可燃性制冷剂燃爆风险评估

发布时间: 2022-11-15

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：新技术

行业领域：

高端装备制造产业,节能环保产业

成果介绍

本成果主要是针对应用于制冷空调系统中的新一代低GWP可燃性制冷剂的泄漏、扩散和分布规律进行研究，研究成果可对可燃性制冷剂在制冷空调系统中的应用的安全风险进行评估，所采用的技术方案包括理论和实验研究方面，具体如下：理论研究：基于工质热物性和制冷系统的运行特性，建立真实制冷剂在有限空间内的泄漏扩散模型，开展制冷剂在有限空间内的泄漏、掠遇障碍物时扩散、对流与沉积的三维特性研究，剖析泄漏空间制冷剂的场强（温度场、速度场、浓度场等）分布规律，探索泄漏燃爆区域的时限性和迁移特性。实验研究：研制有限空间的工质泄漏场强特性测试系统，在先进多维度传感测试技术支撑下，测试不同泄漏条件下的工质泄漏特性，探明工质有限空间内的工质场强规律，为系统风险性评估提供数据支撑。

成果亮点

1、研制系统性、综合性且可靠的智能化制冷剂泄漏前后系统储量及外部空间的制冷剂泄漏场强特性测试平台； 2、自主开发可燃制冷剂泄漏在有限空间内的燃爆风险评估工程软件，通过软件可自动获取常用可燃性制冷剂在空间内的场强分布和燃爆区域。 3、新理论：在泄漏和扩散过程中将制冷剂考虑为真实的可压缩气体，基于制冷系统的运行特性和真实制冷剂的热物性，建立了有限空间内制冷剂泄漏和扩散模型，通过该模型可探明制冷剂泄漏在有限空间内的扩散和分布规律，在时间和空间维度上，更为准确地评估可燃制冷剂泄漏形成的燃爆风险。 4、新实验：研制高度系统性和智能化的制冷剂泄漏前后系统制冷剂储量及外部空间的制冷剂泄漏场强特性测试平台，可测试得到不同的条件下制冷剂的泄漏特征，以及有限空间内制冷剂的速度场、温度场和浓度场，结合理论结果分析对比，深入揭示制冷剂在制冷剂系统流动过程中泄漏特性规律以及制冷剂与泄漏环境间的作用规律。

团队介绍

本团队一直从事制冷剂替代技术、制冷剂回收及再利用技术、可燃性制冷剂的风险评估技术等研究，具备了对绿色制冷剂在复杂工况下进行高精度、高自动化、多种类的热物性测试的能力；提出了基于离子液体的高效制冷剂回收分离流程，能够有效分离近共沸和共沸混合制冷剂；基于制冷系统的运行特性和真实制冷剂的热物性，建立了有限空间内制冷剂的泄露和扩散模型，可对可燃制冷剂在不用条件下泄漏的场强分布规律进行详细分析，准确地获得可燃制冷剂在有限空间内的燃爆区域，并进一步评估其安全风险。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团 (中国制冷学会) 评价时间：2022-11-19

杨昭

天津大学

教授

综合评价

该成果题目为可燃性制冷剂燃爆风险评估，但其内容和成果仅为题目涵盖内容的一部分：可燃工质泄漏、扩散研究。该研究主要针对可燃制冷剂管道泄漏提出了一种改进的气体泄漏模型，并以R290为代表分析了不同初始泄漏压力对泄漏空间场强的影响情况，用以预测和评估可燃制冷剂泄漏形成的空间危险域情况。总体而言，该研究有利于解决制冷空调与热泵行业制冷剂替代中的安全问题。但研究内容与实际生产生活具有差距，目前短时间内较难进行产业化应用与推广，建议着重强化理论基础研究与实际生产生活市场化的关系。

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