新型环保制冷剂Ｒ1234ze /Ｒ600a PVTx 性质相关实验

 当今制冷空调行业飞速发展，但由此带来的环境问题也越来越引起人们的关注。制冷空调设备中使用的氟利昂制冷剂加剧了臭氧层的破坏和全球变暖。为了控制氟利昂制冷剂对全球气候变暖和臭氧层的破坏，2014年欧盟对F－gas法规进行了修订，从2020年起，禁止GWP大于2500的HFCs用于商用制冷机组中，这必然会加快高GWP制冷剂的替代，因此，寻找新型环保替代制冷剂迫在眉睫。Ｒ1234ze是霍尼韦尔和杜邦公司联合开发的HFO类制冷剂，其ODP为零，GWP＜1，大气寿命非常短暂(0.029年)，ANSI/ASHＲAE34的安全分类均为A2L，属弱可燃制冷剂。Ｒ600a为HCs类物质，其ODP为零,GWP为3，无毒，单位制冷量大，价格便宜，但易燃易爆，ASHＲAE将其划为A3类制冷剂。

Ｒ1234ze的排气温度低且具有阻燃性，但单位制冷量较小，换热系数较低;Ｒ600a的单位制冷量大，换热系数较大，廉价环保，但易燃易爆。根据优势互补的原则，可以将二者按一定的质量配比组成混合制冷剂，这样的混合制冷剂同时兼具GWP低、制冷量大、可燃性小、排气温度低等优点，具有应用于大型制冷机组中的潜力。目前，许多学者对混合制冷剂Ｒ1234ze/Ｒ600a的热力学性质进行了研究。专业技术人员对Ｒ1234ze/Ｒ600a在258.15～288.15K进行了气液相平衡实验，实验结果表明:当Ｒ1234ze的质量，分数在70%～90%时表现出近共沸特性，这对进一步研究Ｒ1234ze/Ｒ600a作为新型混合制冷剂提供了有力的依据;专业技术人员对低GWP值的混合制冷剂Ｒ1234ze/Ｒ600a用于家用冰箱中替代Ｒ600a进行了理论分析，分析结果表明:Ｒ1234ze/Ｒ600a的容积质量与Ｒ600a相似，而且Ｒ1234ze/Ｒ600a的可燃性比Ｒ600a低很多，可以充注在大型制冷机组中。

现在制冷剂正处于转型时期，单一制冷剂有很多缺陷，不是制冷量小、排气温度高，就是易燃易爆，难以满足环保高效的要求，因此，混合制冷剂将是大势所趋。而若想得到理想的混合制冷剂，则需测出它的热物性。本实验通过Burnett法原理将测得的PVT实验数据拟合得到相应的压缩因子和密度，为继续研究Ｒ1234ze/Ｒ600a作为实用性制冷剂提供详实的实验数据。在此之前，专业技术人员对近共沸制冷剂Ｒ290/Ｒ134a和混合制冷剂Ｒ1234yf/Ｒ134a等进行了PVT性质实验研究。但由于Ｒ134a的GWP值较高，不符合环保的要求。因此，提出了对新型环保混合制冷剂Ｒ1234ze/Ｒ600a进行热物性测试，本实验装置是以高精度的Burnett(等温膨胀)法为基础搭建的，Burnett法是由美国人Burnett最先提出的，随后许多研究人员对其深入研究、改进并成熟，本实验装置主要包括PVT测量装置、温度测量系统、压力测量系统、恒温系统、真空系统以及PVTAnalysis软件。