R290家用空调器泄漏安全性实验研究
R290的可燃爆炸性试验及在制冷机组中的试用
l. 压力容器 2. 铂电阻丝 3. 注射器 4. 泻压口
图 l 爆炸性试验装置简图
在一个封闭的压力容器 l 中置有一段铂电阻丝 2，铂丝的加热由提供的电压决定，而铂丝上的温度也 由流过铂丝的电流和电压计算出铂丝的电阻，根据电 阻值计算出铂丝温度。
铂丝是 IEC 型，直径为 0 . l mm，在 I C 时 电阻 Rz 可按下式计算：
2 R290 工质的爆炸性及其预防
任何一种可燃气体的燃烧和爆炸总离不开与空气 的混合浓度和点燃温度。为了解 R290 的起爆特性，设 计了如图 l 所示的爆炸性实验装置：
加入压力容器 l 中，实验压力为 0 . l MPa，据此计算 R290 的浓度。泄压口 4 是!5l 的圆管，与压力容器 l 相 通。4 的前端呈 45 角与大气相通。实验前用塑料薄膜 包住管口，将 l 和大气隔开。
漆包线 2 197 . 21 2 199 . 71
0 . 11
试验前后无 肉眼可见变 化。
从上表可看出：黄铜、紫铜、碳钢、锰钢、铸铁、润 滑油、漆包线均与 R290 相容。即是说在使用 R22 的机 组中只是用 R290 代替 R22，其余设备原封不动，加入 R290 就能运行，实现制冷。
4 R290 在制冷机组中的试用
19 960 . 40 19 990 . 45
0 . 15 14 . 86 14 . 87 0 . 07 14 . 93 14 . 92 - 0 . 07
铸铁 45 948 . 85 45 965 . 70
0 . 04 20 . 25 20 . 28 0 . 15 20 . 03 20 . 04 0 . 05
从 R290 的爆炸曲线可以看出：l）R290 与空气的混 合物起爆温度相当高，即便是最佳起爆浓度 5 . 5% 下 也要 8l0 C 才发生爆炸；2）最低起爆浓度为 2 . 6% ，此 时起爆温度为 9l8 C。随着 R290 浓度的增大，起爆温 度下降，到 5 . 5% 时起爆温度达到极小值的 8l0 C。浓 度再增大起爆温度将增大，当浓度为 8 . 5% 时起爆温 度达到 880 C，浓度超过 8 . 9% 和低于 2 . 5% 的 R290 空 气混合气体就不具备可燃可爆性了，此时燃着的烟头 也不足以使其爆炸。
R290在家用空调中替代R22的实验研究
电 流／Ａ ’
ＥＥＲ
３．０１
１．２ 实 验 工 况 及 测 试 方 法 在 两 套相 同实 验 机型 中分 别充 灌 Ｒ２２和 Ｒ２９０两 种
工 质 ，其 中 Ｒ２９０纯 度在 ９９．２％以上 。除工 质不 同之 外 ， 实 验装 置其 余条 件完 全相 同 。
实验 工况 为 ： （１） 国标 额 定制冷 工况 。
２．２．１制 冷 能 力 对 比
图 １表示 ５种 不 同室外 温度 条件 下两 种工 质制 冷能 力 的对 比 曲线 。可 以看 出 ，在 试 验 温 度 范 围 内 ，Ｒ２９０ 的制 冷 能力 较 Ｒ２２约低 １．２４％ ～９，６５％，温度 越 低 时两 者差 距越 小 ，在 ２８／１６．８ ｏＣ时基 本接 近 。
氟利 昂 曾经是 普遍 应用 的制 冷剂 ，但 因破坏 臭氧 层 并 使 全 球 气 候 变 暖 将 逐 步 禁 用 。 目前 房 间 空 调 器 中 Ｒ２２的 替 代 物 有 两 类 ： ＨＦＣｓ类 （Ｒ４１０Ａ 、Ｒ４０７Ｃ、 Ｒ１３４ａ） 和 ＨＣｓ类 （Ｒ２９０、Ｒ６００ａ），前 者 为 人 工 合 成 制 冷剂 ，后 者 为碳 氢 化合 物 ，属 自然制 冷剂 。
收稿 日期 ： ２００７—０９—０１ 作者 简介 ： 刘 丽 刚 （１９８１一），男 ，山西平 遥人 ，工 程师 ，研 究方 向 ：家 用空 调 。
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
R290冷媒在移动空调上的实验研究
