爆炸極限研究

1、摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，當(dāng)前緊迫的環(huán)境問題越來越被國際社會(huì)所重視。HCFCs和HFCs制冷劑都會(huì)對環(huán)境造成臭氧的破壞和導(dǎo)致溫室效應(yīng)，也即是ODP（臭氧消耗潛能值）、GWP（全球變暖潛能值）值普遍偏大，這也使得它必將面臨退出制冷的舞臺，另一方面我們應(yīng)該抓緊去探索新型環(huán)保制冷劑才能將制冷技術(shù)更好的應(yīng)用在生產(chǎn)生活中。新型環(huán)保替代制冷劑就必須滿足ODP、DWP值盡可能的小，現(xiàn)有環(huán)保替代制冷劑HC290、HC600a，它們ODP為零、GWP較低，但是具有可燃性，存在一定的安全隱患，因而很有必要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對HC290、HC600a的爆炸極限進(jìn)行研究分析，以便更深層次的了解它的特性和方便推廣它的使用。本文首

2、先針對制冷劑的發(fā)展歷程對環(huán)境的逐步影響做了分析介紹，接著引出新型環(huán)保制冷劑HC290、HC600a研究現(xiàn)狀，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用于研究變溫工況對新型環(huán)保制冷劑HC290、HC600a的爆炸極限影響的對應(yīng)關(guān)系，最后對HC290、HC600a制冷劑在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：環(huán)保替代制冷劑；變溫工況；爆炸極限Abstract：With the continuous progress of society, the current urgent environmental issues are increasingly valued by the international community. H

3、CFCs and HFCs refrigerants will be on the environment caused by the destruction of ozone and cause the greenhouse effect, namely the ODP (ozone depletion potential value), GWP (global warming potential value) value generally are relatively large, which also makes it will face elimination, then go to

4、 the research and development of new environment-friendly refrigerant has become the paramount task in the refrigeration field. New refrigerant must meet the ODP, DWP value as far as possible, the existing environmental protection alternative refrigerant HC290, isobutane, their ODP is zero, GWP is l

5、ow, but with combustible, there are certain security risks. Therefore, it is necessary to analyze the experimental study on explosion limit, to correctly guide the refrigerant used in production and life.Firstly according to the development course of the refrigerant to the environment gradually infl

6、uence introduction and analysis, then leads to the new environmental protection refrigerant HC290, HC600a research status, and design the experiment, the explosion limits the effect of the new environmental protection refrigerant HC290, HC600a factors were, after the experimental data analysis, draw

7、s the conclusion.Key words：Environmentally friendly alternative refrigerants; temperature condition; explosion limitIII目 錄目 錄III1 緒 論11.1制冷劑11.1.1 制冷劑的過去11.1.2 制冷劑的未來21.2 自然環(huán)境21.2.1 臭氧層21.2.2 溫室效應(yīng)21.3 制冷劑與環(huán)境31.4 制冷劑爆炸極限的研究意義32 爆炸極限理論分析42.1 可燃制冷劑的燃燒理論42.1.1 可燃制冷劑燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論42.1.2 直鏈反應(yīng)理論42.1.3 支鏈反應(yīng)理論52.

8、2 爆炸極限理論52.2.1 爆炸極限及LFL、UFL的定義52.2.2 爆炸極限的單位及計(jì)算62.3 爆炸極限的影響因素62.3.1 影響因素62.3.2 常見可燃物的爆炸極限73 HC290和HC600a爆炸極限實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)93.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹93.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備型號和尺寸103.2 溫度控制系統(tǒng)113.3 實(shí)驗(yàn)步驟124 HC290和HC600a的應(yīng)用144.1 HC290的應(yīng)用144.2 HC600a的應(yīng)用154.3 本章小結(jié)165 總 結(jié)17致 謝18煙臺大學(xué)畢業(yè)論文1 緒 論自然環(huán)境是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，換句話說就是因?yàn)橛辛怂拇嬖?，才使得我們的存在成了可能，它是我們生?/p>

