r290新型制冷剂作为一种新型制冷剂是必然趋势
R290制冷剂介绍

R290制冷剂相对于HFC的优缺点 R290制冷剂缺点: 高可燃性
R290制冷剂相对于HFC的优缺点
相对于传统的R22制冷剂 ,R290制冷 剂的可燃性是它的一个“坏脾气” ,也是我们在实际运用中遇到的一 个难题。根据相关标准,R290制冷 剂的安全等级属于A3类 ,这也就意 味着它属于高可燃性的物质,在使 用过程中确保安全是一大难题。
R290制冷剂相对于HFC的优缺点
3、高效节能
凝固点低,蒸发潜热更大,使得单位 时间内降温速度更快;等熵压缩比做 功小,使压缩机工作更轻松,延长压 缩机的使用寿命;分子量小,流动性 好,输送压力更低,减小了压缩机的 负载。使用R290制冷剂,节能率可达 15~35%。
R290制冷剂相对于HFC的优缺点
分子式 Molecular
C3H8 CH2F2 CH(CH3)3 R32/R125 CHF2Cl
GWP ODP
3
0
580 0
3
0
1900 0
1700 0.055
GWP: 全球变暖系数 ODP:破坏臭氧层潜能值
R290制冷剂相对于HFC的优缺点
2、经济实惠
按充注重量计算, R290制冷剂的用量只 有R22、R410a的40%~55%,用量更少,更 为经济。
制冷剂简介
目前房间空调器基本上采用的是蒸汽 压缩式制冷循环,制冷剂是空调器中 必不可少的工作介质。R22作为氟利昂 制冷剂的代表,以其无毒(或毒性很 小)、无味、不燃,化学性质稳定,热 力学性质易实现制冷循环等特性,被 广泛应用于制冷系统中。Cl F
C 氟利昂
制冷剂简介
自从人类发现氟氯烃可 以破坏臭氧层和产生温 室效应,尤其是南极上 空臭氧空洞被发现后, 人们开始逐渐意识到生 存环境保护的重要性, 开始逐步限制和淘汰氟氯烃制冷剂,开 始寻找一种对环境友好并能替代氟氯烃 的新型制冷剂。
中央空调冷凝器制冷剂R290改造的风险分析

3)特种设备检验检测机构在冷水机组冷凝器的定 期检验过程中要针对其是否进行制冷剂更换进行重点 检查,发现问题要报告特种设备安全监督管理部门并 及时跟踪处理。 4)特种设备安全监督管理部门需针对中央空调 冷水机组的冷凝器进行适当抽查,以免出现非法改造
使用。
4结束语
随着R22类型的氢氯氟烃类(HCFC)制冷剂的 逐步淘汰,新型环保制冷剂品种越来越多,冷凝器制 冷剂改造工程也会越来越多,如何对该类压力容器的 改造进行有效监管、降低制冷剂改造带来的风险是夜 内将要面对的一个新课题。
4 TSG
R0004-2009固定式压力容器安全技术监察
规程[s】.
5金天石,等.E511反应冷凝器换热管减薄失效分析
[J】.中国特种设备安全.201 5,29(3):56~57.