R290冷媒在移动空调上的实验研究魏子栋;周祥;王智超;邓海钊【摘要】R290冷媒是一种新型的环保制冷剂,具有环境友好性、密度小、气化潜热大等优点.本文在移动空调上对R22、R410A和R290三种冷媒进行实验对比,结果表明,R290相对于R22和R410A在制冷量上分别提高了2.83％和1.98％,功率分别降低了115W和109W,在能效上分别提高了15.9％和14.2％,最后对R290在移动空调上的安全使用进行了探讨和建议.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P42-43)【关键词】R290;移动空调;制冷量;能效比【作者】魏子栋;周祥;王智超;邓海钊【作者单位】广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311【正文语种】中文随着全球臭氧层破坏和气候变暖问题的日益严峻，寻找新型环保的制冷剂已经成为制冷行业需要迫切解决的首要任务之一。
R290冷媒和R32冷媒作为R22冷媒的两种最佳的替代冷媒已经成为国际上公认的事实，其中R290具有GWP为0、ODP极低、气化潜热大和热物理性质与R22相接近等特点，已经在空调领域受到了广泛的关注。
移动空调[1]因其使用方便和便于移动的特点已经越来越受到消费者的青睐，特别是欧美市场。
中国是移动空调最大的出口国，目前移动空调出口欧洲市场已经受到了相关环保法规的限制，对R290冷媒在移动空调上的实验研究具有十分重要的意义。
本文对R290、R22和R410A进行了物性分析对比，并在整体式移动空调上进行了性能对比实验，验证R290相对于R22、R410A在移动空调上性能方面的优越性，最后结合了移动空调的可移动、整体性的特性探讨了R290相关安全使用措施。
2.1 R290与R22、R410A的热物性比较表1是R290与R22、R410A的热物性参数对比，由表1可知，R290的热物性[2]与R22和R410A的热物性很相近，并且对臭氧没有破坏性，全球变暖系数也极低，是一种极具潜力的替代冷媒。
R290制冷剂在商用冷柜上的应用研究
R290制冷剂在商用冷柜上的应用研究在商用冷柜中的小型全封闭系统中已经开始使用并推广R290制冷剂。
R290制冷剂具有良好的环保性能，在商用冷柜中应用R290制冷剂能够取得良好的应用效果，但也要注意R290制冷剂具有易燃性。
本文在对R290制冷剂的应用特性进行分析的基础上，对R290制冷剂的商用冷柜上的应用进行了简要的分析。
标签：商用冷柜;R290制冷剂;安全R290制冷剂是一种环保制冷劑，具有良好的环保性能。
商用冷柜中应用R290制冷剂能够减少制冷剂对环境的污染，在减少温室效应方面具有非常积极的意义。
但是在应用的过程中也要对其进行科学的设计，提高R290制冷剂在商用冷柜中应用的安全性。
1 R290制冷剂的应用特性1.1 R290制冷剂的工作压力R290制冷剂在50℃冷凝时的工作压力为R404A的74%，比R134a高30%。
在零下25℃蒸发时R290制冷剂的工作压力为R404A的81%，比R134a高90%。
因此在设计蒸发器时可以参考R404A。
R290制冷剂与原系统中的R404A在管路耐压能力方面的要求没有较大的区别。
根据以往的经验，蒸发器的耐压要求为36.8bar，镀锌钢管的壁厚为0.7mm可以满足该条件。
因此要满足冷凝器的要求可以选择壁厚为0.71mm的镀锌钢管[1]。
1.2 充注制冷剂在冷凝器和蒸发器不变的前提下，与传统的R404A或者R134a制冷剂相比，R290制冷剂的充注量仅为传统制冷剂充注量的40%左右。
R290制冷剂在单个制冷循环中的充注量不得高于150g，在设计上应该进行一定的调整。
例如减小蒸发器的容积、提高蒸发器的换热效率;缩短冷凝器长度、提高冷凝器换热效率;减小冷凝管路内径等。
这样一来R290制冷剂在商用冷柜中的灌注量能够达到130g。
2 R290制冷剂在商用冷柜上的具体应用2.1 选择合适的材料R290制冷剂属于碳氢制冷剂的一种，与矿物油和聚酯类油具有较高的互溶性。
当前一些企业所生产的R290压缩机中应用了聚酯类油，但由于没有活性化学物质进入制冷回路，产生特定问题的概率很小。
R290空调系统泄漏仿真分析
