Luận án Nghiên cứu phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm

1. Tính cấp thiết của luận án

Dầu lẫn vào trong nước tại một số nguồn, ví dụ như: Dầu tràn do sự cố

tàu biển, dàn khoan, dầu lẫn trong nước dằn tàu, dầu rò rỉ lẫn vào nước la

canh của tàu thủy, dầu rò rỉ từ các cơ sở sản xuất chảy vào nước thải, vv

Loại dầu có thể là dầu thô, các sản phẩm dầu mỏ tinh chế (như xăng hoặc

nhiên liệu diesel), dầu nhờn hoặc dầu trộn lẫn trong chất thải, vv Trong các

nguồn dầu lẫn vào trong nước thì nguồn dầu tràn có số lượng là lớn nhất nên

cần tìm giải pháp xử lý.

Sự cố tràn dầu thường xảy ra ngoài khơi, nên mức độ ảnh hưởng rất lớn,

trong phạm vi rộng, ảnh hưởng tới nhiều lĩnh vực khác nhau như kinh tế, du

lịch, thủy hải sản, vận tải quốc tế, sức khỏe nhân dân, . Việc lan truyền dầu

trong nước biển phụ thuộc các yếu tố như thời tiết (nhiệt độ, cấp gió, hướng

gió), sóng biển, thủy triều, cùng các yếu tố vật chất trong nước biển. Một khi

xảy ra sự cố, thì khả năng khoanh vùng, xử lý sự cố gặp nhiều khó khăn do

môi trường làm việc trên biển thường khắc nghiệt. Ngăn ngừa và khắc phục

sự cố tràn dầu là công việc hết sức cần thiết, nhưng phức tạp và khó khăn, đòi

hỏi sự tổ chức, phối hợp mau lẹ và việc áp dụng các kỹ thuật phù hợp. Công

việc ban đầu là tiến hành triển khai các công cụ kỹ thuật cao hoặc đơn giản

như sử dụng phao ngăn dầu chuyên dùng hoặc dùng tre nứa kết thành phao để

ngăn, quây dầu tràn tập trung lại một khu vực, sau đó nhanh chóng thu gom

bằng mọi cách, từ bơm hút cho đến vớt thủ công và cất giữ vào nơi an toàn.

Hiện nay có một số phương pháp tách dầu lẫn vào trong nước như: Xử lý

dầu nhờ chất phân tán, xử lý dầu nhờ từ tính, sử dụng vật liệu hấp thụ dầu, sử

dụng vải lọc, sử dụng phương pháp lắng đọng tự nhiên, sử dụng máy phân ly

dầu nước, hoặc sử dụng phương pháp ly tâm. So sánh các phương pháp tách2

dầu lẫn vào trong nước thì phương pháp ly tâm là thích hợp cho xử lý với số

lượng lớn như dầu tràn. Thiết bị tách dầu trong hỗn hợp dầu nước sử dụng

phương pháp ly tâm đã được một số công trình nghiên cứu, tuy nhiên số liệu

công bố trên phương diện đại chúng còn hạn chế và thiết bị chưa thích hợp

với xử lý cho dầu tràn và điều kiện khai thác ngoài khơi. Xuất phát từ những

lý do trên, nghiên cứu sinh đã lựa chọn luận án: “Nghiên cứu phát triển thiết

bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm”.

Từ các thiết bị tách dầu ra khỏi hỗn hợp dầu nước bằng phương pháp ly

tâm đã có trên thị trường hoặc đang nghiên cứu, luận án phát triển một mẫu

mới thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm dạng ống quay.

Sau đó tính toán, mô phỏng số và thử nghiệm để tìm ra thông số hợp lý cho

thiết bị nhằm góp phần từng bước phát triển sản phẩm do Việt Nam thiết kế,

chế tạo phục vụ nhu cầu trong nước

pdf 164 trang chauphong 16/08/2022 560
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm

