Федеральное агентство воздушного транспорта

Вид материала

Документы

Содержание Средства коллективной защиты от тепловых излучений Теплозащитные экраны 5.3. Теплозащитные экраны 1 – металлический лист; 2 Таблица 5.2 Допустимая интенсивность облучения Е и эффективность экранов ηэ Число слоев 5.4. Воздушное душирование Рис. 5.4. Душирующий патрубок поворотного типа ППД

Подобный материал:

• Федеральное агентство воздушного транспорта, 2511.75kb.
• Федеральное агентство воздушного транспорта, 1919.84kb.
• Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство воздушного транспорта, 8794.77kb.
• Северо-западное межрегиональное территориальное управление воздушного транспорта федерального, 79.49kb.
• Федеральная целевая программа "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники", 3538.74kb.
• Федеральное агентство воздушного транспорта федеральное государственное образовательное, 204.23kb.
• Минтранс россии федеральное агентство воздушного транспорта, 126.19kb.
• Решение совещания командно-руководящего и командно-летного состава авиапредприятий,, 51.96kb.
• Минтранс россии южное межрегиональное территориальное управление воздушного транспорта, 204.6kb.
• Министерство транспорта российской федерации федеральное агентство железнодорожного, 557.64kb.

Средства коллективной защиты от тепловых излучений

Теплоизоляция

Теплозащитные экраны

Воздушное душирование

Рис 5.1. Классификация коллективных средств теплозащиты



При выборе материала для изоляции необходимо принимать во внимание механические свойства материалов и их способность выдерживать высокую температуру. Обычно применяют материалы, коэффициент теплопроводности которых при температурах 50…100 ^оС меньше 0,2 Вт/(м ^оС). Это могут быть материалы в их естественном состоянии, например, асбест, слюда, или материалы, полученные в результате специальной обработки естественных материалов. Для расчета толщины теплоизоляции необходимо иметь такие исходные данные, как: температуры сред (t’ и t”, ^оС), разделяемых теплоизоляционной перегородкой, допустимая температура на поверхности теплоизоляции t_д, ^оС, и геометрические размеры теплоизолируемой поверхности (площадь поверхности F, м²). Толщина теплоизоляционного материала определяется исходя из допустимых тепловых потерь объекта и теплопроводности материала.


5.3. ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном связано с его поглотительной и отражающей способностью. Кратность ослабления теплового потока при установке экранов определяется по формуле:

m = E₁/E₂ .

В случае установки n экранов кратность ослабления теплового потока может определяться по формуле

, (5.3)

где
E1 и E2	-	интенсивность теплового облучения на рабочем месте соответственно до и после установки экранов;
ε 1, 2 и ε 1, Э	-	приведенная степень черноты соответственно источника и рабочего места и источника и экрана.

Эффективность установки теплозащитного экрана оценивается долей задержанной теплоты и определяется по формуле:

(5.4)

Экраны могут быть теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие.

По степени прозрачности экраны делятся на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

К первому классу относят металлические водоохлаждающие и футерованные, асбестовые, альфовые, алюминиевые экраны.

Ко второму – экраны из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой. Экраны первого и второго классов могут орошаться водяной пленкой.

К третьему классу относят экраны из различных стекол: силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу, вододисперсные завесы.

В качестве материалов для непрозрачных теплоотражающих экранов используют альфоль (алюминиевую фольгу), алюминий листовой, белую жесть, алюминиевую краску. Экран состоит из несущего каркаса, отражающей поверхности и деталей крепления к экранируемому оборудованию (рис.5.2).

В качестве непрозрачных теплопоглощающих экранов используют металлические заслонки и щиты, футерованные огнеупорным или теплоизоляционным кирпичом, асбестовые щиты на металлической раме, сетке или листе и другие конструкции. Футерованные экраны могут применяться при

интенсивности облучения до 10 кВт/м²; асбестовые – до 3 кВт/м². Эффективность футерованных экранов равна примерно 30 %, асбестовых экранов - 60 %.

Непрозрачные экраны радиационного охлаждения – это сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой (рис.5.3). Футерованные теплоотводящие экраны могут применяться при любых интенсивностях облучения, нефутерованные – при интенсивностях 5…14 кВт/м².

П
Рис. 5.2. Теплозащитные экраны:

а – экран из альфоля, уложенного рядами в воздушных прослойках; б – экран из скомканного альфоля в воздушных прослойках; в – комбинированный экран;

1 – металлический лист; 2 – слой альфоля;

3 –слой из теплоизоляционного материала;

4 – профилированный алюминиевый лист;

5 - рамка
олупрозрачные экраны применяют в тех случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению или вводу через него инструмента, материалов. В качестве полупрозрачных теплопоглощающих экранов используют металлические сетки с размером ячейки 3…3,5 мкм, цепные завесы, стекло, армированное стальной сеткой.

Металлические сетки применяют при интенсивностях облучения до 0,35…1,05 кВт/м².

Эффективность однослойного экрана из сетки 33…50 % . Цепные завесы применяют при интенсивностях облучения 0,7…5 кВт/м². Эффективность цепной завесы около 70 %. Для повышения эффективности можно применять орошение завесы водяной пленкой и устраивать двойные экраны.