R290空调系统泄漏仿真分析张利;黄小龙【摘要】R290制冷剂与R22制冷剂主要物性参数接近,是R22制冷剂的理想替代物,但R290属于A3类物质,具有可燃性.本文通过CFD软件对R290空调系统泄漏进行了仿真计算,探讨了不同泄漏孔径对系统泄漏特性的影响,以及不同泄漏孔径和泄漏孔位置对R290和空气混合气体处于燃烧爆炸极限空间范围的影响.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】3页(P50-52)【关键词】R290空调泄漏;仿真;燃烧爆炸【作者】张利;黄小龙【作者单位】上海日立电器有限公司上海201206;上海日立电器有限公司上海201206【正文语种】中文R407C、R410A等HFC类工质虽可解决当前R22替代问题，但它们的温室效应指数都很高，是《京都协议书》中的限制工质，目前只能作为过渡性替换工质。
R22的长期替代技术是采用各种自然制冷剂，如R290及CO2（R744）等。
R290（propane丙烷）在常温常压下，是一种无色、无毒的饱和碳氢气体，化学性质温和，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。
R290与R22的主要物理性质如标准沸点、临界温度、临界压力等参数很接近，且R290某些参数（汽化潜热、导热系数等）要优于R22，是R22的理想替代物。
但R290属于A3类物质，为高可燃性气体，因此在空调系统中对R290制冷剂充注量是有限定的。
当R290空调发生泄漏后，R290与空气混合，在一定的浓度下会燃烧爆炸，因此从安全性角度考虑，需对R290空调系统泄漏特性进行研究分析。
本文采用计算机仿真的方式来研究家用空调制冷剂泄漏问题，将室内机模拟为一个泄漏源，空调系统内的R290通过该泄漏点向房间内部泄漏，通过CFD软件进行仿真计算，可以得到不同时刻下房间内压力、温度及R290浓度的分布等流场信息，基于仿真结果可以分析出混合气体处于燃烧爆炸危险的条件和状态。
R22替代及工质泄漏扩散危险性理论分析与实验研究的开题报告
R22替代及工质泄漏扩散危险性理论分析与实验研究的开题报告题目：R22替代及工质泄漏扩散危险性理论分析与实验研究研究意义：氟氯烃类制冷剂R22被广泛应用于空调、制冷设备等领域，但由于其对臭氧层破坏和温室效应的影响，全球各国已经逐步禁用该品种制冷剂。
而替代品种的选择和使用安全性则成为制冷行业迫切需要解决的问题。
本研究旨在探究R22替代品种的性能特点及工质泄漏扩散危险性，为制冷企业提供科学合理选择方案和安全运营指导。
研究内容：1. R22替代品种的物理特性和性能表现及优劣比较分析；2. R22替代品种的适应性研究：包括制冷系统对替代品种的兼容性、替代品种对设备耐久性的影响等方面的研究；3. 工质泄漏扩散危险性的实验研究：包括工质泄漏量的测量、扩散模拟、安全控制实验等方面的研究；4. 工程应用研究：针对制冷企业实际运营需求，设计并验证针对性的工程应用方案，并对使用过程中的安全问题进行风险评估。
研究方法：1. 利用理论分析，对R22替代品种的物理特性、制冷性能进行分析和比较；2. 利用实验方法，对R22替代品种在制冷系统中的适应性进行考察；3. 利用实验手段对工质泄漏扩散危险性进行测量和研究；4. 将研究所得到的数据，设计并验证工程应用方案，并进行安全性评估。
预期成果：1. 建立R22替代品种的性能比较和选择方案；2. 系统研究替代品种和现有设备之间的适应性，并制定合理的应用建议；3. 提出工质泄漏扩散控制策略，并设计安全控制实验；4. 设计工程应用方案，为制冷企业提供安全优质的设备选型和运维建议。
研究进度计划：1. 综述R22的禁用背景及替代品种的性能特点；2. 进行替代品种物性和制冷性能测量；3. 研究替代品种与现有系统设备的兼容性；4. 设计工质泄漏控制方案，并进行实验测试；5. 设计工程应用方案及风险评估；6. 文章撰写和过程回顾。
R290冷媒在移动空调上的实验研究
制， 对Ｒ ２ ９ ０ 冷媒在 移动空调 上的实验研 究具有
十分重要 的意义。
的热物性很相近 ， 并且对臭氧没有破坏性 ， 全球 变暖系数也极低 ， 是一种极具潜力的替代冷媒 。
本文对Ｒ ２ ９ ０ 、 Ｒ ２ ２ 和Ｒ ４ １ ０ Ａ 进行了物性分析 对比， 并在整体式移动空调上进 行了 性能对 比实 验， 验证Ｒ ２ ９ ０ 相对于Ｒ ２ ２ 、 Ｒ ４ １ ０ Ａ ￣移动空调上性 能方面的优越性 ， 最后结合了移动空调的可移动、 整体性 的特性探讨了Ｒ ２ ９ ０ ￣ 关安全使用措施 。