Luận án Nghiên cứu phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 
HỌ VÀ TÊN NGHIÊN CỨU SINH 
NGUYỄN VIỆT ĐỨC 
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TIẾN SĨ: 
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TÁCH DẦU RA 
KHỎI NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP LY TÂM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HẢI PHÒNG - 2021 
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 
HỌ VÀ TÊN NGHIÊN CỨU SINH 
NGUYỄN VIỆT ĐỨC 
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TIẾN SĨ: 
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TÁCH DẦU RA 
KHỎI NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP LY TÂM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC; MÃ SÓ: 9520116. 
CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC, BẢO TRÌ TÀU THỦY 
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Hồng Phúc 
 2. PGS.TS Trần Hồng Hà 
HẢI PHÒNG - 2021 
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi tôi là Nguyễn Việt Đức, tác giả của luận án tiến sĩ “Nghiên cứu phát 
triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm”. Bằng danh 
dự của mình, tôi xin cam đoan đây là công tình nghiên cứu của riêng tôi, 
không có phần nội dung nào được sao chép một cách bất hợp pháp từ công 
trình nghiên cứu của tác giả khác. 
Kết quả nghiên cứu, nguồn số liệu trích dẫn, tài liệu tham khảo nêu trong 
luận án hoàn toàn chính xác và trung thực. 
Hải Phòng, ngày 04 tháng 07 năm 2021 
 Tác giả 
Nguyễn Việt Đức 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin chân thành cảm ơn cơ sở đào tạo đã cho phép tôi thực hiện luận 
án này. 
Trong quá trình làm luận án, tôi đã nhận được rất nhiều ý kiến góp ý về 
chuyên môn cũng như sự ủng hộ về các công tác tổ chức của tập thể cán bộ 
hướng dẫn, của các nhà khoa học, của các bạn đồng nghiệp. Tôi xin được gửi 
tới họ lời cám ơn sâu sắc. 
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy hướng dẫn của tôi, đã hướng dẫn tôi 
hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn 
thành luận án. 
Nhân đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng 
nghiệp đã ủng hộ, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận án này. 
 Tác giả 
Nguyễn Việt Đức 
 iii 
MỤC LỤC 
 Trang 
Lời cam đoan i 
Lời cám ơn ii 
Mục lục iii 
Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu vii 
Danh mục các bảng xi 
Danh mục các hình xiii 
MỞ ĐẦU 1 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6 
1.1. Một số nguồn gây ra lẫn dầu vào trong nước 6 
1.1.1. Ô nhiễm biển do khai thác tàu chở dầu 6 
1.1.2. Ô nhiễm biển từ các chất thải dàn khoan dầu, khí trên 
biển 7 
1.1.3. Ô nhiễm biển do bơm xả nước dằn tàu ra biển 7 
1.1.4. Dầu lẫn vào trong nước tại các cơ sở sản xuất trên bờ 7 
1.2. Một số giải pháp tách dầu ra khỏi hỗn hợp dầu nước 8 
1.2.1. Xử lý dầu nhờ chất phân tán 8 
1.2.2. Xử lý dầu bằng phương pháp từ tính 9 
1.2.3. Xử lý dầu bằng vật liệu hấp phụ dầu 10 
1.2.4. Xử lý dầu bằng vải lọc 11 
1.2.5. Xử lý dầu bằng phương pháp lắng đọng tự nhiên 13 
1.2.6. Xử lý dầu bằng phương pháp ly tâm 16 
1.2.7. So sánh các giải pháp tách dầu ra khỏi hỗn hợp dầu nước 17 
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài 20 
1.3.1. Nghiên cứu thiết bị tách dầu nước ly tâm hình nón 20 
 iv 
1.3.2. Nghiên cứu thiết bị tách dầu nước sử dụng ống tạo xoáy 20 
1.3.3. Nghiên cứu thiết bị tách dầu nước sử dụng cánh tạo xoáy 
đặt cố định 22 
