新型环保混合制冷剂R290R600a的研究进展

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小型热泵式空调制冷剂R290及其润滑油混合物特性研究

上海海事大学硕士学位论文小型热泵式空调制冷剂R290及其润滑油混合物特性研究姓名：熊爱凌申请学位级别：硕士专业：制冷及低温工程指导教师：韩厚德;曹红奋20040601上海海事大学硕士学位论文摘要氟利昂（ＣＦＣｓ、ＢＣＦＣｓ）制冷剂被广泛运用于制冷设备和空调中，但因其对臭氧层有破坏作用，且是温室气体，有一定的温室效应，发达国家已从１９９６起全面禁止生产和使用ＣＦＣｓ，对ＨＣＦＣｓ的最后禁用时间也在蒙特利尔修正案中由２０３０年提前到２０２０年。

本文在分析制冷剂替代（特别是ＨＣＦＣｓ替代）的历史、现状和国内外形势基础上，论证了在小型热泵空调上以Ｒ２９０替代Ｒ２２的可行性，其中包括物化性质、理论制冷循环、经济性和安全性等多方面的内容。

Ｒ２９０的基本热物理性质与Ｒ２２相近，化学性质也较稳定，价格低廉容易获得，与材料相容性好，其热物理性质在许多方面甚至优于Ｒ２２。

而且其ＯＤＰ、ＧＷＰ值均为零，不存在破坏环境的问题。

因此以Ｒ２９０替代Ｒ２２在小型制冷装置中有着广阔的前景。

丙烷是一种碳氢化合物，作为制冷剂其易燃性是一个需认真考虑的问题。

为了制冷机安全运行，在保证ＣＯＰ的前提下，应尽量减少丙烷的充灌量。

制冷剂在润滑油中的溶解性会对制冷剂的充注量和制冷性能产生重大影响。

为了探究丙烷与润滑油的混合物的性质，设计了实验装置，并对实验方法和测试手段进行了优化。

通过丙烷与所选三种润滑油的互溶性对比实验，分析相应条件下制冷循环的性能，寻求丙烷制冷空调系统可采用的最佳冷冻油及其匹配比例。

实验结果表明，对于Ｒ２９０与不溶性油的混合物，冷冻油对制玲循环性能没有什么影响，但会带来压缩机回油困难。

对于Ｒ２９０与溶性油的混合物，为了保证系统的ＣＯＰ，须控制润滑油的充注量，以不超过５％为好，最大也不要超过２０％。

而且，在丙烷制冷系统中，采用ＰＡＧ润滑油是更好的选择，因为它兼顾了安全性、系统制冷性能和压缩机回油等多方面的要求。

在总结理论分析和实验研究的基础上，对今后Ｒ２９０的推广运用提出了尚需进一步完善、改进和深入研究的意见。

迈入新阶段,R290空调迎来大发展

迈入新阶段，R290空调迎来大发展————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：迈入新阶段，R290空调迎来大发展-电气论文迈入新阶段，R290空调迎来大发展本刊记者邓雅静2015 年6 月1 日，环保部对外合作中心发布《HCFC 重点替代品第一批推荐目录（征求意见稿）》，并已于2015 年6 月30 日完成了公众意见征集。

该推荐目录的产品中，含氟制冷剂仅有1 个，剩余的均是天然工质制冷剂，包括R290、R600a、CO2、NH3 等。

在2015 年12 月22 日举办的“房间空调器行业含氢氯氟烃淘汰及氢氟碳化物削减战略研讨会”上，环保部和中国家用电器协会明确表态，中国家用空调的R22 淘汰计划将坚决、坚定地采用R290。

对此，一位业内人士认为，虽然含氟制冷剂长期以来占据主导地位，根基稳固，而自然工质制冷剂作为新军，力量相对薄弱，但是政策的明确引导将有力推动家用空调R290 替代R22 制冷剂的进程。

第一阶段成绩显著从2013 年空调行业开始淘汰R22 开始，R290 就被推荐作为主要替代品。

然而，由于中国空调产业的现状，R22 的替代不可能一下子切换到R290，而是以R410A 做为过渡性替代品。

3 年过去了，《中国家用空调器行业HCFC-22 淘汰管理计划》（第一阶段）业已结束。

据《电器》记者了解，R410A 的替代技术已经非常成熟，目前一半左右的家用空调已经使用R410A。

与此同时，R290 的替代工作也取得很大进展。

据了解，在主流空调企业的全力配合下，到目前为止，已有18 条空调生产线完成改造或正在改造，使用R290 制冷剂，同时改造了4 条与R290 空调生产线配套的R290 压缩机生产线，并实现了R290 空调上市销售。

