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制冷剂与润滑油混合可燃性实验研究

作　者: 石玉琦
导　师: 陈光明; 陈琪
学　校: 浙江大学
专　业: 动力工程
关键词: 替代制冷剂 HFC-32 燃烧特性 爆炸极限 燃烧极限 润滑油
分类号: TB612
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


对臭氧层进行保护和抑制全球变暖已达成了世界性共识,因此制冷与空调行业的发展必须以对子孙后代负责的态度作为根本前提。这样就对制冷剂的使用提出了更高的要求,绿色环保的制冷剂无论从使用还是开发得到了前所未有的关注。而绿色环保型制冷剂的大家族中很多成员本身就是易燃易爆的可燃性化合物。在今天制冷剂可燃性研究本身仍然尚待规范化的国际和国家标准出台的时候,研究者需要进一步对制冷剂的可燃性进行深入研究,为标准的制定奠定基础。单独对可燃性制冷剂的燃烧极限、燃烧速度、燃烧热也就是燃烧强度进行大量研究的同时,针对实际中的应用,如哪种阻燃剂的阻燃性能更加优秀,在不同燃烧条件下的燃烧极限的确定等问题,需要更好地去解决。润滑油在制冷机中的使用十分频繁,尽管在常温常压下呈较好的热稳定性的液态存在,但可燃性制冷剂泄漏的同时,该种石油产品本身具有一定闪点和助燃性的特性也会对可燃性制冷剂燃烧有着深刻的影响。本文通过实验的方法,根据美国材料测试协会的标准实验条件,将设计并完成了测试燃气燃烧上下限的装置并加入了油雾化元件,改造成能够在原标准测试条件不变的前提下掺入雾化的润滑油蒸气进行点火测试,从而得到有润滑油混入的可燃性制冷剂燃烧的上下限。同时测试了阻燃组分加入后临界抑爆比在有润滑油掺入后的变化。本文主要工作为：1.对可燃性制冷剂研究的现状进行综述,根据HFC-32的燃烧性能较其他可燃性制冷剂弱的特点,将HFC-32作为未来环保型制冷剂开发使用的主要研究对象,在相同的引燃条件下,HFC-32燃烧下限的量是如HC-290等可燃性制冷剂的数倍。HFC-32由于操作失误或某些原因引起可燃性制冷剂泄漏的危害,大大低于HC-290等可燃性制冷剂。2.综述了可燃性燃气燃烧上下限理论计算的研究现状,同时根据耗散理论和熵产的分析理论,提出有明确物理意义的计算方法。通过理论计算,大大简化实验操作。缩小实验的数据选择点的范围,从而减少实验次数。因有润滑油掺入,理论结果和实际实验测试点往往有较大出入,一定程度上增加了实验难度。3.基于美国材料系会标准,自行设计并搭建完成了用于测试可燃性制冷剂在有润滑油掺入的实验测试装置,完成有一定危险性的爆炸极限测试实验。得到制冷剂与润滑油混合后的爆炸极限。实验中为得到更加准确的测试结果,采用更加先进的测量控制系统对实验数据进行测量；为保证实验人员的安全性,通过通信方法,远程操作点火,实验更加安全可靠。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
主要符号表  10-11
第1章 绪论  11-24
  1.1 课题研究背景及意义  11-14
  1.2 国内外研究进展  14-22
    1.2.1 爆炸极限理论估算  14-16
    1.2.2 制冷剂可燃性实验研究  16-20
    1.2.3 制冷剂的安全性指标  20-22
  1.3 本文研究内容和总体思路  22-24
    1.3.1 本文的主要研究内容  22-23
    1.3.2 本文总体思路  23-24
第2章 可燃性制冷剂爆炸极限理论  24-33
  2.1 可燃性物质爆炸极限的燃烧学原理  24-28
    2.1.1 燃烧和爆炸的本质与条件  24
    2.1.2 燃烧和爆炸的化学反应机理  24-26
    2.1.3 燃烧和爆炸过程的熵分析  26-28
    2.1.4 可燃混合气体爆炸极限  28
    2.1.5 小结  28
  2.2 可燃性制冷剂及其混合物爆炸极限估算  28-33
    2.2.1 爆炸极限下限的估算  28-30
    2.2.2 爆炸极限上限的估算  30-31
    2.2.3 混合制冷剂爆炸极限估算  31-32
    2.2.4 小结  32-33
第3章 实验装置设计与研究  33-45
  3.1 实验原理及实验装置  33-40
    3.1.1 实验原理  33-35
    3.1.2 实验装置  35-36
    3.1.3 主要测量仪表  36-37
    3.1.4 实验程序  37-40
  3.2 实验研究  40-44
    3.2.1 实验样品  40-42
    3.2.2 实验内容  42
    3.2.3 实验数据  42-44
  3.3 结论  44-45
第4章 有润滑油混合的制冷剂可燃性实验  45-52
  4.1 实验样品  45
  4.2 实验装置  45
  4.3 实验步骤  45-47
  4.4 实验数据  47-51
  4.5 结论  51-52
第5章 结论与展望  52-54
  5.1 主要成果  52
  5.2 可继续开展的工作  52-54
参考文献  54-57

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 制冷工程 > 制冷理论 > 制冷剂与载冷剂的物化性能
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