Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia Dành cho học sinh THCS THPT Năm học 2015 - 2016 Đơn vị dự thi: trường THPT Ngô Quyền Tên dự án dự thi: Sử dụng phương pháp bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển Lĩnh vực dự thi: Vật lý & Thiên văn Nhóm dự thi: - Nguyễn Đức Trung HS lớp 12A2 THPT Ngô Quyền - Đoàn Tùng Lâm HS lớp 12A2 THPT Ngô Quyền Mục lục 4.1.Nghiên cứu lý thuyết 4.1.1.Các điều kiện tự nhiên tác động tới hoạt động sản xuất muối 4.1.2 Thực trạng sản xuất muối Việt Nam 4.1.3 Tình hình sản xuất muối giới .5 4.1.4 Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến trình bay nước biển 4.1.5 Mối liên hệ nồng độ ( Độ Bô mê)- Tỷ trọng 4.1.6 Thứ tự kết tinh loại muối cô đặc nước biển 4.1.7 Tỉ lệ kết tinh NaCl tỉ trọng khác khác 4.1.8.Từ nghiên cứu lý thuyết ta rút ra: .6 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 5.1 Khái quát 5.2 Thiết bị bay lập thể động nhóm nghiên cứu đề xuất dùng để thực nghiệm dự án .10 5.3.Những vấn đề đặt cần nghiên cứu: 11 5.4 Mục tiêu dự án: .12 6.1.1.Các điều kiện tự nhiên tác động tới hoạt động sản xuất muối .12 6.1.2 Thực trạng sản xuất muối Việt Nam 14 6.1.3 Tình hình sản xuất muối giới 16 6.1.4 Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến trình bay nước biển 17 6.1.5 Mối liên hệ nồng độ Bômê ( Bé)- Tỷ trọng 19 6.1.6 Thứ tự kết tinh loại muối cô đặc nước biển 19 6.1.7 Tỉ lệ kết tinh NaCl tỉ trọng khác khác 20 6.2 Nghiên cứu thực nghiệm .21 6.2.1 Thiết kế thực nghiệm .21 Kết luận: .40 Tài liệu tham khảo .42 Phụ lục 44 9.1 Phụ lục 1: Quá trình thực hiện dự án 44 1/ Chuẩn bị các dụng cụ thực hiện thực nghiệm dự án: 44 2/ Băng tải bằng lưới và hiệu quả 45 3/ Muối kết tinh băng tải và máng 47 4/ Thành quả từ máy kết tinh bằng phương pháp bay LTĐ 48 5/ Lưu các kết quả đo lường bằng ảnh chụp 48 9.2 Phụ lục 2: Nhật Bản và việc kết tinh muối bằng dàn bay lập thể 48 9.3 Phụ lục 3.Sản xuất muối thủ công hiện còn tồn tại ở nhiều nước thế giới 51 1/ Nghề làm muối thủ công Ấn Độ 51 2/ Làm muối thủ công ở Trung Quốc 52 3/ Làm muối thủ công ở Nhật Bản 52 9.4 Phụ lục Một số bảng thống kê quan trọng việc nghiên cứu khoa học về kết tinh của muối biển 53 9.5 Phụ lục Một số viết vai trò muối biển đăng tải mạng 57 Giá trị muối 57 Muối biển – Món quà tạo hoá “Chất sống bắt nguồn từ chất không sống – Những chất không sống hình thành trái đất tập hợp nguyên tố khoáng chất nước biển tác động mặt trời nguyên tố hình thành chất sống tạo hoá sinh ra” – Nguồn gốc sống bắt nguồn từ - Sự sống “mạnh hay yếu” phải có gắn kết hữu chặt chẽ với chất không sống biển – Đó nguyên tố khoáng biển – Chúng ta rời xa nguyên tố sống tàn lụi nhanh chóng – Thử không dùng tới muối ăn - thành phần nguyên tố Natri Clo biển - chắn phải chết sớm… bệnh tật xuất thiếu hay nhiều nguyên tố khoáng khác có nước biển – Bệnh tật tương lai gần chết! Vậy nói ăn muối có hại nói ăn vào thể cũng có hại? Thật sai lầm Chúng ta nhận thức Muối bao loại dinh dưỡng khác ăn mức có hại, chất bổ béo hàng ngày phải sử dụng chất đạm, đường, chất béo ăn sinh bệnh mà thiếu chết nhanh Vậy bình đẳng lựa chọn cách ăn muối, ăn loại muối nào? Ăn đủ? Thực sử dụng chế độ ăn muối (ăn nhạt) sinh bệnh gấp nhiều lần ăn mức ăn bình thường Không ăn măn sống ai muốn ăn ngon Bạn vô tư đi, ăn muối vừa đủ theo sở thích nhu cầu ! Làm để mòn ăn trở nên ngon nhất, thi vị nhất, đậm đà nhất, khoái mà không thêm đủ lượng muối Và nhớ nên chọn loại muối có nguồn gốc từ nước biển giàu vi khoáng 58 Nước ót Nước ót - Nguồn nguyên liệu bị lãng quên (Đăng ngày 06.08.2007, 03:06 pm GMT+7) 61 9.6 Phụ lục Khái toán hiệu kinh tế phương án trang bị Module bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển 62 Chi phí xây dựng sở vật chất cho 01ha (Trang bị 360 Module bay lập thể động trang thiết bị kèm theo) 62 Các khoản thu 62 Các khoản chi khác: 63 Lợi nhuận thu từ 01 Module bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển 63 Triển vọng kinh