Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
33
NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ LỌC NƯỚC BIỂN THÀNH NƯỚC
TINH KHIẾT PHỤC VỤ NGƯ DÂN ĐÁNH BẮT XA BỜ
RESEARCH AND MANUFACTURING EQUIPMENT FILTERED SEAWATER INTO
PURE WATER FOR FISHERMEN OFFSHORE FISHING

SVTH: Lê Thanh Hoàng, Lê Xuân Khoa
Lớp 05CDT2, Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách khoa
GVHD: ThS. Nguyễn Đắc Lực
Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách khoa

TÓM TẮT
Từ nhu cầu sử dụng nước ngọt của các ngư dân khi đánh bắt xa bờ, trên thị trường đã có
nhiều loại thiết bị lọc nước biển thành nước tinh khiết. Hầu hết các thiết bị này đều sử dụng
nguyên lý thẩm thấu ngược RO nên giá thành khá đắt. Bài báo cáo này giới thiệu một thiết bị lọc
nước biển thành nước tinh khiết rẻ hơn dựa trên nguyên lý hóa hơi và chưng cất, nguồn năng
lượng sử dụng chủ yếu là nguồn năng lượng mặt trời và nguồn năng lượng từ nước giải nhiệt
động cơ tàu.
ABSTRACT
Since the demand for fresh water by fishermen offshore fishing, the market has many
types of water filtration equipment into pure water. Most of these devices use the principle of
reverse osmosis RO so the price is quite expensive. This report introduces a water filtration device
into pure water cheaper based on the principles of steam and distillation, energy is used primarily
solar power and energy from the cooling water activities the ship.
1. Đặt vấn đề
Mục đích việc chế tạo thiết bị là phục vụ cho nhu cầu sử dụng của ngư dân khi
đánh bắt xa bờ dài ngày. Do vậy, thiết bị được chế tạo phải đảm bảo tính kinh tế, tiết kiệm
năng lượng có sẵn trên tàu và đạt hiệu quả cao.
Với khí hậu nhiệt đới nắng nóng của Việt Nam, năng lượng mặt trời sẽ là nguồn
năng lượng miễn phí và đóng vai trò chủ chốt cung cấp nhiệt cho thiết bị. Bên cạnh đó,

MPa, van solenoid V3 sẽ mở để hơi nước đi từ
thùng 1 sang thùng 2 (dựa trên nguyên lí hơi nước
sẽ đi từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp).
Khi áp suất trong thùng 2 đạt được 0,3
MPa thì van solenoid V3 sẽ bị ngắt, bơm và van
solenoid V4 sẽ mở nhằm cung cấp một nhiệt độ
thấp cho quá trình làm lạnh, quá trình ngưng tụ
được xảy ra ở thùng 2.
Quá trình đóng và mở van solenoid V3 sẽ
diễn ra tiếp tục theo nguyên tắc trên.

70°
A A
a
h
H
l
b
d
Hình 2: Thùng hấp thụ nhiệt
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
35
Đến khi nước ở thùng 2 đã đầy. Van solenoid V4 sẽ bị ngắt, thay vào đó sẽ kích hoạt
van khí VK2 và van solenoid V5 nhằm thu nước tinh khiết vào thùng 3. Cho đến khi thùng 2
cạn nước thì van solenoid V5 và van khí VK2 sẽ bị ngắt. Quá trình sẽ quay lại ban đầu.
3. Cơ sở tính toán và thiết kế thiết bị
3.1. Thiết kế bộ phận hấp thụ năng lượng Mặt trời
Bộ phận hấp thụ năng lượng Mặt trời gồm có:
- Mặt kính nhận nhiệt có đường kính d
2

Trong đó: F = [ D. F
1
+ R
g
.D. F
1
+ R
p
. D. F
2
+ R
p
.R
g
. D. F
2
]
F
1
= b. l F
2
=
2
1
.
4
d
F



o
+ 2.δ
o
. ρ
o.
b. l [ kg ]; m
n
= b. l. h. ρ
n
[ kg ];
Do thùng được đặt trên chân đế và có vỏ bọc cách nhiệt bên ngoài nên có thể xem
Q
2
= 0. Vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt dùng cho thùng:
Q
1
= m
o
. C. (t
s
– t
o
) + m
n
. C
p
. (t
s
– t
o

=0,9;
δ
o
= 0,003 m; ρ
o
= 7850 kg/m
3
; t
s
= 100
o
C; t
o
= 25
o
C; C = 460 J /kgđộ
ρ
n
= 1050kg/m
3
; C
p
= 4200 J/kgđộ; l = 1m; b =0,5m; h = 1,2m
Tính được: m = 1,75 kg m
n
= 9,8 kg.


F. τ = 3884 hay (1,22. d
2

năng lượng có sẵn để phục vụ ngư dân
đánh bắt xa bờ là một công việc thiết
yếu. Bài báo cáo này cũng đã nêu ra
được một số vấn đề mang tính hiệu quả
kinh tế và kỹ thuật, khả năng cơ khí hóa
và tự động hóa của thiết bị.
Thiết bị đã được chế tạo và chạy
thử nghiệm, ban đầu cũng đã thu được
những kết quả tốt. Hơn hết, việc chế tạo
ra thiết bị có thể nói là rẻ hơn rất nhiều
so với loại máy lọc thẩm thấu RO nhập
từ Mỹ. Tính khả thi của dự án là cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Hoàng Dương Hùng (2006), Năng lượng mặt trời lý thuyết và ứng dụng, Đại Học
Bách Khoa Đà Nẵng, tr.55-153.
[2] Nguyễn Bốn, Giáo trình thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật
[3] A. A. Mohamad (1997), High Efficiency Solar Air Heater, Solar Energy Vol. 60 No 2,
Pergamon.
[4] Trung tâm đào tạo tự động hóa Siemens (2007), Lập trình PLC S7-200 cơ bản, Đà
Nẵng.
Hình 4. Một phần của thiết bị