Thông tin tài liệu
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu tơi thực Luận án có sử dụng phần kết tơi nhóm nghiên cứu thực Đề tài cấp Bộ“Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tận dụng lượng nhiệt nước làm mát nhiệt khí thải động đốt để chưng cất nước từ nước biển sử dụng tàu đánh bắt xa bờ Việt Nam”, mã số B2017-BKA39 PGS.TS Khổng Vũ Quảng Chủ nhiệm đề tài quan chủ trì Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tơi Chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng phần kết nghiên cứu Đề tài cấp Bộ vào việc viết luận án Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày TẬP THỂ HƯỚNG DẪN tháng 02 năm 2021 Người hướng dẫn Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS.TS Khổng Vũ Quảng PGS.TS Nguyễn Thế Lương Vũ Minh Diễn i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo, Viện Cơ khí động lực Bộ mơn Động đốt cho phép thực luận án Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Xin cảm ơn Phịng Đào tạo Viện Cơ khí Động lực hỗ trợ giúp đỡ suốt trình làm luận án Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Khổng Vũ Quảng PGS.TS Nguyễn Thế Lương hướng dẫn tơi tận tình chu tơi thực hồn thành luận án Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu khí thải - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm đề tài B2017-BKA39 đồng ý cho sử dụng số kết nghiên cứu đề tài để làm luận án Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Ban chủ nhiệm Trung tâm Cơng nghệ Ơ tơ Đào tạo lái xe thầy, cô Trung tâm hậu thuẫn động viên tơi suốt q trình nghiên cứu học tập Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy phản biện, thầy hội đồng chấm luận án đồng ý đọc duyệt góp ý kiến q báu để tơi hoàn chỉnh luận án định hướng nghiên cứu tương lai Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên, khuyến khích tơi suốt thời gian nghiên cứu thực cơng trình Nghiên cứu sinh Vũ Minh Diễn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xv MỞ ĐẦU i Lý chọn đề tài ii Mục tiêu nội dung nghiên cứu luận án iii Đối tượng phạm vi nghiên cứu iv Phương pháp nghiên cứu v Ý nghĩa khoa học thực tiễn vi Điểm Luận án vii Bố cục Luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hiệu suất có ích động nguồn lượng nhiệt nước làm mát nhiệt khí thải 1.2 Nghiên cứu tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải để nâng cao hiệu suất lượng động 1.2.1.Tăng áp khí nạp cho động tuabin – máy nén 1.2.2 Sử dụng chu trình Rankine hữu (ORC) 1.2.3 Nhiệt điện (Thermoelectric Generation - TEG) 1.2.4 Tận dụng nhiệt khí thải để gia nhiệt cho nồi 1.2.5 Nâng cao hiệu suất nhiệt động từ nhiệt nước làm mát .9 1.3 Nhu cầu sử dụng nước phương pháp chưng cất nước từ nước biển 10 1.3.1 Thực trạng nhu cầu sử dụng nước tàu biển 10 1.3.2 Tính chất hóa lý nước biển 11 1.3.3 Các giải pháp công nghệ tạo nước từ nước biển 12 1.4 Các nghiên cứu tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động diesel tàu biển 19 1.4.1 Các nghiên cứu giới 19 1.4.2 Các nghiên cứu nước 23 1.5 Hướng tiếp cận nội dung nghiên cứu luận án 25 1.6 Kết luận chương 25 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 27 iii 2.