不仅如此，R290 空调在此期间也完成了技术研发、风险评估、标准修订、CCC 认证、培养企业的规模化生产、安装维修培训、政府补贴和市场推广等基础工作。

新型环保混合制冷剂R290R600a的研究进展

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Abstract
The Global Warming Potential (GWP) of hydrofluorocarbons (HFCs) is usually higher, which can’t meet the current requirements of the refrigerant environmental protection, so finding new alternative refrigerant is imminent. As the new type of refrigerant, R290/R600a is gradually being concerned. In this paper, the thermal physical properties of the new type of environmentally friendly refrigerant mixture R290/R600a and its refrigeration properties were summarized. It was also compared with the commonly used refrigerant R134a, and it revealed that R290/R600a had the potential to replace R134a.
关键词
R290/R600a，制冷剂替代，热物性，制冷系统
1. 引言
现在，空调制冷行业飞速发展，但由此带来的环境问题也越来越引起人们的关注。制冷空调设备中使用的氟利昂制冷剂加剧了臭氧层的破坏和全球变暖。氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)由于臭氧层消耗潜值(ODP)和全球变暖潜值(GWP)较高，是破坏臭氧层，产生温室效应的重要物质，已被《蒙特利尔议定书》列入淘汰目录中，各个国家正在加速淘汰；而作为它们的替代物-氢氟烃(HFCs)虽然 ODP 为零，但 GWP 值较高，大量使用仍能产生温室效应，已被《京都议定书》列为温室气体，现在也逐渐被淘汰[1]。 2014 年欧盟对 F-gas 法规进行了修订[2]，从 2020 年起，禁止 GWP 大于 2500 的 HFCs 用于商用制冷机组中；到 2022 年，禁止 GWP 大于 150 的 HFCs 用于商用制冷机和冷冻机中。多项法规明令控制高 GWP 工质的使用，这势必会成为一种寻找新型替代制冷剂的动力。霍尼韦尔和杜邦公司联合开发的氢氟烃(HFOs)制冷剂包括 R1234yf 和 R1234ze(E)等被认为是替代 HFCs 的新一代制冷剂[3] [4] [5] [6] [7]。HFOs 的 ODP 为零，GWP < 1，大气寿命非常短暂(0.029 年)， ASHRAE 将其化为 A2L，属弱可燃制冷剂。但同时 HFOs 具有一些缺点，单位容积制冷量小， COP 较低，换热系数小，价格昂贵，而且 HFOs 的使用存在专利缺陷，目前围绕 HFOs 系列制冷剂均被国外大公司申请了专利保护[8]。另外，HFOs 及其混合工质一般不能直接充注在 HFCs 的制冷系统中，若要达到与原有制冷剂 COP 和制冷量相同的要求，就需要对原先的制冷系统进行改进和优化[9] [10] [11] [12]。因此，国内若以 HFOs 作为替代制冷剂来替代 HFCs，那么必定会成本高，难度大。碳氢制冷剂(HCs)的 ODP 为零，GWP 极低，无毒，单位制冷量大，热物理性质良好而且来源广、价格便宜，但易燃易爆。由于其具有良好的环保性能和物理性质，因此 HCs 及其混合物仍具有极大的作为替代制冷剂的潜力[13] [14] [15]。一些常用的 HCs 制冷剂与 R134a 的临界状态点和常压沸点如表 1 所示。

R290空调技术：深入研究，多点突击

8SPECIAL REPORT热效率降低，压缩机壳体内制冷剂密度增大，压缩机壳体内鼓风损失增大；互溶解性太差将导致压缩机回油困难，缺油风险增大，管内侧表面积油，R 侧换热效率降低。

因此，R290空调需要适合空调工况下的冷冻机油。

爱发科东方真空（成都）有限公司李建分享了爱发科的真空设备在空调充注R290方面的优势。

据介绍，爱发科可以提供空调室外机R290检漏、抽空、充注的一体化解决方案，帮助R290空调快速推向市场。

在压缩机方面，西安交通大学能源与工程动力学院教授吴建华等研究了R290旋转压缩机高温环境下的性能与可靠性。

据吴建华介绍，在高温工况下，R290空调压缩机制冷、制热等多方面性能均表现优异，节能效果更好。

事实上，业界对于R290空调的研究不仅停留在润滑油、压缩机等方面，此次空调分会上，很多科研院所、企业纷纷表示在R290空调的安全性本刊记者邓雅静R290空调技术：深入研究，多点突击2017年11月3日，恰逢基加利修正案达成协议1周年。

在2017年中国家用电器技术大会的第二天，“房间空调器HCFC-22替代技术国际交流会暨空调器专业技术分会”（以下简称空调分会）现场，HCFC-22替代路线——R290空调在中国乃至世界推广取得的进展再次成为大会的主要议题。

令人欣慰的是，虽然中国在R290空调安装维修、标准、市场推广等方面还有很大的上升空间，但在技术研发方面已经取得了很多突破，比如润滑油、压缩机、安全认证等。

由于R290的物理性质与其他制冷剂不同，R290空调与一般家用空调相比，对润滑油、压缩机、充注设备的要求更高。

在此次空调分会上，上海交通大学柳慈等基于家用空调的典型工况对R22和R290进行理论循环分析，利用相同的假设条件，对比分析R290与R22在理论上对空调系统性能造成的影响。

