自然通風原理與裝置

根據流體力學原理，不論是排除室內高溫或被有害物污染了的空氣，還是把室外新鮮空氣送進室內，其實質是造成空氣的流動，而在空氣流動過程中將克服門、窗等阻力。給空氣造成一定的動力是通風換氣的必要條件。

自然通風是利用室內外溫度差所造成的熱壓或風力作用所造成的風壓來實現換氣的一種通風方式。

一、熱壓造成的自然通風

當車間內外空氣溫度不同，室內空氣溫度高于室外空氣溫度時，由于熱空氣重量輕，就有一股往上跑的力量。于是室外的空氣就從下邊的門，窗或墻上開孔處補充到房間里來。

二、風壓造成的自然通風

利用自然界風的力量也可以使室內進行通風換氣。比如，建筑物上有門窗，風可以從迎風面的門窗吹進來，又可以把室內的空氣從背風面的門窗壓出去，使車間達到通風換氣的目的。

三、熱壓、風壓同時造成的自然通風

一座建筑物，迎風面下部熱壓，風壓作用的方向一致，進風量要比熱壓單獨作用時大，如果迎風面上部的風壓大于熱壓，就不能從上部開口排氣，相反將變為進氣，進成倒灌。

由于室外風速，方向甚至在一天內也變化不定。因此，為了保證自然通風的效果，風壓在計算中一般均不予考慮。但是，風壓是客觀存在的，故定性地考慮風壓在自然通風中的影響，仍是必要的。

四、自然通風的應用

自然通風的換氣量很大，不消耗電能，同時無機機通風所產生的對人體有害的噪音。另外，它是一種最經濟，最有效的通風方式。

將自然通風與作為局部送風及局部排氣的機械通風合用，常常是最合理的。

五、自然通風裝置

常用的自然通風裝置有天窗，有的設置擋風天窗;局部自然排氣管道的末端和需要加強全面通風的屋頂上的風帽;紡織廠設置的鋸形廠房;煉鋼廠廠房屋頂設置的井式天窗等。

自然通風進入工廠化生產，這無疑和工廠化工生產的空氣調節箱一樣，帶來的是設備體積的縮小，排風效率的提高;同時帶來整個工程造價的降低，也大大減少了暖通工程設計人員的工作量。

六、自然通風裝置的選擇計算

設計一個自然通風工程，計算的內容主要有三項：車間余熱量Q;通風換氣量G和通風裝置的排風面積(喉口面積)F。

冷凍機的潤滑特點

冷凍機是指壓縮制冷方式所采用的壓縮機，因其使用條件和壓縮工作介質的不同，它不同于一般的空氣壓縮機。按冷凍機結構和工作原理上的差別，它與空氣壓縮機類似，也可分為活塞式、螺桿式、離心式等幾種不同形式。冷凍機是壓縮制冷設備中最重要的組成部分之一。

冷凍機的工作介質即為制冷系統中擔負著傳遞熱量任務的制冷劑，常用的制冷劑有：氟里昂、氨、溴化鋰、氯甲烷等，其中氟里昂按其氣化溫度及化學分子式的不同有氟11(r-11)、氟12(r-12)、氟13(r-13)、氟21(r-21)、氟22(r-22)、氟113(r-113)、氟114(r-114)、氟142(r-142)等多種。上述制冷劑可分別用于低壓(冷凝壓力小于0.3-0.3mpa)高溫(蒸發溫度大于0℃)、中壓(冷凝壓力1-2mpa)中溫(蒸發溫度0—-50℃)及高壓(冷凝壓力大于2mpa)低溫(蒸發溫度小于-50℃)的制冷系統里。

冷凍機潤滑的特點

1、活塞式冷凍機

在活塞式冷凍機中，需要潤滑的摩擦部位有：活塞與氣缸的壁面;連桿大頭軸瓦與曲柄銷;連桿小頭軸瓦與活塞銷;活塞銷與活塞銷座;前后滑動軸承的軸瓦和主軸頸以及主軸軸封的靜動摩擦密封面等。

在小型低速冷凍機中最簡單的潤滑方式是飛濺潤滑，即在冷凍機的曲軸箱內，借助于曲軸的連桿大頭的回轉攪動油面，將潤滑油甩到摩擦表面使之潤滑，但對有些摩擦表面潤滑油難以達到，潤滑不充分，易造成大的摩擦和磨損，故這種潤滑方式可靠性差，已很少單獨采用。

在新、老系列的冷凍機中大多采用著強制性循環潤滑，即利用油泵將油強制輸送到各潤滑點。活塞式冷凍機的潤滑多為內傳動系統，即潤滑系統不單獨設立油箱和油泵站，而是采用冷凍機的曲軸箱兼作潤滑油箱，專門的潤滑泵與曲軸的一端相連，潤滑裝置與冷凍機構成了一個整體。