1.3.4. Nghiên cứu thiết bị tách dầu nước sử dụng cánh tạo xoáy 
chuyển động quay 30 
1.4. Hướng nghiên cứu của luận án 34 
1.5. Kết luận chương 1 38 
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU 39 
2.1. Mô hình nghiên cứu thiết bị tách dầu 39 
2.2. Cơ sở xác định các kích thước thủy lực cơ bản của thiết bị 
tách dầu 41 
2.2.1. Xác định đường kính ống quay 41 
2.2.2. Xác định chiều dài ống quay 42 
2.2.3. Xác định số vòng quay của ống quay 43 
2.2.4. Xác định số vòng quay đặc trưng 43 
2.2.5. Xác định tỷ số đường kính bầu 44 
2.2.6. Xác định số vòng quay cho phép của ống quay 46 
2.2.7. Xác định số cánh 46 
2.2.8. Xác định bước cánh 47 
2.2.9. Xác định chiều dài cánh 47 
2.2.10. Góc đặt cánh 47 
2.2.11. Ống thu dầu bẩn 48 
2.2.12. Xác định biên dạng cánh 48 
2.2.13. Xác định biên dạng bầu 49 
2.2.14. Xây dựng chương trình tính toán một số thông số thủy 
lực cơ bản 54 
2.3. Cơ sở lý thuyết tính toán mô phỏng số 57 
 v 
2.3.1. Một số phương pháp tính toán mô phỏng số 57 
2.3.2. Cơ sở toán học của kỹ thuật mô phỏng số 59 
2.3.3. Mô phỏng số quá trình tách dầu trong ống quay ly tâm 64 
2.4. Kết luận chương 2 67 
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ 
ẢNH HƯỞNG CỦA VÒNG QUAY, ĐƯỜNG KÍNH BẦU, SỐ 
CÁNH, GÓC ĐẶT CÁNH ĐẾN QUÁ TRÌNH TÁCH DẦU 
BẰNG MÔ PHỎNG SỐ 68 
3.1. Kết quả tính toán kích thước ống quay, biên dạng bầu và 
cánh 68 
3.1.1. Thông số cho trước 68 
3.1.2. Kết quả tính toán thông số thủy lực và lựa chọn thiết bị 68 
3.2. Tính toán, kết quả và đánh giá ảnh hưởng của vòng quay, 
đường kính bầu, số cánh, góc đặt cánh và tỷ lệ dầu nước tại đầu 
vào thiết bị đến quá trình tách dầu bằng mô phỏng số 73 
3.2.1. Mục đích tính toán mô phỏng số 73 
3.2.2. Tiêu chí đánh giá thiết bị tách dầu bằng mô phỏng số 73 
3.2.3. Tạo biên dạng ống quay, bầu và cánh 75 
3.2.4. Mô phỏng quá trình tách dầu nước bằng phần mềm 
Fluent - Ansys 76 
3.2.5. Kết quả tính toán mô phỏng số ảnh hưởng của vòng 
quay, đường kính bầu, số cánh, góc đặt cánh và tỷ lệ dầu nước tại 
đầu vào thiết bị đến quá trình tách dầu 78 
3.2.6. Đánh giá kết quả tính toán mô phỏng số ảnh hưởng của 
vòng quay, đường kính bầu, số cánh, góc đặt cánh và tỷ lệ dầu 
nước tại đầu vào thiết bị đến quá trình tách dầu 86 
3.3. Kết luận chương 3 86 
 vi 
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 
KẾT QUẢ 88 
4.1. Giới thiệu hệ thống thiết bị thử nghiệm 88 
 4.1.1. Sơ đồ lắp đặt thiết bị thử nghiệm 88 
4.1.2. Thiết bị tham gia thử nghiệm 88 
4.2. Mục tiêu và phạm vi thử nghiệm 94 
4.2.1. Mục tiêu thử nghiệm 94 
4.2.2. Phạm vi thử nghiệm 94 
4.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm 95 
4.4. Xây dựng quy trình thử nghiệm 95 
4.5. Tổng hợp kết quả thử nghiệm 96 
4.6. Đánh giá thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly 
tâm 97 
4.6.1. So sánh kết quả tính toán mô phỏng và kết quả thử 
nghiệm 97 
4.6.2. Đánh giá thiết bị tách dầu 98 
4.7. Xây dựng quy trình tháo lắp thiết bị tách dầu 98 
4.8. Kết luận chương 4 98 
KẾT LUẬN 100 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 103 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 
PHỤ LỤC 1. TẠO BIÊN DẠNG CÁNH 
PHỤ LỤC 2. MIỀN KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN, CHIA LƯỚI 
VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN 
PHỤ LỤC 3. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM 
ANSYS FLUENT 
 vii 
PHỤ LỤC 4. BẢN VẼ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 