柳慈带领的相关课题组发现，R22空调系统理论COP 值略高于R290空调系统，但两者差异并不明显，在1.8%以内。

R290盘管式冰蓄冷空调系统性能的理论与实验研究

R290 盘管式冰蓄冷空调系统性能的理论与实验研究随着全球气候变化和环境污染的严重程度不断加剧，空调系统的节能化、环保化变得日益重要。

盘管式冰蓄冷空调系统是目前较为成熟的节能环保空调系统之一，其将夜间低峰期的电力利用于制冷剂的制冷和储存，利用盘管热交换器在白天取回储存在储冷水中的冷却量，以减少白天电力的使用量。

本文将围绕R290 盘管式冰蓄冷空调系统的性能理论与实验研究展开探究。

一、盘管式冰蓄冷空调系统的工作原理盘管式冰蓄冷空调系统由制冷机组、蓄冷水塔、冷冻水盘管、末端空调箱和自控系统等组成。

制冷机组有一个高温回路和一个低温回路。

高温回路是目前流行的压缩制冷机循环回路，低温回路是通过吸收式制冷机循环回路来实现制冷。

蓄冷水塔通过水泵将冷却水循环送往冷冻水盘管中，冻结后储存在水塔中。

当空调箱需要制冷时，蓄冷水塔将冰水泵送至空调末端，通过冷冻水盘管传送至提供冷量。

系统通过自控系统来控制盘管内的水温度和冷水流量，提高系统的可靠性和效率。

二、R290 盘管式冰蓄冷空调系统的性能理论R290 是一种环保的制冷剂，因为其自身的环保特性和低温特性被广泛应用于各种冷水机组和冷库。

R290 盘管式冰蓄冷空调系统的无氟环保化也大大提高了系统的节能性能和使用效果。

因此，理论研究是至关重要的接下来，将通过下列几个方面来进行理论性能研究：1.系统能量平衡分析在R290 盘管式冰蓄冷空调系统中，能量平衡分析是必不可少的，它有助于研究系统的热力学性能，并为系统的控制提供有力的数据支持。

一般而言，系统能量平衡方程可以表示为：Q = Mc△T + m△h其中，Q 表示系统的制冷量，M 表示蓄冷水塔与空调箱之间的质量流量，c 表示水的比热，△T 表示水的温度差，m 表示冷冻水流量，△h 表示冷冻水的冷却量或制冷量。

2.系统性能参数分析根据R290 盘管式冰蓄冷空调系统的工作原理和能量平衡分析，可以得到性能参数，如制冷量、蓄冷水塔的储能量和使用效率等。

R290及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究进展

（南昌大学机电工程学院，江西南昌３３００３１；华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉４３００７４）
摘要：Ｒ２９０（丙烷）及其混合制冷剂具有优秀的环保性和热物性，是理想的替代制冷剂，但存在可燃的问题。通过对Ｒ２９０及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究，可以优化制冷系统的换热器，减少充灌量，降低Ｒ２９０及其混合制冷剂的可燃性。本文综述了国内外Ｒ２９０及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究，表明Ｒ２９０及
Ｄ０ｉｓｓｎ．１０００ — ６６１３．２０１６．１１．００４
ＳｔｕｄｉｅｓｏｎｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｏｆＲ２９０ａｎｄｉｔｓｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｍｉｘｔｕｒｅｓｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｔｕｂｅ
ｉｔｓｒｅｒｉｆｇｅｒａｎｔｍｉｘｕｒｔｅｓｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｔｕｂｅｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗ￣Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ
其混合制冷剂拥有接近或超越传统合成制冷剂的相变换热性能。列出并对比了相关研究中得到的相变换热关联式，汇总了相关研究中质量流量、热流密度、干度等因素对相变换热的影响。指出当前研究大多在过去常用的传热管进行，为了降低Ｒ２９０及其混合制冷剂的可燃性，减少制冷系统的制冷剂充灌量，必须对Ｒ２９０及其混合

R290新型制冷剂作为一种新型制冷剂是必然趋势

R290新型制冷剂作为一种新型制冷剂是必然趋势摘要：论述了当前使用的制冷剂以及其存在的问题，指出现行制冷剂对臭氧层的破坏作用及引起的温室效应，将严重影响环境的可持续发展。

分析了r290的性能特点，总结出r290制冷剂替代r22是必然的趋势以及确保r290的安全使用和生产应采取的措施。

关键词： r290 新型制冷剂趋势目前制冷空调行业中使用的制冷剂多为cfc（氯氟烃的统称）和hcfc（含氢氯氟烃）。

这些物质由于对臭氧层具有破坏作用并产生温室效应。

人们迫切需要研发一种可替代现有制冷剂的安全绿色环保型制冷剂。

一、当前使用的制冷剂及其存在的问题制冷剂的发展经历了三个阶段[1]：第一阶段，从1830年到1930年，主要采用nh3、co2、h2o等作为制冷剂，它们有的有毒，有的可燃，有的效率低，用了约100年的时间。

第二阶段，从1930年到1990年，主要采用cfcs和hcfcs制冷剂，使用了约60年。

第三阶段，从1990年至今，进入了以hfcs（含氟烃）为主的时期。

由于行业发展的惯性，目前使用较多的制冷剂是cfcs和hcfcs。

同时也造成了一定的危害：海平面上升，全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化，沿海地区可能会遭受淹没或海水入侵，海滩和海岸遭受侵蚀，土地恶化，海水倒灌并影响沿海养殖业。

