制冷机组二氟甲烷泄漏抑扩状态及影响因素分析(开题报告)

论文题目制冷机组二氟甲烷泄漏抑扩状态及影响因素分析选题来源口国家级、口省部级、口厅局口工程设计、口理论研究、口实验研级、口横向、☑自拟论文类型究、☑计算机仿真、口综合论文开题日期2023年12月是否涉密口是☑香一、立题依据1、研究目的和意义研究目的：通过对二氟甲烷泄漏抑扩状态及影响因素的深入分析，可以为制冷机组的设计、安装、维护和应急响应提供科学依据，从而确保制冷系统的安全运行，保护人员健康和环境安全。研究意义：1二氟甲烷(HF℃-32)作为一种广泛使用的制冷剂，因其优良的热物性和较大的产冷量而被广泛应用于空调和制冷系统中。然而，二氟甲烷具有一定的可燃性，这使得其泄漏和扩散成为了一个重要的安全问题。在制冷机组中，二氟甲烷的泄漏不仅可能导致系统性能下降，还可能引发火灾和健康风险，因此对其泄漏抑制状态及影响因素的分析具有重要的实际意义。2环保意识增强：随着全球对环境保护意识的提高，传统的制冷剂22由于其对臭氧层的破坏作用，己经被国际公约如《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》逐步淘汰。因此，寻找环保且安全的替代制冷剂成为了行业发展的必然趋势。二氟甲烷(R32)作为一种前景较好的替代品，其ODP值为零，GWP值相对较低，具有明显的环保优势。3安全性考量：由于R32的可燃性，其泄露可能导致安全问题，甚至在一定条件下引发爆炸。因此，在制冷机组的设计和运行中，必须考虑到32泄露的潜在风险，并采取相应的措施来预防和应对泄露事件。这就要求研发有效的泄露检测和预警系统，以确保人员和设备的安全。。④技术改进：现有的泄露检测技术存在一定的局限性，例如不易受老化变化影响的制冷剂泄露检测装置、基于叶轮和旋转检测传感器的泄露检测装置等，这些技术可能无法准确检测到32的泄露，或者在实际应用中存在安全隐患。因此，开发一种基于超声波检测原理的泄露检测装置，能够有效地检测32的浓度，并根据温度和湿度进行校正，以提高检测的准确性和可靠性。5政策参考：随着环保法规和安全标准的日益严格，制冷机组制造商和用户都需要遵守相关规定，确保制冷剂的使用和处理符合标准。这就需要对32的泄露进行有效监控和管理，以避免潜在的法律和合规风险。6市场需求：制冷机组的用户和维护人员需要一种可靠、准确的R32泄露检测装置，以便于及时发现和处理泄露问题，保障制冷设备的正常运行和用户的安全。市场对于这类检测装置的需求日益增长，为相关技术的研发和应用提供了广阔的空间。综上所述，从环保、安全性、技术挑战、法规要求和市场需求等多个角度来看，制冷机组二氟甲烷泄露的立题具有重要的实际意义和应用价值。通过研发高效、准确的泄露检测技术，可以有效预防和减少R32泄露带来的环境和安全风险。2、国内外研究现状和发展趋势（不少于2000字）刘雨晴(2021)《有限空间内氨制冷系统工质泄漏的扩散研究》指出氨工质具有制冷效率高、能效系数大等诸多优势，在全球提倡绿色可持续发展的大背景下，氨工质凭借天然环保无污染的特性，在制冷行业中普遍使用。然而，氨工质自身具有易燃、易屡、有毒的特性，被列入危险化学品名.1-录。近年来氨泄漏事故时有发生，造成了人员伤亡和财产损失。本文针对制冷系统中氨泄漏的情况，采用实验研究与数值模拟相结合的方法，对制冷机房的有限空间内氨工质泄漏的扩散过程进行研究。建立有限空间内氨气泄漏扩散的计算模型，模拟氨工质制冷系统泄漏过程。同时，利用具体的制冷机房，进行氨泄漏扩散实验，验证模拟准确性。