3风险防范措施
针对中央空调冷水机组中的冷凝器制冷剂R290 的改造案例的风险分析,我们认为应采取以下几点措 施,以降低制冷剂改造带来的风险和安全隐患。 1)使用单位作为保证特种设备安全运行的主 体,应制定并落实执行特种设备安全管理制度,加强 相应法规标准学习,严格按照法规标准要求履行压力 容器改造的相关手续。 2)中央空调冷凝器制冷剂更换改造单位应严格 按照相关的技术规范进行压力容器改造,改造方案须 经原设计单位或者具备相应资格的设计单位同意后方 可进行施工。 欢迎关注《中国特种设备安全》 官方微信
万方数据
圜幽出
3)R290具有良好的材料相容性,与铜、钢、铸 铁、润滑油等均能良好相容。 4)R290具有优良的经济性和环保性,R290价格仅 为R22的十分之一,且对臭氧层不具有破坏作用,对温室 效应也没有影响,不会对周围的环境造成污染。
2
力容器改造范畴,导致出现违规使用的问题。根据
新型环保混合制冷剂R290R600a的研究进展

Table 1. The normal pressure boiling point and critical state point of HCs and R134a [16] 表 1. 常用的 HCs 与 R134a 的常压沸点和临界状态点[16]
制冷剂常压 R134a R170 R290 R600 R600a R1270 沸点/℃ −26.1 −88.6 −42.1 −0.60 −11.7 −47.7 临界温度 TC/℃ 101.1 32.2 96.7 152.0 134.7 92.4 临界压力 PC/MPa 4.06 4.87 4.25 3.80 3.64 4.66
= P a (T ) RT − V − b V (V + b ) + b (V − b )
a (T ) = 0.45724 R 2TC2 α (T ) PC
(2) (3) (4)
b = 0.07780
RTC PC
2
1 + k (1 − Tr0.5 ) α (T ) =
Table 2. The combustion characteristicsof R290 and R600a [18] 表 2. R290 与 R600a 的燃烧特性[18]
The Research Progress of New Environmental Protection Refrigerant Mixture R290/R600a
制冷剂替代势在必行 R290空调未到推广时

第 三 .R 9 空 调 的安全 性 是最 为关键 的 20 问题 。与冰箱不 同 ,空调不 是全焊接 的封 闭系
工商 制冷行业 、制 冷维修行业 和清洗行业 等七
大行业 。这些行业 产值高达4 0 亿元 ,从业工 50
由于冰箱 使用 的R1 ̄R1对臭 氧层 的破 2H 1 坏作 用几乎 是R 2 O ,因而在2 0 年就 已 2 的2 倍 07
2 家电科技 6
目前 业 内 已经 规 模 化 应 用 的R4 0 1 A和
烷 。如此大 量的丙烷是 否要 按照危险 品管理办
法来 保存和运输
有专 家表示 , 实验室 内进行 的安全性试 在
验 往往不 能测试 出问题 所在 。比如在 实际使用
中最害怕 的产品爆炸 ,是因为各种不 利因素的
2 1年至23年 中国将分步骤 完成H F s 00 00 C C
量十 分巨大 。
统 ,泄 漏 的可 能性很 大 。R 9 易 燃易爆 ,由 20 于 企 业 内部具 备 严格 的安 全管 理操 作规 程 和
专业 人 员 ,且有 R 0 a 60 冰箱 的制造 经验可 以借
鉴 。制造过程 中的安全 问题 相对易于解 决。但
一
泡 剂 、化 工原 料 等 。但 几十 年 的工 作 之后 , 、 H Fs C C 却面 临 着禁 用 ,因为地 球 上空 的保 护
制冷剂替代势在必行
H F s 的是一簇 物质 ,其 中包 括R 2 C C指 2、
R1 、R1 这 样 几 个 成 员 ,分别 在 空调 、冰 1 2 箱 、化 工等领域工作 ,主要 身份是制 冷剂、发
R290作为家用空调制冷剂的研究

一
、
D 、G 0 9与 2 1 0 0年 的平 均 消耗量 基线 年 .其 O P WP值均 为 零 ,不 现 有 家 用 空 调 制 冷 剂 使 2 0
水 平 上 .寻 找 R 2替 代 丁 质 的任 2 会 对 环 境 造 成 危 害 R 2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
i n RAC nd a s f —c r i mo t g re e g ro ma e a e mait i d t r ug mpr v me t a a e ha gng a un ,a hihe n r y pe r nc r f n ane h o h i o e n ,wh l e cng m ae ie r du i t— ra o to ilc s n RAC.Se u iy o c rt fR29 se sl e 0 i a i k ptwhe r p h r i g a un n aey me s r s a e a p e .Pr d t y n p o erc a g n mo ta d s f t a u e r do t d o uci on lnei e d o r t r pe di c to i sr a y t un wih a p o rmo f ai n. i K e or : Na u a erg r n ; R2 yW d t r lr fie a t 90; pr p ne; RAC; e vio m e tpr tc in oa n r n 的研究
R290空调爆炸实验与10大注意事项!

