丙烷与R22混合工质可燃性分析及相关实验方法研究

    0　引　言

　　基于CFCS类制冷剂禁用日期的日益临近,对氟利昂制冷剂替代物的研究也更加迫切.丙烷以其广泛存在、易于获取、对环境的无害性、与现有材料、设备基本相容、良好的热力性质以及低成本、高功效等优点作为卤化烃的替代物,其应用前景、经济效益及社会效益是明显的.要在社会上大量推广使用替代物,除了要掌握替代物的循环性能外,还必须对替代物的其它性质有所了解,如可燃性、毒性等,这对产品的生产、使用及安全运行都有非常重要的指导意义.由于丙烷是碳氢化合物,具有可燃性,要推广使用就不能回避这一弱点.在常压下丙烷是气体状态,国内外的大量文献表明,目前对阻燃的研究多见于液体和固体,而对气体阻燃的研究则极为少见.

    由于R22价格便宜;臭氧破坏效应和全球变暖效应相对较小且与丙烷沸点相近,两种工质混合后循环性能与R22较接近,比较容易推向市场,我们则尝试在丙烷中混入一定量R22的方法来抑制可燃性,并分别做了丙烷与R22在不同重量百分比下的自燃点实验和在空气中的爆炸极限实验.

    1　丙烷与R22混合气体自燃点试验

　　燃点又叫着火点,指达到这一温度时点火就可引起燃烧,其燃烧温度越低则越易着火.自燃点是指到这一温度时,不用点火也能起火燃烧的温度.

    1.1　试验方法

    把一定量的丙烷与R22的混合气体试样注入被加热敞口的体积为200 ml锥形烧瓶中,在暗室里观察是否发生可燃,通过采用不同温度和不同试样量重复试验,把发生引燃时烧瓶的最低温度作为该试样在空气中大气压下的引燃温度.

    1.2　试验装置

    1.2.1　试验烧瓶

    使用体积200 ml硼硅酸盐玻璃制的锥形烧瓶,对每一种试样的试验及最后一组试验均使用化学方法清洗过的洁净烧瓶.

    1.2.2　加热炉

    采用加热炉对试验烧瓶进行均匀的加热,加热炉总装图如图1所示.

    加热炉是一个用耐火材料组成的圆柱体,炉膛内径127 mm,高127 mm.在圆柱体外围沿轴线的垂直方向按螺旋式、有间隔地、均匀地缠有功率为1200 W的镍铬电阻丝,加热炉上部装有轼率为300 W的径部加热器及水泥板环行盖,通过凸肩与炉体上方固定的石棉板外盘相吻合,加热炉下部装有功率为300 W的低部加热器.

    1.2.3　热电偶

    采用直径不大于0.8 mm并经标定的热电偶测量烧瓶的温度.热电偶安装在烧瓶外壁所选定的位置上,并与烧瓶的外表面紧密接触.

    1.2.4　试样注入器

    试样注入器采用配有玻璃三通旋塞、阻火器和直角玻璃导管的200 ml注射器注入.

    1.2.5　计时器