PHỤ LỤC 5. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHẾ TẠO VÀ LẮP GHÉP 
 vii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 
Chữ viết tắt Giải thích 
CFD 
Computational Fluid Dynamics: Tính toán động lực học chất 
lưu động 
DWT Deadweight tonnage - Trọng tải toàn phần 
IMO 
International Maritime Organization - Tổ chức Hàng hải quốc 
tế 
NACA 
The National Advisory Committee for Aeronautics 
(Ủy ban tư vấn Quốc gia Hàng không Hoa Kỳ) 
Ký hiệu 
a0÷a4 Các hệ số được xác định bằng thực nghiệm 
A Hệ số dự trữ 
b1 và b2 Hệ số xác định bằng thử nghiệm 
c Chiều dài dây cung, mm 
C 
Số vòng quay làm việc đặc trưng; Hệ số xác định bằng thử 
nghiệm 
cv Nhiệt dung riêng đẳng tích, kJ/kg độ 
cp nhiệt dung riêng đẳng áp, kJ/kg độ 
dd, d1 Đường kính giọt dầu, m; µm 
d Đường kính ống thu dầu bẩn; Đường kính dòng dầu tách ra, m 
d Tỷ số đường kính bầu 
D Đường kính cánh, m 
Db Đường kính bầu, m 
Dô Đường kính ống quay, m 
e Năng lượng tổng trên một đơn vị thể tích; kJ/m3 
 viii 
Chữ viết tắt Giải thích 
Fô Diện tích tiết diện ống quay, m2 
H Cột áp, mH2O 
hp Mã lực 
k Suất dẫn phân tử 
kH Hệ số cột áp 
kQ Hệ số lưu lượng 
L 
Khoảng cách từ dòng dầu có đường kính d ra tới mép ngoài 
ống quay, m 
Lô Chiều dài ống, m 
LDV 
Máy đo tốc độ Doppler laser hai thành phần, theo thời gian và 
không gian 
(L/T)tb Độ mau của lưới profin ở tiết diện trung bình 
n Số vòng quay làm việc, vòng/phút 
ns Số vòng quay đặc trưng 
n Số vòng quay cho phép, vòng/phút 
n
 Véc tơ pháp tuyến 
O.D Out diameter - Đường kính ngoài ống, m 
p Áp suất, Pa 
P1÷ P4 Đa thức bậc ba Hermite 
ppm Per part million, phần triệu 
Q Sản lượng của thiết bị, m3/s 
Q1÷Q6 Đa thức bậc 5 Hermite 
ReD Tri số Reynolds 
rd 
Bán kính xuyên tâm quay của giọt dầu (khoảng cách từ trục 
quay đến vị trí giọt dầu), mm 
 ix 
Chữ viết tắt Giải thích 
Rin Bán kính bầu tại đầu vào, m 
Rtb Bán kính ở tiết diện trung bình, m 
s Hoành độ của một điểm trên đường nhân, mm 
s1(s) 
Hoành độ của điểm thuộc đường biên ở phía dưới đường nhân, 
mm 
s(s) Độ dày của cánh trên đường nhân, mm 
su(s) 
Hoành độ của điểm thuộc đường biên ở phía trên đường nhân, 
mm 
Sw Góc xoắn, độ 
t Bước cánh, m 
T Khoảng thời gian, s; Nhiệt độ, oC 
td Nhiệt độ của dầu, oC 
t
 Véc tơ tiếp tuyến 
ui Vận tốc, m/s 
V0 Vận tốc chảy dọc ống, m/s 
vg Vận tốc lắng đọng của hạt tạp chất trong trường trọng lực, m/s 
vr Vận tốc giọt dầu chuyển động đi vào trục quay, m/s 
vt Vận tốc tiếp tuyến, m/s 
vz Vận tốc chảy dọc ống, m/s 
x Trục x 
y Trục theo phương đứng 
y1(s) Tung độ của điểm thuộc đường biên bên dưới đường nhân, mm 
y(s) Tung độ của một điểm trên đường nhân, mm 
yu(s) 
Tung độ của điểm thuộc đường biên ở phía trên đường nhân, 
mm 
 x 
Chữ viết tắt Giải thích 
Z Trục dọc ống quay; Số cánh 
α 
Phần trăm dầu trong nước tại lối vào thiết bị, ppm; hệ số 
khuếch tán nhiệt. 
β Góc đặt cánh, độ 
δ Bề dày của profil, mm 
max Chiều dày lớn nhất của cánh, mm 
µd Độ nhớt động lực của dầu, Pa.s 
w
 Độ nhớt động lực của nước, Pa.s 
ξn, ξt Tọa độ không thứ nguyên 
ρd khối lượng riêng của dầu, kg/m3 
ρn khối lượng riêng của nước, kg/m3 
τ Thời gian giọt dầu chảy từ thành ống vào trong lõi, giây 
ψ(s) Góc nghiêng của đường nhân so với đường dây cung 
Δhh Độ giảm động áp lực, Pa.s 
Δm Hệ số xác định bằng thực nghiệm 
ΔV Độ chênh lệch tốc độ, m/s 
Δzn Khoảng cách từ đầu bầu đến cánh, m 
Δzt Khoảng cách từ cánh tới mũi bầu, m 
 Chênh lệch về khối lượng riêng giữa dầu và nước, kg/m3 
 Toán tử Hamington 
t
Q