Ｓｔ ａｎ ｄａｒ ｄ
标准 检测
Hale Waihona Puke Ｒ ２ ９ ０ 冷媒在移动空调上的实验研究
魏子 栋 周 祥 王智超 邓 海 钊 （ 广 东 美的制 冷设 备有限 公 司 广 东佛山 ５ ２ ８ ５ １ １ ）
摘要 ： Ｒ２ ９ ０ 冷 媒 是 一 种新 型 的 环保 制 冷 剂 ， 具 有 环境 友 好 性 、 密度 小 、 气 化潜 热大 等 优 点 。本 文在 移 动 空调 上 对 Ｒ２ ２ 、 Ｒ ４ １ Ｏ Ａ和 Ｒ２ ９ ０ 三 种 冷 媒进 ＿ ｆ 彳 实验对比， 结果表明， Ｒ２ ９ ０ ￣ 对 于Ｒ２ ２ 和Ｒ４ １ Ｏ Ａ在 制 冷 量 上 分别 提 高 了２ ． ８ ３ ％ｇＨ ． ９ ８ ％， 功 率 分 别 降低 了 ｌ １ ５ Ｗ￣ Ｈ １ ０ ９ Ｗ， 在 能 效 上分 别 提高了１ ５ ． ９ ％和 １ ４ ． ２ ％， 最 后 对Ｒ２ ９ ０ 在移 动 空调 上 的 安 全 使 用 进行 了探 讨 和 建议 。 关键 词： Ｒ２ ９ ０ ； 移 动 空调 ； 制冷量 ； 能效 比
２ ． ２ Ｒ ２ ９ ０ 冷媒的优越性
R290冷媒机质量检测安全标准
R290冷媒机质量检测安全标准制冷快报讯：在R22的替代方向上，中国家用电器协会首推碳氢工质作为R22的替代技术，而R410A作为过渡性替代技术。
实际上，美的、格力、海尔、志高、TCL等企业一直致力于环保制冷剂的研究。
2011年7月，美的关于R32、R290、R161等三款新型环保冷媒关键技术及其应用的研究项目正式通过科技鉴定。
同月，格力的全球首条R290分体式空调示范生产线正式竣工，通过中德两国联合专家组验收。
2012年8月，格力R32环保冷媒空调获全球首张VDE认证证书。
令人诧异的是，这些采用新型环保制冷剂的空调产品面临着无法上市的尴尬，R290空调便是如此。
产品上市需要经过3C认证，但此类产品的安全标准尚未实施，没有认证依据。
“这涉及标准问题，是所有企业生产需要解决的。
其次，是安全性保障的问题，空调出厂是个半成品，安装环节要排除危险因素。
”中国家电研究院大家电事业部工程师胡志强分析，R290因其可燃性，安全标准需要做大量的实验支撑，现行产品标准对其最低可燃浓度有限定。
而根据现有的安全要求，R290、R600等易燃性制冷剂不允许用于相关类别。
目前，制冷剂相关的标准有《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》(GB4706.32-2004)、《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》(GB 9237-2001)和制冷剂编号方法和安全性分类(GB/T7778-2008)。
政府部门正在制订一些措施弥补空白的地方。
一些认证实验的改造也在进行中。
GB4706.32-2004的修订新标准将于今年5月1日实施，新版加入可燃性制冷剂在标识、运输、安装、储存、充注等环节的安全操作与使用，增加可燃制冷剂器具的安装和维修要求。
R290房间空调器运行特性实验研究
R290房间空调器运行特性实验研究高峥;李红旗;刘忠民【摘要】Several samples have been made for inquiring the operation characteristics of domestic R290 room air-conditioner. It used different kinds of compressors. One is invariable frequency compressor; the other is variable frequency compressor. The air-conditioner samples were tested in enthalpy different laboratory with different capillary tube lengths and perfusion amounts. The best working character results was analyzed. The results show that the cooling