loại khí khác nên rẻ và an toàn hơn Sử dụng đơn giản và an toan hơn Động cơ sử dụng nhiên liệu LPG ở dạng khí nên không làm loãng lớp dầu nhờn bôi trơn của các cặp chi tiết làm việc như piston – xy lanh, trục khuỷu – thanh truyền, làm tăng hiệu quả... đây là phương pháp mới, có thể phun LPG trước su-páp nạp hoặc phun trực tiếp vào buồng cháy động cơ  Đặc điểm của các phương pháp tạo hỗn hợp không khí /LPG Công nghệ/thông số chức Hoà khí Phun hơi LPG kiểu cơ khí Phun hơi LPG kiểu điện tử Phun LPG lỏng Chất lượng hỗn hợp +++ ++++ ++++ ++++ Mức độ nạp đầy ++ +++ +++ ++++ Thức ứng tăng áp + +++ +++ ++++ Khả năng điều chỉnh PF - - ++++ ++++ Chất lượng... nhiên liệu của xe nguyên thuỷ 4.4 Các cụm khác trong hệ thống LPG  Gồm các van an toàn của bình chứa, van an toàn giữa đường ống và đường ống 4.5 Tổng quan về các bộ phận lắp đặt trên xe sử dụng nhiên liệu LPG 4.5.1 Bộ bay hơi/kiểu điện tử IV THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LPG – XĂNG SONG SONG TRÊN XE KIA PRIDE 1 Sơ đồ hệ thống  Bình chứa LPG đặt trong khoang hành lý phía sau xe  Công tắc chuyển đổi... động cơ chạy nhiên liệu lỏng mà không cần thay đổi cấu tạo động cơ, đồng thời giữ nguyên khả năng chạy lại bằng nhiên liệu lỏng    Cải tiến động cơ chạy nhiên liệu lỏng thanh động cơ chạy nhiên liệu khí Trộn không khí với LPG trong thiết bị hỗn hợp khí (bộ mêlăngzơ) Việc đốt cháy khí hỗn hợp chạy bằng nhiên liệu khí được thực hiện bằng 2 cách: • • Tia lửa điện Tia nhiên liệu lỏng làm mồi 2 Các phương