影响农业和自然生态系统，全球气温和降雨形态的迅速变化，可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化，造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。

加剧洪涝、干旱及其他气象灾害，全球平均气温略有上升，就可能带来频繁的气候灾害――过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温，造成大规模的灾害损失。

影响人类健康，气候变暖有可能加大疾病危险和死亡率，增加传染病。

高温会给人类的循环系统增加负担，热浪会引起死亡率的增加。

使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。

正因为现行的制冷剂对环境的巨大的破坏作用，促使着人们积极的寻求能够与环境的可持续发展相适应的新型替代制冷剂。

碳氢制冷剂：前景更加开阔

作为可燃性高的碳氢制冷剂的成功代表，R600a在冰箱上已经广泛应用多年。

近年来，随着国家对环保越来越重视，R290成为了碳氢制冷剂中又一个备受瞩目的产品。

在2011年7月的《蒙特利尔议定书》第64次多边基金执委会获得批准的H C F C 淘汰计划中，中国明确承诺至2015年改造不少于18条R290房间空调生产线，并实现R290空调产业化。

曾有业内人士质疑称，由于R290具有可燃性，将其作为R22的核心替代物存在隐患，改造空调企业生产线也面临挑战，因此在很长一段时间内，有关R290产线，成为中国家用空调HCFC 事实上，2013线合同，其中包括改造13条R290R290空调压缩机生产线，共淘汰R22第一阶段目标的80%左右。

据《电器》记者了解，春兰等几家空调企业的R290产线改造接近完成，等待验收。

R290空调在2015就是说R290供应在2014家用电器协会有关负责人表示。

的整机匹配也逐渐深入。

澳柯玛公司在旬宣布成功实现R290玛方面称，R290用R290对R134a 冷量是R134a 的1.5倍，是R600a 的味着同样制冷量的家用冰箱，R290冰箱制冷系统的结构尺寸更小，占用冰箱整机内部空间更小。

业界专家表示，R290在冷柜上的应用将有不错的前景。

由于冰箱、冷柜整机无需充注环节，且有了R600a 碳氢制冷剂多年来的成功经验，R290的批量应用应该不是问题。

“当冷柜、冰箱的成本需要进一步压缩时，R290不失为一个好的解决方案。

”王鑫介绍说，R600a，R290这两种碳氢制冷剂属于石油化工裂解出的副产品，与氟化工制冷剂属于两个不同领域的产品。

其价格主要是由石油的价格变化碳氢制冷剂：前景更加开阔本刊记者于昊邓雅静。

R290作为家用空调制冷剂的研究

一
、
Ｄ、Ｇ０９与２１００年的平均消耗量基线年．其ＯＰＷＰ值均为零，不现有家用空调制冷剂使２０
水平上．寻找Ｒ２替代丁质的任２会对环境造成危害Ｒ２等许多２人工合成的物质．尽管从一开始看对人类是有益的．但随着该物质的大量和长期的使用．就逐步显现出对生态环境的巨大破坏作用．使用人工合成类制冷工质始终对地球的生态环境存在着潜在的危险随着世界制冷空调技术的应用和发展．对制冷工质的需吨的消耗量因此．从对环境的终会排放到生物圈中的非自然工
ｉｎＲＡＣｎｄａｓｆ —ｃｒｉｍｏｔｇｒｅｅｇｒｏｍａｅａｅｍａｉｔｉｄｔｒｕｇｍｐｒｖｍｅｔａａｅｈａｇｎｇａｕｎ，ａｈｉｈｅｎｒｙｐｅｒｎｃｒｆｎａｎｅｈｏｈｉｏｅｎ，ｗｈｌｅｃｎｇｍａｅｉｅｒｄｕｉｔ— ｒａｏｔｏｉｌｃｓｎＲＡＣ．ＳｅｕｉｙｏｃｒｔｆＲ２９ｓｅｓｌｅ０ｉａｉｋｐｔｗｈｅｒｐｈｒｉｇａｕｎｎａｅｙｍｅｓｒｓａｅａｐｅ．Ｐｒｄｔｙｎｐｏｅｒｃａｇｎｍｏｔａｄｓｆｔａｕｅｒｄｏｔｄｏｕｃｉｏｎｌｎｅｉｅｄｏｒｔｒｐｅｄｉｃｔｏｉｓｒａｙｔｕｎｗｉｈａｐｏｒｍｏｆａｉｎ．ｉＫｅｏｒ：Ｎａｕａｅｒｇｒｎ；Ｒ２ｙＷｄｔｒｌｒｆｉｅａｔ９０；ｐｒｐｎｅ；ＲＡＣ；ｅｖｉｏｍｅｔｐｒｔｃｉｎｏａｎｒｎ的研究

混合制冷剂R12,R134a和实验设计所用的混合工质R290／R600的性能(热动1002孟驰)

