HFO-1336mzz(E)/X混合气体工频绝缘特性试验研究

为评估HFO-1336mzz(E)/X混合气体在高压气体绝缘设备中应用的可行性,计算了HFO-1336mzz(E)与3种缓冲气体分别混合后的配置方案,并通过试验得到其工频绝缘特性。该文考虑–15℃、–20℃、–25℃为最低使用温度约束条件,通过计算饱和蒸气压得到混合气体中HFO-1336mzz(E)的临界摩尔占比,并对该占比下的HFO-1336mzz(E)混合气体进行了工频放电试验。研究结果表明:HFO-1336mzz(E)与空气(Air)混合时协同效应最优;以–15℃为最低使用温度约束,0.5 MPa 8.0%HFO-1336mzz(E)/92.0%Air混合气体的最高击穿电压仅为相同气压下SF_(6)的65%,相当于0.26 MPa SF_(6)的绝缘水平,且混合气体放电后会出现固体沉积物。综合考虑混合气体的液化温度、绝缘强度以及放电沉积物,认为HFO-1336mzz(E)混合气体在高压气体绝缘设备中应用存在局限性。

HFO-1336(E)与H自由基的反应机理研究

为了揭示哈龙替代产品反式1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(HFO-1336(E))的灭火反应动力学机制,研究了HFO-1336(E)与H自由基的反应势能面,并计算了动力学数据。采用M06-2X/6-311++G(d,p)方法对HFO-1336(E)和H自由基反应体系中的所有物种进行了几何优化结构和振动频率分析,进一步采用CCSD(T)/6-311++G(d,p)方法获得各物种的高精度能量。通过求解RRKM主方程计算了主要路径在300~3000 K和0.001~10 MPa条件下的反应速率常数和路径分支比。结果表明,加成反应(M1)、β-C—C断键反应(P4)和异构化反应(M2)在反应中占主导地位。生成中间体M1的加成反应在0.1 MPa条件下的燃烧低温区起主导作用,其后续的β-C—C断键反应(P4)在对应的高温区更具有竞争力。在1000 K温度条件下,β-C—C断键反应(P4)在低压条件下是最重要的反应路径,而加成反应(M1)则是在高压下占据反应体系的主导地位。此外,研究发现由β-C—C断键反应(P4)生成的CF 3是主要的灭火有效成分,而H自由基加成在—CH CH—双键上则会释放热量促进燃烧。

HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路的温升特性研究

为得到新型环保气体HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路(GIL)中的温升特性,本文基于有限元方法建立磁场-传热场-流体场多物理耦合模型,仿真分析额定工况下GIL内部温度场分布,并研究缓冲气体类型、填充气压、混合比和运行电流对GIL温升的影响。结果表明:额定工况下GIL内部的温度场呈现上高下低的温度梯度分布规律,其中A相导体的温升比B相导体的温升高0.70℃,接地外壳的温升最小。在相同条件下,HFO-1336mzz(E)/CO_(2)混合气体中导体的温升仅比HFO-1336mzz(E)/N_(2)混合气体中的温升低0.38℃,考虑到HFO-1336mzz(E)气体分解后固体析出物的影响,选择CO_(2)作为缓冲气体比N_(2)更为合适。提高填充气压和混合比均能降低导体的温升,填充0.70 MPa的10%HFO-1336mzz(E)/90%CO_(2)混合气体导体的温升仅比填充0.50 MPa纯SF_(6)的温升高5.02℃。GIL导体和接地外壳的温升均随着运行电流的增大而增大,并且填充气压对GIL载流能力的影响大于混合比的影响,当运行电流超过3.0k A时,GIL的温升会超过温升限定值。

HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体工频击穿及分解特性实验研究

近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测试平台,分别探究了气压、混合比对HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘特性的影响,并讨论实际工程应用中的最优混合比和气压值,再采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对分解产物进行定性分析,同时对分解产物进行了仿真计算。研究结果表明在不同均匀场的条件下,HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的绝缘性能均随着混合比的提升而提高,击穿电压呈近似线性增长;在混合比保持不变的条件下,提高气压能够显著改善HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘性能;同时在0.3 MPa条件下,20%~25%体积分数的HFO-1234ze(E)不仅具有良好的绝缘水平,而且受到电场不均匀度的影响相对较小,适用于实际工程应用。HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体具有良好的自恢复绝缘特性,分解的产物主要为氢氟化碳(HFC)和碳氢化合物(HC),仿真结果表明分解产物较为稳定。综合实验和仿真计算结果表明HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体有潜力替代SF6气体应用中低压绝缘设备中。