经模拟和实验得出不同工况条件下的漏氨扩散规律，推测出达到特定浓度的时间点，使得制冷机房瞬间发生不可控制的漏氨事故时，为操作人员逃生提供参考时间，也为漏氨报警仪传感器的安装位置提供合理建议。通过对有限空间氨工质制冷系统泄漏扩散过程的研究，得出以下结论：(1)开启制冷机房的门或窗时，门或窗的附近氨气浓度减小，危险性较低：(2)事故风机工作时，进风处氨气浓度增大，下部空间氨气浓度减少，有利于操作人员逃生：(3)制冷机房在设计时，建议将两扇门安装在相邻的两面墙，且保持一定距离，事故风机应安装在尽量靠墙放置的贮氨量大的设备附近：(4)贮氨容器内的压力增大时，漏氨动能增加，氨气的浓度迅速增大，操作人员的逃生时间随贮氨容器压力的增大而减少，高压时逃生时间最短，中压、低压相似，中压略小于低压，发生高压容器氨泄漏事故时，危险系数较高：(5)漏氨报警仪传感器宜安装在贮氨量大的设备的正上方机房顶板处或顶板与竖直墙壁交线处，机房门的正上方不建议安装，且漏氨报警仪传感器的安装高度，与从发生氨泄漏到事故风机自动开始工作的时间成正比。基于上述结论，尽管氨是危险化学品，但作为制冷系统的工质，氨是天然环保的制冷剂，在正常工作条件下不可能瞬间发生不可控的氨泄漏，可确保操作人员有安全疏散出危险场所的时间。本文可为安全评估提供有价值的建议。乔松涛，侯超，张雪成，乔慧霞，陆君，李世伟(2022)《压缩机高压填料泄漏问题研究》针对储气库高压大排量压缩机运行中出现的高压填料泄漏问题进行调查研究并提出解决方案。首先对填料盒内各环承压密封进行仿真分析，论证了三瓣式填料环易破碎的原因是应力集中问题，提出改用六瓣式填料环的解决方案，消除了应力集中，并进一步改进了六瓣式填料环材质形式，采用PEEK+金属材质组合，提高了外环的强度与韧性：其次通过对填料环进行动载荷分析，发现了润滑油粘滞引起的填料环爆裂问题：最后通过对弹簧束缚力进行分析，提出了增加弹簧束缚力并采用实心弹簧的改进措施。经上述改进后，现场试验密封效果良好，解决了填料泄漏问题。方家浩(2022)《可燃性制冷剂泄漏对制冷系统运行性能影响的理论与实验研究》指出在“碳达峰”和“碳中和”的背景下，寻求适用于制冷系统的新一代低温室效应工质的候选工质显得愈发重要。以R290、R32为代表的新一代工质具有优良的热力性能与环保特性，但具有可燃性，在实际使用中一旦发生泄漏，会造成无法估量的严重后果，导致它们在普及推广中存在较大的阻力，发展受限。在目前的制冷系统泄漏研究中，存在泄漏方式与实际情形不匹配、没有考虑泄漏与系统运行耦合等问题。为此，本文选取了更接近实际情况的10-50μm微缝作为泄漏模型，使用IATLAB对蒸气压缩制冷系统进行了理论建模，将制冷剂微缝泄漏速度与系统运行工况进行耦合，得到准稳态下制冷系统泄漏与系统各子系统关键属性变化的理论模型，并设计搭建相关的制冷系统泄漏实验台，进行实验研究，对所建立的模型进行了验证。研究内容和所获得的主要结论如下：(1)建立了准稳态下的制冷系统制冷剂泄漏与各子系统关键属性变化的理论模型，计算获得了泄漏全过程中，R290、R32泄漏速度随系统整体工况运行的变化数据，通过数值模拟发现，使用R290、R32、R22等不同制冷剂时，泄漏给系统性能、相对泄漏速度带来的影响存在相似之处：随着泄漏的进行，蒸发器中的两相区变短，过热区变长，导致过热度显著上升，冷凝器中的过热区变长，过冷区变短，导致过冷度持续下降直至0℃，以本文的研究对象为例，此时系统制冷剂泄漏量为最佳充注量的25%左右：此外，研究还发现，制冷系统夏季运行时，停机时制冷剂泄漏速度大于开机时泄漏速度：制冷系统冬季运行时，开机时制冷剂泄漏速度大于停机时泄漏速度。(2)自行设计并搭建了相应的制冷系统泄漏研究实验台，研究