混合制冷剂R12,R134a和实验设计所用的混合工质R290／R600的性能预测统计模型开发摘要:在本文中，作为R12和R134a替代品的油气混合制冷剂R290／R600（79 / 21重量%），对其性能进行了分析。

R12，R134a，制冷剂混合物R290／R600在不同的冷凝和蒸发温度以及在不同压缩机转速环境下进行了实验。

此外，统计模型采用了实验技术的设计，用来对制冷系统的参数的预测，如预测制冷量和性能系数，功率消耗。

开发的模型利用F-测试对上述这些参数是否足够进行检查。

蒸汽压缩制冷系统的各种制冷剂R12，R134a和R290/R600的性能进行了比较。

结果显示，制冷剂混合物R290／R600的性能系数高于R12和R134a 19.3-27.9 %，并且发现，由79%的丙烷于21%丁烷进行混合的烃类混合物可作为R12和R134a 的替代品。

关键词：设计；建模；碳氢化合物；能量消耗；HFC；制冷剂。

1.引言由于热泵和空调系统对臭氧层的消耗和全球变暖等环境问题, 氯氟烃（CFC）和氢氟烃（HFC）和它们的混合制冷剂，因其高臭氧消耗潜能值（ODP）和全球变暖潜能值（GWP）含氯氟烃已经在大多数国家于1996年被禁止。

R134a 已经发展成为一个替代R12的制冷剂。

制冷剂R134a的使用导致气候变化，因为其较高的全球变暖潜能，蒙特利尔议定书和京都议定书已订阅要求完全取消对氟氯化碳和氢氟碳化合物的使用。

Granryd在2001年关于在制冷系统和热泵设备中使用碳氢化合物作为工作流体所产生的问题做过研究。

发现碳氢化合物（HC）是环保的天然制冷剂，它们具有零ODP和GWP。

大量研究和出版物表示碳氢化合物可作为替代R12的制冷剂，碳氢化合物（HC）的制冷剂有一些积极的特点，比如ODP值为零的特点，GWP很小，无毒性，与矿物油，通常在制冷系统采用的材料都具有良好的相容性等优势。

使用碳氢化合物作为制冷剂主要缺点是极易引燃，如果采取安全措施以防止这种易燃制冷剂泄漏，那么碳氢化合物仍可以像其他安全的制冷剂进行使用。

R290_R600a混合工质制冷系统泄漏点对系统性能的影响

第11卷第3期2011年6月REFRIGERATION AND AIR -CONDIT IONING 61-64收稿日期:2010-09-16作者简介:刘斌,博士,副教授,主要从事制冷装置及冷冻冷藏的研究。

R290/R600a 混合工质制冷系统泄漏点对系统性能的影响刘斌陈杰华董小勇(天津市制冷技术重点实验室)摘要混合工质在不同位置的泄漏所引起的系统中工质对组分比例发生变化会对制冷系统的性能产生很大影响。

根据混合法则,从理论上研究R 290/R 600a 工质对泄漏率在5%~40%范围内8种泄漏率条件下,系统工质对组分变化的规律。

按照理论计算的要求建立制冷系统工质泄漏实验台,对实验台在4种泄漏率条件下的蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP 进行研究。

计算和实验结果表明,在蒸发器出口和冷凝器入口处的泄漏使低沸点组分R 290在工质对中的比例增大,系统制冷量增加且COP 下降;在蒸发器入口和冷凝器出口处的泄漏使高沸点组分R 600a 在工质对中的比例增大,系统制冷量下降且COP 上升。

关键词制冷剂替代;R 290;R 600a;制冷Effect of the leakage points of R290/R600a on the performance ofrefrigeration systemLiu Bin Chen Jihua Dong Xiaoyong(T ianjin Key Labo rator y o f Refr ig er ation T echno logy )ABSTRACT The change of the mass rate of the components caused by the leakage of the mix -tures at different position w ill play an important role on the performance of the refrigeration sys -tem.According to the state law and the mixture principle,studies the change law of the mass rate in the system theoretically w hen the leakage of the mix ture R 290/R 600a is from 5%to 40%.Based on the theoretical requirement,sets up the ex perimental table of the leakage of the mixture.Studies the evaporating pressure,the condensing pressure,the capacity and the COP of the experimental refrigeration system under four different mass leakage rate.The calculation and the experimental results show that the liquid leakages at the outlet of the evaporator and the inlet of the condenser will result in the rising of R 290rate in the mixture,the increase of the capacity and the decrease of COP of the system,while the gas leakages at the inlet of the evaporator and the outlet of the condenser w ill result in the increase of R 600a,the decrease of the capacity and the increase of COP of the system.KEY WORDS refrig er ant substitute;R 290;R 600a;r efrigeratio n H CFCs 工质替代是当前制冷学科研究的一个重要课题,天然制冷剂成为其中的一种选择,如R 600a,NH 3及CO 2等[1-2]。