9、的必需品。我們在這個(gè)環(huán)境中生活著，伴隨著人類的不斷發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，自然環(huán)境也在不斷地隨著人們的進(jìn)步而改變。往往我們在生活中由于考慮不周而不輕易間破壞了環(huán)境的組成，打破了它原有的平衡，導(dǎo)致了環(huán)境問題在一步步的惡化。，HCFCs和HFCs等制冷劑在環(huán)境方面不友好的表現(xiàn)被我們所發(fā)現(xiàn)，我們開始認(rèn)真對待這些制冷劑對環(huán)境造成的不良影響，我們也意識到了只有抓緊,才能拯救我們的世界。是當(dāng)今制冷界未來的發(fā)展方向。1.1 制冷劑制冷劑，它循環(huán)在整個(gè)制冷系統(tǒng)中，它的工作原理是通過，從達(dá)到制冷的目的。在液體蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中，制冷劑首先被壓縮機(jī)壓縮，再沿著壓縮機(jī)的排氣管進(jìn)入冷凝器，在冷凝器內(nèi)高溫高壓的制冷劑會(huì)與冷凝器

10、中的冷源發(fā)生熱交換而被冷凝，這時(shí)的制冷劑變成高壓液體，再經(jīng)節(jié)流閥的節(jié)流降壓作用后流入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱氣化導(dǎo)致蒸發(fā)器側(cè)降溫，被氣化的制冷劑再排到壓縮機(jī)繼續(xù)循環(huán)，就這樣周而復(fù)始的循環(huán)，到達(dá)不斷制取冷量的目的。在制冷過程中制冷劑本身由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，利用相變來達(dá)到制冷的目的。1.1.1 制冷劑的過去最早的現(xiàn)身于19世紀(jì)中期，Jacob Perkins建造所, ，但是，并且于大氣壓，所以當(dāng)乙醚發(fā)生泄露時(shí)很容易爆炸，出于對這些安全隱患的考慮，Charles Tellier，并且它的蒸發(fā)壓力也比較高。CO2 。，NH3NH3便成為了。到了20世紀(jì)中期，新一代以、化學(xué)穩(wěn)定性，。這是一類高效的制冷劑，但是

11、隨著它的使用，人們發(fā)現(xiàn)了臭氧層的變薄與氟利昂制冷劑密切相關(guān)，其原因是這類制冷劑中的氯原子會(huì)起到類似催化劑的效果將臭氧分解，導(dǎo)致了臭氧層變薄。這使得了氟利昂制冷劑遭到了社會(huì)的否定，氟利昂又成為了一個(gè)過渡性的制冷劑。1.1.2 制冷劑的未來由于環(huán)境保護(hù)的問題得到重視，對環(huán)境不友好的制冷劑被禁止使用，使得這些制冷劑被淘汰。也正是如此，才使得了氣候環(huán)境破壞問題得到了一定程度緩解，但是社會(huì)對制冷技術(shù)的依賴是很大了，可是說是不可欠缺的，因而探索新型環(huán)保制冷劑將成為制冷屆的頭號課題。，如全球的氣溫在升高、各地的冰川有融化現(xiàn)象、海平面上升導(dǎo)致可利用土地資源在減少等等這些惡劣的環(huán)境問題，而導(dǎo)致這些惡劣環(huán)境現(xiàn)象發(fā)

12、生的主要影響因素是環(huán)境中存在過多的溫室氣體，這些溫室氣體的大多來源與制冷劑有密不可分的聯(lián)系。所以制冷劑在未來的發(fā)展。未來制冷劑的研發(fā)需注重環(huán)保、安全、高效節(jié)能這三大要素進(jìn)行，這樣才能研發(fā)出可長期、廣泛使用的制冷劑。1.2 自然環(huán)境，也許沒了它，。自然環(huán)境就是所有我們周圍所有自然因素的總和，如水、大氣、各種動(dòng)植物、太陽輻射等。我們生活生產(chǎn)會(huì)在不經(jīng)意間改變原有的自然環(huán)境，這些大多改變是對我們不利的，所以我們的合理的對保護(hù)環(huán)境采取相應(yīng)措施，正所謂，保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)我們?nèi)祟愖约海瑦圩o(hù)環(huán)境，從小做起。1.2.1 臭氧層，它位于距地球表面 。：其一是，它能吸收，從而，所以臭氧層就像一把保護(hù)傘一樣保的各種