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế hệ thống 27 2.1.1 Nghiên cứu xây dựng cấu hình hệ thống 27 2.1.2 Xây dựng lưu đồ bước tính toán thiết bị thu hồi nhiệt CHR, EHR 28 2.2 Cơ sở tính tốn xác định nhiệt lượng nước làm mát khí thải ĐCĐT phần mềm AVL-Boost 30 2.2.1 Giới thiệu phần mềm AVL – Boost 30 2.2.2 Cơ sở lý thuyết mô phần mềm AVL – Boost .31 2.3 Cơ sở tính tốn thiết kế thiết bị thu hồi nhiệt nước làm mát khí thải ĐCĐT 33 2.3.1 Két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR 33 2.3.2 Két thu hồi nhiệt khí thải, EHR 39 2.4 Cơ sở tính tốn thiết kế hóa ẩm - ngưng tụ (HDH) .44 2.4.1 Q trình trao đổi nhiệt bình hóa ẩm 45 2.4.2 Quá trình trình trao đổi nhiệt bình ngưng tụ 53 2.5 Cơ sở tính tốn thiết bị phụ hệ thống 56 2.5.1 Tổn thất áp suất ma sát, Δpm 56 2.5.2 Tổn thất áp suất cục bộ, Δpc 57 2.5.3 Tổn thất áp suất gia tốc, Δpg 57 2.5.4 Tổn thất áp suất trọng trường, Δpo 57 2.6 Cơ sở lý thuyết tính q trình trao đổi nhiệt phần mềm Ansys Fluent 57 2.6.1 Giới thiệu phần mềm Ansys Fluent 57 2.6.2 Cơ sở lý thuyết mô phần mềm Ansys Fluent 58 2.7 Kết luận chương 61 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG CẤT 63 3.1 Xây dựng sơ đồ hệ thống chưng cất nước từ nước biển .63 3.2 Xây dựng mơ hình động D243 phần mềm AVL-Boost 64 3.2.1 Giới thiệu động D243 64 3.2.2 Xây dựng mơ hình động D243 AVL-Boost .66 3.2.3 Đánh giá độ tin cậy mơ hình 66 3.2.4 Chạy mơ phân tích đánh giá kết đặc tính phận động 67 3.3 Tính tốn, thiết kế thiết bị hệ thống 72 3.3.1 Tính tốn, thiết kế mô két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR 72 3.3.2 Tính tốn, thiết kế mơ két thu hồi nhiệt khí thải, EHR 78 3.3.3 Tính tốn, thiết kế hóa ẩm – ngưng tụ kiểu HDH 85 3.5 Kết luận chương 88 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 90 4.1 Mục tiêu phạm vi thực nghiệm 90 iv 4.2 Sơ đồ trang thiết bị thực nghiệm 90 4.2.1 Sơ đồ bố trí thực nghiệm 90 4.2.2 Trang thiết bị thực nghiệm 92 4.3 Quy trình thực nghiệm 96 4.3.1 Chuẩn bị, lắp đặt, hiệu chỉnh động hệ thống băng thử 96 4.3.2 Các chế độ chạy thực nghiệm 97 4.4 Kết thực nghiệm 98 4.4.1 Ảnh hưởng hệ thống chưng cất đến đặc tính làm việc động 98 4.4.2 Khả thu hồi nhiệt két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR 99 4.4.3 Khả thu hồi nhiệt két thu hồi nhiệt khí thải, EHR 101 4.4.4 Lưu lượng nước chưng cất hệ thống 104 4.5 Kết luận chương 107 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 109 KẾT LUẬN CHUNG .109 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 116 PHỤ LỤC 117 PHỤ LỤC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG AVL-BOOST 1.PL PHỤ LỤC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KÉT THU HỒI NHIỆT NƯỚC LÀM MÁT TRÊN ANSYS FLUENT 11.PL PHỤ LỤC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KÉT THU HỒI NHIỆT KHÍ THẢI TRÊN ANSYS FLUENT 16.PL PHỤ LỤC GIA CÔNG CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG …21.PL PHỤ LỤC ĐỒ THỊ LƯU LƯỢNG NƯỚC NGỌT CHƯNG CẤT ĐƯỢC …31.PL PHỤ LỤC BẢN VẼ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG .35.PL v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU STT Ký hiệu ηt r Qo Qlm Qd Qthải Qch Qcl QH 10 Gnl 11 Ne 12 Gth 13 Gkk-tt 14 λ 15 Lo 16 Cpth 17 Δt 18 tth 19 20 to Gkk 21 Ikk' 22 Ikk" 23 Gn 24 tn' 25 26 tn" d 27 w 28 M vi 29 λdn 30 α 31 tf 32 tw 33 34 F δ 35 υ 36 37 a β 38 39 k Nu 40 Re 41 Gr 42 Pr 43 D 44 d 45 lkx 46 ql 47 