Полупрозрачные теплоотводящие экраны выполняют в виде металлических сеток, орошаемых водяной пленкой. Эти экраны имеют коэффициент эффективности до 75 % и применяют при интенсивностях облучения 0,7…2,1 кВт/м² .


Рис.5.3. Водоохлаждаемый экран для радиационного охлаждения и защиты от теплового облучения:

1 - подвод воды; 2 – сток воды; 3 – перегородки; 4 – переливное окно; 5 – труба с водой для промывки экрана; 6 – полость с перегородками; 7 – полость без перегородок

Прозрачные теплопоглощающие экраны изготавливают из различных бесцветных или окрашенных стекол (силикатных, кварцевых, органических). Для повышения эффективности применяют двойное остекление с вентилируемой воздушной прослойкой. Выбор стекла для смотровых окон постов управления должен производиться с учетом значений интенсивности облучения и температуры источника излучения. Эффективность и допустимые интенсивности облучения для экранов из оконного стекла приведены в табл. 5.2.


Таблица 5.2

Допустимая интенсивность облучения Е и эффективность экранов η_э из обычного силикатного стекла

Толщина стекла, мм	Число слоев	ηэ, %	Е, кВт/м2
2	1	51	0,7
2	2	67	1,4
5	1	63	1,05
5	2	79	2,85

Прозрачные теплоотводящие экраны в виде водяных и вододисперсных завес применяют для экранирования рабочих окон печей. Водяные завесы рекомендуется применять при интенсивности облучения 0,35…1,4 кВт/м². Эффективность водяных завес зависит от толщины слоя и достигает 80 %. Экраны в виде водяной пленки, стекающей по стеклу, более устойчивы по сравнению со свободными водяными завесами. Они имеют коэффициент эффективности порядка 90 % и могут применяться при интенсивности облучения до 1,75 кВт/м².

При этом расход воды на охлаждение определяется по формуле:

, (5.5)

где
Ф	-	тепловой поток, Дж/с;
с	-	удельная теплоемкость воды, Дж/(кг. оС);
Δt	-	разность температур отводящей и поступающей воды, оС.

5.4. ВОЗДУШНОЕ ДУШИРОВАНИЕ

Воздушным душем называют поток воздуха, направленный на ограниченное рабочее место или непосредственно на рабочего.

Воздушное душирование применяется при воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м² и более для обеспечения нормативных параметров микроклимата на рабочем месте. Воздушное душирование устраивается также и при производственных процессах с выделением вредных газов или паров, если невозможно применение местных укрытий и отсосов.

Воздушный душ устраивают в месте наиболее длительного пребывания человека, а если в работе предусмотрены кратковременные перерывы для отдыха, то и на месте отдыха. Обдувать воздухом следует верхние части туловища, как наиболее чувствительные к воздействию теплового облучения.

Охлаждающий эффект зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45^о, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45^о. Поток воздуха на выходе из душирующего патрубка должен иметь равномерную скорость и одинаковую температуру.

Расстояние от душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м при минимальном диаметре патрубка 0,3 м. Ширина рабочей площадки принимается равной 1 м.

По конструкции душирующие установки подразделяются на стационарные и передвижные.

Стационарные душирующие установки подают к душирующим патрубкам как необработанный, так и обработанный (подогретый, охлажденный и увлаженный) наружный воздух.

При душировании фиксированных рабочих мест наружным или охлажденным внутренним воздухом следует применять цилиндрические насадки или поворотные душирующие патрубки типа ППД (рис. 5.4).

При душировании площадок, постоянного пребывания рабочих, наружным или охлажденным воздухом следует применять патрубки с верхним подводом воздуха типа ПДв (рис.5.5) или патрубки с нижним подводом воздуха типа ПДн (рис. 5.6).

Передвижные установки подают на рабочее место воздух помещения. В подаваемом ими воздушном потоке может распыляться вода. В этом случае капельки воды, попадая на одежду и открытые части тела человека, испаряются и вызывают дополнительные охлаждение.



Рис. 5.4. Душирующий патрубок поворотного типа ППД:

1 – верхнее звено;

2 – опорные ролики;

3 – среднее звено;

4 – шарнир;

5 – нижнее звено.





Рис. 5.5. Душирующий патрубок с верхним подводом воздуха типа ПДв:

1. воздуховод; 2 – корпус; 3 – направляющая решетка.
   

Рис. 5.6. Душирующий патрубок с нижним подводом воздуха типа ПДн:

1 – направляющая решетка; 2 – корпус; 3 – воздуховод.


Контрольные вопросы

1. Классификация средств теплозащиты.
   
2. Какие применяются виды теплоизоляции?
   
3. Для чего применяют теплозащитные экраны и их виды?
   
4. Что такое воздушный душ и в каких случаях он применяется?
   
5. От чего зависит охлаждающий эффект воздушного душирования?
   
6. Как оценивается эффективность установки теплозащитных экранов?
   
7. Классификация теплозащитных экранов по степени прозрачности.