13、生物。其二是，臭氧層能夠的部分，。其三是溫室氣體的作用，正是它的存在才抑制了使地面氣溫下降的動(dòng)力的形成。1.2.2 溫室效應(yīng)，。太陽輻射出的短波在穿越大氣層后會(huì)照射到地球表面，但地球表面在吸收這部分熱量的同時(shí)也會(huì)向外放出的，這樣一來就會(huì)導(dǎo)致地球表面與大氣層之間的溫度會(huì)持續(xù)處于一個(gè)較高溫度的狀況，這就好像在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的大棚溫室技術(shù)一樣，所以才會(huì)有溫室效應(yīng)這一稱呼。，我們以更加迅速的將大量的二氧化碳等會(huì)加劇溫室效應(yīng)的溫室氣體排放到了大氣中，使得了大氣的溫室效應(yīng)變得更加顯著，也造成了全球氣溫在不斷上升，不過令人欣慰的是這些現(xiàn)象已經(jīng)被我們所察覺并且我們正在采取一系列的措施來保護(hù)我們的環(huán)境。1.3

14、制冷劑與環(huán)境我們生活中使用著各種各樣的制冷劑，每種制冷劑都可能會(huì)對環(huán)境造成不同程度的破壞作用。我們常用的制冷劑通常會(huì)導(dǎo)致。一些含有氯元素的制冷劑一旦泄漏，氯原子將催化臭氧的分解，導(dǎo)致臭氧層遭到破壞。還有大多合成制冷劑，如R22、R134a是溫室氣體，它們的泄漏將直接加劇溫室效應(yīng)，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境破壞問題。臭氧層被破壞將導(dǎo)致的危害有：第一，直接危害人類健康，過于強(qiáng)烈的紫外線的直接照射會(huì)；第二，傷害到地球上的所有動(dòng)植物，例如會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物不能正常生長、還會(huì)；第三，；第四，可能會(huì)讓一些聚合物的老化速度變得更快。 。當(dāng)溫室效應(yīng)發(fā)展到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重且不可挽救的后果：第一，冰川融化導(dǎo)致海平面上升，

15、部分沿海城市、島嶼可能會(huì)被海水淹沒，那么供我們生存和居住的土地面積就會(huì)減少。第二，。第三，直接影響到人類的健康問題，加大了一些呼吸、心臟系統(tǒng)等疾病發(fā)病率。由于現(xiàn)大多制冷劑的，導(dǎo)致，并且這是個(gè)全球性的問題，是需要全球各國共同應(yīng)對。析，選出對環(huán)保型、安全型、高效性的替代制冷劑，這將對獻(xiàn)并將推動(dòng)行業(yè)。1.4 制冷劑爆炸極限的研究意義隨著制冷技術(shù)的不斷進(jìn)步，對制冷劑的要求也越來越高了，只有環(huán)保型制冷劑才可能成為主流。目前新型環(huán)保型替代制冷劑正向著HC、HFCs類制冷劑方向發(fā)展，但由于HFCs類制冷劑的GWP值普遍較高，過多使用可能會(huì)對溫室效應(yīng)造成促進(jìn)作用，所以主要側(cè)重點(diǎn)還是在HC類制冷劑上，目前較為成

16、功的HC類替代制冷劑代表有HC290（丙烷）和HC600a（異丁烷），但HC290和HC600a具有易燃、易爆的特性，所以在使用過程中會(huì)因?yàn)槠湟兹家妆奶匦詭硪欢ǖ陌踩[患，為了避免這種安全隱患，使這類新型環(huán)保替代制冷劑能夠更安全出現(xiàn)在生產(chǎn)生活中就得研究它的特性，分析它在何種狀況下是安全的。為了解決這一系列問題，研究這類物質(zhì)的物理性質(zhì)及熱力學(xué)性能成了必要，還應(yīng)該對它的爆炸極限進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。本實(shí)驗(yàn)以O(shè)DP值為零、GWP 值較低的HC290和HC600a制冷劑為研究對象，模擬研究這類制冷劑在實(shí)際生產(chǎn)使用中環(huán)境溫度是如何影響它們的爆炸極限的，為如何在實(shí)際生產(chǎn)中最大化避免HC290和HC6