L 48 tư 49 50 ts 51 kF 52 µ 53 f 54 55 v Ar 56 ∆tnlm 57 vii Sm 58 u 59 p 60 Bx 61 Vx 62 YM Bảng 4.5 Hình 4.17 thể nhiệt độ khí thải vào khỏi EHR lưu lượng nước biển chảy qua EHR: tăng tải nhiệt độ khí thải tăng, lý tải tăng nhiệt độ lưu lượng khí thải tăng lên, sai lệch lớn thực nghiệm mơ 8,69%, sai lệch trung bình tồn tải 7,41% Bảng 4.5 Kết so sánh nhiệt lượng thu hồi khí thải từ EHR thực nghiệm mô tốc độ 2200 v/ph tải thay đổi 10 ÷ 40 % Tải TT (%) 10 20 30 40 Hình 4.18 Lưu lượng nước biển qua EHR độ chênh lệch nhiệt độ khí thải động làm việc tốc độ 2200 v/ph tải thay đổi Hình 4.19 Nhiệt lượng khả thu hồi khí thải động làm việc tốc độ 2200 v/ph tải thay đổi Hình 4.18 thể lưu lượng nước biển qua EHR độ chênh lệch nhiệt độ khí o thải (khi tải tăng mnb (l/ph) Δtkx ( C) tăng) Hình 4.19 thể nhiệt lượng 102 QRe-EHR hiệu suất tận dụng khí thải EHR, nhận thấy rằng: tải tăng nhiệt lượng thu hồi khí thải tăng, sai số lớn mô thực nghiệm lớn 7,19% Tuy nhiên tải tăng hiệu suất tận dụng nhiệt khí thải giảm, điều giải thích tăng tải vận tốc khí thải tăng dẫn đến thời gian trao đổi nhiệt khí thải thành vách giảm Từ kết ta chấp nhận sử dụng mơ hình để tính tốn mơ dải làm việc khác động b) Kết thực nghiệm với EHR động làm việc tốc độ 1800 v/ph 2000 v/ph Bảng 4.6 Nhiệt độ khí thải lưu lượng nước biển qua EHR động làm việc tốc độ 1800 v/ph 2000 v/ph Tải (%) 10 20 30 40 Bảng 4.7 Nhiệt lượng hiêu suất tận dụng EHR động làm việc tốc độ 1800 v/ph 2000 v/ph Tải (%) 10 20 30 40 Hình 4.20 Nhiệt độ khí thải vào khỏi EHR động làm việc tốc độ 1800 2000 v/ph với tải thay đổi 103 Hình 4.21 Lưu lượng nước biển qua EHR độ chênh lệch nhiệt độ khí thải động làm việc tốc độ 1800 2000 v/ph với tải thay đổi Hình 4.22 Nhiệt lượng khả thu hồi khí thải động làm việc tốc độ 1800 2000 v/ph với tải thay đổi Kết thực nghiệm (Ex) EHR động làm việc tốc độ 1800 v/ph 2000 v/ph với tải thay đổi thể Hình 4.20 ÷ 4.22 Bảng 4.6; Bảng 4.7 Kết cho thấy tăng tải nhiệt độ khí thải, nhiệt lượng nước biển nhận lưu lượng nước biển qua EHR tăng, nhiên khả thu hồi (hay hiệu suất thu hồi nhiệt EHR) giảm tăng tải 4.4.4 Lưu lượng nước chưng cất hệ thống 4.4.4.1 Lưu lượng nước chưng cất sử dụng két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR Bảng 4.8 Kết lưu lượng nước chưng cất (l/h) sử dụng CHR Tải (%) 10 20 30 40 104 Hình 4.23 Lưu lượng nước chưng cất với CHR (Gnb/Gkk = 2,0) Lưu lượng nước chưng cất hệ thống sử dụng két thu hồi nhiệt nước làm mát thể bảng 4.8 với tỷ lệ lưu lượng nước biển/lưu lượng không khí là: Gnb/Gkk = 2,0; 2,25 2,5 Kết cho thấy lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ thuận với tải, tốc độ động tỷ lệ nghịch vơi G nb/Gkk Trong phạm vi thực nghiệm với CHR, lượng nước chưng cất có giá trị lớn với Gnb/Gkk = 2,0 động chạy 40% tải, 2200 v/ph 9,92 l/h Hình 4.23 thể kết lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ G nb/Gkk 2,0 Ngoài đồ thị thể lưu lượng nước chưng cất sử dụng CHR với tỷ lệ Gnb/Gkk cịn lại trình bày phần Phụ lục 4.4.4.2 Lưu lượng nước chưng cất sử dụng két thu hồi nhiệt khí thải, EHR Bảng 4.9 Kết lưu lượng nước chưng cất (l/h) sử dụng EHR Gnb/Gkk = 2,5 Tải 1800 (%) v/ph 10 20 30 40 2,03 2,28 2,52 2,77 Hình 4.24 Lưu lượng nước chưng cất với EHR (Gnb/Gkk = 2,0) 105 Lưu lượng