tế ngành sản xuất muối: .63 9.7 Phụ lục Bảng giá muối hoa Pháp 64 9.8 Phụ lục Các tính toán liên quan đến số tiêu suất thiết bị kết tinh muối phương pháp bay LTĐ 66 9.9 Phụ lục Giới thiệu một số loại máy phát điện gió (tua bin gió) .69 1/ Tua bin gió đã được người sử dụng từ rất lâu rồi (H.19.6; H.2-9.6) 69 2/ Nông dân Việt Nam đã sử dụng sức gió phục vụ sản xuất (H.3-9.6) 70 3/ Hình ảnh nông dân Thái Lan sử dụng sức gió phục vụ sản xuất (H.4-9.6) 70 4/ Khoa học- kỹ thuật hiện đại đề xuất 70 MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC ĐỨNG RUU2 73 Turbin gió trục đứng WEST-020 75 Turbin gió trục đứng WEST-500 76 Cụm máy theo sáng chế mới nhất của Việt Nam…………………….67 a Cụm máy Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga giới thiệu……………70 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu thực dự án “Sử dụng phương pháp bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển” đến nay,chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cô, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Hữu Giăng, với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm để từ đó, chúng em có tảng kiến thức đạt kết tốt Nếu lời hướng dẫn, dạy bảo Tiến sĩ chúng em nghĩ chúng em khó hoàn thiện dự án này Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Để hoàn thành dự án này, chúng em xin cảm ơn cô giáo chủ nhiệm lớp 12A2 Nguyễn Hồng Vân, cô Hiệu trưởng trường THPT Ngô Quyền Cao Tố Nga, thầy Phó Hiệu trưởng Tạ Xuân Hòa thầy cô giáo khác gia đình tận tình chu đáo giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em tiếp cận với công tác nghiên cứu khoa học cách thuận lợi hiệu Và đặc biệt, Bộ Giáo dục Đào tạo phát động tổ chức cho chúng em thi “Khoa học kĩ thật dành cho học sinh trung học” mà theo chúng em hữu ích học sinh chúng em, tiếp xúc, trải nghiệm, sáng tạo nghiên cứu khoa học Từ đó, tạo bước tiền đề để học sinh chúng em thành công sống Mặc dù có nhiều cố gắng để thực dự án cách hoàn chỉnh Song, buổi đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tiễn sản xuất hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên tránh khỏi thiếu sót định mà thân chưa thấy Chúng em mong nhận góp ý quý Thầy Cô để dự án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 20 tháng 11 năm 2015 Tóm tắt nội dung Dự án : Dự án “Sử dụng phương pháp bay lập thể động việc kết tinh muối ” nhằm giải số vấn đề liên quan tới khâu quan trọng việc sản xuất muối , khâu kết tinh , chuyển muối từ dạng dung dịch sang dạng rắn Đây dự án kết hợp lý thuyết thực nghiệm tính thực nghiệm chủ yếu 4.1.Nghiên cứu lý thuyết Lý thuyết sản xuất muối nhiều tác giả trang web đề cập tới, có nhiều giáo trình viết vấn đề Trong dự án vấn đề lý thuyết quan tâm sau: 4.1.1.Các điều kiện tự nhiên tác động tới hoạt động sản xuất muối - Vị trí địa lý - Điều kiện khí hậu-thời tiết - Địa hình - Mùa vụ sản xuất muối: + Vùng Đồng sông Hồng + Vùng Bắc Trung Bộ +Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ + Đồng sông Cửu Long: sản xuất muối theo phương pháp phơi nước phân tán, phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, thời vụ sản xuất muối từ tháng 12 đến tháng năm sau 4.1.2 Thực trạng sản xuất muối Việt Nam Quy mô sản xuất Hiện nước có 21 tỉnh sản xuất muối, trải dài từ Hải Phòng đến Cà Mau Năm 2012 tổng diện tích sản xuất muối toàn quốc có: 14528ha Năng suất Sản lượng Sản lượng muối toàn quốc năm 2012 868.703 Các phương pháp sản xuất Hiện tại Việt Nam có phương pháp sản xuất muối sau: - Phương pháp phơi cát thủ công đồng Sông Hồng - Phương pháp phơi nước Thị trường tiêu thụ muối: -Thị trường nước -Thị trường xuất -Tình hình nhập Hiện nhập nhiều xuất Đời sống diêm dân Dự báo : Theo tầm nhìn đến năm 2030 diện tích sản xuất muối, sản lượng muối 4.1.3 Tình hình sản xuất muối giới - Tiêu thụ muối giới thời gian gần - Phương pháp sản xuất có nhiều phổ biến phương pháp ? Mỹ nước sản xuất xuất muối lớn giới Trung Quốc, sản lượng muối cuả Trung