Методика расчета облучательных установок

Как отмечалось выше, основная функция облучательной установки – передать заданное количество лучистой энергии приемнику [7]:

(1.38)

где А, α, τ – соответственно площадь, направление и время облучения.

Расчет по (1.38) сложен и поэтому в большинстве случаев задача упрощается заменой полной энергии, упавшей на приемник, ее поверхностной плотностью. Для каждой облучательной установки доза облучения лимитируется «нормированной дозой» или «нормой облучения», которая может быть выражена в эффективных Дж/м² (табл.1.17) норма облучения может быть задана также сомножителями формулы (1.38): облученностью и временем или другими параметрами (табл. 1.22) [8].

Нормированная доза облучения для живых организмов часто называется биодозой. Фактическая доза облучения отличается от биодозы. Например, витальное облучение животных начинается с 0, 25 биодозы с постепенным увеличением до полной биодозы в течение 2…4 недель. Бактерицидные дозы страхуются путем их увеличения против нормы на 10…15%. Ультрафиолетовая обработка материалов и биологических объектов допускает колебание расчетной дозы в пределах ± 20%. Инфракрасная облученность биологических объектов может быть увеличена не более чем на 40%. В облучательных установках исходный параметр расчета – облученность, которая либо задается (см. табл. 1.17), либо определяется из дозы Е=Н/τ, либо выявляется специальными расчетами.

 

Таблица 1.17 - Нормированные параметры облучения

Тип установки и назначение	Приемник	Задаваемый параметр
Для люминесцентного анализа   Технологические ОУ	Глаз человека, фотоэлемент   Глаз животного на откорме   Молочное стадо   Птица	По чувствительности облучаемого материала и фотоэлемента   Освещенность Е=5…10 лк; время τ =6…8 ч   Освещенность Е=50…75 лк; время τ =8…18 ч Освещенность Е=20…100 лк; Время по графику
Растениеводческие облучатели (время зависит от вида растения)	Лист луковичного растения   Лист рассады растения   Лист взрослого растения   Морфогенез	Облученность Е=2 фт/м2; время τ =5…10 ч Облученность Е=8 фт/м2; время τ =8…18 ч Облученность Е=15 фт/м2; время τ =8…18 ч Облученность Е≥ 0, 5 фт/м2;
Инсектицидные облучатели для уничтожения летающих насекомых	Органы чувств насекомых	Сила излучения I=50 мВт/ср
Инфракрасные облучатели для уничтожения личинок и плесени	Обрабатываемый материал	Облученность Е≥ 1000 Вт/м2; температура нагрева t≤ tдоп
Инфракрасные облучатели для сушки лакокрасочных покрытий и материалов	Поверхность	Облученность Е=0, 5∙ 10·103 Вт/м2; темепратура нагрева t≤ tдоп и по графику
Инфракрасные облучатели для обогрева животных	Тело животного (кожа и подкожные ткани)	Облученность Е≤ 500 Вт/м2 (уточняется для каждого животного, его возраста и внешних условий)
Инфракрасные облучатели для прогрева семенного материала	Поверхность семян     Вся масса	Импульсная температура t=1000С; импульсное время нагрева ≤ 1 с Температура глубокого прогрева t=680С; время глубокого прогрева τ =10…60 с

 

Таблица 1.18. - Коэффициенты отражения ρ _а, поглощения α _а и τ _а для некоторых материалов в различных областях спектра

Материал, поверхность, вещество	Область спектра	Коэффициент, %
ρ а	α а	τ а
Сталь, железо	УФИ ВИ ИКИ	15…30 20…50 70…90	70…85 50…80 10…30	- - -
Побеленная поверхность	УФИ ВИ ИКИ	45…55 65…75 75…85	45…55 25…35 15…25	- - -
Слой воды толщиной 10 см	УФИ ВИ ИКИ	2…5 2…5 5…7	20…70 30…50 70…90	35…75 50…65 3…10
Краска масляная	УФИ ВИ ИКИ	10…15 20…35 15…25	85…90 65…80 75…85	- - -
Эмаль белая светотехническая	УФИ ВИ ИКИ	0…50 70…90 20…50	50…100 10…30 50…80	- - -
Алюминий	УФИ ВИ ИКИ	75…85 80…87 85…88	15…25 13…20 12…15	- - -

 

Эта облученность от ранее выбранных источников излучения может быть рассчитана с той или иной степенью точности обычными светотехническими методами. Однако, применяя эти методы расчета, необходимо учитывать изменение активных коэффициентов отражения, пропускания и поглощения арматуры светильника, среды и поверхности приемника при изменении состава спектра (табл 1.18).