nước chưng cất hệ thống sử dụng két thu hồi nhiệt khí thải thể bảng 4.9 với tỷ lệ lưu lượng nước biển/lưu lượng khơng khí là: Gnb/Gkk = 2,0; 2,25 2,5 Kết cho thấy lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ thuận với tải, tốc độ động tỷ lệ nghịch với G nb/Gkk Trong phạm vi thực nghiệm với EHR, lượng nước chưng cất có giá trị lớn với Gnb/Gkk = 2,0 động chạy 40% tải 2200 v/ph 3,44 l/h Hình 4.24 thể kết lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ G nb/Gkk 2,0 Ngoài đồ thị thể lưu lượng nước chưng cất sử dụng EHR với tỷ lệ Gnb/Gkk lại trình bay phần Phụ lục 4.4.4.3 Lưu lượng nước chưng cất sử dụng đồng thời két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR két thu hồi nhiệt khí thải, EHR Bảng 4.10 Lưu lượng nước chưng cất (l/h) sử dụng đồng thời CHR EHR Tải 1800 (%) v/ph 10 20 30 40 6,76 8,27 9,41 11,01 Lưu lượng nước chưng cất hệ thống sử dụng đồng thời két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR két thu hồi nhiệt khí thải, EHR thể Bảng 4.10 với tỷ lệ G nb/Gkk khác Kết thực nghiệm cho thấy lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ thuận với tải tốc độ động tỷ lệ nghịch với tỷ lệ Gnb/Gkk Hình 4.25 Lưu lượng nước chưng cất sử dụng đồng thời CHR EHR (Gnb/Gkk = 2,0) Hình 4.25 thể lưu lượng nước chưng cất hệ thống trường hợp Gnb/Gkk = 2,0 (2 trường hợp lại thể phần Phụ lục 5) Trong phạm vi thử nghiệm với CHR EHR, lưu lượng nước đạt giá trị lớn là: 14,05 l/h động làm việc chế độ 40% tải tốc độ 2200 v/ph với Gnb/Gkk = 2,0 106 Bảng 4.11 Hình 4.26 thể kết so sánh lưu lượng nước chưng cất lý thuyết thực nghiệm động làm việc tốc độ 2200 v/ph với tải thay đổi Kết cho thấy lưu lượng nước tỷ lệ thuận với tải (cả lý thuyết thực nghiệm) có xu hướng tương đồng Ngoài ra, kết cho thấy sai số tính tốn lý thuyết thực nghiệm trung bình tồn tải khoảng 16,78% Sai lệch q trình khuếch tán nước vào dịng khơng khí Cooling Pad bình hóa ẩm, ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm độ chứa khơng khí khả ngưng tụ nước bình ngưng tụ (cách bố trị ống ngưng tụ, tốc độ lưu động dịng khơng khí ) ngồi cịn tổn thất nhiệt cụm chi tiết hệ thống Bảng 4.11 Kết so sánh thực nghiệm với lý thuyết động chạy tốc độ 2200 v/ph Gnb/Gkk = 2,0 Tải (%) 10 20 30 40 Hình 4.26 Lưu lượng nước chưng cất lý thuyết thực nghiệm động chạy tốc độ 2200 v/ph với tỷ lệ Gnb/Gkk = 2,0 Chất lượng nước chưng cất được: Độ muối nước chưng cất kiểm tra nhanh khúc xạ kế, trình thực nghiệm kết nước chưng cất có độ muối nhỏ 0,55 ‰ tương đương hàm lượng clorua 300mg/l, giới hạn độ muối tiêu chất lượng nước sinh hoạt theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 02: 2009/BYT [80] Ngoài ra, sản phẩm nước chưng cất được xét nghiệm độ muối Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, cho kết hàm lượng clorua 276,86 mg/l tương đương độ muối 0,5 ‰ [81] 4.5 Kết luận chương Trên sở nội dung nghiên cứu thực nghiệm hệ thống tận dụng nhiệt nước 107 làm mát khí thải động để chưng cất nước từ nước biển, NCS đưa số kết luận sau: Nhiệt lượng thu hồi từ nước làm mát lưu lượng nước biển chảy qua két thu hồi nhiệt nước làm mát CHR tỷ lệ thuận với tải tốc độ động cơ, QRe-CHR = 25,14 (kJ), Gnb = 9,13 (l/ph) động làm việc tốc độ 2200 v/ph 40% tải Đồng thời kết cho thấy sai số