HFO-1336mzz(E)的物性及其在数据中心重力热管系统中的应用试验研究

针对用于数据中心重力热管系统的制冷剂HFO-1336mzz(E),对其饱和蒸气压、燃烧安全性、材料相容性等物性进行试验研究,并采用数据中心重力热管装置开展其制冷性能试验研究。结果表明,HFO-1336mzz(E)物性符合重力热管系统要求,当HFO-1336mzz(E)充注量达到最佳时,重力热管系统制冷性能满足制冷量5 kW,COP大于60和室内出风温度不高于24℃的要求,应用于重力热管系统具有良好的前景。

环保气体HFO-1336mzz(E)及其混合气体的绝缘性能研究

近年来多种新型环保气体及其混合气体作为潜在的SF_(6)替代气体受到关注,该文提出将HFO-1336mzz(E)作为绝缘介质应用于电力设备中。结合实验测量的饱和蒸气压数据,采用Antoine方程和气液平衡定律结合的方法研究分析了该气体及其混合气体的饱和蒸气压特性,并与C4-PFN和C5-PFK气体进行了对比。基于饱和蒸气压特性确定充气比例,利用脉冲汤逊实验测量了HFO-1336mzz(E)及其混合气体的电子群参数,并依此确定气体的绝缘强度。研究结果表明,当HFO-1336mzz(E)的比例达到60%时,与CO_(2)或干燥空气的混合气体具有接近SF6的绝缘强度。该文的研究结果为新型环保气体HFO-1336mzz(E)的研究和应用提供重要的基础数据及参考。

新型低GWP制冷剂HFO-1336mzz(E)的制备及应用研究进展

随着全球变暖问题日益突出,保护臭氧层、减少温室气体排放成为人们的共识。在一系列国际法规与政策的推动下,开发新型环保制冷剂成为行业的研究热点。其中,HFOs类化合物受到了世界各国专家学者的广泛关注。HFO-1336mzz(E)作为HFOs类制冷剂的典型代表,具有较好的热物性、无毒不可燃,对环境友好(ODP为0,GWP为7)。本文总结了近年来HFO-1336mzz(E)的国内外研究进展,对HFO-1336mzz(E)的制备方法、基本性质,以及在高温热泵、有机朗肯循环、重力热管系统等应用方面进行了详细介绍,以期为HFO-1336mzz(E)未来的研究提供参考。

HFO-1234ze(E)对庚烷火焰抑制作用研究

随着《基加利修正案》的实施,目前广泛使用的以七氟丙烷为代表的氢氟碳化物气体灭火剂,即将被限制使用和逐步淘汰。环境友好的HFO-1234ze(E)作为一种新型制冷剂已得到广泛使用,作为含氟烯烃也属于替代灭火剂的筛选范围。本文采用杯式燃烧器测定了HFO-1234ze(E)的灭火体积分数;同时研究了空气流量对其灭火体积分数的影响,并分析了其可能的灭火机理。试验结果表明,HFO-1234ze(E)对庚烷火焰的临界灭火体积分数为11.5%,对火焰的抑制作用较强,受空气流量影响不大;其可能的主要灭火机理是以其高温分解产生的含氟基团捕捉燃烧反应的自由基,终止链反应而使火焰熄灭。因此,可将HFO-1234ze(E)作为环保的替代灭火剂开展深入研究。

不同温度下环保型HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体分解机理

由于SF6气体的温室效应,以C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O、C_(6)F_(12)O和HFO-1234ze(E)等气体为代表的新型环保替代气体得到了广泛的关注,但对于这些气体分子在局部过热或放电状态下导致设备内部温度升高时的分解机理还缺乏研究。为了进一步探究新型环保气体替代SF6气体的可行性,本文以HFO-1234ze(E)分子为例,基于ReaxFF反应分子动力学方法和密度泛函理论,从微观层面模拟研究了HFO-1234ze(E)分子和不同温度下20%HFO-1234ze(E)/80%CO_(2)混合气体的分解现象。结果发现:HFO-1234ze(E)分子存在着7种不同的分解路径,且CO_(2)中的C=O会最先分解;而HFO-1234ze(E)中的C—F键和C=C双键焓值较高,断裂较为困难,随着温度的升高,发生分解的时间也越早。当温度低于2000 K时,HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体几乎都不会发生分解;当温度为2000 K时,HFO-1234ze(E)分子不会发生分解,CO_(2)分子会迅速发生分解;当温度为2600 K以上时,温度每上升2000 K,HFO-1234ze(E)分子就会多分解5个左右,CO_(2)分子就会多分解35个左右,直到最后基本完全分解。混合气体主要分解产生CO、O_(2)、C_(2)O_(2)、HF、CF_(4)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(6)和C_(3)H_(3)F_(3)等各类自由基,其中:CO为有毒气体、HF为强腐蚀性气体,应采取措施对其含量进行监测;其他分解产物的化学性质均较为稳定且对环境无害,并仍然具有一定的绝缘能力。以上表明20%HFO-1234ze(E)和80%CO_(2)混合气体在一定程度上可以完全替代SF6气体,这也为进一步研究其他新型环保混合气体提供了理论依据和工程指导。