17、00a制冷劑發(fā)生燃燒爆炸提供理論依據(jù)并作出正確指導(dǎo)，推動(dòng)新用，為。2 爆炸極限理論分析使用在使用過程中一旦發(fā)，當(dāng)泄露在空氣中的可燃制冷劑蒸汽達(dá)到，遇到可能發(fā)。，可燃制冷劑氣體發(fā)生(空氣、氧)爆炸。受環(huán)境條件和自身性質(zhì)等多個(gè)。 為了能，就得有針對性的去預(yù)防、抑制、消除可燃制冷劑在使用過程中的安全隱患。本章著重對使用表征。本章主要介紹爆炸極限的理論知識及一些常見氣體的爆炸極限，最后再介紹爆炸極限的影響因素。2.1 可燃制冷劑的燃燒理論燃燒的定義：可燃物與氧化劑作用發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中伴隨著光和有熱量的釋放。從本質(zhì)上來說，燃燒其實(shí)是一種氧化還原反應(yīng)，往往伴隨著燃燒的進(jìn)行，會(huì)生成一些新的物質(zhì)同時(shí)

18、還有。2.1.1 可燃制冷劑燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論。2.1.2 直鏈反應(yīng)理論典型的直鏈反應(yīng)是氯與氫的反應(yīng)，過程如下： 鏈的開始： Cl2 2Cl· 鏈的傳遞： Cl·+H 2HCl+H·H·+Cl2HCl+Cl·H·+HClH2+Cl·鏈破壞： Cl·Cl2直鏈反應(yīng)的基本特點(diǎn)是：1.每一個(gè)反應(yīng)后，只生成一個(gè)新的活性粒子，若自由基（或原子）在，。2. ，自由基（或原子）的活化能很低。2.1.3 支鏈反應(yīng)理論，反應(yīng)。，其過程如下：鏈的開始： H2O22OH· H2+M2H·+M鏈的傳遞： OH·

19、;+H2H·+H2O 鏈的支化： H+O2O+OH O+H2H+OH 2HH2 H+O2+MH2O+M HO2+H2OH+H2O2 HO2+H2OH+H2O我們會(huì)在化2.2 爆炸極限理論，會(huì)影響其燃燒的速甚至可能直接就成為了不可燃的混合物。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知，只有當(dāng)混合物中可燃?xì)怏w的含量等于化學(xué)計(jì)算量時(shí)，燃燒才是最快、最劇烈的。若可燃性制冷劑泄漏到環(huán)境中，只有內(nèi)時(shí)，。若可燃?xì)怏w濃度比例過大或過小，這時(shí)會(huì)由于可燃混合物發(fā)熱能力較低、氧化反應(yīng)熱較少，以至于不能夠把未燃混合物加熱到它的著火溫度， 。，具有重要的意義。，其危險(xiǎn)。例如：；，兩者相比較，乙炔的爆炸極限范圍比乙烷大，所以乙炔更容易發(fā)生燃

20、燒、爆炸。因此，在生產(chǎn)和使用這些可燃性物質(zhì)時(shí)，就得特別注意防止“跑、冒、滴、漏”，同時(shí)還得注意設(shè)備的氣密性，嚴(yán)防空氣的進(jìn)入并注意安全操作。2.2.1 爆炸極限及LFL、UFL的定義得在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，濃度極限。LFL即爆炸下限，也叫著火下限，指的是可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低（或最?。舛取FL即爆炸上限，也叫著火上限，指的是可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最高（或最大）濃度。，既不會(huì)發(fā)生。前者是因?yàn)榭扇嘉餄舛炔粔?，過量空氣會(huì)起到冷卻可燃性氣體的作用，從而阻止了火焰的蔓延；能蔓延。2.2.2 爆炸極限的單位及計(jì)算爆炸極限的單位的百分比()來表示的，例如氫與空氣混合物的?？扇挤蹓m的爆炸極

