2 BIOGAS NGUỒN NHIÍN LIỆU TÂI SINH
8.2.1 Công suất động cơ
8.2.1.1 Cơ sở lý thuyết.
Để đo công suất của động cơ ta có thể để cho động cơ kĩo mây phât điện, từ việc đo công suất của mây phât ta xâc định được công suất của động cơ.
Công suất mây phât tính theo công thức: P = U.I [W]
Trong đó: P – Công suất mây phât [W] U – Điện âp ra của mây phât [V] I – Cường độ dòng điện tiíu thụ [A]
Vậy, chỉ cần đo hai thông số U vă I ta xâc định được được công suất mây phât.
8.2.1.2 Sơ đồ lắp đặt.
Để đo được công suất của mây phât ta phải gđy tải cho mây phât, sau đó đo câc thông số U vă I. Theo tính toân nhiệt động cơ ta có công suất của động cơ nằm văo khoảng 15 [kW] vì vậy ta dùng mây phât 3 pha có công suất phât cực đại lă 15 [kW].
1 2 3 4
Hình 8.1 Sơ đồ lắp đặt động cơ vă mây phât điện
1-Động cơ; 2-Khớp nối; 3-Mây phât điện; 4-Phụ tải 8.2.1.3 Thiết kế hệ thống tải cho mây phât.
Để gđy tải cho mây phât ta dùng hệ thống điện bao gồm câc bóng đỉn halogen. Vì dùng mây phât 3 pha nín ta sẽ lăm 3 giăn bóng đỉn giống nhau. Sơ đồ nối đỉn ở mỗi giăn như sau:
K K K K K K Ð Ð Ð Ð Ð Ð Ð Ð Ð Ð 1
Hình 8.2 Sơ đồ mạch điện giăn đỉn gđy tải cho mây phât
K-Khóa điện Đ-Bóng đỉn 1000W 1-Câc đầu nối.
Nguyín tắc gđy tải lă phải gđy tải từ từ, không được gđy tải một câch đột ngột vì như thế sẽ ảnh hưởng xấu tới động cơ. Ở đđy ta thay đổi tải bằng câch đóng (mở) khóa K.
Nối 3 giăn như trín với mây phât theo kiểu mắc hình sao, mỗi giăn sẽ ứng với mỗi pha của mây phât. Khi thay đổi tải cho mây phât cần chú ý thay đổi đều ở 3 giăn.
8.2.1.4 Thiết bị đo.
- Đồng hồ vạn năng: Dùng đo điện âp U (V).
Thiết bị năy có thể đo được câc thông số như điện âp, cường độ dòng điện vă điện trở với câc thang đo khâc nhau, tùy theo từng trường hợp mă ta chọn thang đo cho phù hợp. Ở đđy ta cần đo điện âp nín sẽ chuyển thang đo về vị trí để đo điện âp. Ta nối hai đầu đo với đầu nối dđy (Hình 8.2) sẽ đọc được giâ trị của điện âp ra.
- Ampe kế: Dùng đo cường độ dòng điện I (A).
8.2.2 Đo tiíu hao nhiín liệu Ve[m3/h] Biogas Biogas Biogas Biogas 2 1 3 I II
Hình 8.3 Sơ đồ lắp đặt thiết bị đo lưu lượng
1-Buồng ổn âp 2-Lỗ gắn đầu đo 3-Thiết bị đo lưu lượng I-Biogas từ thiết bị xử lý II-Biogas đến động cơ
Ta sẽ dùng thiết bị đo lưu lượng loại có hiển thị số để xâc định lượng biogas tiíu thụ ở câc chế độ tải khâc nhau.
8.3 Xđy dựng câc đường đặc tính
8.3.1 Cơ sở lý thuyết
Người ta dùng đường đặc tính để đânh giâ câc chỉ tiíu kỹ thuật của động cơ, hoạt động trong câc điều kiện khâc nhau. Đặc tính của động cơ lă câc hăm số thể hiện sự thay đổi của câc chỉ tiíu công tâc chính theo chỉ tiíu công tâc khâc hoặc theo nhđn tố năo đó có ảnh hưởng trực tiếp tới chu trình công tâc.
Câc đặc tính được sử dụng nhiều trong động cơ gồm có: - Đặc tính tốc độ (có đặc tính ngoăi vă đặc tính bộ phận) - Đặc tính tải
- Đặc tính tổng hợp
Câc động cơ dẫn động mây phât điện, mây nĩn, bơm nước … phải đâp ứng đòi hỏi của câc mây công tâc lă khi thay đổi tải của mây công tâc, tốc độ động cơ chỉ được thay đổi trong một phạm vi rất hẹp. Vì vậy chất lượng hoạt động của câc động cơ ấy được đânh giâ theo đặc tính không thay đổi tốc độ động cơ. Đặc tính ấy được gọi lă đặc tính tải. Ở đđy ta chỉ đi xđy dựng đặc tính tải của động cơ.
Trín đồ thị của đặc tính tải, hoănh độ đặt một trong câc thông số thể hiện tải của động cơ (ta chọn vị trí cần điều khiển bướm ga lăm thông số thể hiện tải), còn tung độ lă chỉ tiíu công tâc của động cơ. Người ta có thể dùng công suất Ne, mômen có ích Me, hoặc âp suất có ích trung bình pe lăm thông số đặc trưng cho tải.
Ne[kw] % ga ge Ne ge[m3/kw.h] 20 0 40 60 80 100 Hình 8.4 Đặc tính tải 8.3.2 Câc bước thực hiện đo.
- Bước 1: Chuẩn bị động cơ.
- Bước 2: Kết nối thiết bị đo với động cơ: Kẹp đầu đo tốc độ văo dđy bugi, gắn đầu đo khí xả văo đường thải động cơ, gắn đầu đo nhiệt độ dầu bôi trơn văo động cơ.
- Bước 3: Bật công tắc cho nguồn điện phụ tải - Bước 4: Xâc định tốc độ lăm việc của động cơ
- Bước 5: Đóng từng khóa K1 cho hai bóng đỉn sâng (phụ tải) - Bước 6: Tăng ga để đảm bảo n=const
- Bước 7: Đo điện âp, cường độ dòng điện vă khí xả.
Tiếp tục thực hiện lại câc bước từ 6 đến 8 cho tới khi câc bóng đỉn đều được bật sâng. Từ câc số liệu ghi lại được ta có thế có một đường đặc tính tải của động cơ.
8.4 Kết quả đo.
Vì câc lý do khâch quan nín chưa thể tiến hănh thực nghiệm được.
9 MÂY CĂY K2600 DÙNG ĐỘNG CƠ ZH1115 SỬ DỤNG 100% BIOGAS NĨN. 9.1 Giới thiệu mây căy K2600.
Mây căy K2600 lă sản phẩm của Công ty động cơ vă mây nông nghiệp miền Nam (Vikyno-Vinappro) đóng tại khu công nghiệp Biín Hòa 1, Đồng Nai. Mây căy K2600 có hình dâng nhỏ gọn, mạnh mẽ. Đđy lă loại mây tốt nhất để căy, kĩo rờ moóc có thể sử dụng thích hợp cho cả loại đất khô cằn, cả trín đất sình lầy. Mây căy K2600
sử dụng động cơ EV2600-NB, đđy lă loại động cơ diesel một xy lanh. Bảng 9.1 Đặc tính kỹ thuật mây căy K2600.
Kiểu K2600
Trọng lượng (không động cơ) [kg] 1188
Chiều dăi [mm] 2970 Chiều rộng [mm] 1240 Chiều cao [mm] 1400 Vận tốc số tới 8 số lùi 2 xới đất 4
Chiều rộng hai bânh trước [mm] 950 Chiều rộng hai bânh sau [mm] 1100
Động cơ Diesel
Kiểu EV2600-NB
Loại 4 thì, 1 xylanh, nằm ngang
Công suất định mức [HP] 20/2200
Công suất tối đa [HP] 25/2200
Hệ thống lăm mât Kĩt nước
Trọng lượng [Kg] 192 kg 2970 14 00 12 40
Hình 9.1 Mây căy K2600
9.2 So sânh động cơ EV2600-NB bằng động cơ ZH1115 dùng 100% biogas nĩn.
Bảng 9.2 Thông số kỹ thuật động cơ EV2600-NB vă động cơ ZH1115 đê cải tạo dùng 100% biogas.
Tín động cơ ZH1115 EV2600-NB
Nhiín liệu sử dụng Biogas Diesel
Công suất cực đại của động cơ Ne = 20,44 [HP] Ne = 25 [HP]
Số vòng quay: n = 2200 [vòng/phút] n = 2200 [vòng/phút]
Số xilanh, số kỳ i = 1, τ = 4 i = 1, τ = 4
Lăm mât Kiểu bốc hơi nước Bằng nước
Khởi động Động cơ điện một chiều Động cơ điện một chiều
Khối lượng 185 [kg] 192[kg] Kích thước Chiều dăi L 900 [mm] 943 [mm] Chiều rộng W 440 [mm] 453 [mm] Chiều cao H 760 [mm] 667 [mm]
Động cơ EV2600-NB lắp trín mây căy k2600 vă động cơ ZH1115 có những thông số kỹ thuật tương đồng nhau. Do đó ta có thể dùng động cơ ZH1115 để thay thế cho động cơ EV2600-NB để lắp trín mây căy K2600.
9.3 Bố trí lắp đặt hệ thông nhiín liệu biogas nĩn cho động cơ ZH1115 lắp trín mây căy K2600.
Lắp đặt câc bộ phận của hệ thống nhiín liệu biogas nĩn cho động cơ lín mây căy K2600 theo sơ đồ như hình sau. Vì thường xuyín phải sử dụng ở những nơi có địa hình phức tạp ( gồ ghề, bùn lầy…) để đảm bảo an toăn ta không nín bố trí câc bộ phận của hệ thống ở phần dưới của mây căy.
Hình 9.2 Sơ đồ lắp đặt hệ thống nhiín liệu biogas nĩn lín mây căy K2600.
1-Ắc quy 4-Van giảm âp 7-Khóa điện
2-Lọc gió 5-Động cơ ZH1115 8-Van điện từ
3-Ống dẫn khí thấp âp 6-Ống dẫn cao âp 9-Bình khí biogas nĩn
Khi thay thế động cơ ZH1115 văo vị trí cũ của động cơ EV2600-NB cần chú ý đến sự khâc nhau giữa hệ thống lăm mât của hai động cơ năy. Trong khi động cơ EV2600-NB sử dụng phương phâp lăm mât bằng nước thì động cơ ZH1115 lại sử dụng phương phâp lăm mât bằng hơi nước. Do đó để có thể thoât được hơi nước ra ngoăi trời thì cần thiết phải khoĩt một lỗ trín phần nắp đậy của mây căy, ngay chỗ thoât hơi nước ở bình chứa nước của động cơ.
10 Kết luận.
Đề tăi năy đê thiết kế, chế tạo vă lắp đặt thănh công hệ thống cung cấp nhiín liệu biogas cho động cơ ZH1115. Loại động cơ năy có thể sử dụng rất rộng rêi để phục vụ nhu cầu của người sử dụng. Nhất lă trong câc trang trại chăn nuôi ở nông thôn, có thể dùng để chạy mây phât điện, mây bơm nước…So với động cơ nguyín thủy thì công suất của của động cơ đê cải tạo không giảm quâ nhiều (giảm khoảng 15%), trong khi đó lại sử dụng biogas, lă nguồn nhiín liệu tâi sinh có rất nhiều ở câc trại chăn nuôi. Điều đó giúp người sử dụng tiết kiệm được chi phí sản xuất. Chi phí để lắp đặt, cải tạo động cơ không quâ cao, do đó rất có khả thi về việc cải tạo hang loạt để mang văo sử dụng. Tuy
nhiín vẫn còn những khó khăn trong việc nĩn khí biogas để có thể dùng trín câc phương tiện khâc.
Việc thực hiện sự chuyển đổi năy cũng góp phần văo việc tận dụng nguồn nhiín liệu tâi sinh, bảo vệ môi trường.
TĂI LIỆU THAM KHẢO
[1] NGUYỄN TẤT TIẾN.
Nguyín lý động cơ đốt trong – NXB Giâo dục, 2000.
[2] HỒ TẤN CHUẨN – NGUYỄN ĐỨC PHÚ – TRẦN VĂN TẾ - NGUYỄN TẤT TIẾN.
Kết cấu vă tính toân động cơ đốt trong (tập III) – NXB Đại học vă Trung học
chuyín nghiệp.
[3] TRẦN THANH HẢI TÙNG
Giâo trình kết cấu vă tính toân động cơ đốt trong.
Quâ trình chây trong động cơ đốt trong – NXB Khoa học vă kỹ thuật Hă Nội,
2002.
[5] VĂN THỊ BÔNG – NGUYỄN THANH BÌNH – PHẠM XUĐN MAI
Tính toân nhiệt vă động lực học động cơ đốt trong – NXB Đại học Quốc gia TP
Hồ Chí Minh – 2002.
[6] BÙI VĂN GA - VĂN THỊ BÔNG - PHẠM XUĐN MAI - TRẦN VĂN NAM- TRẦN THANH HẢI TÙNG.
Ô Tô Vă Ô Nhiễm Môi Trường - NXB Giâo dục-1999.
[7] ĐỖ VĂN ĐĂI - NGUYỄN TRỌNG KHUÔNG - TRẦN QUANG THẢO - VÕ THỊ NGỌC TƯƠI - TRẦN XOA.
Cơ Sở Câc Quâ Trình Vă Thiết Bị Công Nghệ Hoâ Học-Tập 2 - NXB Giâo