Изменение КПД светильника с изменением спектра излучения лампы учитывается поправкой:

, (1.39)

 

где η _х – КПД светильника для спектра Х-излучения; η _св – КПД светильника по справочнику; Ф΄ _пр, Ф΄ _отр – доли прямого и отраженного потоков от арматуры светильника в видимой зоне и при спектре Х соответственно.

Состав спектра излучения существенно влияет и на коэффициенты запаса. Начальные потоки ламп при длинноволновых излучениях меняются незначительно. Наоборот, в ультрафиолетовой зоне коэффициент пропускания стекла быстро падает, незначительное количество пыли сильно поглощает УФ-излучение. Это отражается на коэффициентах запаса (табл. 1.19).

С учетом вышеуказанных поправок для расчета потребной облученности применяются все три известных в светотехнике метода расчета с использованием справочных таблиц, составленных для расчета освещения.

Метод коэффициента использования потока излучения облучательной установки. Этот метод, кратко называемый методом СКИ (светового коэффициента использования), применяется для площадей с небольшой неравномерностью облучения (Z≤ 2). При этом коэффициент неравномерности облученности Z в

 

Таблица 1.19 - Средние значения коэффициента запаса для облучательных

установок

Зона	Лампы	Коэффициент запаса при среде
нормальной	запыленной	пыльной
УФИ	ЛН РЛ	- 1, 8	- 2, 2	- 3, 0
ВИ	ЛН РЛ	1, 3 1, 5	1, 5 1, 7	1, 7 2, 0
ИКИ	ЛН РЛ	1, 1 -	1, 25 -	1, 4 -

 

основную формулу не включается, так как расчет ведется для средней облучённости:

(1.40)

где Ф_л-поток лампы в эффективных единицах; N – число ламп в установке; А_р – расчетная площадь облучения; К_з – коэффициент запаса; η _оу – коэффициент использования светового потока, скорректированный формулой для «черной» комнаты.

Обычно в облучательных установках боковые поверхности отсутствуют и нет отражающей поверхности в верхней части. В этом случае все коэффициенты отражения принимаются равными нулю («черная» комната).

Расчет облученности по формуле в отличие от расчета ОУ зачастую приблизителен и требует проверки точечным методом.

Точечный метод расчета облучательных установок. При расчете облученности в контрольных точках облучаемой поверхности пользуются известными светотехническими приемами. Пересчет световых единиц в единицы облученности производится по формулам пропорциональности с учетом изменения КПД светильников в разных участках спектра.

Основная расчетная формула метода:

, (1.41)

 

где Е – искомая облученность в эффективных единицах, Вт/м²;

Ф_л – эффективный поток лампы; Вт; K – поправка по формуле (1.39);

К₃ – коэффициент запаса; ψ – поправка для наклонной поверхности;

е = (I_α ^(1К)cos³α /h²) – условная освещенность, лк, ее можно определять по изолюксам.

Формула может быть решена и относительно Ф_л, как это обычно делается при расчетах освещения.

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. VII. Проблема типических установок в эстетике.
2. Выбор схемы присоединения абонентский установок тепловых сетей по пьезометрическому графику.
3. Действие излучения на теплоносители и замедлители ядерных энергетических установок
4. Защита и автоматика электродвигателей. Защита и автоматика специальных электроустановок систем электроснабжения
5. Изменение социальных установок.
6. Какие средства защиты относятся к дополнительным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
7. Какие средства защиты относятся к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?
8. Какие существуют средства защиты при эксплуатации электроустановок при нормальных режимах работы и аварийном режиме?
9. Каким должен быть порядок хранения и выдачи ключей от электроустановок.
10. Классификация помещений электроустановок по степени опасности поражения током?
11. Насосные станции автоматических установок пожаротушения следует относить к