含氟烯烃HFO-1336mzz(E)的协同灭火效应研究

基于燃烧杯实验获得的火焰高度、火焰温度及火焰形态等参数,探究了反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(HFO-1336 mzz(E),以下简称1336)与N_(2)、六氟丙烷的协同灭火作用。在1336/N_(2)的灭火过程中,1336体积分数小于15%时为正协同作用,最佳配比为5%∶95%。1336/六氟丙烷所有比例均为正协同作用,最佳配比为87%∶13%。六氟丙烷在一定程度上会增加火焰高度,并提高火焰温度,这是因为六氟丙烷的化学反应提供了额外的热量。

环保绝缘气体HFO-1234ze(E)研究现状

六氟化硫因其在绝缘性能和灭弧性能上的显著优势,广泛用于气体绝缘设备中,但SF6是一种高温室效应气体.因此,SF6替代气体的研究受到了国内外研究学者的广泛研究.近年来,HFO-1234ze(E)因其较低的GWP值和良好绝缘强度受到了环保气体领域的广泛关注,研究表明其作为绝缘介质存在一定优势,但同时也存在一定问题.本文分别对HFO-1234ze(E)的基本性质、GWP值、液化温度、绝缘性能和分解特性的研究现状分别进行了归纳总结,总结了现阶段的研究成果,从不同方面综合分析了该气体在工程应用方面的适用性,并对其存在的不足提出了相应的改进方法.

发泡剂Opteon 1100（HFO-1336mzzZ）独特性能及应用

新型发泡剂Opteon1100（HFO-1336mzzZ，顺式六氟丁烯）具有非常低的全球变暖潜值（GWP）且臭氧消耗值（ODP）为零，该产品不属于有机挥发物（VOC），它在聚氨酯硬泡应用中表现出非常优良的配方稳定性和优异的泡沫保温性能。重点介绍了其在冰箱保温中的应用，包括配方优化、与甲酸甲酯和甲缩醛混合的闪点研究等。

液晶显示控制器SED1330/SED1335/SED1336/E1330的应用

结合内置SED1335控制器的液晶显示模块LMBGA_032_49CK_的应用,介绍了SED1330/SED1335/SED1336/E1330等液晶显示控制器的电路特性、软件特性及接口电路,并给出了采用单片机AT89C52控制LCD的硬件接口电路和相应的控制软件。

HFO-1234yf与HFO-1234ze(E)热物性参数测试结果综述

概述了低GWP值的HFO-1234yf与HFO-1234ze(E)的热物性测试的技术与社会背景;介绍了这两种工质的热物性参数测试内容、测试方法和测试结果及HFO-1234yf的Martin-Hou状态方程;比较了日本学者与Honeywell公司的HFO-1234yf热物性参数测试结果;阐述了笔者的几点个人感想、认识与希望。

HFO-1234ze(E)在不同湿度下燃烧极限实验研究

对HFO-1234ze(E)在不同湿度下的燃烧极限进行了实验研究,结果表明:HFO-1234ze(E)在20%RH以下空气中不可燃,在40%RH及以上空气中为可燃,且燃烧范围随着湿度增加而增加。

HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123在热泵系统中的循环性能比较

HFOs制冷剂HFO-1336mzz(Z)的ODP=0,GWP=2,是一种极具潜力的替代工质。本文从理论和试验2个方面分析HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123在不同热泵工况下的循环性能。结果表明:理论循环性能计算结果与试验结果的变化趋势一致;在不同的蒸发温度条件下,HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123热泵的运行压比、功耗、制热量及排气温度均随着冷凝温度的升高而升高;HFO-1336mzz(Z)热泵的运行压比大于HCFC-123热泵的,而压缩机功耗、系统制热量小于HCFC-123热泵;在理论分析中,两者的热泵性能系数很接近,但实际测试时,HFO-1336mzz(Z)热泵的性能系数比HCFC-123低约3.9%~8.9%;HFO-1336mzz(Z)应用于热泵系统具有比HCFC-123更好的综合性能。

