异丁烷(r600a)制冷剂在无霜电冰箱的应用

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1、异丁烷（R600a)制冷剂在无霜电冰箱上的应用2010年4月于合肥论文摘要本文在分析异丁烷制冷剂特性的基础之上论述了无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的技术难点及依据标准，阐明了无霜冰箱采用异丁烷作制冷剂的电器和制冷改造要点，并对异丁烷无霜冰箱的整机安全性和整机性能作出评价。前言异丁烷、R134a和混合工质是目前冰箱行业的主要替代工质；异丁烷制冷剂在直冷和无霜冰箱中的应用现状及碳氢技术发展的障碍；无霜冰箱有风冷和风直冷两种主要类型；对无霜冰箱进行异丁烷替代技术研究是冰箱界的当务之急，它的研究成功攻克了碳氢应用技术发展的障碍，并使异丁烷成为最具环保意义的替代工质，极大地推进无

2、氟替代进程。1.主要替代工质的特性对比及其优缺点1.主要替代工质的特性对比及其优缺点异丁烷的主要缺点是它的易燃易爆性，当在空气中的含量为1.8%-8.4%（体积比）时，如遇火花则会燃烧或爆炸。因此，用异丁烷作制冷剂的电冰箱在设计时必须加以改进或重新设计，将燃烧和爆炸的可能性完全排除。2.直冷式电冰箱应用异丁烷制冷剂概述直冷式电冰箱特点；我国自1993年开始吸收、引进异丁烷冰箱生产技术；累计生产异丁烷无氟电冰箱331万台。3.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的难点及技术依据标准技术难点翅片蒸发器存在泄漏可能性，且与食品储藏室相通;食品储藏室内有可能产生火花的电器件;异丁烷作

3、为一种碳氢制冷剂具有可燃性，因此确保电冰箱的安全运行是设计异丁烷无霜冰箱的重要技术关键。3.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的难点及技术依据标准燃烧和爆炸的条件1.异丁烷制冷剂泄漏；2.泄漏的异丁烷制冷剂到达爆炸浓度；3.电器件产生电火花或电器件表面温度到达异丁烷燃点。设计技术依据标准1.电器件满足IEC79—15《爆炸性气体环境用防爆电器设备第15部分“n”型电气设备》2.整机的安全性应满足EN60335—2—24/A53《家用和类似用途电器的安全第二部分：冷藏箱、食品冷冻箱及制冰机的特殊要求》4.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的电器设计改造要点根据IEC79—15对电器

4、件提出设计要求；防爆电器件属于IIA型，可以使用N型电气设备，具体包括电器件的防护等级、机械强度、连接装置、插头和插座、电气间隙、间隔和爬电距离、介电强度、耐热老化、耐寒等要求；科龙公司容声牌电冰箱BCD-190WB/HC简介。4.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的电器设计改造要点BCD-190WB/HC采用电脑控制给异丁烷应用带来的优势1.电脑控制的主控制板安装在冰箱外部，远离了可能泄漏的异丁烷气体；2.门开关只是起采集信号的作用，而不是串联在风扇电机或内部照明灯回路中；3.温度调节电路板只是将温度设定值通过弱电信号传至主控制板。4.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的电器设

5、计改造要点除霜系统改造要点加热管表面温度必须比异丁烷的燃点温度（494℃）低100℃，即不能超过394℃。4.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的电器设计改造要点BCD-190WB/HC电器零部件防爆设计要点a)采用耐热、耐寒材料；b)对易发生短路危险或产生火花危险的部位采用密封结构和温度保护装置；c)采用符合要求的连接器，保证连接部位的强度；d)采用防腐蚀镀层，保证连接部位的表面不易锈蚀，并从结构上确保其充分接触;e)对于有相对运动的部件，保证有足够的间隙或有防摩擦的保护；f)采用符合电气强度要求的绝缘材料；g)采用限制温度的装置或降低加热器的发热功率，从而降低最高表面温

6、度；h)采用本质安全型的防爆电器件。最终目的是限制表面最高温度和避免产生电火花。5.无霜电冰箱采用异丁烷作制冷剂的制冷系统改造要点制冷剂充注量充注量少，仅为R12的37%左右，充注精度要求较高。压缩机a)较高的性能系数；b)较低的噪声和振动；c)高低压差较小，运行工况优越，可靠性好。冷凝器和蒸发器可与R12系统相同，但除霜系统作变化时，蒸发器结构应作相应调整。毛细管为获得最佳性能，可经过测试，对毛细管长度作适当调整。6.异丁烷作制冷剂的无霜电冰箱整机安全性评价和整机性能评价依照标准EN60335—2—24/A53整机安全性通过TÜV测试主要内容包括：1)制冷剂灌注量小

7、于150g。2)有“小心火灾”的标记。3)隐藏式制冷系统：模拟泄漏，测定内部浓度。4)可见式制冷系统：电器件符合IEC79-15标准。5)在不用防爆电器件的场合，要做以下三项试验：a)外部接头处的泄漏是否会泄漏到食品储藏室中。b)食品储藏室中的泄漏在门打开或关闭时，是否会对外部电器有影响。c)从制冷系统的泄漏是否会对外部电器系统有影响。6)暴露于泄漏气体中的器件表面温度：燃点温度减100℃（494℃－100℃）。6.异丁烷作制冷剂的无霜电冰箱整机安全性评价和整机性能评价模拟爆炸实验1）实验目的：验证防爆设计，对异丁烷无霜电冰箱的防爆安全性以及发生爆炸