performance of R290 is closed to R22. But the heating performance of the sample which is used invariable frequency compressor is obviously insufficient. It is only 90.8%of R22. After changing bigger heat exchanger, the heating performance increased 2.4%. The heating performance of the sample with variable frequency compressor and bigger refrigerant perfusion is good. It is 98.9%of R22. It is found that one of the reasons of deficiency heating capacity of R290 is low refrigerant mass flow. The technology of frequency conversion and refrigerant injection could obviously improve this problem.%为探究R290家用房间空调器的性能特点，分别制作了采用定频压缩机与变频压缩机的空调器样机数台，在分别灌注 R290及 R22制冷剂后进行运行特性对比分析。
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ｂｕｒｓｔ
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ｗｈｅｎ ｉｔ ｍｅｅｔｓ ｉｇｎｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｔ ｗｉｌｌ
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ｂｅ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｗｈｅｎ ｌｅａｋａｇｅ
ｉｎ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｏｒ ｌｅａｋａｇｅ
ｏｃｃｕｒｓ
ｗｈｅｎ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｉｓ ｃｌｏｓｅｄ ｓｔａｇｅ
时间／ｍｉｎ 图２开机时泄漏，实验室内制冷剂浓度与时间关系
当制冷剂泄漏发生在空调器停机状态时，在 泄漏的初始阶段，使用空间内的浓度分布不均匀， 地面附近的浓度在前２ ｍｉｎ内不断上升，并达到最 大值，之后开始下降；使用空间中上部的大部分空 间在前约５ ｍｉｎ时间内浓度值为０，随后浓度开始
第五届中国制冷空调行业信息大会暨推进ＨＣＦＣｓ加速淘汰国际论坛 浓度与时间关系曲线有上下波动的情况出现。 在空调器处于关机状态发生泄漏时，由于系统 内部压力处于平衡状态，与开机状态相比，室内机的 压力高（以实验用２６单冷机为例，停机时内机部分 压力比开机状态高约４ ｂａｒ），所以单位时间内泄漏 量大。另外，室内机风机不工作，因此制冷剂泄漏 后，经过风道时直接流向地面（Ｒ２９０密度大于空气 的）。所以，泄漏之初在离泄漏口正下方地面处 Ｒ２９０的浓度特别大，其在整个使用空间地面处短时 间聚集，与空气的混合只能通过Ｒ２９０在泄漏过程 中引起的空气扰动及分子间的扩散，因此需较长时 间才能使使用空间的Ｒ２９０浓度达到均匀。
发生泄漏。
当Ｒ２９０家用空调器在使用空间发生制冷剂 泄漏时，研究制冷剂流动及聚集的情况，在使用空 间可能存在的浓度最大的位置布点火源，分析制 冷剂泄漏过程中遇火源发生燃烧或爆炸情况，从 而研究Ｒ２９０家用空调器使用的安全性。 实验室模拟用户正常使用空间，实验室密封
刘知新等：Ｒ２９０家用空调器泄漏安全性实验研究
７０
判定制冷剂在使用空间没有分层。此外，整个泄 漏过程中，浓度最大值远远低于爆炸下限，仅为爆
炸下限的１８％。
６０