Quốc ? Đến Trung Quốc nước sản xuất muối đứng thứ giới đứng đầu Châu Á Ấn Độ hàng năm sản xuất khoảng 16 triệu muối Châu Âu nhà sản xuất lớn Một số nước bờ biển có ngành Công nghiệp muối phát triển từ khai thác muối mỏ Thụy Sĩ, Bêlôrutxia 4.1.4 Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến trình bay nước biển Sự bay của nước biển chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: - Ảnh hưởng nhiệt độ (T1, T2) Ảnh hưởng diện tích mặt bay (S) Ảnh hưởng Độ ẩm (D) không khí Ảnh hưởng Tốc độ gió (V) Ảnh hưởng Nồng độ dịch thể (x) Ảnh hưởng Áp suất mặt nước (ΔP) Ảnh hưởng Thời gian nắng (T) Ảnh hưởng Độ sâu nước (H) Chi tiết của các nội dung nói được giới thiệu tại mục 6.1.4 4.1.5 Mối liên hệ nồng độ ( Độ Bô mê)- Tỷ trọng 4.1.6 Thứ tự kết tinh loại muối cô đặc nước biển Thứ tự kết tinh loại muối điều kiện nhiệt độ định tùy thuộc vào độ hòa tan chúng Loại muối có độ hòa tan nhỏ kết tinh trước nhất, trình cô đặc, chúng dễ đạt tới điểm bão hòa Khi tỉ trọng tăng cao, loại muối có độ hòa tan lớn kết tinh Kết thí nghiệm thứ tự kết tinh loại muối Yusigio 4.1.7 Tỉ lệ kết tinh NaCl tỉ trọng khác khác 4.1.8.Từ nghiên cứu lý thuyết ta rút ra: - Biển cho ta nhiều tài nguyên riêng muối loại tài nguyên khổng lồ - Trong nước biển , muối NaCl có nhiều loại muối khác, chúng có tác dụng quan trọng với đời sống người - Nghiên cứu sự bay nước biển có điều khiển có ích cần thiết Đây là hiện tượng vật lý tưởng là đơn giản thực sự không đơn giản và rất quan trọng đặc biệt đối với ngành sản xuất muối 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Mục đích nghiên cứu thực nghiệm: khẳng định khả kết tinh muối hiệu thiết bị thiết kế sở phương pháp bay lập thể động Thiết bị về nguyên lý có dạng hình vẽ (H.1-4.2) (Ký hiệu H.1-4.2 Ta hiểu là hình mục 4.2), đó: (H.1-4.2) -Nước chạt (có nồng độ muối cao) đổ vào máng (1) Trong thực tế thí nghiệm, nhóm nghiên cứu (NNC) chọn nước chạt có nồng độ 18 0Bé ( 18 độ Bô mê) ứng với tỷ trọng khoảng 1,14 tương ứng với nước biển ở công đoạn đầu giai đoạn tạo chạt tiêu chuẩn để đưa vào ô kết tinh -Mặt bay (2) có dạng lưới Có thể dùng vải vật liệu thấm nước để làm mặt bay thực nghiệm cho thấy phù hợp dùng lưới ni-lon có mắt 1,0x 1,0; 1,0 x 1,5, Vật liệu ni-lon dính ướt với nước muối Khi nhúng lưới ni-lon vào nước muối vớt lên dính ướt, nước muối đọng lại mặt lưới thành lớp mỏng dễ dàng bay mặt thoáng tức là ở cả hai phía của lớp nước mỏng này Lúc diện tích thực bay không diện tích mặt thoáng nước muối máng (1) mà toàn diện tích lưới (ở cả hai mặt) rulo (3) làm chuyển động từ lên từ xuống Phương pháp triển khai thực nghiệm: - Cho thiết bị hoạt động thực hiện chức kết tinh muối từ nước chạt ở 18 Bé - Theo dõi kết thực nghiệm ( Thể tích nước đã bay hơi, thể tích nước chạt còn lại, lúc bắt đầu có muối kết tinh là lúc nào ứng với thể tích, tỷ trọng rồi lập thành bảng từ số liệu thu phân tích rút kết luận cần thiết Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu dự án 5.1 Khái quát Trong “Dự thảo Báo cáo tổng hợp quy hoạch phát triển ngành muối đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030” nhận định sản xuất muối nước ta có 02 phương pháp : - Phương pháp phơi cát sản xuất thủ công đồng sông Hồng - Phương pháp phơi nước : Phơi nước phân tán Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Đông Nam Bộ đồng sông Cửu Long; phơi nước tập trung (Sản xuất muối công nghiệp) tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận Bình Thuận Trong luận văn nghiên cứu sản xuất muối từ nước biển, thí dụ luận văn Thạc sĩ “ Thiết lập quy trình sản xuất muối ăn từ nước biển cho đồng muối quy mô nhỏ” thuộc trường Đại học khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, tác giả khẳng định: Công nghệ sản xuất muối nước ta chủ yếu theo hai phương pháp phơi cát phơi nước Chưa thấy tác giả đề cập tới phương pháp bay lập thể Ở Nhật Bản, phương pháp bay lập thể thực từ năm 60 kỷ trước (H.1a-5) đầu kỷ 21 ( H.1b-5) ( H.1a-5) Dàn bay lập thể tại Nhật Bản (TK 20) Các thông số của 01 dàn bay lập thể tại Nhật Bản (TK 20) - Kích thước: Diện tích 200 x = 200 m2; cao m - Vật liệu: Tre, nứa, gỗ, mây… dựng 100 nhà tranh (2000 m2) - Giá thành : Tương đương 500 triệu –> tỷ VND - Thời gian sử dụng: 3-5 năm; phải tu sửa hàng năm ( Kinh phí tu sửa 20% kinh phí xây dựng) - Phục vụ cho 1ha: + Số dàn cần cho = 10 dàn; + Kinh phí đầu tư ban đầu 5-10 tỷ VND; + Khấu hao, sửa chữa hàng năm 1-2 tỷ VND ( H.1b-5) Dàn bay lập thể tại Nhật Bản (TK 21) Ngoài dàn bay lập thể, phương pháp sản xuất thủ công áp dụng Nhật Bản (H.2-5) Người Nhật Bản sản xuất muối thủ công Nếu bán muối nguyên liệu giá trị thấp, nhà Nông cần bán sản phẩm đẫ chế biến.Sản phẩm chế biến từ muối có giá trị thấp, cần thiết cho sống muối I ốt Giá bán lẻ 01kg muối I ốt thị trường 5000 đ/kg, giá bán buôn 1600đ/kg = 1.600.000 đ/tấn Khoản thu từ 3825 muối I-ốt: 3825 x 1,6 triệu = 6120 Triệu đồng =6,12 Tỷ đồng Các khoản chi khác: - Nhân công lao động trực tiếp: - 10 nhân công/ha, làm việc 05 tháng mùa vụ sản xuất, lương 06 Triệu đồng/tháng Thành tiền 10x5x6 = 300 Triệu đồng - Quản lý: 50 Triệu/ha - I-ốt hóa muối ăn 100 đ/kg =100.000 đ/tấn, thành tiền 382,5 Triệu đồng - Trả lãi vay ngân hàng 5% ( Vay 05 tháng, tháng 1%), o thành tiền 252,5 Triệu đồng o Cộng khoản chi khác 985 Triệu đồng o Tổng cộng khoản chi 985+925 = 1910 Triệu đồng= 1,91 Tỷ đồng Lợi nhuận thu từ 01 Module bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển - Tổng thu 6,12 Tỷ đồng - Tổng chi 1,91 Tỷ đồng - Lãi = Tổng thu – Tổng chi = 4,21 Tỷ đồng Hiện có 1854 dùng cho việc kết tinh muối, sử dụng diện tích trang bị Module bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển, ta thu lãi: 4,21 Tỷ đồng x 1854 = 7.805,34 = 354,79 Triệu USD Trong số tiền lợi nhuận chưa kể đến khoản thu từ việc sản xuất loại muối đa vi lượng , muối hoa phục vụ cho nhu cầu nội địa xuất Nếu không áp dụng tiến KHKT nay, diêm dân khoảng 200 Triệu đồng cho 01 , thu không đủ bù chi , đời sống cực, ngành sản xuất muối khó khăn tan rã mảng Triển vọng kinh tế ngành sản xuất muối: Như NNC tính toán, sử dụng diện tích lớn với Module bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển ta có khoản thu đáng trân trọng cho kinh tế quốc dân ( Xem bảng kê) Stt Diện tích sử dụng để kết tinh Sản lượng Lợi nhuận với Module bay LTĐ ( Triệu tấn/năm) ( Triệu USD) 1854 7,076 354,79 2620 10 501,37 5240 20 1002,74 63 Xin lưu ý rằng, diện tích 5240 nhỏ so với diện tích thuận lợi cho sản xuất muối có nằm ven biển nhỏ so với diện tích trồng lúa (3,8 triệu , thu tỷ USD), diện tích trồng cafe ( 616.000 ,thu 2,2 Tỷ USD) 9.7 Phụ lục Bảng giá muối hoa Pháp Fleur De Sel de Camargue Are you looking for Fleur De Sel de Camargue? Whether you want to add gourmet sea salt to your kitchen or buy wholesale for your restaurant or specialty store, SaltWorks offers the largest selection of top brands of fleur de sel at the lowest price Fleur De Sel de Camargue is hand raked and harvested in France The name Fleur De Sel comes from the aroma of violets that develops as the salt dries Only the premium, top layer of the salt bed is used Each signature container is sealed with a cork top and signed by the Salt Raker who harvested it Available in a 4.4 oz cork topped container and in a 2.2 lb canister Sold individually or wholesale by the case *See bottom of page for more product information Products Add to Cart Fleur De Sel de Camargue - 4.4 oz Price: $8.99 64 Fleur De Sel de Camargue - 2.2 lbs Price: $34.99 Fleur De Sel de Camargue - 4.4 oz Wholesale (case of 12) Price: $71.99 Items in case: 12 Fleur De Sel de Camargue - 2.2 lbs Wholesale (case of 6) Price: $173.49 Items in case: Translates as "Flower of Salt" and is also known as "Caviar of Salt" The flavor is marvelous in comparison to other salts Unlike processed salts, Fleur De Sel is a natural source of potassium, calcium, magnesium, copper