R290空调爆炸实验与10⼤注意事项!我国于2030年前完成⾮环保制冷剂的淘汰,以R22为代表的⼯质冷媒已禁⽌⽤于新产品的开发,⽽⽬前作为替代品的R410a冷媒由于会导致温室效应⽽也将被限制使⽤。
新制冷剂R290以环保、⾼效、节能卓越的性能有取代R22和R410A制冷剂之势。
1R290制冷剂优点R32制冷剂对臭氧层破坏为0,全球变暖系数为670。
R404a制冷剂对臭氧层破坏为0,全球变暖系数为4540。
R410a制冷剂对臭氧层破坏为0,全球变暖系数为2340。
R134a制冷剂对臭氧层破坏为0,全球变暖系数为1600。
R22制冷剂对臭氧层破坏为0.034,全球变暖系数为1700。
由于R22制冷剂中的氯原⼦会对臭氧层造成破坏,到2030年实现除维修和特殊⽤途以外的完全淘汰。
⽽且打着环保旗号的R410a、R32等制冷剂虽然对臭氧层破坏为0,但是全球变暖系数(温室效应)很⾼,这些也都不是真正的环保制冷剂的。
⽽R290对臭氧层破坏为0,全球变暖系数仅为3!不仅如此,R290制冷剂还有以下优点:1、R290制冷剂导热系数⾼,蒸发潜热更⼤,分⼦量⼩,流劢性好,输送压⼒更低,压缩机负载⼩,可延长压缩机使⽤寿命。
使⽤R290制冷剂节能约30%。
2、传统R22、R410A等制冷剂太适合酷热带地区使⽤,⽽R290制冷剂对酷热⽓候具有独到的适应性。
2R290制冷剂特性R290(丙烷)⼜称冷煤,是⼀种新型环保制冷剂,主要⽤于中央空调、热泵空调、家⽤空调和其它⼩型制冷设备。
但是R290由于燃爆的特性,灌注量受到了限制,安全等级为A3级。
经常有制冷百科公众号的⼩伙伴吐槽R32制冷剂的危险性,但是R290制冷剂的危险性不亚于R32。
从下图可以看出,R32制冷剂安全等级为A2,⽽R290安全等级为A3,R290⽐R32更⾼⼀级!R290特性:中⽂名称:丙烷分⼦式: C3H8分⼦量: 44.10外观不性状:⽆⾊⽓体,纯品⽆臭溶解性:微溶于⽔,溶于⼄醚、⼄醇闪点(℃):-104爆炸上限%:9.5爆炸下限%:2.1相对密度(空⽓=1):1.56燃烧热(kJ/mol):2217.8可燃,引燃温度:470℃根据格⼒的资料说明,R290制冷剂需在⼀个密闭房间内,且浓度在2.1%—9.5%间,同时引燃温度才可能发⽣爆炸,在其它浓度是不会发⽣爆炸!R290危害:短暂接触 1%丙烷,不引起症状;接触10%以下的浓度,只引起轻度头晕;接触⾼浓度时可出现⿇醉状态、意识丧失;接触极⾼浓度时可致窒息(但市⾯上壁挂机灌注量只有270克)。
R290制冷空调系统的现状与未来发展_宁静红

NINGJing-hong,LIU Sheng-chun,PENG Miao,LI Hui-yu
( Tianjin University of Commerce,Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology,Tianjin 300134,China)
Abstract: The application and investigation of natural refrigerant R290 refrigeration and air-conditioning system was introduced. R290 has larger volumetric capacity,lower cost,and it naturally exists in the atmosphere and has neither ozone depletion potential nor significant global warming potential. It has excellent thermodynamic performance as refrigerant compared with conventional refrigerants. The R290 refrigeration and air-conditioning system has smaller size; so as to decrease the charge of refrigerant,save the