21、限是以可燃粉塵在混合物中所占體積的質(zhì)量比來表示的，例如鋁粉的爆炸極限為3750g/m3。爆炸極限的計(jì)算各種可燃?xì)怏w爆炸極限可以用專門儀器來進(jìn)行測定，也可以用經(jīng)驗(yàn)公式估算。爆炸極限的一般也存在，其原因是物的組成，而無沒有。，其如下：爆炸下限公式： (體積)爆炸上限公式： (體積)式中 L下- ； L上-可燃性混合物爆炸上限； n-。2.3 爆炸極限的影響因素爆炸極限是一個(gè)很重要的概念，對它的了解在防火防爆工作中具有很大的實(shí)際意義：它可以用來劃分可燃?xì)怏w（蒸氣、粉塵）燃爆危險(xiǎn)性的大小，成為可燃性氣體分級和確定其危險(xiǎn)性等級的依據(jù)；它也是某些設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)依據(jù)，例如確定材料的耐火等級、設(shè)計(jì)廠房的通風(fēng)系統(tǒng)等

22、；它還作為制定安全生產(chǎn)操作規(guī)章的依據(jù)。2.3.1 影響因素爆炸極限不是，這個(gè)數(shù)值會(huì)受到很多外在環(huán)境因素的影響，這樣在常溫常壓下測得的數(shù)據(jù)就可能會(huì)因?yàn)檫@些因素而改變。的影響，。影響爆炸極限外在因素主要有以下五點(diǎn)： 1.容器容器的、的爆炸極限。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可燃物的。保證，當(dāng)小于此管徑時(shí)火焰熄滅，。對同一可燃物，火焰的徑的減小而降低，。2、點(diǎn)火能量Emin。此值時(shí)是不的，因?yàn)槟芰刻鸵灾劣诨旌衔餂]有被點(diǎn)燃。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)點(diǎn)火能增大時(shí)，爆炸極限的范圍會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。3、初始溫度溫度的升高會(huì)導(dǎo)致可燃混合物的內(nèi)能增大，微觀的體現(xiàn)就是組成可燃混合物的氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)更快，這樣就使得了這些氣體

23、分子發(fā)生碰撞幾率隨之增加，因而燃燒反應(yīng)更易進(jìn)行，混合物的爆炸危險(xiǎn)性增加，。4、初始壓力分子間的距離會(huì)隨著壓力的變化而變化的，一般情況下，壓力升高會(huì)組成可燃混合物的氣體分子更緊密的聚集在一起，那么這些分子間的發(fā)生碰撞的幾率就會(huì)大大提升，因?yàn)檫@些碰撞的存在，讓燃燒反應(yīng)更易進(jìn)行，從而擴(kuò)大了可燃混合物爆炸極限范圍，因此我們不能忽略初始壓力對混合物的爆炸極限所造成的影響。5、惰性介質(zhì)及雜質(zhì)空氣中，我們需要考慮它們對爆炸極限范圍的影響。惰性氣體的含量增加時(shí)，相應(yīng)的爆炸極限的范圍會(huì)縮小。原因有兩方面：1）惰性氣體的存在會(huì)使得氧氣的濃度降低，那么氧氣的助燃能力就會(huì)降低了；2）當(dāng)發(fā)生燃燒時(shí)，這些惰性介質(zhì)及雜質(zhì)是

24、不會(huì)被引燃的，但是它們?nèi)匀粫?huì)吸收熱量，導(dǎo)致熱量大幅度減少，從而抑制了燃燒的進(jìn)行。2.3.2 常見可燃物的爆炸極限通過上文的介紹，我們得知可氣體的燃爆炸極限值并不是一個(gè)物理常數(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)操作中，確有大部分人把它當(dāng)作一個(gè)物理常數(shù)來對待，這對處理實(shí)際生產(chǎn)操作中遇到的一些特殊情況是很不利的。這也是與可燃物的爆炸極限數(shù)值的測定時(shí)所采用的方法有極大的關(guān)聯(lián)的。盡管如此，對于同一種可燃?xì)怏w，它的爆炸極限數(shù)值在國內(nèi)、外的權(quán)威部門公布的數(shù)據(jù)也是有所出入的，但是這些數(shù)值的差別并不大。由于通常在進(jìn)行氣體監(jiān)測報(bào)警時(shí)，取的報(bào)警極限是爆炸下限的10%，故而所產(chǎn)生的差別就更小了。通常情況下是不會(huì)影響正常使用。一些常見可燃