and iodine The taste is a delicate balance of the numerous salts, minerals, and micronutrients, this is truly the finest salt available *Bản dịch: Bạn tìm kiếm muối hoa vùng Camargue? Cho dù bạn muốn thêm muối biển dành cho người sành ăn vào bếp hay mua buôn để dành cho công việc nhà hàng cửa hàng đặc sản, SeaWorks cung cấp cho bạn lựa nhọn tốt thương hiệu hàng đầu với giá thấp Hương vị tuyệt hảo so với loại muối khác Không giống với loại muối qua xử lí, muối hoa nguồn cung cấp tự nhiên chất kali, canxi, 65 magie, đồng, I-ốt Hương vị cân tinh tế nhiều loại muối, khoáng chất vi lượng, loại muối tốt có Có sẵn với hộp đóng nắp khối lượng 4.4 oz hộp kim loại 2.2lb Bán lẻ bán buôn tùy vào yêu cầu Theo bảng báo giá : 4,4oz = 125g muối hoa có giá bán 8,99USD ( Giá bán lẻ) 1kg muối hoa có giá bán 8,99 x8= 71,92USD = 1.582.240 đ Thật đáng kinh ngạc , thật thu muối hoa công phu, có giá trị mặt vi lượng thuốc quý 9.8 Phụ lục Các tính toán liên quan đến số tiêu suất thiết bị kết tinh muối phương pháp bay LTĐ Chúng ta có cảm nhận nước muối đọng băng tải bay nhanh nước muối tồn dạng màng mỏng nước muối bay hai mặt màng Vậy màng nước muối mỏng cỡ ? NNC trả lời câu hỏi thực nghiệm sau: - Chọn mảnh băng tải có độ lớn gần mặt cân tiểu ly, cân đo khối lượng xác đến phần trăm mg (mi li gam) NNC chọn mảnh có kích thước 180x180( mm2)= 32.400 mm2 - Đếm số mắt lưới có mảnh băng , kết : 16002 mắt  01 mắt lưới có diện tích 32400:16002 = 2,025 mm  chiều dài cạnh mắt lưới 1,423 mm ( Coi mắt lưới có dạng hình vuông) - Nước đọng 01 mắt lưới có khối lượng bao nhiêu? + Cân khối lượng mảnh lưới khô + Cân khối lượng mảnh lưới có nước muối dính ướt, Tính khối lượng nước muối đọng 01 mắt lưới : 0,385 mg Khối lượng tích v = = = 0,3370 mm3 (Khối lượng riêng nước muối 180Bé 1,1425 mg/mm3) - Diện tích màng nước muối = (Cạnh 01 mắt lưới- đường kính sợi dây đan tạo mắt lưới)2 = (1,423 - 0,35)2 = (1,073)2 = 1,151 mm2 ( Chiếm 66 57% diện tích 01 mắt lưới; đo đường kính sợi dây đan tạo mắt lưới băng pan me ta đường kính sợi dây đan 0,35 mm)  Bề dày trung bình màng nước 0,2928 mm Chính bề dày mỏng manh tạo khả bay nhanh thiết bị bay lập thể động Chọn thông số để dàn bay lập thể động cho suất kết tinh cực đại Quan sát thực nghiệm, NNC nhận thấy để bắt đầu có muối kết tinh thoát máng điều kiện nước chạt đầu vào 18 Bé lượng chạt bay phải đạt 60% tổng khối lượng chạt , cụ thể với 26 lít chạt đổ vào máng, muối kết tinh bắt đầu xuất có 15,6 lít bay hơi, máng lại 10,4 lít Lúc nồng độ chạt đạt 24-250Bé 67 Để có suất kết tinh cực đại giọt nước chạt vớt lên từ máng theo băng tải chuyển động lên trình vừa chuyển động vừa bay hơi, C (Xem hình bên) giọt nước chuyển thành tinh thể muối Như đoạn CD ta thấy muối bám băng, đoạn CBA có dịch có tinh thể muối Đoạn CD = băng tải tức chiều dài băng tải Đây điều kiện cho suất kết tinh cực đại NNC đạt điều kiện thực tế thực nghiệm, cụ thể thông số có liên quan đến việc cho suất kết tinh cực đại sau : + Ru lô quay 10 vòng phút 57 giây,chu kỳ quay 23,7s, vận tốc góc quay = vận tốc dài v= .R = =0,265 rad/s x 15,5 =4,109 cm/s Như thời gian để giọt nước chạt chuyển động từ A đến C 42,83s = 43s, thời gian để dịch chạt 24- 25 0Bé tiếp tục cho nước bay chuyển thành tinh thể Thời gian làm già tinh thể muối 21,41 s 68 Từ số liệu NNC rút công thức thực nghiệm để tính số vòng quay ru lô 1s (trong thiết bị kết tinh muối từ nước biển phương pháp bay lập thể động) suất kết tinh muối đạt cực đai: Với N= L: chiều dài băng tải R: bán kính rulô N : Số vòng quay ru lô 01s Thí dụ áp dụng với băng tải Module bay LTĐ: - Chiều dài băng tải 9,785 m - Bán kính ru lô 25 cm Khi cần thiết kế cho rulo quay với N = (978,5)/(128,5 x3,14x 25) =0,097 vòng/s =5,82 vòng/phút Vận tốc góc quay  = 2x3,1416x 0,097 =0,609 rad/s Vận tốc dài băng tải v = .R = 0,609 x25 = 15,225 cm/s 9.9 Phụ lục Giới thiệu một số loại máy phát điện gió (tua bin gió) 1/ Tua bin gió đã được người sử dụng