低GWP可燃制冷剂燃爆惰化的理论和实验研究-制冷与低温工程专业论文.docx

摘要 (1膏 环境友好型 HC 和 HFC 类制冷剂具有良好的热工性能，布关其作为替代制冷 剂的研究越来越多。但由于大多工质具有可燃性，克服其可燃性产生的不安全隐 患是制冷剂替代物研究的一个重要课题。本文对可燃混合制冷剂的燃爆情化理论 进行了深入分析，并对低 GWP 可燃混合制冷剂爆炸极限进行了实验研究。 首先，本文对可燃气体燃烧的链锁反应理论和爆炸极限理论进行了分析，并 给出了含有可燃制冷剂系统的危险评估参数，包括火焰传播速度、点火能的大小、 可燃制冷剂充灌盘和系统的最小运行空间等。在此基础上，阐述了危险评估参数 对可燃制冷荆安全使用的影响。 其次，本文分析了卤紫阳燃剂的阻燃机理，包括化学抑制和物理抑制两种机 理。此外，利用基因贡献法分析了 HFC 类阻燃剂对火焰传播的抑制效率，提出 了一个基于火焰传播速度的最小惰化浓度估算公式。并对民 134a 、R425岛、阳25 阻燃剂的惰化浓度进行了估算，结果显示这几种阻燃剂对可燃制冷剂的抑制效果 依次增强。 价/Mha 4L最后，估算了三元混合物 A1B/C 的可燃浓度区间和临界抑爆浓度，估算结果 为爆炸极限的实验测定提供参考依据，井边取多种二元和三元混合可燃制冷剂进 行爆炸极限惰化实验研究。通过实验，得到大量混合物的爆炸极限实验数据，为 可燃混合制冷剂的安全使用提供了实验依据。二元混合物爆炸极限实验结果表 明:在可燃制冷剂中加入阻燃剂，提高了混合物的爆炸下限，缩小了混合物的爆 炸极限范围:阳燃剂对纯质可燃制冷剂爆炸上限的抑制效果较爆炸下限明显，即 爆炸上限下降很快，而爆炸下限提高较慢:阻燃剂对可燃制冷剂存在一个最小惰 化浓度，当阻燃剂浓度超过最小惰化浓度时，混合物可燃制冷剂被惰化为不可燃 工质，可安全使用。三元混合物的爆炸极限结果表明:混合物中日对混合物可 燃性贡献比 A 赘大， 8 价 / Mha 4 L 关键词z 低 GWP 可燃制冷剂爆炸极限阻燃剂惰化机理 ABSTRACT Environmental friendly refrigerants HC and HFC have good thermal performance and attention is increasingly paid to the research on these altemative refrigerants. The hidden insecure trouble produced by the f1ammabili可 of most HC and HFC refrigerants is an important topic of the study on these altemative re仕igerants. In this paper，the studies on the theory of explosion inhibition mechanisms and the 啤experiments of explosion limits about the flammable mixed refrigerants with lowGWP are carried out. 啤 First，the combustion theory of chain reaction and the explosion limits theory were discussed. Besides，伽e risk assessment parame阳rs on the sys阳m of f1ammable m仕igerants were elaborated，including the. f1ame propagation speed，the ignitio.n energy，the refrigerant charge and the minimum operating space of refrigeration system. According to the analysis above，the effects of the risk assessment parame阳rs on the safe use of flammable refrigerants were further discussed. Second，the chemistry and physics inhibition mechanisms of the halogen elements were discussed.ln addition ，based on the group contribution method theoη， the inhibition effic