 Lượng nhiệt phát sinh trên một thể tích 
xi 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Số bảng Tên bảng Trang 
1.1 So sánh các giải pháp tách dầu 18 
1.2 
Phương pháp và phạm vi nghiên cứu về một số 
kiểu tạo xoáy 
22 
1.3 Một số thông số đầu vào cho thử nghiệm 27 
1.4 Thông số của nước 29 
1.5 Thông số của dầu thử nghiệm 29 
1.6 
Thông số một số thiết bị tách dầu dạng cánh 
chuyển động quay 
32 
2.1 Số lượng cánh phụ thuộc vòng quay đặc trưng 46 
3.1 Kích thước ống thép đen và thép mạ kẽm 69 
3.2 Quy cách ống inox đúc 69 
3.3 Kích thước vòng bi 70 
3.4 Kích thước bộ làm kín trục quay kiểu cơ khí 71 
3.5 Hệ số thực nghiệm 71 
3.6 
Các thông số đầu vào cho trường hợp tính toán ban 
đầu 
76 
3.7 Kết quả tính toán cho trường hợp ban đầu 78 
3.8 Thông số đầu vào cho các trường hợp nghiên cứu 79 
3.9 Thay đổi vòng quay của ống quay 80 
3.10 Thay đổi số cánh trên bầu 82 
3.11 Thay đổi góc đặt cánh 83 
3.12 Thay đổi đường kính bầu 85 
3.13 Thay đổi nồng độ dầu 85 
xii 
Số bảng Tên bảng Trang  ... e, Z. Olujic, and P.J. Jansens 
(2004). A design tool for optimising axial liquid-liquid hydrocyclones. 
Minerals Engineering, 17(5):721-731. 
[40]. Saidi, M., Maddahian, R., Farhanieh, B., (2013). Numerical 
investigation of cone angle effect on the flow field and separation 
efficiency of deoiling hydrocyclones. Heat Mass Trans. 49, 247-260. 
[41]. Svarovsky, L., Thew, M.T., (1992). Hydrocyclones: Analysis and 
Applications. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands. 
[42]. S. Murphy, R. Delfos, M.J.B.M. Pourquie, Z. Olujic, P.J. Jansens, and 
F.T.M. Nieuwstadt (2007). Prediction of strongly swirling flow within 
an axial hydrocyclone using two commercial CFD codes. Chemical 
engineering science, 62:1619-1635. 
[43]. Thew, M.T., (2000). Cyclones for oil/water separation. In: Wilson, I.D. 
(Ed.), Encylopedia of Separation Science. Academic Press, 4, 1480-
1490. 
[44]. Young, G.A.B., Wakley, W.D., Taggart, D.L., Andrews, S.L., Worrell, 
J.R., (1994). Oil-water separation using hydrocyclones: an 
experimental search for optimum dimensions. J. Petrol. Sci. Eng. 11, 
37-50. 
[45]. .J. Stepanoff, ph.D (1948). Centrifugal and axial flow pumps. 
Pump Manufactuers, Pump facility Handbook, 1982. 
[46]. Desheng ZHANG*, Dazhi PAN, Weidong SHI, Suqing WU, and Peipei 
SHAO (2013). Study on Tip Leakage Vortex in an Axial Flow Pump 
based on modified shear stress tranport k-ω turbulence model. Research 
109 
Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu 
University, Zhenjiang, China. 
[47]. А. К. Михайлов, В. В. Малюшенко. Лопастные Насосы. Теория, 
Расчет и Конструирование. Москва “Машиностроение” 1977. 
[48]. Под обшей редакцией В. А. Зимницкого и В. А. Умова (1986). 
Лопастные Насосы. Справочник. Ленинград “Машиностроение”. 
Ленинградское Отделение. 
Website: 
[49]. A system designed for service on open wates (4/2010). www.evtn.com. 
[50]. API_oil water separator. https://en.wikipedia.org. 
[51]. Bảng tiêu chuẩn mặt bích.  
[52]. Bảng tiêu chuẩn ống thép không gỉ. 
[53]. Bảng tra kích thước vòng bi. https://www.bangtaibinhminh.com. 