tính tốn lý thuyết thực nghiệm giảm tăng tải sai lệch trung bình tồn tải khoảng 6,02% Nhiệt lượng thu hồi từ khí xả, độ giảm nhiệt độ khí thải Δt kx lưu lượng nước biển qua két thu hồi nhiệt khí thải EHR tỷ lệ thuận với tải tốc độ động cơ, QRe-EHR = 8,91 (kJ/s), Δtkx = 112,2 ( C) Gnb = 4,4 (l/ph) động làm việc tốc độ 2200 v/ph 40% tải Kết chạy thực nghiệm cho thấy sai số trung bình tính tốn lý thuyết thực nghiệm khoảng 7,41% Lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ thuận với tải tốc độ động tỷ lệ nghịch với tỷ lệ Gnb/Gkk Cụ thể sử dụng CHR Gnước = 9,92 l/ph, sử dụng EHR G nước = 3,34 l/ph sử dụng đồng thời CHR EHR Gnước = 14,05 l/ph với động làm việc chế độ 40% tải 2200 v/ph Ngoài so sánh lưu lượng nước chưng cất tính tốn lý thuyết thực nghiệm sai số trung bình khoảng 16,78% Sau lắp hệ thống chưng cất với động cơng suất động giảm không nhiều chế độ tải, mức giảm lớn 4,3% chế độ 10% tải Còn suất tiêu hao nhiên liệu tăng không đáng kể chế độ tải, mức tăng lớn 5,1% chế độ 10% tải Các kết thực nghiệm cho thấy sai lệch không nhiều thực nghiệm với tính tốn lý thuyết, có xu hướng tương đồng động làm việc từ 10 ÷ 40% tải, điều khẳng định tính đắn quy trình tính tốn lý thuyết 108 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN CHUNG Luận án hoàn thành mục tiêu nghiên cứu đưa sở khoa học, phương pháp tính tốn thiết kế hệ thống tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động diesel tàu thủy để chưng cất nước từ nước biển sử dụng phương pháp chưng cất nước kiểu hóa ẩm – ngưng tụ (HDH) Luận án đạt kết cụ thể sau: • Đưa quy trình hồn chỉnh từ tính toán thiết kế tới chế tạo thực nghiệm đánh giá hiểu hệ thống tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động diesel tàu thủy để chưng cất nước từ nước biển • Đã xây dựng thành cơng mơ hình động D243 phần mềm AVLBoost để tính tốn phân bố lượng nhiệt cho nước làm mát khí thải chế độ làm việc động cơ, kết sở để tính tốn thiết kế thiết bị hệ thống tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động để chưng cất nước từ nước biển • Đã tính tốn thiết kế thiết bị thu hồi nhiệt nước làm mát, thiết bị thu hồi nhiệt khí thải động D243 hóa ẩm - ngưng tụ hệ thống chưng cất nước từ nước biển theo phương pháp HDH • Đã tính tốn mơ tối ưu kết cấu thiết bị thu hồi nhiệt hệ thống phần mềm Ansys Fluent, kết mô đánh giá ảnh hưởng chế độ làm việc động đến khả thu hồi nhiệt thiết bị • Đã gia cơng chế tạo, lắp đặt kết nối hệ thống tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải để chưng cất nước từ nước biển với động D243 để thực nghiệm băng thử • Thực nghiệm đánh giá tính kinh tế, kỹ thuật hệ thống động lắp hệ thống chưng cất Kết thực nghiệm cho thấy lưu lượng nước chưng cất tỷ lệ thuận với tải tốc độ động cơ, nhiên tỷ lệ nghịch với tỷ lệ Gnb/Gkk, lưu lượng nước đạt giá trị 14,05 l/h chế độ 40% tải 2200 v/ph Gnb/Gkk = 2,0 tương ứng với công suất động 21,3 kW Các kết cho thấy sai lệch khơng nhiều thực nghiệm với tính tốn lý thuyết, có xu hướng tương đồng, điều khẳng định tính đắn quy trình tính tốn lý thuyết • Luận án việc tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động để chưng cất nước từ nước biển giải pháp hiệu giải nhu cầu nước mà cịn giảm chi phí lượng, góp phần tăng hiệu chuyến biển tàu khai