25、物的爆炸極限如表2-1所示：表2-1 常見可燃物的爆炸極限氣體名稱 化學(xué)式爆炸下限 (體積分?jǐn)?shù)) / %爆炸上限 (體積分?jǐn)?shù)) / %氫氣H24.075.6硫化氫H2S4.345.0乙炔C2H21.5100.0一氧化碳CO12.574.0氨氣NH315.527甲烷CH45.314.0乙烷C2H63.012.5乙烯C2H43.132.0乙炔C2H22.281.0乙醇C2H5OH4.319.0丙烷C3H82.29.5異丁烷C4H101.88.4從上表可以看出丙烷、異丁烷的爆炸極限范圍還是比較小的，盡管如此，我們?nèi)圆荒茌p視它在生產(chǎn)生活中存在的安全隱患。丙烷、異丁烷被當(dāng)做制冷劑HC290和HC600a

26、使用在制冷機(jī)組中，因?yàn)槠銸DP為零、GWP較低屬于環(huán)保型制冷劑，為了能擴(kuò)大推廣使用，就得盡量避免其發(fā)生危險(xiǎn)的情況，為了將其危險(xiǎn)性將到最低，下文將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M其在實(shí)際工況下對其爆炸極限進(jìn)行研究，從而更深入的了解HC290和HC600a的爆炸極限，為其在以后的生產(chǎn)使用作出正確的指導(dǎo)。3 HC290和HC600a爆炸極限實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)由于爆炸極限受諸多外在因素的影響，而全球各地有著不同地理位置和自然環(huán)境，這些差異都會(huì)對爆炸極限的測量造成不同程度的影響，所以全球?qū)ΡO限的測量采用的方法是不盡相同，每個(gè)國家都得針對自己的實(shí)際情況來定制符合自己國情的測量方法。我國對爆炸極限的測定方法做出了相關(guān)文件規(guī)定（G

27、B/T12474-90），這一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可燃?xì)怏w在空氣中的爆炸極限的測量方法、僅適用于常溫常壓工況下測定可燃?xì)獾谋O限、不適用于測定其他安全技術(shù)參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)要測定的是HC290和HC600a制冷劑的爆炸極限與溫度的對應(yīng)關(guān)系，顯然不在國標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)，為此我們針對實(shí)驗(yàn)要求的特殊性對實(shí)驗(yàn)方法和裝置進(jìn)行了改動(dòng)，來完成這次實(shí)驗(yàn)的研究以便于分析溫度對HC290和HC600a制冷劑的爆炸極限的影響。3.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹本實(shí)驗(yàn)采用的制冷劑爆炸極限實(shí)驗(yàn)裝置是按（GB/T12474-90）搭建的玻璃管式實(shí)驗(yàn)裝置。，1400mm，反應(yīng)管60mm。，成如圖 3-1 所示：等組成。此裝置。，它的作用是用來觀看中反應(yīng)管

28、中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的，同時(shí)也隔離了外界環(huán)境的干擾、破壞。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們使用了真空泵，主要是用來把反應(yīng)管內(nèi)的空氣抽出來，讓反應(yīng)管里處于一個(gè)真空的狀態(tài)，因?yàn)檫@樣才能避免反應(yīng)管內(nèi)空氣干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，另外它還用一個(gè)作用，就是用來抽出上次實(shí)驗(yàn)殘留在反應(yīng)管內(nèi)的廢氣；，從而達(dá)到將可燃劑與空氣均勻混合的目的；處傳。圖 3-1 測試原理圖 圖 3-2 爆炸極限測試裝置實(shí)物圖3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備型號和尺寸：連接管徑 30mm，允許承受最大壓力不得小于0.5MPa：額定功率 0.13KW。 。：，流量，。： 220V，為15KV，額定功率200W。：。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力計(jì)：精度10Pa（0.075mmHg）。玻璃反應(yīng)管：，密。