từ rất lâu rồi (H.1-9.6; H.2-9.6) (H.1-9.6) (H.2-9.6) 69 2/ Nông dân Việt Nam đã sử dụng sức gió phục vụ sản xuất (H.3-9.6) (H.3-9.6) 3/ Hình ảnh nông dân Thái Lan sử dụng sức gió phục vụ sản xuất (H.4-9.6) Windmill and salt pans, Thai salt farm, Samut Prakan, Thailand (H.4-9.6) 4/ Khoa học- kỹ thuật hiện đại đề xuất NNC xin tư vấn của các chuyên gia về lượng tái tạo và thấy rằng nếu có sử dụng lượng gió sản xuất muối thì việc sử dụng tua bin gió trục đứng là phù hợp nhất NNC đề xuất nên nghiên cứu áp dụng các máy phát điện gió dưới đây: a Cụm máy theo sáng chế mới nhất của Việt Nam: Tua bin gió trục đứng cánh tùy động kiểu Đây loại tua bin gió dựa nguyên lý mới, cho phép đạt hiệu suất cao hơn, giá thành rẻ vận hành đơn giản 70 Để đạt mục đích nêu trên, tua bin theo sáng chế có hai cánh điều khiển cấu tùy động để chuyển động cho quay cánh vuông góc với hướng gió cánh song song với hướng gió để đạt hiệu suất tối ưu Vị trí Vị trí V2 f1 V1 V1 f2 f1 f2 V2 Sơ đồ động học tua bin gió trục đứng theo nguyên lý Loại tua bin gió mà tác giả nghiên cứu loại tua bin có hai cánh vừa quay quanh trục tua bin vừa tự quay theo trục cánh để cho cánh nằm song song với hướng gió thổi cánh lại vuông góc với hướng gió để tận dụng tối đa lượng gió, tạo hiệu suất làm việc cao Trong trình làm việc hai cánh tua bin tự thay đổi vị trí, vị trí làm việc tối ưu hai cánh vuông góc với Trục tâm đảm bảo cho chế độ làm việc tối ưu tua bin Về kết cấu, cánh dạng phẳng có biên dạng cong đối xứng hai phía Như có khác biệt chất so với tua bin gió trục đứng chế tạo giới Nhìn hình vẽ ta nhận thấy tuabin gió kiểu cũ gió thổi hai phía trục tuabin,chỉ có phần phản xạ làm quay tuabin, điều kiện lý tưởng ta có 25% gió phản xạ,nhưng trục quay biến thiên từ đến R nên biến đổi mô men nửa hiệu suất lý tưởng cao 12,5%,nhưng hiệu suất chung tuabin đạt 6-8% mà 71 Hình vẽ bên cạnh tuabin kiểu mới, gió thổi vuông góc với cánh cánh song song, bán kính quay lại không đổi nên hiệu suất lý tưởng đạt tới 50% (trong thực tế đạt 40%) Hơn tác giả nghiên cứu chế tạo 100% sản phẩm nội địa hóa, phù hợp với công nghệ chế tạo Việt Nam, tuabin thiết kế phận ngăn cách máy phát với môi trường để nâng cao tuổi thọ tổ máy,đây điểm điểm mạnh của loại tuabin gió Tuabin gió kiểu cánh tùy động 3kW Tuabin gió kiểu hai cánh tùy động 5kW So sánh tuabin ta chế tạo tuabin mà lắp đặt Trường Sa: Công suất: Tuabin gió lắp đặt Trường Sa loại tuabin gió trục ngang công suất 3kw,tại vận tốc gió 11m/s, nhiên công suất điện thực tế thu khoảng 10%; Tuabin gió ta chế tạo công suất 5kw tốc độ gió 13m/s Vận hành: Tuabin gió Trường Sa chạy với gió từ cấp đến cấp nghĩa 9m/s trở lên; Tuabin gió ta chế tạo bắt đầu phát điện từ gió cấp 72 Lắp đăt,bảo hành, bảo trì:Tuabin gió lắp đặt Trường Sa lắp đặt phức tạp, khó bảo trì,bảo hành; Tuabin gió ta chế tạo lắp đặt đơn giản,bảo hành,bảo trì thuận tiện Suất đầu tư: Để đầu tư cho cột tuabin gió trục ngang 3kw Trường Sa hết khoảngtrên 3tỷ VNĐ; Đầu tư cho tuabin gió 5kw ta chế tạo lắp đặt dưới tỷ VNĐ So với tuabin gió trục đứng 5kW Mỹ, giá thành tuabin ta chế tạo rẻ lại hiệu nhiều lần Với kết cấu tuabin gió ta áp dụng để sản xuất tua bin gió có công suất lớn hàng ngàn kw, với hai cánh dạng cánh buồm, khí gió to hạ bớt cánh buồm xuống, gió nhỏ nâng cao cánh buồm lên Với máy phát hộp số mua dễ dàng thị trường nước quốc tế, phần truyền động hợp tác với Bierrens (Hà Lan), nhiệm vụ chế tạo cánh buồm điều khiển gió to tự hạ bớt xuống gió vừa nâng hết lên, có đầu tư nghiên cứu Việt Nam chế tạo Thời gian hoàn thành : sau 45 ngày tính từ tạm ứng 40% Thanh toán 100 % sau hai bên tổ chức nghiệm thu đạt kết Giá thành sản xuất: Tuabin máy phát 160 triệu VNĐ (trong máy phát 42 triệuVNĐ, tua bin 118 triệu VNĐ) Thiết bị ngoại vi gồm tiết chế nạp ác quy 6,5 triệu VNĐ, ác quy 18 (54 triệu VNĐ),bộ Invertor 15 triệu VNĐ; tủ điện 25 triệu tổng 100,5 triệu b Cụm máy Trung tâm Nhiệt đới Việt –Nga giới thiệu bao