thác thủy hải sản xa bờ • Kết luận án sở tham khảo hữu ích cho nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động diesel tàu thủy để chưng cất nước từ nước biển 109 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Phạm vi nghiên cứu luận án giới hạn phịng thí nghiệm, nhằm đưa nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn, cần thiết phải bổ sung nghiên cứu sau: • Thiết kế, chế tạo tự động điều khiển chế độ làm việc hệ thống như: - Tự động thay đổi tốc độ bơm nước đóng mở van để điều chỉnh lưu lượng nước biển – vào thiết bị hệ thống, đóng mở van đường thải động - Tự động chỉnh tốc độ quạt để thay đổi lưu lượng khơng khí tuần hồn hóa ẩm – ngưng tụ để nâng cao hiệu suất chưng cất • Chạy thực nghiệm đánh giá độ bền tính ổn định hệ thống chạy thực nghiệm hệ thống tàu khai thác thủy hải sản xa bờ hành trình thực tế 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO http://baobariavungtau.com.vn/kinh-te/201202/tau-ca-thieu-nuocngot-bai-toan-chua-co-loi-giai-238783/ [2] Nguyễn Tất Tiến (2000), “Nguyên lý động đốt trong”, NXB Giáo dục [3] Phạm Minh Tuấn (2008), “Lý thuyết động đốt trong”, NXB Khoa học kỹ thuật [4] Phạm Văn Thể (2006), “Trang bị động lực Điêzen tàu thủy”, NXB Khoa học kỹ thuật [5] John E Heywood (2002), “Internal Combustion Engine Fundmentals”, McGraw-Hill Book Company, Singapore [6] M.S Narayana, Dr.N HariBabu (2015), “Simulation of combined otto and rankine cycle in an i.c.engine”, International Journal of Mechanical Engineering, Vol.3, Issue [7] Jianbing G., Haibo C., Guohong T., Chaochen M., Fei Z (2019) “An analysis of energy flow in a turbocharged diesel engine of a heavy truck and potentials of improving fuel economy and reducing exhaust emissions”, Energy Conversion and Management, Vol.184, pp 456-465 [8] https://global.toyota/en/detail/7893162 [9] Avinash Kumar Agarwalb, at el (2018), “Combustion characteristics of a common rail direct injection engine using different fuel injection strategies”, International Journal of Thermal Sciences, Vol.134, pp 475-484 [10] Ahmet Uyumaz, at el (2020), “The effects of diisopropyl ether on combustion, performance, emissions and operating range in a HCCI engine”, Fuel, Vol.265 [11] Suozhu Pan, at el (2017), “An experimental investigation on multicylinder RCCI engine fueled with 2- butanol/diesel”, Energy Conversion and Management, Vol.154, pp 92-101 [12] Yahui Zhang, at el (2019), “Combustion variation control strategy with thermal efficiency optimization for lean combustion in spark-ignition engines”, Applied Energy, Vol.251 [13] Euijoon Shim, at el (2020), “Comparisons of advanced combustion technologies (HCCI, PCCI, and dualfuel PCCI) on engine performance and emission characteristics in a heavyduty diesel engine”, Fuel, Vol 262 [14] Jeff Hartman (2011), “Supercharging performance handbook”, Motorbooks [15] Jianbing Gao, at el (2019), “An analysis of energy flow in a turbocharged diesel engine of a heavy truck and potentials of improving fuel economy and reducing exhaust emissions”, Energy Conversion and Management, Vol 184, pp 456 – 465 [16] FU Jian-qin, LIU Jing-ping, XU Zheng-xin, DENG Bang-lin, LIU Qi (2015), “An approach for IC engine coolant energy recovery based on lowtemperature