Xem mẫu
- Chương 1
Nhiên liệu xăng
Văn Đình Sơn Thọ
Viện Kỹ thuật Hóa học
Đại học Bách Khoa Hà Nội
tho.vandinhson@hust.edu.vn
097.360.4372
1
School of Chemical Engineering - HUST
- NỘI DUNG
1.1 Các yêu cầu cơ bản về nhiên liệu xăng
1.2 QCVN về nhiên liệu xăng và phát thải động cơ
1.3 Sản xuất xăng và phương pháp phân tích đánh
giá chất lượng sản phẩm
1.4 Xăng có oxy
1.5 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng
1.6 Động cơ xăng và hàm lượng cặn hình thành
1.7 Tồn chứa và vận chuyển nhiên liệu xăng
2
School of Chemical Engineering - HUST
- 1.1 Các yêu cầu cơ bản về nhiên liệu xăng
a. Độ bay hơi
➢ Áp suất hơi bão hòa
➢ Đường cong chưng cất
➢ Cân bằng lỏng hơi
➢ Nút hơi
➢ Khả năng vận hành động cơ ( driveability index)
b. Trị số chống kích nổ
c. Trị số octan
d. Công suất của động cơ
3
School of Chemical Engineering - HUST
- 1.1 Các yêu cầu cơ bản về nhiên liệu xăng
• Động cơ khởi động khi nguội, làm nóng nhanh, vận hành êm
ái trong mọi điều kiện thời tiết
• Động cơ cung cấp công suất tối ưu mà không gây ra hiện
tượng kích nổ
• Động cơ phải sử dụng nhiên liệu có hiệu quả và tạo ra ô
nhiễm thấp
• Nhiên liệu không tạo ra cặn khi sử dụng và không ăn mòn hệ
thống tồn chứa và cung cấp nhiên liệu
4
School of Chemical Engineering - HUST
- a. Độ bay hơi nhiên liệu xăng ( Volatilities)
• Tại sao hóa hơi lại quan trọng ?
• Nhiên liệu lỏng và rắn không tự bắt cháy được mà phải ở thể
hơi mới dễ bắt cháy.
• Trong xylanh của động cơ, hơi xăng phải được đưa vào trước
khi bốc cháy, sinh công
• Mùa đông và mùa hè độ bay hơi của nhiên liệu xăng sẽ khác
nhau nên phải điều chỉnh khả năng hóa hơi của nhiên liệu
xăng thông qua điều khiển công nghệ sản xuất xăng.
• Để đánh giá độ bay hơi thì cần các thông số : áp suất hơi bão
hòa, đường cong chưng cất, tỷ lệ lỏng hơi, chỉ số vận hành
trên đường ( driverability)
5
School of Chemical Engineering - HUST
- a1.Áp suất hơi bão hòa
✓ Áp suất hơi bão hòa là thông số
quan trọng : Khởi động nguội và
làm nóng.
✓ Khi VP rất thấp : Không khởi động
được máy
✓ Khi VP thấp : Khởi động nguội (
quay tay)
✓ Với hệ thống bơm xăng tự động
thì có thể khởi động nguội khi AP
thấp
✓ VP cao : Dễ khởi động, tuy nhiên
dễ tạo nút hơi
✓ VP : 7 -15 psi
✓ VP phụ thuộc vào thời tiết
6
School of Chemical Engineering - HUST
- a2. Đường cong chưng cất
• Xăng có nhiều
thành phần
hydrocacbon
nên nhiệt độ sôi
các thành phần
khác nhau
7
School of Chemical Engineering - HUST
- a2. Đường cong chưng cất
• Tại các nhiệt độ sôi khác nhau sẽ đặc trưng cho các điều kiện
làm việc khác nhau của động cơ
• Giai đoạn nhiệt độ thấp ảnh hướng đến: khởi động nguội,
khởi động nóng, tạo nút hơi trên hệ thống cấp nhiên liệu
• Giai đoạn giữa ảnh hướng đến : Vận hành ổn định, tiêu hao
nhiên liệu ổn định, công suất ổn định và đáp ứng khả năng
tăng tốc
• Giai đoạn cuối ảnh hướng đến : tiêu hao nhiêu liệu, tạo cặn,