[54]. Bánh răng thẳng 01.  
[55]. Bluetear.  
[56]. Bơm hút dầu tràn trên mặt nước. www.toancaugroup.com.vn. 
[57]. Bin Xu, Xi Shen, Desheng Zhang, and Weibin Zhang (2019). 
Experimental and Numerical Investigation on the Tip Leakage Vortex 
Cavitation in an Axial Flow Pump with Diff erent Tip Clearances. 
www.mdpi.com/journal/processes. 
[58]. Case Study Voraxial® Oil Spill Recovery System A System Designed 
for Service on Open Waters.  
[59]. Catalog của vòng bi, gối đỡ.  
[60]. Chapter 3.pdf.  
[61]. Chặn thảm họa dầu tràn bằng nam châm.  
18/9/2012, 09:05. 
110 
[62]. Chinabase-elastomer-bellow-mechanical-seal. 
[63]. Conical and ogive nose shaped projectiles. 
https://shodhganga.inflibnet.ac.in. 
[64]. Cút hàn 90 độ inox.  
[65]. Dầu tràn và biện pháp khắc phục.  
[66]. Dây cu roa. www.nguonmay.com. 
[67]. Dung sai điển hình dung sai lắp ghép ổ lăn.  
[68]. Dung sai lắp ghép cách chọn và ký hiệu theo quy ước. 
[69]. Động cơ điện Việt Nam-HungGaRi.  
[70]. Finalists announced for Wendy Schmidt Oil Cleanup X CHALLENGE. 
June 2, 2011. www.gizmag.com. 
[71]. Gary A. Crowell Sr (1996). The-descriptive-geometry-of-nose-cone, 
https://dokumen.tips. 
[72]. Gulf BP Trials with the Voraxial submersible oil/water Separator-
Video.  
[73]. Hermite polynomial (chart) Calculator. https://keisan.casio.com. 
[74]. PGS. TS Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy. Nhà xuất bản Đại học 
Quốc gia TP Hồ Chí Minh. www.thietkemay.com. 
[75]. LJShi, FPTang, CLiu, RSXieand WP Zhang (2016). Optimal design of 
multi-conditions for axial flow pump. 28th IAHR symposium on 
Hydraulic Machinery and Systems (IAHR2016). 
https://iopscience.iop.org. 
[76]. Máy ly tâm phân ly.  
[77]. Mechanical-pump-shaft-seal.  
111 
[78]. Đỗ Thành Công (2011). Nghiên cứu tính toán mô phỏng và khảo sát 
thiết kế vi bơm hướng trục. Luận văn Thạc sĩ khoa học kỹ thuật, 
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. https://text.123doc.org. 
[79]. Nguyễn Quang Đoàn. Máy bơm và trạm bơm.  
[80]. Nguyên nhân hỏng hóc thường gặp của phớt kín cơ khí. 
[81]. Những công việc trong quy trình bảo dưỡng hệ thống máy bơm. 
https://tranggiadung.com. 
[82]. Ống công nghiệp Inox 304. https://thepbaotin.com. 
[83]. Ống inox. www.thepbaotin.com. 
[84]. Ống thép công nghiệp.  
[85]. Ống thép cỡ lớn.  
[86]. Phao quây dầu tự phồng. www.toancaugroup.com.vn 
[87]. Phớt làm kín - nguyên nhân hỏng hóc thường gặp. 
[88]. Products and Applications.  
[89]. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia “Quy phạm về ngăn ngừa ô nhiễm do 
phương tiện thủy nội địa” (QCVN 17:2011/BGTVT), 
[90]. Schaeffler Group Industrial. www.fag.com. 
[91]. Tài liệu hướng dẫn Fluent - Ansys.  
[92]. Tài liệu về các ngôn ngữ lập trình. https://text.123doc.net. 
[93]. Tính chất vật lý của một số kim loại phổ biến. 
[94]. Tính toán mô phỏng phân tích với Ansys. 
 https://technicalvnplus.com. 
[95]. Tìm hiểu máy đo gió dạng dây nóng. 
112 
 https://sieuthidienmaychinhhang.com 
[96]. Tràn dầu và ảnh hưởng tới môi trường. https://s3-ap-southeast-
1.amazonaws.com. 