organic Rankine cycle”, Journal of Central South University, Vol.22, Issue 2, pp 727-734 [17] http://bmwblog-rus.com [1] [18] R Saidur, at el (2012), “Technologies to recover exhaust heat from internal combustion engines”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 16, 111 pp 5649 – 5659 [19] Xiaodong Zhang K.T Chau (2011), “An automotive thermoelectric– photovoltaic hybrid energy system using maximum power point tracking”, Energy Conversion and Management, Vol 52, Issue 1, pp 641-647 [20] Stobart R Weerasing R (2006), “Heat recovery and bottoming cycles for SI and CI engines—a perspective”, SAE Paper no 2006-01-0662, Presented at SAE 2006 World Congress & Exhibition, Detroit, MI, USA, Session: Advanced Hybrid Vehicle Powertrains (Part of 5) [21] Anbang Liu, at el (2020), “Enhancing the performance of TEG system coupled with PCMs by regulating the interfacial thermal conduction”, Energy Reports, Vol 6, pp 1942 – 1949 [22] http://www.baoquangngai.vn/channel/2025/202002/nuoc-ngot-cho-tauca-van-la-bai-toan-kho-2989662/ [23] https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C6%B0%E1%BB%9Bc_bi%E1%BB %83n – Thành phần nước biển [24] Charis M and Galanakis Evita Agrafioti (2019), “Sutainable water and wastewater processing”, https://doi.org/10.1016/C2017-0-02118-3 [25] A.M.K El-Ghonemy (2017), “Performance test of a sea water multistage flash distillation plant: case study”, Alex Eng J [26] M.A Darwish and A Alsairafi (2004), “Technical comparison between TVC/MEB and MSF”, Desalination, Vol.170, Issue 3, pp 223-239 [27] Ali Al – Karaghouli, at el (2013), “Energy consumption and water production cost of conventional and renewable-energy-powered desalination processes”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 24, pp 343-356 [28] F.T Najafi (2016), “Environmental impact cost analysis of multi-stage flash, multi-effect distillation, mechanical vapor compression, and reverse osmosis medium-size desalination facilities”, In: 2016 ASEE Annual Conference & Exposition [29] M Al-Shammiri and M Safar (1999), “Multi-effect distillation plants: state of the art”, Desalination, Vol.126, Issue 1, pp 45-59 [30] P.V Sistla, G Venkatesan, P Jalihal and S Kathiroli (2009), “Low temperature thermal desalination plants”, In: Eighth ISOPE Ocean Mining Symposium, International Society of Offshore and Polar Engineers [31] O.K Buros (2000), “The ABCs of Desalting”, International Desalination Association, Topsfield, MA [32] International Atomic Energy Agency (2000), “Introduction of Nuclear Desalination”, A Guide Book [33] F Mandani, H Ettouney and H El-Dessouky (2000), “LiBr H2O absorption heat pump for single-effect evaporation desalination process”, Desalination Vol.128, Issue 2, pp 161-176 [34] E.S Mohamed and G Papadakis (2015), “Advances of renewable energy powered desalination”, In: Handbook of Clean Energy Systems, pp 110 [35] E.H Amer, at el (2009), “Theoretical and experimental investigation of humidification–dehumidification desalination unit”, Desalination, Vol 249, pp 949 – 959 [36] Huifang Kang, at el (2015), “Performance of a 3-stage regenerative 112 desalination system based on humidification-dehumidification process”, Applied Thermal Engineering, Vol.90, pp 