material of metal,reduce the cost of equipment With the progress of the study on the R290 practical application technology,R290 has a good future used as refrigerant in refrigeration and air-conditioning system. Key words: natural refrigerant; R290; refrigeration and air-conditioning
R290空调迎来历史里程碑,I_E_C标准同意大幅提高充注量

电器2022/6点聚焦30热FOCUS针对业界关心的R290空调安全性问题,华中科技大学能源学院教授何国庚通过研究发现,当2HP 空调和3HP 空调安装高度为2.2m 时,其室内机内部发生R290制冷剂泄露时,泄露孔径为0.5mm 的情况下,即使充注量达到500g 也不会给房间内带来火灾隐患。
据悉,IEC 60335-2-40 ED7标准计划于今年6月24日发布,但也可能提前或推迟一到两周的时间。
Asbjrn Vonsild 在ATMO 世界峰会上介绍了IEC 60335-2-40 ED7标准未来在欧盟实施的过程。
“欧盟委员会(EC)将推动EN 60335-2-40 ED7作为‘统一标准’。
这将需要两到三年的时间。
与此同时,设备制造商可以通过‘风险评估——即新版的统一标准至少与EN 60335-2-40 ED6标准一样安全’来应用新标准规定的更高制冷剂充注量限额。
”他说。
在美国,IEC 60335-2-40 ED7标准的实施也在有序推进中。
“美国相关机构下一步将成立北美国家电工标准协调委员会(THC),讨论在UL 60335-2-40等在内的下一版北美安全标准中加入制冷剂充注量限定值变化的建议。
”华盛顿气候运动高级政策分析师Christina Starr 介绍说。
可以预见,随着IEC 60335-2-40 ED7标准的正式实施,不仅R290的性能优势在空调上将得以有效发挥,应用范围也将得到有效扩展,届时R290空调的发展将步入快车道。
2022年5月,国际电工委员会(IEC)在官网上表示,IEC 60335-2-40 ED7《热泵、空调器、除湿器的特殊要求》(以下简称IEC 60335-2-40 ED7)草案获得全票通过。
这意味着,提高家用空调、热泵、除湿机中R290和其他易燃制冷剂的充注量限定值,已在IEC 标准中获得一致通过,R290空调的发展也将因此翻开新的篇章。
回溯R290空调的发展历程,国际标准对R290等易燃制冷剂的限制,一直是阻碍其发展的主要因素。
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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。
二、R290 替代R22的可行性分析
天然制冷剂是家用空调器今后发展的方向,纯天然制冷剂R290是高纯度丙烷,是碳氢化合物的可燃制冷剂,在常温常压下,是一种无色、无毒的气体。
同时R290是饱和碳氢化合物,化学性质温和,对金属无腐蚀作用,难溶于水,与普通润滑油和机械结构材料具有兼容性,不需要合成,不改变自然界碳氢化合物的含量,对温室效应没有直接影响,在一定条件下可以燃烧,甚至爆炸。
丙烷与矿物油相溶。
在原用R22空调的制冷系统中采用R290制冷剂,在制冷系统的设计加工方面等同于R22制冷系统,其主要的技术难点在使尽最大可能地降低R290空调系统的可燃性。
饱和蒸汽压
对比R290与R22的饱和蒸汽压力线接近,在20℃以下的低温区段,也就是家用空调制冷剂蒸发时两种制冷剂的压力线基本重合;而在家用空调常用的冷凝段,也就是在30度以上R290的压力与R22的压力开始拉开距离,R22较R22压力略低,这样的特点可以保证R290在不影响压缩机进气量工作的前提下有效地降低压缩比,提高压缩机的工作效率。
并且家用空调器选用R290作为制冷剂,部件耐压方面不需要进行改进。
饱和液体密度和饱和气体比体积