[97]. Đinh Bá Trụ - Hoàng Văn Lợi (2007). Hướng dẫn sử dụng Ansys, phần 
1 và phần 2.  
[98]. Túi chứa dầu di động trên mặt nước,  
[99]. Vải lọc chất lỏng - Lọc dầu.  
[100]. Vải lọc dầu SOS-1.  
[101]. Van,  
[102]. Vòng bi,  
[103]. Vòng bi 6022.  
[104]. Vortex separation for oil spill recovery systems (2015). American 
process equipment corporation, Florida. 
 PHỤ LỤC 1. 
TẠO BIÊN DẠNG CÁNH 
Hình PL1.1. Tạo sketch 2D biên dạng cánh trên mặt front plane 
Hình PL1.2. Sử dụng lệnh Wrap trải biên dạng cánh lên bề mặt bầu cánh 
1.PL1 
Hình PL1.3. Wrap biên dạng cánh lên mặt tròn xoay 
Hình PL1.4. Sử dụng Trim surface, chọn trim tool là sketch 3D 
2.PL1 
Hình PL1.5. Lệnh tạo Boundary, tạo biên dạng cánh 3D 
Hình PL1.6. Copy biên dạng cánh, lệnh CirPattern copy xoay quanh trục 
Axis1, tạo 9 cánh 
3.PL1 
 Hình PL1.7. Bầu và cánh 
4.PL1 
PHỤ LỤC 2. 
MIỀN KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN, CHIA LƯỚI VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN 
2.1. Miền không gian tính toán và chia lưới 
Hình PL2.1. Mô hình ống quay 
Hình PL2.2. Miền không gian tính toán và chia lưới của bầu và cánh 
Hình PL2.3. Chia lưới trong miền không gian tính toán và thiết bị, kiểu lưới 
không cấu trúc 
1.PL2 
2.2. Thiết lập các điều kiện biên và mô hình tính toán 
Thiết lập các điều kiện và mô hình tính toán được trình bày trên hình 
PL2.4, và màn hình tính toán trên hình PL2.5. 
Hình PL2.4. Thiết lập các điều kiện biên và mô hình tính toán 
2.PL2 
Hình PL2.5. Thiết lập điều kiện biên và thực hiện tính toán 
3.PL2 
 PHỤ LỤC 3. 
CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM ANSYS FLUENT 
(Các hình trong phụ lục 3 là phân bố dầu, nước ở thời điểm 2,5 giây) 
3.1. Kết quả mô phỏng bài toán 1 (Thay đổi số vòng quay của ống quay, với 
9 cánh, góc đặt cánh 13 độ, đường kính bầu 80 mm, hàm lượng dầu trong hỗn 
hợp dầu nước là 600 ppm) 
1) Bài toán 1, vòng quay 5.000 vg/ph 
72 mm
Hình PL3.1. Kết quả mô phỏng bài toán 1 với 5.000 vg/ph 
2) Bài toán 1, vòng quay 5.500 vg/ph 
33.3 mm
Hình PL3.2. Kết quả mô phỏng bài toán 1 với 5.500 vg/ph 
1.PL3 
3) Bài toán 1, vòng quay 6.000 vg/ph 
27.9 mm
Hình PL3.3. Kết quả mô phỏng bài toán 1 với 6.000 vg/ph 
3.2. Kết quả mô phỏng bài toán 2 (Thay đổi số cánh, với vòng quay 6.000 
vòng/phút, góc đặt cánh 13 độ, đường kính bầu 80 mm, hàm lượng dầu trong 
hỗn hợp dầu nước là 600 ppm) 
1) Bài toán 2, số cánh 7 
Hình PL3.4. Kết quả mô phỏng bài toán 2 với 7 cánh 
2.PL3 
2) Bài toán 2, số cánh 8 
Hình PL3.5. Kết quả mô phỏng bài toán 2 với 8 cánh 
3) Bài toán 2, số cánh 9 
27.9 mm
Hình PL3.6. Kết quả mô phỏng bài toán 2 với 9 cánh 
4) Bài toán 2, số cánh 10 
Hình PL3.7. Kết quả mô phỏng bài toán 2 với 10 cánh 
3.PL3 
3.3. Kết quả mô phỏng bài toán 3 (Thay đổi góc đặt cánh, với vòng quay 
6.000 vòng/phút, 9 cánh, đường kính bầu 80 mm, hàm lượng dầu trong hỗn 
hợp dầu nước là 600 ppm) 
1) Bài toán 3, góc đặt cánh 11 độ 
Hình PL3.8. Kết quả mô phỏng bài toán 3 với góc đặt cánh 11 độ 
2) Bài toán 3, góc đặt cánh 13 độ 
27.9 mm
Hình PL3.9. Kết quả mô phỏng bài toán 3 với góc đặt cánh 13 độ 
4.PL3 