phát thải VOC khi cháy
8
School of Chemical Engineering - HUST
- a2. Đường cong chưng cất
9
School of Chemical Engineering - HUST
- a3. Tỷ lệ lỏng hơi của nhiên liệu
• Xu hướng tạo nút hơi ảnh hưởng do nhiệt độ của đoạn cuối
đường cong chưng cất và áp suất hơi
• So sánh khi nhiệt độ đạt được giá trị V/L = 20, thông thường
từ 35-60oC
• Giá trị này cao thì càng ít tạo nút hơi
• Đối với động cơ có bơm xăng thì thông số này sẽ thay đổi
• Đặc biệt quan trọng khi pha trộn các nhiên liệu khác vào xăng
10
School of Chemical Engineering - HUST
- a4. Trị số tạo nút hơi ( Vapor lock index – VLI)
11
School of Chemical Engineering - HUST
- a5. Trị số tạo nút hơi ( Vapor lock index – VLI)
Tính toán dự trên
• Áp suất hơi bão hòa(kPa)
• Đường cong chưng cất ( tại 70oC)
Thông thường VLI từ : 800 – 1250
Giá trị càng thấp thì ít tạo nút hơi trên hệ thống cung cấp nhiên liệu
12
School of Chemical Engineering - HUST
- a6. Khả năng vận hành
• Đường cong chưng cất cho ta biết khả năng bay hơi của nhiên
liệu, khả năng khởi đông nóng, khởi động nguội, khả năng tạo
nút hơi và khả năng cháy đồng đều của nhiên liệu
• Khả năng vận hành ( driverability index) đánh giá dựa trên
T10, T50 và T90 của nhiên liệu
13
School of Chemical Engineering - HUST
- • Mỹ : DI 375oC-610oC
• Châu Á DI : 460 – 580
• Giá trị DI thấp thì dễ khởi động
- • Khối các nước có nhiệt độ mùa đông lạnh (Nga, Canada, Châu âu,
Hàn quốc) quy định áp suất hơi bão hòa, max từ 90-107 kpa.
• Các nước trong khu vực, lân cận Việt Nam (Trung quốc, Philipines,
New Zealand) quy định RVP, max từ 80 – 88kpa. Đặc biệt đối với
Trung quốc, sử dụng xăng Metanol (M5 và M15) mùa hè cho phép
RVP 82-86 kPa. New Zealand cho phép mùa hè, mùa thu thì RVP,
max từ 77-92 kpa.
• Đối với Việt Nam: Theo TCVN 5690:1998; 6776:2000 quy định áp
suất hơi, max 80 kpa.
• Khi pha Ethanol với Xăng khoáng với tỷ lệ dưới 10% sẽ làm tăng áp
suất hơi bão hòa của Xăng sinh học.
• RVP của NLSH sau phối trộn sẽ tăng dần đến khi đạt cực đại tại tỷ
lệ pha trộn từ 5 – 7% Ethanol và sau đó giảm dần về RVP của
Ethanol tinh khiết khi tăng tỷ lệ pha đến 100%. Theo tài liệu đã công
bố trên thế giới thì mức tăng RVP tối đa khoảng 1 psi (xấp xỷ 7
kPa).
- Bài tập
17
School of Chemical Engineering - HUST
- a7. Hình thành tuyết trong hệ thống phun nhiên liệu
18
School of Chemical Engineering - HUST
- Độ hóa hơi phần giữa :
• Quan trọng khi phun nhiên liệu và vùng
cháy
• Phụ thuộc vào tỷ lệ không khí/nhiên liệu
• Xăng bay hơi thu nhiệt nên tạo nhiệt độ
thấp hơn ở chế hòa khí nên nếu hàm ẩm
không khí cao, nhiệt độ môi trường thấp sẽ
tạo ra hiện tượng đóng bang tại chế hòa khí
Độ hóa hơi phần cuối :
• Nằm trong khoảng 180- 215oC
• Cháy khó hơn và dễ tạo cặn
19
School of Chemical Engineering - HUST
- b. Trị số chống kích nổ
20
School of Chemical Engineering - HUST
nguon tai.lieu . vn