在饱和液态时,R290比R22 的密度小很多,在气体时,R290 的蒸汽比体积比R22 的大,这意味着在相同的内容积下,R290系统的关注量要比R22小得多,很多实验表明,在相同系统下, R290 的最佳灌注量注量仅为R22的40-45%左右。
汽化潜热
在家用空调器可能达到的制冷剂温度-20℃到70℃间,在相同温度下,R290 的汽化潜热是R22 的的1.8倍以上。
汽化潜热r、蒸发器的制冷量Q0、蒸发器入口干度Xi之间有此关系:
Q0=M*r*(1-Xi,M为制冷剂质量流量。
由于R290的蒸汽比体积较小而导致质量流量M低的缺点,可以通过他们的汽化潜热r来来弥补。
饱和液态比热容和饱和气态比热容
在相同温度下,R290 的饱和液态比热容和饱和蒸汽比热容均比R22 的大。
在相同的蒸发器负荷下,R290 的吸气温度比R22 的吸气温度较低,排气温度也低,可以减少压缩机压缩过程气体与汽缸之间的热交换,从而减少不可逆损失,降低能耗。
饱和液态粘滞系数和饱和气态粘滞系数
减少流体与管壁以及流体内部的摩擦损失,另一方面也可以减少传热时的附面层厚度,从而增大传热系数。
三、R290作为家用空调制冷剂应采取的安全措施
碳氢化合物制冷剂最大的局限是它的可燃性,发生泄漏后可能引起火灾与爆炸等危险事故,所以R290 制冷剂安全性主要从防止制冷剂泄漏以及泄漏后采取的安全措施来控制。
电器防火的设计[4]
根据R290物性持征.关键在于减小其在空间与空气混合的浓度,即在密闭空间空气中的含量。
因此必须了解环境温度对R290制冷剂可燃性的影响。
因R209需要在450℃的条件下才达到明火引燃,故电器元件采用灭弧设计后.这一可燃性的隐患可以消除.
空调器运行中的阻燃性设计
选用对R290气件敏感材料组成的电子传感嚣。
当空调嚣在运行时出现管材老化、密封件失效导致R209气体在室内发生泄漏时,作出声光报警。
同时空调器可设计成同步自我切断电源模式。
空调制冷系统的阻燃设计
在确保空调能效的前提下,尽可能地减小R290制冷剂的充注量。
因此在空调系统的冷凝高压侧设计安装一个安全卸压阀,当系统压力超出设计定值时释放压力。
当空调系统出现过负荷压力与温度时,安
全卸压阀的易熔金属会熔解.将R290制冷剂释放到太气环境中。
充注与焊接封装的阻燃性设计
生产流水线现场在封口工艺上需要采用挤接封堵技术来代替钎
焊技术。
挤接封堵装置包括央紧环、堵帽、制冷剂量允注工艺管、密封芯柱,密封胶圈。
工作室内采用上进风下排风的强制排风系统确保空气中的R290含量始终处于安全状态,通过控制生产精度,减少不必要的制冷剂泄漏量;保证通风,有效稀释环境中的制冷剂浓度;将焊接等有火工位隔离;改造生产线减少电火花,并增加浓度检测装置,是完全可以做到安全生产的。
结论
R290 制冷剂是一种环保高效制冷剂,可以在家用空调器上使用并达到较高能效。
通过减小换热器管径、采用微通道换热器等措施,可在达到高能效的前提下,即节省材料成本又减少制冷剂灌注量。
虽然R290是可燃的,但经过减少灌注量并采取适当安全措施后是可以实现安全生产使用的。
R290是目前国际上认可的完全环境友好型制冷剂,既对臭氧层没有破坏又对气候变化不会产生影响。
采用自然环保工质R290研发高效节能空调器项目也已经取得的突破性进展,为R290制冷剂在空调行业的推广提供了依据,为其产业化奠定了基础,符台国家节能环保产业政策。
生产和使用上只要严格遵照安全规范,从设计与生产工艺的因素规避R290制冷剂的可燃性特点,在现有技术条件下能确保它安全使用在家用制冷器上。
参考文献:
[1] 张利、刘春慧、杨军著 R290与空气混合气体燃烧爆炸反应特征分析2011年中国家用电器技术大会论文集
[2]刘知新,郭春辉.R290家用空调器泄漏安全性实验研究[J].制冷与空调,2010,10(5):49―51.
[3] 张战等 R22 与R290 热物性对比分析及实验研究天津城市建设学院学报,,2002.12.8
[4]张网、任常兴、张欣著 R290作为替代制冷剂的火灾危险性的研究进展工业安全与环保 2012年第38卷第10期
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