制冷剂R1336mzz(E)液相黏度理论与实验研究

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围内R1336mzz(E)的液相黏度,并根据四种形式的液体黏度方程对实验数据进行拟合,得到R1336mzz(E)黏度与温度的关联式。结果表明,采用修正后的非线性Andrade关联式所关联的精度最高,其关联结果与实验结果之间平均绝对偏差(AAD)和最大绝对偏差(MAD)分别为0.170%和0.311%。基于R1336mzz(E)于高温热泵的应用前景,通过拟合所得的四种黏度关联式对实验数据进行至临界温度(403.37 K)的外推,根据误差分析,采用修正后的非线性Andrade关联式外推得到的数据最可靠,可作为R1336mzz(E)临界温度附近的黏度数据。研究工作可以为R1336mzz(E)的替代应用研究提供基础数据。

新型环保制冷剂HFO-1336mzz(Z)制备方法和应用

随着环境问题的日益突出,制冷剂的替代已经成为了目前制冷空调领域的研究热点之一,受到国内外学者的广泛关注。目前已经全部禁止使用并逐步替代ODP值不为0的制冷剂,正朝着降低GWP的方向努力。经研究发现,新型制冷剂HFO-1336mzz(Z)具有非常优异的热力学性能,且不可燃、低毒性,对环境友好(ODP=0,GWP=2),被认为具有非常好的应用前景。为了全面展示HFO-1336mzz(Z)的研究进展,从HFO-1336mzz(Z)制备,HFO-1336mzz(Z)在发泡剂、制冷空调、热泵和朗肯循环中应用的角度对当前的研究成果进行详细地说明,为HFO-1336mzz(Z)的应用打下坚实的基础。

环保型介质HFO-1234ze(E)的分解路径及其化学反应速率分析

近年来,HFO-1234ze(E)被电力行业研究者们视为一种具有较大潜力应用于中低压电气设备中的新型环保气体,但是对该分子的分解过程及化学反应速率还缺乏研究。该文首先基于密度泛函理论(DFT)计算了HFO-1234ze(E)的基本性质、气体分子断键和成键的规律、反应的焓值变化和化学反应速率,推断出可能的分解及其复合路径,并对分解产物的频率特性进行分析;最后通过工频击穿放电试验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对分解产物进行定性分析。研究发现HFO-1234ze(E)分子的初步解离途径主要为C=C双键、C-H以及C-F单键;自由基F产生的路径较多,且相应的焓值变化较低,在分解过程中占主导地位;通过化学反应速率的计算,发现C-H键反应较为容易发生,验证了C-H键具有较高的化学反应活性且反应中存在大量自由基H;对分解产物的频率特性分析发现,除顺式C_(3)H_(2)F_(4)以外均具有稳定的结构,同时试验分解产生的CF_(4)、C_(2)F_(6)和C_(3)F_(6)等产物,与仿真结果基本相一致,验证了仿真计算结果。

环保工质HFO-1336mzz(Z)/HCFO-1224yd(Z)高温热泵的特性分析

本文对两种烯烃类工质HFO-1336mzz(Z)和HCFO-1224yd(Z)的热物性进行分析,将在高温热泵系统中替代HFC-245fa作为目标,根据混合工质HCFO-1224yd(Z)/HFO-1336mzz(Z)在高温热泵循环中主要热物性特点建立混合工质高温热泵理论循环模型,对比不同工况下混合工质在高温热泵系统中的循环性能,发现混合工质中HFO-1336mzz(Z)可以降低压缩机排气温度以及提高热泵性能系数(COP),HCFO-1224yd(Z)可以改善高温热泵系统吸气比容过大问题。结果表明,当冷凝温度为150℃,循环温升变化区间为50~70℃时,HCFO-1224yd(Z)/HFO-1336mzz(Z)的质量百分比为0.6/0.4的混合工质的循环性能最优;当循环温升为70℃,冷凝温度变化区间为110~150℃时,HCFO-1224yd(Z)/HFO-1336mzz(Z)的组分比为0.2/0.8的混合工质的COP最大达到3.11。