因实验室密封性良好，泄漏开始６ ｍｉｎ后实验 室内制冷剂浓度长时间处于相对稳定状态，所以 实验数据只选取了泄漏开始后的１１ ｍｉｎ，泄漏后 制冷剂在实验室内的分布情况及与时间的关系情 况如图２所示。
［１］ 肖友元，刘畅，郭春辉，等．自然工质Ｒ２９０在家用空调 器中的应用研究．流体机械，２００９（５）：６１—６５．
通过对空调器泄漏过程浓度分布及泄漏过程 点火的实验研究，得出以下结论： １）Ｒ２９０空调器开机时发生泄漏，由于使用空 间空气流动大制冷剂扩散迅速，Ｒ２９０在使用空间 内不存在聚集情况，因此，在这种情况下使用空间 存在的点火源不会使泄漏的制冷剂发生燃烧或爆 炸。非关机状态时，泄漏使空调器内部的Ｒ２９０浓 度超标问题不在笔者讨论范围之内。 ２）Ｒ２９０空调器在关机状态发生泄漏，且泄漏 率大于８０ ｇ／ｒａｉｎ，则在空调器正下方区域在短时
０ ２ ４ ６ ８ １０ １２
工作状态（制冷模式），室内机侧为低压侧，因此在 这种状态下制冷剂单位时间内的泄漏量相对较少 （实验数据见表１），另外因室内机风机工作，制冷 剂泄漏后流经风道时在风力的作用下被吹散到使 用空间的各个方位，此外，使用空间内气体不断流 通，所以制冷剂泄漏后迅速与使用空间内的空气 混合并达到均匀状态，不存在局部制冷剂聚集情 况。实验室气流不稳定，从而使使用空间制冷剂
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时间／ｍｉｎ 图３关机时泄漏，实验室制冷剂浓度与时间关系
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从泄漏实验研究结果可以看出，空调器开机 与关机状态下发生的泄漏，制冷剂分布情况截然 不同。 在空调器开机状态发生泄漏时，因系统处于
１实验的目的及方法
性良好，以模拟最恶劣情况；用蜡烛模拟点火源。 本次实验研究使用的实验室面积为１５
Ｘ３．５ ｍ２（４．３ ｍ
ｍ），高２．８ ｍ。实验室内部除探测仪器及空
调器外不摆设其他物品。将Ｒ２９０家用分体式空 调器室内机安装在房间内（位置如图１所示），安装 高度为２．２ ｍ。在实验室的各个位置安装丙烷浓 度探测仪，具体安装方式为：在模拟泄漏点正前方
第五届中国制冷空调行业信息大会暨推进ＨＣＦＣｓ加速淘汰国际论坛
Ｒ２９０家用空调器泄漏安全性实验研究
刘知新 郭春辉
刘畅
许晨
徐永恩
（珠海格力电器股份有限公司）
摘 要利用模拟实验，对Ｒ２９０家用空调器在使用过程中发生泄漏的情况进行模拟，研究制冷剂的分布及
遇点火源燃烧或爆炸的情况。研究结果表明，空调器运行过程中发生泄漏不会产生危险；当空调器处于关 机状态，且泄漏率小于８０ ｇ／ｒａｉｎ时，空调器使用空间相对安全。 关键词Ｒ２９０空调器；泄漏；实验；安全性
ＡＢＳＴＲＡＣＴ ｂａｓｅ
ｏｎ
Ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ Ｒ２９０ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｂｕｒｎｉｎｇ
ｏｒ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ
ｍ２
（１ ｍ×３ ｍ）区域（区域形状为空调器在地面投影
的扩大），出现的火源可能点燃泄漏的制冷剂，并 最终引起空调器的燃烧。 本次实验在相同条件下出现实验结果不一致 的情况，是因为制冷剂泄漏后在实验室内流动不 同所致。本次实验泄漏率数据见表３。
表３泄漏率实验数据
３
结论
间（约１ ｍｉｎ）内，存在Ｒ２９０高浓度情况，在这种条 件下，如果此区域内遇点火源，存在引燃Ｒ２９０制 冷剂的可能。 ３）Ｒ２９０空调器发生泄漏，危险通常只出现在 空调器处于关机状态，因此，须重点解决Ｒ２９０空 调器关机状态泄漏的问题，就能够解决Ｒ２９０空调 器在使用空间内泄漏引起的安全问题。 参考文献
・２１３・
４．３
ｍ
（ａ）纵截面图 图１ 实验室内探头布置方式示意图
（ｂ）横截面图
２实验结果及分析
上升，１２ ｍｉｎ后实验室内的浓度达到稳定状态，最
