R290抑爆剂国内外研究现状

R290中抑爆剂的选择主要从阻燃抑爆方面考虑,同时也要具备较低的ODP值和GWP值以及与现今制冷系统具有很好相容性。


1、研究现状

碳氢化合物具有优秀的制冷效果以及环保、无污染等特性,越来越受各国的重视,但其最大的缺点在于它的燃烧爆炸特性,随着科学的发展,技术的完善,社会的进步,可燃性很可能不再成为一种唯一的排它性标准[11]。

天津大学热能研究所根据对含有可燃工质的制冷系统进行的分析,提出了可燃工质的可燃性评估指标、可燃临界浓度、最大极限浓度比及不燃充灌浓度区、可燃工质的最小运行空间,为安全使用可燃工质提供了理论依据。

我国格力公司自主设计研发的R290空调器进行了系统运行可靠性、密封可靠性、元器件可靠性、材料相容性、运输可靠性等一系列可靠性试验[15],对压缩机及制冷系统作了多方面改进,保证了R290在系统运行时的安全性,符合国际安全标准的要求。

国外学者COLBOURNE D 等[16]建立了碳氢制冷剂在不同设备、不同场合中的风险评估模型并做出了分析,结果证实对于在办公室中使用的分体式空调而言,储藏、使用及维修的着火风险和致命风险都要低于一般日用电器。

可以看出对于R290在空调中的使用研究主要集中在充装量的调整和空调系统的改装上[17],对R290泄漏后发生爆炸可能性的研究较少。本课题主要是从R290的泄漏的情况和爆炸特性上进行改进,筛选出合适的抑爆剂,通过调节抑爆剂的体积分数,一方面减小R290泄漏爆炸的可能性,另一方面降低爆炸产生的威力。

2、抑爆剂的选择

R290中抑爆剂的选择主要从阻燃抑爆方面考虑,同时也要具备较低的ODP值和GWP值以及与现今制冷系统具有很好相容性。经过多方面考虑与论证,最终选择CF3I作为抑爆剂。

三氟碘甲烷(CF3I)是国际上最近提出的一种新环保灭火剂,其具有灭火效率高、安全性能好、经济效用高、灭火后不留痕迹等特点,是哈龙1301优选替代品种。作为制冷剂,三氟碘甲烷具有不燃、ODP为零、可溶于矿物油、材料相容性较好而且其GWP很小等特点,被认为是传统氟利昂制冷剂组元的理想替代品之一[5,18,19]。

CF3I作为阻燃剂,主要是通过物理抑制和化学抑制来达到阻止燃烧和抑制爆炸的。物理抑制也称为物理覆盖机理,当三氟碘甲烷受热后释放出一种难燃气体HI,既起到惰化作用,也起到了隔离降温的作用;化学抑制是在火焰的高温中,CF3I分解而产生的活性游离基Fo参与物质燃烧过程中的化学反应,消除维持燃烧所必须的活性游离基 Ho和 OHo等,从而使燃烧过程的化学链反应链传递中断而灭火[20]。