R290作为替代制冷剂的火灾危险性的研究进展

R290作为替代制冷剂的火灾危险性的研究进展张网;任常兴;张欣【摘要】目前空调器普遍使用的制冷剂是R22,它对臭氧层有很大的破坏作用.R290具有良好的环保性能,但是易燃易爆的特点是其使用的最大阻碍.介绍了国内外对于使用R290制冷剂的空调器泄漏研究以及火灾危险性评估的研究,总结了国内外相关标准中对可燃制冷剂使用的相关规定.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2012(038)010【总页数】4页(P44-47)【关键词】R290;替代制冷剂;火灾【作者】张网;任常兴;张欣【作者单位】公安部天津消防研究所天津300381;天津大学机械工程学院天津300072;公安部天津消防研究所天津300381;公安部天津消防研究所天津300381【正文语种】中文目前国内外家用空调中普遍使用的制冷剂是R22,它对臭氧层有很大的破坏作用。

替代R22有2条技术路线,一条是研发 HFC类物质,比如两元近共沸混合制冷工质R410a和三元非共沸混合制冷工质R407C;另一条路线是采用天然工质,如 R290、R717等[1]。

在选择替代制冷剂时,ODP值不再是唯一的评判标准,GWP值的权重越来越大。

HFC类制冷剂虽然ODP值较低,但具有很高的 GWP值。

R290的ODP值为0,GWP值为3,具有很好的环保性能,但是R290具有易燃易爆的特点,其爆炸极限为2.1%～9.5%。

因此推广使用R290必须解决其泄漏、燃爆的问题。

国内外的研究机构已对R290的火灾危险性开展了一些研究,也有一些相关的标准规定了R290的充注量及相关的安全的规定。

表1给出了4种制冷剂火灾危险性参数的对比。

1.1 国外研究进展英国的D.Colbourne等人对HC类制冷剂的安全性进行了实验研究。

建立了实验房间（长6.7 m,宽6.7 m,高3 m）。

实验中以CO2代替R290,房间内设置了10个浓度测点。

1只位于屋顶中心,3只处于1m的高度,其余6只在地面。

制冷剂R290的国内研究进展

ｔｎｒｂｈｈｏｅｉａｎｘｅｉｎａｔｏ．Ｆｕｔｅｍｏｅｉｃｓｅｈｕｏｃｓｉｅｙｔｅｔｅｒｔｃｌａｄｅｐｒｍｅｔｌｍｅｈｄｏｒｈｒｒ，ｄｓｕｓｓｔｅａｔ— ａ —
ｃｄｅｒｅａｉｎｓｓｅｕｉｇＲ７４Ｒ９ａｕａｍｉｔｒｒｍｈｏｔｆｔｅｒｎａｅｒｆｉｒｔｙｔｍｓ４／２０ｎｔｒｌｘｕｅｆｏｔｅｐｉｈｏｙａｄｇｏｎｎｏ
第１＠第３期１－２０１１年６月
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制冷剂Ｒ９２０的国内研究进展
常琳＂祝伟 ’
”（国制冷学会） ’Ｉｗ机场地面设备（Ｌ）限公司）中（ＴＪ京有
摘要对国内制冷剂Ｒ９２０作为Ｒ２替代工质的研究进展进行回顾，２首先从热力学特性角度说明Ｒ９２０
替代Ｒ２２的可行性，并对Ｒ９２０在家用空调器等方面替代Ｒ２的理论分析和试验研究方面的进展进行陈２
述，而对Ｒ９复叠式制冷循环以及自行复叠制冷循环中的理论和试验研究进行论述。指出虽然Ｒ９进２０在２０
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制冷剂是如何破坏臭氧层的以及目前新型环保制冷剂的研究进展

制冷剂是如何破坏臭氧层的以及目前新型环保制冷剂的研究进展臭氧层的破坏是人类当今所面临的重要环境问题之一,多数科学家认为, 人类过度使用氟氯烃( CFCs )类物质是臭氧层破坏的主要原因之一。

臭氧层变薄意味着到达地表的太阳紫外线增强。

较强的紫外线辐射, 会伤害人的皮肤、眼睛, 损坏人的免疫系统, 还会对粮食作物、陆生生物及水生生物造成危害。

然而，目前制冷技术被广泛的应用在家用电器（电冰箱、空调器）、商用冷冻、冷藏及医疗、科研等领域，在人们的生活中发挥着至关重要的作用。

但是制冷行业中使用的制冷剂多为CFCs (氯氟烃的统称)和HCFCs(含氢氯氟烃)。

但是由于这些物质能够产生温室效应，并且对臭氧层具有很大的破坏作用。

因此，这里我将简单介绍臭氧层的形成、制冷剂破坏臭氧层的机理以及目前新型环保制冷剂的研究状况。

一、臭氧层的形成臭氧由3 个氧原子(O3) 构成。

自然界中的臭氧, 大多分布在距地面20～50 km的大气中, 将其称之为臭氧层。

臭氧层中的臭氧主要来源于紫外线。

太阳光线中的紫外线分为长波和短波, 当大气中(含有21% )的氧气分子受到短波紫外线照射时, 氧分子会分解成原子状态。

氧原子的不稳定性极强, 极易与其他物质发生反应。

如与H2反应生成H2O, 与C反应生成CO2。

同样, 与O2反应时, 便形成了O3。

臭氧形成后, 由于其比重大于氧气, 会逐渐向臭氧层的底层降落, 在降落过程中随着温度的上升, 臭氧不稳定性越加明显, 再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。

臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

由于臭氧和氧气之间的平衡, 在大气中形成了一个较为稳定的臭氧层。

臭氧层是指在大气平流层中距地面20～25 km 的特殊大气层, 这一大气层的臭氧含量特别高, 含量接近0. 01mg /ml 高空大气层中约有90%的臭氧集中在臭氧层, 而大气中平均臭氧含量大约仅为0. 0003mg/ml。

太阳光中也存在对生物生存有害的紫外线, 按生物效应的不同, 可将太阳光中的紫外线分为 3 类：弱效应波长(UV-A, 320～400 nm, 对生物影响不大)、强效应波长(UV-B,280～320 nm, 对生物有杀伤作用) 和超强效应波长(UV-C,200～280 nm, 属灭生性辐射)。

三元混合制冷剂R290+R600a+N2汽液相平衡实验研究

三元混合制冷剂R290+R600a+N2汽液相平衡实验研究韩树康;祁影霞;杨瀚宁;徐小雷;陶杰;王飞;刘业凤【期刊名称】《原子与分子物理学报》【年(卷),期】2024(41)6【摘要】在氢气液化工艺中,预冷循环是重要的一环,其中混合制冷剂(mixed refrigerant,MR)预冷循环是单位能耗比较低的,故对MR性能的优化显得尤为重要.为此利用液相单相循环法搭建汽液相平衡(Vapor-liquid equilibrium,VLE)实验系统,研究了R290+R600a+N_(2)三元体系的VLE性质,在273.15 K~323.15 K的温度范围内,对三元混合工质R290+R600a+N_(2)进行实验研究,并获得18组实验数据.同时使用Peng-Pobinson-Stryjek-Vera (PRSV)状态方程结合van der Waals(vd W)混合法则对R290+R600a、R290+N_(2)、R600a+N_(2)三组二元体系的VLE文献数据进行了拟合计算,得到二元交互作用系数,拟合结果与文献数据吻合良好.以此为基础,推算该三元体系的VLE性质.最后将实验数据与计算结果对比表明,体系压力平均相对偏差AARDp为0.85%,系统组分R290、R600a和N_(2)的气相平均绝对偏差AADy_(1)、AADy_(2)和AADy_(3)分别为0.0064、0.0027和0.0063,证明实验结果数据合理可靠,可以满足工程上的应用.【总页数】9页(P161-169)【作者】韩树康;祁影霞;杨瀚宁;徐小雷;陶杰;王飞;刘业凤【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院;青岛海尔空调有限公司【正文语种】中文【中图分类】TK121【相关文献】1.基于CH_4/m-C_9H_(12)二元体系汽液相平衡实验的CH_4/C_2H_4/m-C_9H_(12)三元体系的模拟研究2.PR方程结合vdW混合法则推算二元及三元HFC/HC混合工质汽液相平衡性质3.缔合体系汽—液相平衡的研究（II）：三元缔合体系汽—液相平衡的研究4.三元混合制冷剂R32+R161+R1234yf气液相平衡实验研究5.R32+R1234yf+R1234ze(E)混合制冷剂气液相平衡实验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

R290制冷剂的使用前景及发展趋势

R290制冷剂的使用前景及发展趋势摘要：天然制冷剂是家用空调后续发展的可持续方向，通过对于R290和R22进行力学分析，能够发现使用R290具有着更为完全的作用效应。

在当前的智能机发展层面，R290制冷剂在家用空调器的性能体现过程中具有着更加完全的效应，本文通过对于R290制冷剂的使用前景以及发展趋势做出剖析，总结出R290的性能特点，并针对性的比对。

基于R22的使用关系，以此分析R290制冷剂基本特性，对其后续的安全使用以及生产提出相应的措施。

关键词：R290制冷剂；使用前景；发展趋势自上个世纪开始，通过研究已经发现卤代烃物质对于大气层中分解出的氯元素会对大气的臭氧层产生严重的破坏，这也会增加地球上有害紫外线数量。