182-192 [37] Hassan E.S.Fath and Ahmad Ghazy (2002), “Solar desalination using humidification—dehumidification technology”, Desalination, Vol 142, Issue 2, pp 119 – 133 [38] Võ Kiến Quốc, Lê chí Hiệp (2013), “Một số kết nghiên cứu ban đầu hệ thống khử muối phương pháp phun tách ẩm”, The 3rd International Conference on Sustainable Energy [39] Nguyễn Công Vinh Nguyễn Lê Châu Thành, “Nghiên cứu xây dựng chương trình tính tốn tháp giải nhiệt ứng dụng kỹ thuật lạnh điều hịa khơng khí”, Vol 189 (13), pp 59 – 65 [40] Tzahi Y.Cath, at el (2006), “Forward osmosis: principles, applications, and recent developments”, Journal of Membrane Sicience, Vol 281, Issue 1-2, pp 70-87 [41] D Mehta, at el (2014), “Forward osmosis in India: status and comparison with other desalination technologies”, International Scholarly Research Notices, pp 1-9 [42] Kevin W Lawson and Douglas R Lloyd (1997), “Membrane distillation”, Journal of Membrane Science, Vol 124, Issue 1, Pages 1-25 [43] L.F Greenlee, at el (2009), “Reverse osmosis desalination: water sources, technology, and today’s challenges”, Water Res, Vol 43, Issue 9, pp 2317-2348 [44] Mahmoud Shaban, at el (2020), “Anti-biofouling of 2-acrylamido-2methylpropane sulfonic acid grafted cellulose acetate membranes used for water desalination”, Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, Vol 149, 107857 [45] Xiuju Wang, at el (2019), “Preparation, characterisation, and desalination performance study of cellulose acetate membranes with MIL53(Fe) additive”, Journal of Membrane Science, Vol 590, 117057 [46] E Oztekin and S Altin (2016), “Wastewater treatment by electrodialysis system and fouling problems”, Turkish Online J Sci Technol, Vol.6, Issue [47] MAN Diesel & Turbo (2014), “Waste Heat Recovery System (WHRS) for Reduction of Fuel Consumption, Emission and EEDI”, pp 5510-0136-03 [48] http://www.sasakura.co.jp/e/products/index.html [49] https://maritimehtq.wordpress.com/2012/09/12/he-thong-chungcat-nuoc-ngot-kieu-atlas/ [50] K.S.Maheswari, K.Kalidasa Murugavel, G.Esakkimuthu (2015), “Thermal desalination using diesel engine exhaust waste heat an experimental analysis”, Desalination, Vol.358, pp 94-100 [51] Kandil, H.A., Hussein, A.W (2020), “Seawater Desalination Using Waste Heat Recovery on Passenger Ship”, Port-Said Engineering Research Journal, Faculty of Engineering - Port Said University, Volume 24, No 1, pp 82-101 [52] Lê Viết Lượng, Nguyễn Ngọc Hải, Phan Văn Đức, Phạm Lê Dần (2010),“Nồi tận dụng nhiệt khí xả động Diesel tàu thủy kiểu Moduyn”, Tạp chí khoa học cơng nghệ hàng hải, số 21 ... làm mát khí thải động diesel tàu thủy để chưng cất nước từ nước biển Ý nghĩa thực tiễn: - Kết luận án áp dụng vào sản xuất thiết bị chưng cất nước từ nước biển sử dụng lượng nhiệt nước làm mát khí. .. tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động diesel để chưng cất nước từ nước biển Đã áp dụng thành cơng quy trình để tính tốn thiết kế 01 mơ hình hệ thống tận dụng nhiệt nước làm mát khí thải động. .. dụng lượng nhiệt khí thải để sinh cơng có ích, cịn nghiên cứu tận dụng nhiệt nước làm mát chưa có cơng trình nghiên cứu kết hợp tận dụng lượng nhiệt khí thải nước làm mát động diesel tàu thủy (Waste
Ngày đăng: 05/03/2021, 05:35
Xem thêm:
