含抑爆剂的R290特性参数研究

未添加抑爆剂CF3I时,R290的爆炸极限为2.15%~9.11%,爆炸极限范围为6.96%,爆炸下限小于10%。


摘要:R290的热力性能好、能效比高、ODP值为零且GWP值较低,使其能够成为新一代制冷剂。但是R290的可燃性和爆炸性限制了它的使用。在本课题中,通过在爆炸极限测试仪中研究CF3I的含量对R290的爆炸极限的影响以及在水平激波管实验系统中研究CF3I的含量对R290的的爆压、爆速的抑制效果。实验结果表明:CF3I能有效减小了R290气体的爆炸极限范围并降低爆炸后的威力,当CF3I体积分数占混合气体的50%时,此时的爆炸极限范围减小了89.00%、爆压降低幅度为34.11%和爆速降至4.26m/s;当VCF3I/VR290=1.2时,混合气体失去了爆炸性。

关键词  丙烷  三氟碘甲烷  抑爆剂  爆炸极限  爆炸特性参数

毕业设计说明书外文摘要

Title  Study on R290 characteristic parameters of containing the inhibitor

Abstract:Good thermal performancee, high energy efficiency ratio , low ODP value and GWP value to make R290 a new generation of refrigerant.But the combustibility and explosive nature of the R290 limits its use. In this work, the effect of CF3I content on the explosion limit of R290 was investigated by the explosion limit tester and the suppression effect of CF3I content on detonation pressure and burst rate of R290 were studied in Horizontal Shock Wave Tube Experimental System. The experimental results show that CF3I can effectively reduce the explosion limit range of R290 gas and reduce the power after explosion. When the CF3I volume fraction accounts for 50% of the mixed gas, the explosion limit range is reduced by 89.00% and the detonation pressure decreases The rate of 34.11% and the burst rate down to 4.26 m/s; when VCF3I / VR290=1.2, the mixed gas lost explosive.

 Keywords R290  CF3I  Explosion limit  Inhibitors  Explosion Characteristic Parameters

目录

1 绪论 1

1.1 背景与应用 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.2.1 研究现状 2

1.2.2抑爆剂的选择 2

1.3本课题的研究工作 3

2 R290和CF3I的混合气体爆炸极限和爆压、爆速的研究 4

2.1 实验试剂以及实验设备 4

2.1.1 实验试剂 4

2.1.2实验设备 4

2.2 实验部分 6

2.2.1R290气体和CF3I气体的混合 6

2.2.2 R290和CF3I混合气体的爆炸极限的研究 7

2.2.3 R290和CF3I混合气体的爆压、爆速的研究 8

3 测试结与分析 9

3.1 R290和CF3I的混合气体爆炸极限测试结果与分析 9

3.2 混合气体的爆压、爆速测试结果与分析 17

3.2.1 混合气体的爆压测试结果与分析 17

3.2.2 混合气体的爆速测试结果与分析 20

结论 22

致谢 23

参考文献 24

1 绪论

1.1 背景与应用

上世纪30年代,Thomas Midgley和他的助手进行了大量的实验后发现了氯氟烃12(CFC12,R12,CF2CI2),由于其具有性质稳定、无毒、不易燃、制冷效果好以及与材料相容性好等特性,在制冷空调中得到了广泛的应用,而随后开发的氟利昂,主要包括CFCs(R11等)和HCFCs(R22等),在当时更是成为了最常用与最热门的制冷剂。但是在1974年,M.J.Molina和F.S.Rowland[1]在其发表的论文中指出,CFC类物质会对臭氧层造成的破坏[1]。为了保护人类生存的环境,各国开始减少了CFCs和HCFCs制冷剂的使用。与时同时,各国开始寻找新的替代品:一种是以美国为首支持开发合成类(氟化烃 HFCs)替代物,虽然这类工质无毒、不易燃、ODP为0,但是该物质的GWP值较高,大量并长期的使用会造成全球变暖;另一种是欧洲各国所提出的HCS和NH3为主的天然物质,这类工质的ODP和GWP都非常低,但是具有燃烧爆炸特性,存在安全隐患,限制了它的使用。

我国由于人口众多,对空调的需求量大,空调行业发展速度快,制冷剂使用量逐年增加,同时废旧空调中制冷剂对环境造成的压力非常大[2],为了加强对环境保护,我国积极提倡加速淘汰HCFCs[3]。同时新一代0ODP、低GWP的环保制冷剂的研究已经成为我国乃至全球新的紧迫任务[4]。