在当前的使用过程中，大多数时候空调制冷剂内容也发生了改变，世界各国加快了代替氟化氢的步伐。

我国在发展过程中也主张利用各类新物质代替氟化氢制冷剂，在其中R290制冷剂就是一种常使用的制冷剂，它能够满足当前的制冷需求。

1家用空调制冷剂使用发展状况1.1R22制冷剂基本状况从历史角度进行考究来看，当前卤代烃物质的确破坏了大气原有的结构，这也使得大气臭氧层无法保持其作用效果。

为了保护大气臭氧层，《蒙特立耳协议书》要求禁止使用CFC类制冷剂，逐渐淘汰HCFC类制冷剂，由此这也开始了全世界范围内的制冷剂替代工作。

虽然HCFCs制冷剂规定日期为2030年，但是基于对于环境保护过程的进一步认知，这也逐渐的加快了HCFCs的替代步伐。

在当前结合2020年的空调制冷剂使用量，寻找R22替代工作迫在眉睫。

1.2HCFCs替代过程对于HCFCs的替代过程，它是包括两种主要线路。

第一是通过美国和日本为主的HCF替代道路，其中两元进共沸混合制冷工质R140a已经得到较为广泛的应用。

R140a的排气压力比R22高上50%，这也必须提高压缩机运动部分的耐磨性以及细管通路的整体稳定性。

而HCF类制冷剂虽然能够在臭氧抗衰指数方面保持不为零，但是其温度指数却较高，后续它仍然成为了需要做好节能减排的一类气体。

环保型制冷剂R600a的分析与应用

文献综述题目_环保型制冷机R600a的分析与应用学生姓名赵文彬专业班级建筑环境与设备工程学号540902040155院（系）机电工程学院指导教师(职称)胡春霞（讲师）完成时间 2013 年6 月 1 日环保型制冷剂R600a的分析与应用摘要:介绍了我国替代制冷剂二氟一氯甲烷(R22)所做的工作，叙述了制冷剂R600a性质及其应用，比较了R134a与R12制冷剂的性能。

认为R600a是一种自然工质下的环保高效制冷剂，替代成本较为低廉，适合我国国情。

虽然R600a具有可燃性，但只要减少灌注量并采取有效的安全措施可以达到安全使用的要求。

Abstract: The work done by our alternative refrigerants difluoro mono chloro methane (R22), describes the nature of the refrigerant R600a, performance compared R134a refrigerant. R600a is a natural working fluids environmentally efficient refrigerant, the replacement cost is relatively cheap, suitable for China's national conditions. While R600a is flammable, but reduce perfusion and to take effective security measures can achieve the security requirements.关键词:R600a；制冷剂；环保；自然工质Keywords: of R600a were; refrigerant; environmental protection; natural working fluids引言臭氧层破坏和气候变化，是当前全球所面临的主要环境问题之一。

R290及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究进展

2016年第35卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3413·化工进展R290及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究进展邹思凯1，戴源德1，何国庚2（1南昌大学机电工程学院，江西南昌 330031；2华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉 430074）摘要：R290（丙烷）及其混合制冷剂具有优秀的环保性和热物性，是理想的替代制冷剂，但存在可燃的问题。

通过对R290及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究，可以优化制冷系统的换热器，减少充灌量，降低R290及其混合制冷剂的可燃性。

本文综述了国内外R290及其混合制冷剂在水平管内相变换热的研究，表明R290及其混合制冷剂拥有接近或超越传统合成制冷剂的相变换热性能。

列出并对比了相关研究中得到的相变换热关联式，汇总了相关研究中质量流量、热流密度、干度等因素对相变换热的影响。

指出当前研究大多在过去常用的传热管进行，为了降低R290及其混合制冷剂的可燃性，减少制冷系统的制冷剂充灌量，必须对R290及其混合制冷剂在小管径（7mm 、6mm 、5mm ，甚至4mm ）传热管内相变换热的关联式和影响因素进行深入研究。

关键词：丙烷；相变；传热；流动；混合制冷剂；水平管中图分类号：TB 61+1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）11–3413–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.11.004Studies on phase change heat transfer of R290 and its refrigerant mixturesin horizontal tubeZOU Sikai 1，DAI Yuande 1，HE Guogeng 2（1School of Mechatronics Engineering ，Nanchang University ，Nanchang 330031，Jiangxi ，China ；2 School of Energyand Power Engineering ，Huazhong University of Science and Technology ，Wuhan 430074，Hubei ，China ）Abstract ：R290（propane ）and its refrigerant mixtures have been treated as ideal alternative refrigerants due to their favourable environmental and thermo-physical properties. However ，they are flammable. The heat exchangers of the refrigeration system can be optimized ，and the charge amount of R290 and its refrigerant mixtures can be reduced by studying the phase change heat transfer of R290 and its refrigerant mixtures in horizontal tube. In this paper ，studies on phase change heat transfer of R290 and its refrigerant mixtures in horizontal tube were review. The results showed that the heat transfer performance of R290 and its refrigerant mixtures can be comparable to or above synthetic refrigerants. The phase change heat transfer correlations of R290 and its refrigerant mixtures obtained in related research were listed and compared ，and the influence of mass flow ，heat flux ，vapor quality and other factors on phase change heat transfer from relevant researches were summarized. Finally ，it is pointed out that all above researches have been conducted mainly on the traditional heat transfer pipes ，the phase change heat transfer correlations and factors of R290 and its refrigerant mixtures in small tube （with the diameters of 7mm 、6mm 、5mm or even 4mm ） should be studied in order to reduce the charge amount and flammability.Key words ：propane ；phase change ；heat transfer ；flow ；refrigerant mixture ；horizontal tube第一作者：邹思凯（1993—），男，硕士研究生。

对新型绿色环保制冷剂R290在电冰箱上的应用探讨

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７松下冷链（大连）有限公司辽宁大连１１６６００；２．大连海尔空调器有限，厶＼司辽宁大连１Ｉ６６００
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