Защита от теплового излучения

Cогласно ГОСТ Р 12.4.011-75 средства промышленной теплозащиты должны удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать оптимальный теплообмен организма работника со средой обитания;

- обеспечивать необходимую подвижность воздуха (повышение доли конвективной теплоотдачи) с целью достижения комфортных условий;

- иметь максимальную эффективность теплозащиты и обеспечивать удобство эксплуатации.

Все средства теплозащиты можно разделить на индивидуальные и коллективные.

К индивидуальным средствам относятся специальная одежда, фартуки, обувь, рукавицы, защитные щитки со стеклом и (или) светофильтром.

Типы коллективных средств теплозащиты и области их применения приведены в таблице 3.

Таблица 3 -- Области применения теплозащитных средств

Метод теплозащиты	Металлургический	Рабочее место
	агрегат	открытое	В замкнутом пространстве
Теплоизоляция Экраны Естественная вентиляция (аэрация) Воздушное дущирование Мелкодисперсное распыление воды Радиационное охлаждение	+ +   - -   - +	- +   + +   + +	+ +   - +   - +

 

Эффективность любого теплозащитного устройства оценивается как

 

K = (q^пад – q^проп)/q^пад. (4)

 

Из формулы (4), зная эффективность теплозащитного устройства, несложно найти плотность теплового потока пропущенного излучения

 

q^проп = q^пад(1 – K). (5)

 

Теплоизоляция применяется для уменьшения тепловых потерь в металлургических агрегатах и снижения температуры их кожуха; повышения эффективности теплопоглощающих экранов, а также снижения теплового потока, проходящего через стены ограждения кабин (пультов) управления.

Передачу теплоты через многослойную стенку можно описать формулой

 

q^проп = (T₁ – T₂)/R_суммар, (6)

 

где T₁, T₂ – температуры внешней и внутренней поверхности стенки, К;

R_суммар = _i / _i + 1/ _конв – суммарное тепловое сопротивления ограждения, м².К/Вт; _i – толщина i –того слоя ограждения, м; _i – коэффициент теплопроводности i –того слоя ограждения, Вт/(м.К); _конв – коэффициент конвективной теплоотдачи с поверхности ограждения, Вт/(м².К).

 

Экраны подразделяются на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Последние в свою очередь подразделяются н теплоотражающие и теплопоглощающие и, как правило, выполняются из металла соответственно без и с теплоизоляцией.

Металлические отражающие экраны устанавливаются перед излучающей поверхностью. При условии пренебрежения конвективных переносом теплоты (величина воздушного зазора между экраном и излучающей поверхностью 15…20 мм) и поглощения теплоты экраном температуру экрана Т_э, К можно найти по формуле

 

Т_э = 100{[ _пр (T_и.п /100)⁴ + _э(T_о.с /100)⁴] / [ _э + _пр]}^{0, 25} (7)

 

где _пр – приведенная степень черноты системы излучающая поверхность – экран, определяемая по формуле

 

_пр = 1/( _и.п^-1 + _э^-1 –1); (8)

 

_и.п , _э – степени черноты излучающей поверхности и экрана, соответственно; Т_и.п , Т_о.с – температуры излучающей поверхности и окружающей среды (воздух рабочей зоны), соответственно, К.

В непрозрачных экранах энергия поглощенных электромагнитных волн превращается в тепловую энергию. Экран нагревается и, как всякое нагретое тело, становится источником теплового излучения. При этом излучение поверхности экрана, противолежащей экранируемому источнику. Условно рассматривается как пропущенное излучение источника теплового излучения.

Прозрачные экраны применяются для смотровых проемов пультов и кабин управления, щитков и т.д. Как правило, прозрачные экраны изготавливают из закаленных и незакаленных силикатных стекол, с или без пленочных покрытий; силикатных стекол, армированных стальной сеткой; органических стекол и т.д.

Полупрозрачные экраны объединяют в себе свойства прозрачных[ и непрозрачных экранов. К ним относятся сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированные металлической сеткой.

Для создания комфортных микроклиматических условий в ограниченном объеме (например, на рабочем месте) воздушные оазисы, воздушные завесы м воздушные души.

Воздушный оазис создают в отдельных зонах рабочих помещений с высокой температурой. Для этого часть рабочего помещения ограничивают легкими переносными перегородками высотой 2 м и в огороженное пространство подают прохладный воздух со скоростью 0.2…0, 4 м/с.

Воздушные завесы создают для предупреждения проникновения в помещение наружного холодного воздуха путем подачи более теплого воздуха с большой скоростью (10…15 м/с) под некоторым углом навстречу холодному потоку.

Воздушные души применяют в горячих цехах на рабочих местах, находящихся под воздействием лучистого потока большой интенсивности (более 350 Вт/м²).

Описание стенда

Стенд (рис. 4) представляет собой стол со столешницей 1, на которой размещаются бытовой электрокамин 2, используемый в качестве источника теплового излучения, индикаторный блок 3, линейка 4, стойки 5 для установки сменных экранов 6, стойка 7 для установки измерительной головки 8 измерителя тепловых потоков.

Бытовой пылесос 9 используется для создания вытяжной вентиляции, воздушного душа или воздушной завесы устанавливается под столом стенда.

Стойки 5 для установки сменных защитных экранов 6 обеспечивают их оперативную установку и замену.

Измерительная головка 8 с помощью винтов крепится к вертикальной стойке 7, которая закреплена на плоском основании 10. Вся эта конструкция может вручную перемещаться по столешнице вдоль линейки 4.

Сменные экраны имеют один типоразмер. Металлические экраны выполнены в виде листов металла с направляющими. Экраны с цепями и брезентом выполнены в виде металлических рамок, в которых закреплены стальные цепи или брезент.

Электрокамин 2 и пылесос 9 подключены к сети переменного тока через удлинитель 11. В комплект стенда также входит кронштейн 12 для фиксации шланга 13 пылесоса на одну из стоек 5, служащих для установки сменных экранов.

Рис. 4 Схема лабораторной установки

Требования безопасности при выполнении лабораторной работы

1. К работе допускаются студенты, ознакомившиеся с устройством лабораторного стенда, принципом действия измерительных приборов и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

2. Не рекомендуется включать камин на полную мощность 1 кВт (включены оба нагревателя) без использования теплозащитных экранов.

3. Запрещается прикасаться в электронагревательному элементу электрокамина.

4. После проведения лабораторной работы отключить электропитание стенда.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: