Slide development of urban service sectors in vientiane capital city

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNGTHIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DÙNG BIOGAS TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL MÁY KÉO K2600 Sinh viên thực hiện : ĐÀO VĂN THANH – 07C4A P

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DÙNG BIOGAS

TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL MÁY KÉO K2600

Sinh viên thực hiện : ĐÀO VĂN THANH – 07C4A

PHAN VĂN TIÊN - 10C4LT

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG Giáo viên duyệt : ThS NGUYỄN QUANG TRUNG

Đà Nẵng 6 - 2012

NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 TỔNG QUAN.

2 KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM MÁY KÉO K2600.

3 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN MÁY KÉO K2600.

4 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN KHÍ

1.TỔNG QUAN.

MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI:

Mục đích:

 Thiết kế được hệ thống nhiên liệu dùng biogas-diesel trên động cơ diesel máy kéo K2600.

 Đánh giá được tính hiệu quả kinh tế và khả năng vận hành khi dùng biogas-diesel.

1 TỔNG QUAN

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU HIỆN NAY:

 Theo Cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ- EIA ước tính năm 2006:

+ Nguồn nhiên liệu nguyên thủy gồm dầu mỏ, khí thiên nhiên chiếm 86% nhiên liệu nguyên thủy thế giới.

+ Các nguồn nhiên liệu không hóa thạch gồm thủy điện 6,3%; năng lượng hạt nhân 6%; năng lượng địa nhiệt,năng lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu

gỗ, tái chế chất thải chiếm 0,9%

+Tiêu thụ năng lượng trên thế giới mỗi năm tăng khoảng 2,3%.

 Vây, việc chuyển sang sử dụng nguồn nhiên liệu không truyền thống đã trở thành chiến lược trong chính sách phát triển của nhiều quốc gia, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường.

1.TỔNG QUAN.

SƠ LƯỢC VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI:a) Năng lượng Mặt Trời.

b) Năng lượng gió

c) Nhiêu liệu khí dầu mỏ hóa

lỏng

d) Năng lượng thủy điện

e) Năng lượng địa nhiệt

f) Năng lượng hạt nhân

Ngoài ra, còn có nhiên liệu

biodiesel, nhiên liệu

ethanol…

1.TỔNG QUAN

Tính chất của biogas

GIỚI THIỆU VỀ BIOGAS:

Biogas là kết quả phân hủy các chất hữu

cơ trong môi trường thiếu không khí là

hỗn hợp của nhiều chất khí: CH4 (40÷80),

CO2 (20÷50), còn lại là N2, H2S, H2… Các

chất hữu cơ như: cây cối, rơm rạ, xác sinh

vật, các chất thải từ quá trình chế biến thực

phẩm, các chất thải từ quá trình chăn

nuôi…

1.TỔNG QUAN.

Sơ đồ các ứng dụng của biogas

GIỚI THIỆU VỀ MÁY KÉO K2600:

2.KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM MÁY KÉO K2600

Máy kéo K2600 là sản

phẩm của công ty

TNHH MTV Động cơ

và máy nông nghiệp

miền Nam Máy kéo

2.KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM MÁY KÉO K2600

CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY KÉO K2600:

2.KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM MÁY KÉO K2600

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ EV2600-NB TRÊN MÁY KÉO K2600:

Mặt cắt động cơ EV2600-NB Bảng đặc tính kỹ thuật của động cơ EV2600-NB

TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ KHI SỬ DỤNG DIESEL:

3.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ EV2600-NB

Nội dung tính toán:

Chọn các thông số cho động cơ

Tính toán các thông số của các quá trình

3.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ EV2600-NB

TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ KHI SỬ DỤNG BIOGAS-DIESEL:

 Các giả thiết:

• Biogas là nhiên liệu chính quyết định công suất của động cơ

• Diesel là nhiên liệu để đốt mồi với lượng phun cố định

 Khí biogas có thành phần thể tích như sau:

Nội dung tính toán:

-chọn các thông số cho động cơ

-Tính toán các thông số

3.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ EV2600-NB

Đồ thị công

Bảng so sánh

3.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ EV2600-NB

TT Thông số Thứ nguyên Động cơ sử dụng

diesel Động cơ sử dụng biogas-diesel

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

Sơ đồ quá trình sản xuất, lọc và nén khí vào bình chứa

4.KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN

KHÍ BIOGAS

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIOGAS:

4.KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN

phân vào bể phân hủy Ở bể phân hủy

xảy ra quá trình lên men tạo khí sinh

học.

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

QUÁ TRÌNH LỌC BIOGAS:

 Phương pháp tách H2S và CO2:

- Sử dụng phoi sắt là sản phẩm phế thải trong gia công tiện sắt để tách H2S

- Việc tách CO2 ra khỏi biogas được thực hiện dựa vào tính chất hấp thụ khí

cacbonic của nước Tức là cho khí tiếp xúc ngược chiều với nước trong đó khí đi từ dưới lên còn nước chảy từ trên xuống

4.KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN KHÍ

BIOGAS

 Mục đích của việc lọc biogas:

- Khí H2S có trong khí biogas sẽ gây ăn mòn chi tiết của động cơ

- Khí CO2 có trong biogas sẽ hấp thụ nhiệt của quá trình cháy của động cơ do đó làm giảm hiệu suất của động cơ

Vì vậy cần phải tách H2S và CO2 ra khỏi hỗn hợp

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

Phoi sắt trước và sau khi bị oxi hóa

4.KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN KHÍ

BIOGAS

Lối vào của biogaz

Lối ra của biogas

Lối vào của nước

Lối ra của nước

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

4 Thiết bị hấp thụ CO2.

5 Bình điều áp

6,7 Bình chứa nước

8 Bơm nước

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

QUÁ TRÌNH NÉN BIOGAS:

4.KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT, LỌC VÀ NÉN

KHÍ BIOGAS

CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH NÉN KHÍ

Máy nén CNG XF-3 kiểu piston với 4 cấp

nén, áp suất nén cực đại là 250 bar

Bình chứa khí có dung tích 30lít, bình nặng 33 kg và chịu

áp suất nén lên đến 200 bar

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

SƠ ĐỒ CHUNG BIOGAS TỪ BÌNH NÉN KHÍ ĐẾN MÁY KÉO.

5 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS NÉN TRÊN

MÁY KÉO K2600.

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

của nhiên liệu biogas trong

bình chứa trước khi nạp vào

động cơ

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

5 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS NÉN TRÊN

MÁY KÉO K2600.

2 Van tiết lưu

Van tiết lưu có tác dụng

điều chỉnh lượng biogas

cung cấp cho động cơ

theo các chế độ làm việc

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

5 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS NÉN TRÊN

 Phương án thiết kế bộ hòa trộn:

- Loại cùng chiều: có kết cấu phức tạp,

khó bố trí lắp đặt, cản trở với đối với

dòng khí biogas nhỏ nên lưu lượng lớn,

do đó thích hợp cho loại động cơ yêu

cầu lượng cung cấp lớn

- Loại trực giao: có kết cấu đơn giản, dễ

chế tạo nhưng không được sự hòa trộn

tốt

Chọn phương án thiết kế bộ hòa trộn loại

trực giao do đơn giản trong việc lắp đặt

và sửa chữa

a) Loại trực giao b) Loại cùng chiều

CÁ CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

5 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS NÉN TRÊN

hh Không khí

l b

Kết cấu bộ hòa trộn

3 Van tiết lưu.

BỐ TRÍ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS TRÊN MÁY KÉO K2600:

4 Đường ống biogas cao áp.

5 Bộ giảm áp.

6 Van khóa đầu bình.

7 Bình chứa khí biogas nén.

5 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BIOGAS NÉN

TRÊN MÁY KÉO K2600.

Điều chỉnh lượng biogas cấp cho động cơ thông qua van tiết lưu Dưới lực tác dụng của người lái vào bàn đạp, van tiết lưu sẽ mở ra cung cấp lượng biogas phù hợp với từng chế độ làm việc của máy kéo.

CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH LƯỢNG BIOGAS

6 THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HOẠT

ĐỘNG CỦA MÁY KÉO.

- Việc chạy thử nghiệm máy kéo sau khi cải tạo nhằm đánh giá khả năng vận hành cũng như các tính năng kinh tế- kỹ thuật.

- Việc thử nghiệm chỉ thực hiện ở địa hình bằng phẳng.

- Đo lượng tiêu hao nhiên liệu trong một khoảng thời gian.

- Kiểm tra khả năng vận hành của máy kéo, do điều kiện còn hạn chế nên chỉ kiểm tra máy kéo ở chế

độ không tải.

- Đánh giá khả năng vận hành: trong quá trình thử nghiệp chúng em thấy máy kéo chạy ổn định ở chế

độ không tải Do điều kiện thử nghiệm còn hạn chế nên không thể cho máy kéo chạy trên đường dốc và chạy ở chế độ có tải, tải nặng.

- Mức tiêu hao nhiên liệu đo được trong 10 phút:ở chế độ không tải khi chạy diesel tiêu hao hết 85ml diesel còn khi chạy lưỡng nhiên liệu sử dụng hết 14,6ml và 55lit khí biogastiết kiêm đáng kể lượng dầu diesel.

7 KẾT LUẬN

- Đề tài này đã thiết kế và lắp đặt thành công hệ thống nhiên liệu dùng biogas trên động cơ diesel máy kéo K2600 So với động cơ khi dùng diesel thì công suất khi dùng lưỡng nhiên liệu giảm không quá nhiều ( khoảng 20%) và không ảnh hưởng đến khả năng vận hành của máy kéo.

- Đề tài cũng góp phần vào việc tận dụng nguồn nhiên liệu tái sinh, bảo vệ môi trường Tuy nhiên, đề tài vẫn còn mặc hạn chế là chưa đo đạt được các thông số trong quá trình vận hành, tính kinh tế của đề tài chỉ trên cơ sở lý thuyết.