油泵經孔為0.28-0.154mm的篩網式粗濾器從曲軸箱中吸油，而后經過濾精度為10-20μm的紙質或粉末冶金式的精細濾油器將冷凍機潤滑油壓出，一路潤滑油被送到曲軸的前端，潤滑軸封、前主軸承、曲柄銷及連桿小頭，另一路壓力油進到曲軸的后端，潤滑后主軸承、曲柄銷及連桿小頭，此外該壓力油還同時被送到油分配閥，用于控制能量調節結構。潤滑系統中還應帶有壓力表、調壓閥等必備元件，調壓閥用于調節潤滑油的壓力并可使多余的潤滑油流回曲軸箱。在該系統中氣缸面是利用連桿小頭擠出的油和連桿大頭甩出的油實現摩擦面的潤滑。

冷凍機中所采用的潤滑泵通常有外嚙合齒輪式油泵、內嚙合齒輪式油泵(俗稱月牙泵)和擺線轉子式油泵(俗稱梅花泵)等3種。對于外嚙合齒輪泵吸壓油口的位置確定后，泵的旋轉方向是一定的，不可逆轉，對全封閉和半封閉式冷凍機，因冷凍機機殼與電動機機殼連成一體，從外部難以辨別泵的轉向，容易造成齒輪泵轉向的錯誤而使潤滑失靈，故外嚙合齒輪泵在冷凍機中較少應用。對內嚙合齒輪泵而言，月牙體(分開吸、壓油腔，保證內外齒輪頂密封的構件)可做成具有自動定位的結構，不論齒輪的旋轉方向如何都不改變吸、壓油口的位置，故對油泵的轉向無限制，因此在新系列封閉和半封閉式冷凍機中廣為應用。擺線轉子泵與內嚙合齒輪泵類似，也可做到對泵的旋轉方向無限制，此外擺線轉子泵齒形簡單，加工容易，結構緊湊，在冷凍機中有著廣闊的應用前景。

2、螺桿式冷凍機

螺桿式冷凍機的潤滑部位有：凸凹螺桿(亦稱陰陽轉子)的轉動嚙合部;轉動的螺桿與殼體的相對滑動表面;螺桿前后的滑動軸承;主動螺桿的平衡活塞及軸端的機械密封摩擦面。在上述潤滑部位均開有與壓力油相通的油口。在能量調節閥上或殼體上開設的大小不同、相隔一定距離的油孔可使潤滑壓力油直接噴射到轉子上，即可冷卻潤滑轉子和殼體，又可對運動部位的間隙進行密封，以減少被壓縮氣體的泄漏，并降低運轉噪聲。

由于調壓閥調節的潤滑油的壓力通常比冷凝壓力高0.2-0.3mpa，潤滑油量可相當于冷凍機輸氣量的1%-2%。潤滑泵可直接用轉子本身驅動，也可做成外傳動式的。通常都將油分離器作為潤滑系統的油箱。目前應用較廣的是離心—重力型和填料—重力型的油分離器。

此外在螺桿式冷凍機中也多采用二級油分離器，二級油分離器分離出的潤滑油可利用吸、排氣壓差不經油泵直接被壓送到吸氣腔，對軸承、平衡活塞等處進行潤滑。在該種潤滑系統中普遍采用著列管式油冷卻器，使油溫保持在20-50℃，冷卻介質可用水或冷凍機自身的制冷劑來蒸發冷卻潤滑油。潤滑系統中的精過濾器的進出口壓差不應超過0.1mpa，否則應清洗或更換濾芯。

3、離心式冷凍機

離心式冷凍機的主要潤滑部位是增速齒輪、主軸承及軸端的機械密封。通常齒輪箱可兼做潤滑油箱，其中裝有電加熱器可對潤滑油進行預熱，油泵用于將油抽送到專設的高位油箱，再由高位油箱把油引到所需的潤滑部位，該種方式可防止油泵供油系統突然故障或冷凍機突然斷電停機時，油泵無油供給而冷凍機仍保持運轉或借慣性繼續高速回轉，因無潤滑而造成設備摩擦部位的“燒傷”或“咬合”事故。

冷凍機潤滑油的選用

鑒于冷凍機特殊的工作性質，對起潤滑介質也提出了某些相應的具體要求，為此而研制了專用冷凍機潤滑油。

在選用潤滑油時，應根據冷凍機的型式、所用制冷劑的類型及其蒸發溫度、以及冷凍機的具體工作條件(如速度高低、負荷大小、工作環境等)加以綜合分析比較，以便確定冷凍機潤滑油的具體規格或牌號。

對小型低速(平均線速度小于2m/s)雙缸活塞式冷凍機可選用n15或n22號冷凍機油，對大、中型高速(平均速度大于3m/s)多缸活塞式冷凍機可選用n32或n46的冷凍機油，對排氣溫度高、負荷重，使用條件特別惡劣的活塞式冷凍機可選用n68的冷凍機油;對噴油潤滑的螺桿式冷凍機可選用n32、或n46冷凍機油;對小型干式(非噴油潤滑)螺桿式冷凍機和離心式冷凍機，因潤滑油可不與制冷劑接觸，可按齒輪箱和主軸承的負荷情況選用n32或n46的冷凍油，也可選用粘度等極相當于l-tsa32或l-tsa46的汽油機油。