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新型替代制冷剂的理论及实验研究

作　者: 宣永梅
导　师: 陈光明
学　校: 浙江大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: HFC-161 替代制冷剂 HCFC-22 R502 R410A
分类号: TB64
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

常用的中低温制冷剂HCFC-22、R502具有一定的ODP值和较高的GWP值，按蒙特利尔协定及相关修正案规定，发达国家HCFC-22的淘汰日期为2020年，R502的淘汰日期为1996年。其常见的替代制冷剂多为国外公司的定型产品，并且仍具有较高的GWP值。本文的研究目的是开发具有自主知识产权、且各方面性能良好的新型替代制冷剂。本文以环境因素作为替代制冷剂选择的首要标准，从甲烷及乙烷的卤素衍生物中筛选出环境性能良好的纯质HFC-161，结合替代制冷剂选择的其他标准，首次提出采用HFC-161的三元混合物作为新型替代制冷剂。本文具体分析了各组元成分对HFC-161混合物环境性能、热工性能、安全性能以及理论循环性能的影响，并最终确定采用新工质M1(HFC-161/125/32，51/34/15％)替代HCFC-22，M2(HFC-161/125/143a，10/45/45％)替代R502，M3(HFC-161/125/32，15/42.5/42.5％)替代R410A。本文对比分析了上述三种新工质与相应的被替代物之间的环境性能、热工性能，采用扩展的对比态方程计算了新工质在额定及变工况下的循环性能，探讨了新工质的可燃性，并建立模型计算了新工质泄漏后成分及相关性能的改变。本文实验研究了三种新工质的直接充灌替代性能。作者在空气-水热泵实验台上对比了新工质M1与HCFC-22、R407C的系统性能；根据GB5773-86自行设计并搭建了第二制冷剂电量热器实验台，在此装置上对比研究了新工质M2与R502主要替代物R404A的实际性能；在标准的焓差实验台上对比研究了新工质M3与R410A在新系统中实际使用效果。理论分析及实验结果表明三种新工质环境性能优良，循环性能与相应的被替代物无大的差异，满足替代制冷剂对应的循环性能要求。燃烧发生的几率较低，泄漏后成分及相关性能的变化符合国家标准的有关要求，值得进一步研究其他性能。

新型替代制冷剂的理论及实验研究

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