２．１发生泄漏时制冷剂浓度分布 当泄漏发生在空调器运行过程中时，制冷剂 在短时间内（约４０ ｓ）布满整个使用空间，各点的浓 度值随时间的推移不断上升，约６ ｍｉｎ各点的浓度 值达到稳定（此时，空调器内的制冷剂已经泄漏 ９０％），且各点的浓度分布均匀，各点浓度最大值与 最小值的差值仅为４％ＬＥＬ（１０ｗ
表１泄漏率实验数据
２．２空调器泄漏使用空间点火实验 根据泄漏实验研究的结果，笔者进行空调器 关机泄漏过程点火实验。点火源布置于泄漏过程
中出现高浓度机率大的区域。本次实验点火源为 蜡烛。具体实验数据见表２。 空调器泄漏过程使用空间点火的实验数据表
表２泄漏过程点火实验数据
明，Ｒ２９０空调器在停机状态下发生泄漏，若泄漏 率小于８０ ｇ／ｒａｉｎ，则泄漏的制冷剂在下降过程中 迅速扩散到使用空间，浓度难以达到爆炸下限，所 以遇点火源时一般不会出现危险。但如果泄漏率 大于１１０ ｇ／ｍｉｎ，则制冷剂泄漏后短时间内浓度在 爆炸浓度范围内，所以如果在空调器泄漏口附近 半径约１ ｍ的方位或在空调器的正下方约３
０．５
ｍ的正下方０．１ ｍ处安装第一个探头（２２
点），以此探头为基准，其余探头前后左右间距为
１．５
ｍ，上下间距为１ ｍ，布满整个空间。另外在空
调器正下方地面上布置３个探头，间隔１．５ ｍ“一” 字排开，整个实验共布置３０个探头。探头布置情 况如图１所示。 本次实验所选用的空调器为单冷２６机，制冷 剂充注量为２７０ ｇ。泄漏位置选择在大阀门注氟 嘴处（关机状态系统内部压力相同，开机状态大阀 门处的压力与室内机的压力相差小于０．０１ ＭＰａ）， 通过毛细管将泄漏口引至室内机，以模拟室内机
ｕｓｅ
ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｌｅａｋａｇｅ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １ １ ０ ｇ／ｍｉｎ，ｔｈｅ
ＫＥＹ
ｓｐａｃｅ
ｉｓ ｓａｆｅ．
ＷＯＲＤＳ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｒ２９０ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ；ｌｅａｋａｇｅ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ
Ｒ２９０（丙烷）是天然存在的物质，与自然的亲 和性已经延续了数百万年，其ＯＤＰ值均为零， ＧＷＰ值为３，不会对环境造成危害，是一种完全环 保的制冷剂。Ｒ２９０的热物理特性与Ｒ２２极其相 似，具备替代Ｒ２２的基本条件，而且由于其低的黏 性系数和高的传热系数，Ｒ２９０空调器较目前使用 的其他制冷剂的空调器，系统能效比有１０％左右 的提高，从而降低空调运行能耗ｎ］。因此，Ｒ２９０空 调器的广泛应用是必然的趋势。但其易燃易爆性 是限制Ｒ２９０空调器发展的最主要因素，而Ｒ２９０ 空调器在使用过程中泄漏安全性的研究，将为 Ｒ２９０空调器的研制提供基础数据。
R290家用空调器泄漏安全性实验研究
作者： 作者单位： 刘知新， 郭春辉， 刘畅， 许晨， 徐永恩 珠海格力电器股份有限公司
本文链接：/Conference_7377082.aspx
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｏｎ
ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
Ｒ２９０ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ
Ｌｉｕ Ｚｈｉｘｉｎ Ｇｕｏ Ｃｈｕｎｈｕｉ Ｌｉｕ Ｃｈａｎｇ Ｘｕ Ｃｈｅｎ Ｘｕ Ｙｏｎｇｅｎ
（ＧＲＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ，ＩＮＣ．ｏｆ Ｚｈｕｈａｉ）
ｅｘｐｌｏｄｅ ｌｉｍｉｔ），可
大值与最小值相差约７％ＬＥＬ，可以判定为浓度没 有分层。此外，泄漏过程中使用空间内最大浓度 值达到６０％ＬＥＬ，接近爆炸下限，此区域出现在离 空调器泄漏点正下方地面处。 因实验室密封性良好，泄漏开始１２ ｍｉｎ后实 验室内制冷剂浓度长时间处于相对稳定状态，所 以实验数据只选取了泄漏开始后的２０ ｍｉｎ。泄漏 过程各点浓度分布具体情况如图３所示。