3) Bài toán 3, góc đặt cánh 15 độ 
Hình PL3.10. Kết quả mô phỏng bài toán 3 với góc đặt cánh 15 độ 
4) Bài toán 3, góc đặt cánh 17 độ 
Hình PL3.11. Kết quả mô phỏng bài toán 3 với góc đặt cánh 17 độ 
5) Bài toán 3, góc đặt cánh 19 độ 
Hình PL3.12. Kết quả mô phỏng bài toán 3 với góc đặt cánh 19 độ 
5.PL3 
3.4. Kết quả bài toán 4 (Thay đổi đường kính bầu với 9 cánh, góc đặt cánh 
13 độ, hàm lượng dầu trong hỗn hợp dầu nước là 600 ppm) 
3.4.1. Bài toán 4, vòng quay 6.000 vòng/phút 
1) Đường kính bầu 60 mm 
Hình PL3.13. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 6.000 v/ph và 60 mm. 
2) Đường kính bầu 70 mm 
Hình PL3.14. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 6.000 v/ph và 70 mm. 
6.PL3 
3) Đường kính bầu 80 mm 
27.9 mm
Hình PL3.15. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 6.000 v/ph và 80 mm 
3.4.2. Bài toán 4, vòng quay 5.500 vòng/phút 
1) Đường kính bầu 60mm 
Hình PL3.16. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.500 v/ph và 60 mm 
2) Đường kính bầu 70 mm 
Hình PL3.17. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.500 v/ph và 70 mm 
7.PL3 
3) Đường kính bầu 80 mm 
Hình PL3.18. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.500 v/ph và 80 mm 
3.4.3. Bài toán 4, vòng quay 5.000 vòng/phút 
1) Đường kính bầu 60 mm 
Hình PL3.19. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.000 v/ph và 60 mm 
2) Đường kính bầu 70 mm 
Hình PL3.20. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.500 v/ph và 60 mm 
8.PL3 
3) Đường kính bầu 80 mm 
Hình PL3.21. Kết quả mô phỏng bài toán 4 với 5.000 v/ph và 80 mm 
3.5. Kết quả bài toán 5 (Thay đổi hàm lượng dầu trong hỗn hợp dầu nước 
với 9 cánh, góc đặt cánh 13 độ và đường kính bầu 80 mm) 
3.5.1. Bài toán 5, vòng quay 5.000 vòng/phút 
1) Tỷ lệ dầu 300 ppm 
35.9 mm
Hình PL3.22. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 5.000 vg/ph và 300 ppm 
2) Tỷ lệ dầu 600 ppm 
39.9 mm
Hình PL3.23. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 5.000 vg/ph và 600 ppm 
9.PL3 
3.5.2. Bài toán 5, vòng quay 5.500 vòng/phút 
1) Tỷ lệ dầu 300 ppm 
37.3 mm
Hình PL3.24. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 5.500 vg/ph và 300 ppm 
2) Tỷ lệ dầu 600 ppm 
30.7 mm
Hình PL3.25. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 5.500 vg/ph và 600 ppm 
3.5.3. Bài toán 5, vòng quay 6.000 vòng/phút 
1) Tỷ lệ dầu 300 ppm 
36 mm
Hình PL3.26. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 6.000 vg/ph và 300 ppm 
10.PL3 
2) Tỷ lệ dầu 600 ppm 
27.9 mm
Hình PL3.27. Kết quả mô phỏng bài toán 5 với 6.000 vg/ph và 600 ppm 
11.PL3 
1 
PHỤ LỤC 5. 
MỘT SỐ THIẾT BỊ CHẾ TẠO VÀ LẮP GHÉP 
Hình PL5.1. Thiết bị tách dầu dạng ống quay ly tâm 
Hình PL5.2. Bộ làm kín kiểu cơ khí 
1.PL5 
Hình PL5.3. Ống cố định và bích ống 
Hình PL5.4. Lắp ghép bích ống cố định và bích chặn vòng bi 
Hình PL4.5. Bộ phận chứa vòng bi 
2.PL5 
Hình PL5.6. Ống thu dầu bẩn 
Hình PL5.7. Bầu và cánh 
Hình PL5.8. Truyền động dây đai 
3.PL5 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_phat_trien_thiet_bi_tach_dau_ra_khoi_nuoc.pdf
  • pdfThông tin.pdf
  • pdftóm tắt.pdf