制冷剂与润滑油的混合物性及可燃性研究

摘要

随着科技的发展和人们对环境保护认识的加深，制冷行业中对环境有危害的制冷剂将逐步被淘汰，研发新型环保制冷剂成为当前全球制冷行业的大势所趋。然而在这些新型替代制冷剂的使用过程中，由于和传统润滑油不能良好的兼容，从而造成制冷系统的压缩机磨损、传热恶化和回油困难等一系列问题；另一方面，由于制冷剂溶解于润滑油中，使得可燃性制冷剂发生泄漏时不可避免的会携带一定量的润滑油，而且使用的润滑油产品本身通常都具有一定的可燃性和助燃性，在其作用下，必然会使可燃制冷剂的燃烧特性有很大的变化。因此，对制冷剂，尤其是新型制冷剂与润滑油的混合物性和可燃性方面的研究，为其在使用中的推广具有十分重要的意义。
　　本文首先对制冷剂与润滑油互溶性的理论研究方法进行了阐述，并采用RKS状态方程法，通过Matlab软件编程，分别对制冷剂CO2和PAG润滑油以及R134a和POE润滑油的相平衡进行计算，与已有的试验对比吻合较好，验证了计算的准确性，然后分析溶解度与压力和温度的关系。
　　阐述燃烧爆炸反应的理论，分析得出可燃制冷剂气体种类、温度、压力、点火源、反应容器等是影响可燃制冷剂燃爆极限的主要因素，分析可燃制冷剂燃爆下限对实际机组安装和高效运行的指导意义。
　　利用改进的试验台，在常压、15℃左右的条件下进行了纯质制冷剂R1150、R600a、R152a和R161爆炸下限的测试，在相同试验条件下分别对含有PAG润滑油的R152a和R161制冷剂进行了燃烧爆炸的测试，试验发现润滑油的存在未改变制冷剂的燃爆下限，但是和纯质的火焰传播等燃烧特性现象有很大的不同，通过试验数据和现象对其进行分析。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 制冷系统中的制冷剂工质介绍

1.3 制冷系统中的润滑油

1.4 制冷剂与润滑油混合物性的研究进展

1.5 制冷剂与润滑油可燃性的研究

1.6本文研究的主要内容

1.7 本章小结

第二章 制冷剂与润滑油互溶性的理论研究

2.1 制冷剂与润滑油的相溶性

2.2制冷剂气体溶解度的分子聚集模型和状态方程法计算

2.3制冷剂液体活度系数法的理论计算

2.4制冷剂与润滑油的半经验关系式法

2.5制冷剂与润滑油相平衡的编程计算

2.6本章小结

第三章 制冷剂燃爆特性理论的研究

3.1燃烧爆炸的概念

3.2 制冷剂可燃极限的研究

3.3本章小结

第四章 制冷剂与润滑油燃爆特性的试验研究

4.1本文制冷剂/润滑油的燃爆试验系统介绍

4.2试验系统的标定和误差分析

4.3试验结果分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

参加科研情况说明

致谢