29、安全箱：，。爆玻璃，。干燥劑：，吸濕率在相對。：使用高速攝像機(jī)，用來記錄反應(yīng)管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.2 溫度控制系統(tǒng)我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且鬁y量可燃制冷劑在-20到70溫度下的爆炸極限，所以溫度控制系統(tǒng)就得實(shí)現(xiàn)-20到70范圍的溫度控制，實(shí)驗(yàn)中使用的是制冷系統(tǒng)和電加熱系統(tǒng)相結(jié)合的一套控制控制系統(tǒng)，以用來實(shí)現(xiàn)由高溫到低溫的控制。實(shí)驗(yàn)的溫度控制系統(tǒng)的原理圖如3-3所示，實(shí)物圖如3-4所示。（毛細(xì)管）以。制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)，就可以使反應(yīng)管內(nèi)的溫度降低。制冷劑在吸熱蒸發(fā)后會(huì)變成低溫、低壓的氣體，沿著吸氣管進(jìn)入，在的作用下被壓縮成高溫、高壓的氣體；再沿著排氣管被排入中，在中與冷媒發(fā)生熱交換，凝結(jié)放熱，

30、；然后再經(jīng)過毛細(xì)管，由于毛細(xì)管的節(jié)流降壓作用，制冷劑氣體就變成低溫、低壓的制冷劑液體，然后再次。這樣制冷劑在系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)，滿足制冷的要求，從而達(dá)到溫度控制。圖 3-3 溫度控制原理圖 圖 3-4 溫度控制實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)中使用的主要設(shè)備型號如下表所示：使用的蒸發(fā)器的具體規(guī)格如下表所示：3.3 實(shí)驗(yàn)步驟（1）首先檢查該實(shí)驗(yàn)裝置的密封性。(5mmHg)的，這樣也就說明了已經(jīng)達(dá)到了實(shí)驗(yàn)所要求的真空度，可以開始做試驗(yàn)了。不然的話，就說明該裝置的可能存在有漏氣的現(xiàn)象，是會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，在這樣的情況下時(shí)不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，必須對裝置進(jìn)行檢查，找出問題所在，保證再重新抽真空氣密性完好后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）。通常情

31、況下可燃制冷劑泄漏到大氣中的量是少之甚少的，所以可以忽略這些制冷劑會(huì)對環(huán)境的溫度造成影響，也就是說，可以把這些混合氣體當(dāng)成處，這樣一來我們可以與。PiPb=ViV=C在上述公式中：Pi-混合制冷劑的分壓（Pa）；Pb- （Pa）；Vi- （ml）；V- （ml）；C-可燃制冷劑的爆炸極限。，這時(shí)反應(yīng)管內(nèi)是處于一個(gè)負(fù)壓的狀態(tài)，這樣就會(huì)使的樣氣瓶內(nèi)的樣氣能夠自然的流向反應(yīng)管，由于樣氣的進(jìn)入，會(huì)使反應(yīng)管內(nèi)的壓力升高，Pi時(shí)，就可以阻斷樣氣的繼續(xù)進(jìn)入，當(dāng)反應(yīng)管內(nèi)的壓力維持在大氣壓壓力值時(shí)，。（3）用攪拌泵來將可燃制冷劑和空氣混合均勻，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性（4）一切準(zhǔn)備就緒后就可以開始點(diǎn)火進(jìn)行試驗(yàn)了，在點(diǎn)

32、火之前一定要記得先打開泄壓閥，以避免劇烈燃燒爆炸導(dǎo)致裝置受損。試驗(yàn)中要注意觀察火焰的狀態(tài)，以便確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有效。（5）調(diào)節(jié)反應(yīng)管內(nèi)的的溫度再次進(jìn)行試驗(yàn)，對于這種控制變量法來進(jìn)行測量的實(shí)驗(yàn)，必須要保證在更改變量后在相同條件下再進(jìn)行最少3次的實(shí)驗(yàn)測量，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更有說服力。，然者的，。4 HC290和HC600a的應(yīng)用隨著CFCs制冷劑的淘汰，新型環(huán)保制冷劑的使用量在不斷增長，有著低GWP值、ODP為零優(yōu)勢的HC290和HC600a制冷劑更是更為廣泛的被使用在制冷制冷系統(tǒng)中，如使用在中等等。4.1 HC290的應(yīng)用HC290（丙烷）是一種環(huán)保型制冷劑，它常溫下是無色無味的氣體，微溶