gồm: - Tua bin gió trục đứng WEST-020 - Tua bin gió trục đứng WEST-500 - Tubin gió trục đứng RUU3 MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC ĐỨNG RUU2 Công ty chuyên sản xuất thiết bị điện gió trục đứng theo sơ đồ rotor Darie với cánh quạt thẳng đứng Rotor Darie hoạt động theo nguyên lý biến đổi lực gió thành lực kéo cánh quạt bố trí thẳng đứng mặt phẳng khí động lực học thực hệ số sử dụng lượng gió khoảng 0,35 – 0,45 giá trị lý thuyết 0,539 Công ty sản xuất Turbin gió theo yêu cầu khách hàng (công suất tối đa 500 kW) Công ty xin giới thiệu sản 73 phẩm sau: 74 Turbin gió trục đứng WEST-020 Đặc tính kỹ thu ật Công suất định mức Vận tốc gió để nạp điện cho ắc quy Vận tốc gió để đạt công suất định mức Vận tốc gió tối đa tích điện cho ắc quy Vận tốc gió bị bão tối đa Rotor: Kiểu; tốc độ quay 20,0 kW 4,0 m/s 12,0 m/s 20,0 m/s 56 m/s Đường kính vòng quay cánh quạt Chiều dài cánh quạt Diện tích tối thiểu để lắp đặt thiết bị Vật liệu cánh quạt Máy nhân: Kiểu, tỷ số truyền 7,2 m 5,0 m 36,0 m2 Hợp kim nhôm Máy phát: Kiểu Tốc độ quay Điện áp, tần số dòng điện Trục thẳng đứng, cánh quạt đón gió dạng Н (Rotor Darie); 45 - 95 vòng/phút tầng, 16 Đồng bộ, pha 700 - 1500 vòng/phút 220 - 400 V, 30 - 50 Hz Trụ đỡ: Kiểu, chiều cao Giàn, 14 m Điều chỉnh hệ thống an toàn: Điều chỉnh tốc độ quay rotor Phụ tải điện Giới hạn vận tốc quay rotor Thiết bị định hướng gió Phụ tải điện Không cần 75 Khối lượng: Cánh quạt Rotor 50 kg 350 kg Bảo hành: năm Thời gian phục vụ: 20 лет Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động mà không cần có nhân viên bảo dưỡng Hệ thống kiểm tra tự động theo dõi trạng thái kỹ thuật cụm thiết bị hay hệ thống, phát sai lệch thiết bị tự động ngừng hoạt động Chất lượng thiết bị điện gió Công ty sản xuất bảo đảm bởi: - Khối lượng lớn công việc nghiên cứu khoa học thiết kế thực nghiệm lĩnh vực khí động lực học, khí đàn hồi, tượng cộng hưởng ổn định phát điện năng; - Giấy chứng nhận lắp đặt vận hành Viện thủy khí động lực học Trung ương mang tên Giucôpxki (Tp Mátxcơva); - Sử dụng thiết bị điều khiển điện tử chất lượng cao hãng hàng đầu Đức cung cấp; - Thiết kế tự động hóa; - Công nghệ chế tạo đại cụm thiết bị hệ thống Công ty nghiên cứu chế tạo biến thể thiết bị điện gió dùng cho vùng khí hậu khác với nhiệt độ môi trường cao thấp Nhà sản xuất cung cấp thiết bị điện gió, thực công việc xây dựng, lắp đặt bàn giao thiết bị cho Bên đặt hàng, cung cấp tài liệu vận hành, đào tạo chuyên gia kỹ thuật vận hành cho Bên đặt hàng Nhà sản xuất cam kết bảo hành thiết bị năm chịu trách nhiệm khả làm việc thiết bị toàn thời gian vận hành Turbin gió trục đứng WEST-500 Turbin gió trục đứng loại có công suất định mức 500 kW được sử dụng nhà máy phong điện nhằm sản xuất điện cung cấp cho hệ thống điện lưới Công ty doanh nghiệp SNG chuyên thiết kế, chế tạo, xây dựng vận hành thiết bị điện gió trục đứng với công suất khác Tham gia vào thiết kế chế tạo cụm thiết bị riêng rẽ hệ thống cung cấp cho máy phát điện gió có tham gia 20 doanh nghiệp khác lĩnh vực kỹ thuật quốc phòng, hàng không, chế tạo tàu thủy vũ trụ Máy phát điện gió WEST-500 máy phát điện gió trục đứng kiểu rotor Darie dạng H công suất lớn giới loại tương tự 76 77 [...].. .Phương pháp sản xuất thủ công hiện cũng đang tồn tại ở nhiều nước khác trên thế giới như Ấn Độ, Mỹ, Pháp Như vậy Nhật Bản là nước điển hình và tiên phong trong việc đưa phương pháp bay hơi lập thể vào sản xuất muối Tuy nhiên phương pháp bay hơi lập thể của Nhật Bản mới chỉ là bay hơi lập thể tĩnh, tức là nước biển thực hiện bay hơi trên những mặt đứng yên Phương pháp bay hơi lập thể đề xuất trong. .. thiết bị kết tinh muối bằng phương pháp bay hơi lập thể hoặc bay hơi lập thể động 5.2 Thiết bị bay hơi lập thể động do nhóm nghiên cứu đề xuất dùng để thực nghiệm trong dự án (H3-5.2) Thiết bị kết tinh muối theo phương pháp bay hơi LTĐ 10 Trong đó: 1/ Động cơ kèm hộp giảm tốc 2/ Băng tải làm bằng tấm lưới ni-lon 3/ Máng chứa nước chạt 4/ Vách chắn nước muối văng ra ngoài 5/ Dụng cụ... vậy đây là phương pháp bay hơi lập thể động (Bay hơi LTĐ) - NNC triển khai bằng thực nghiệm , chứng minh rằng quả thật thiết bị kết tinh muối bằng phương pháp bay hơi LTĐ cho năng suất cao hơn hẳn phương pháp kết tinh muối thông thường (Phương pháp cho nước biển bay hơi hai chiều -2D) Với phương pháp này năng suất kết tinh muối từ nước chạt rất cao, có thể đạt đến từ 400-1000%... án: - Với kết quả của việc nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, Nhóm nghiên cứu thực hiện dự án (NNC) sẽ đề xuất một thiết bị kết tinh muối bằng cách sử dụng phương pháp bay hơi lập thể (ba chiều-3D) Bay hơi lập thể trong dự án này là sự bay hơi của nước muối biển trong không gian và không gian này lại được trải rộng tức là không gian động chứ không phải không gian tĩnh như ở một số nước đã làm,... diện tích bay hơi 2D Chính điều này dẫn tới kết quả lượng nước bay hơi LTĐ lớn hơn lượng nước bay hơi 2D trong thiết bị thí nghiệm này khoảng 10,83 lần Thực vậy từ bảng 1 ta thấy sau 12 giờ thực nghiệm, lượng nước biển bay hơi theo phương pháp LTĐ lớn gấp gần 11 lần phương pháp 2D và tỉ lệ bay hơi này còn có thể lớn hơn nữa, nguyên do vì nước nằm trên lưới có khả năng bay hơi tốt hơn khi nằm trong khối... đã bay hơi là 01,5 lít 3/ Năng suất kết tinh muối của thiết bị là : 2,08: 2,75 = 0,756 kg/ngày Hiệu quả bay hơi của phương pháp bay hơi LTĐ so với phương pháp bay hơi 2D trong đợt thí nghiệm 3 là 13,5: 1,5= 9,0 lần tức 900% 4/ Nhận xét của NNC: - Với thiết bị kết tinh muối bằng p/p bay hơi lập thể động, chúng ta có thể tận dụng sản xuất muối cả vào mùa đông, trong những ngày khô hanh ( Độ ẩm thấp)... Sơ kết đợt thí nghiệm 3: 29 1/Thời gian làm việc của thiết bị kết tinh muối bằng p/p Bay hơi lập thể động là 02 ngày + 18 giờ = 2,75 ngày 2/ Sản phảm thu được: - Tại máy : +Lượng muối thu được là 2,08 Kg +Lượng nước muối còn lại là 10 lít +Lượng nước đã bay hơi là 13,5 lít - Tại khay : +Lượng muối thu được là 0 Kg +Lượng nước muối còn lại là 9,5lít +Lượng nước đã bay hơi là 01,5 lít 3/ Năng suất kết. .. 48), ta có thứ tự kết tinh các loại muối như sau: 1 Oxit sắt: độ hòa tan của chất này trong nước biển là bé nhất Vì thế khi nước biển bốc hơi, oxit sắt kết tinh trước tiên Khi tỉ trọng 7,10 Bé thì toàn bộ oxit sắt trong nước biển đã kết tinh hết 2 Canxi cacbonat (CaCO3): hàm lượng canxi cacbonat trong nước biển cũng rất nhỏ 1 m3 nước biển có 0,1172 kg CaCO3 Tới 7,10 Bé thì kết tinh ra 0,0642 kg Tới... máy kết tinh muối bằng phương pháp bay hơi LTĐ thì các băng tải này sẽ bền chắc hơn các băng tải trong dự án đang sử dụng thí nghiệm 21 Ảnh trên cho ta: - Chứng minh khả năng dính ướt tốt giữa ni-lon và nước muối, nước phủ kín toàn bộ mặt băng tải bằng ni-lon sau khi chạy qua nước muôi biển chứa trong máng - Minh họa vải dễ bị mủn trong nước muối biển 22 6.2.1.2 So sánh hiệu quả phương pháp bay hơi. .. qua 2 đợt thực nghiệm năng suất trung bình của phương pháp bay hơi LTĐ so với phương pháp 2D là : (1083+895,8)/2 = 989,4% Bảng 3-6: Theo dõi tốc độ bay hơi và khả năng kết tinh muối theo phương pháp bay hơi lập thể động ( Thực nghiệm đợt 3) Ngày Giờ Nước muối Bay hơi (lít) (lít) Máy Khay Máy 6/2/2016 08:40 21:40 7/2/2016 19 11 Khay Nồng độ nước muối Độ ẩm (Tỷ trọng) kk Máy Khay (%) 1,14 1,14 50 ... số kết sau: 1/ NNC dự án đề cập đến khái niệm mới, khái niệm bay lập thể động sử dụng phương pháp bay lập thể động việc kết tinh muối từ nước biển Ngành sản xuất muối ngành sản xuất xưa, từ lâu... bay lập thể tĩnh, tức nước biển thực bay mặt đứng yên Phương pháp bay lập thể đề xuất Dự án phương pháp bay lập thể động, nghĩa nước muối biển thực việc bay mặt chuyển động mặt tạo băng tải lưới... nhiều nước khác giới Ấn Độ, Mỹ, Pháp Như Nhật Bản nước điển hình tiên phong việc đưa phương pháp bay lập thể vào sản xuất muối Tuy nhiên phương pháp bay lập thể Nhật Bản bay lập thể tĩnh, tức nước