33、于水易溶于有機(jī)溶劑，其它物理參數(shù)如下表：表 4-1 HC290物性參數(shù)目前我國在空調(diào)行業(yè)通常是R22來充當(dāng)制冷劑，但是R22對環(huán)境的破壞力是不容小覷的，相比HC290來說，它的與R22是十分相似的，可以說是完全具備了替代R22的基本要求，更重要的是HC290對環(huán)境的影響相比R22來說是樂意忽略不計(jì)的。通常在正常的工作狀況下時(shí)，HC290的密度相較R22較小，也就是說，相同的容積下使用HC290來充注，可以使的灌注量大大得到縮小，試驗(yàn)證明相同系統(tǒng)。除此之外，更為重要的一點(diǎn)是HC290的汽化潛熱值是相當(dāng)可觀的，大約是R22的2倍還要多一點(diǎn)，也就是說HC290的能效比更大，因此采用HC290的制冷系

34、統(tǒng)制冷劑循環(huán)量會(huì)比使用R22的更小。，近幾年國內(nèi)空調(diào)產(chǎn)量是相當(dāng)大的，最高年產(chǎn)量的已。意義重大，毫無疑問R22將不會(huì)再出現(xiàn)在這些新型的空調(diào)機(jī)組中，取而代之的是HC290，HC290被廣泛使用在空調(diào)機(jī)組中。相關(guān)的環(huán)境保護(hù)部門表示，HC290制冷劑的使用并且更深入的研究其物理、化學(xué)特性，以便在將HC290制冷劑的潛能發(fā)揮到極致的同時(shí)保證其的安全使用，新型環(huán)保型制冷劑HC290有著廣闊的市場應(yīng)用前景。4.2 HC600a的應(yīng)用HC290（異丁烷）也是一種環(huán)保型制冷劑，可以從自天然成分中提取，當(dāng)它泄漏到大氣中時(shí)不會(huì)，也不會(huì)造，是相當(dāng)。它常溫下是無色、稍有氣味的氣體，在，其它物理參數(shù)如下表：表 4-2 H

35、C600a物性參數(shù)HC600a制冷劑的，而且它的流動(dòng)性能好，可以以低能耗的在制冷系統(tǒng)中流動(dòng)輸送，這樣可以大大節(jié)約制冷機(jī)組的耗電量。R600a制冷劑與壓縮機(jī)的，這也使得了它能與各種壓縮機(jī)和相應(yīng)潤滑油搭配使用，為它能廣泛推廣使用提供了有利條件。HC600a現(xiàn)常用作新型環(huán)保冰箱的制冷劑，主要用來替代R12的在冰箱中的使用。R12這種制冷劑不僅對環(huán)境的破壞能力是相當(dāng)強(qiáng)而且還有毒，會(huì)危害人體的健康，所以它被取代是必然的，而HC600a做為環(huán)保型制冷劑，并且在物理及化學(xué)特性方面都較與R12相似，可以說是R12最合適的替代物，將HC600a制冷劑使在冰箱中，是有很多好處的：(1)冰箱中的r600a制冷劑不會(huì)，更不用擔(dān)心它的泄漏而導(dǎo)致家人的中毒事件的發(fā)生。它是優(yōu)秀的R12制冷劑的替代物。(2)使用HC600a做制冷劑的冰箱的，也就使得了冰箱在運(yùn)行中的噪聲較小。(3)使用HC600a做制冷劑的。(4)由于HC600a制冷劑的流動(dòng)性能好，所以在制冷過程中能量損失較小，可以達(dá)到省電的目的。(5)HC600a制冷劑的能效比較高，所以冰箱的HC600a制冷劑充灌量少。(5)以HC600a制冷劑的冰箱對，。當(dāng)然，凡事都是兩面性的，它有優(yōu)點(diǎn)就也會(huì)有相應(yīng)的缺點(diǎn)：(1)因?yàn)镠C600a制