Исходные данные к задаче 2.15

Вариант	Толщина листа d, мм	Размеры кожуха, м	Размеры щели m, мм	Частота f, кГц
1	2	3	4	5
1	2	2х1,5х1	20	100
2	1,9	1,5х1х0,8	15	150
3	1,8	2,5х1,8х0,5	10	200
4	1,7	1,5х0,9х0,5	5	250
5	1,6	2х1,5х1	10	300
6	1,5	2х1,2х1	15	350
7	1,4	1х0,7х0,5	20	400
8	1,3	1,5х1х0,8	15	500
Окончание табл. 27
1	2	3	4	5
9	1,2	1х0,5х0,3	10	1000
10	1,1	0,5х0,4х0,3	5	1500
11	1,0	1х0,5х0,4	10	2000
12	0,9	1,7х0,9х0,5	15	2500
13	0,8	1,5х1х0,5	20	10000
14	0,7	2х1х0,5	15	5000
15	0,5	1х0,8х0,8	10	1500

Глава 3

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

3.1 Выбор теплозащитных средств

К средствам коллективной теплозащиты относят изоляцию источников излучения материалами с низкой теплопроводностью, экранирование источников или рабочих мест, воздушное душирование, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды, вентиляцию.

Теплозащитные средства, согласно ГОСТ 12.4.123, должны обеспечивать тепловую облученность на рабочих местах не более 0,35 кВт/м² и температуру поверхности оборудования не выше 308 К (35⁰С) при температуре внутри источника теплоты до 373 К (100⁰С) и не выше 318 К (45⁰С) при температуре внутри источника теплоты выше 373 К (100⁰С).

Выбор защитных средств от теплового облучения должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований эргономики, технической эстетики, безопасности для данного вида работ и технико-экономического обоснования.

Ориентировочный расчет интенсивности теплового облучения Е, Вт/м², от нагретой поверхности в данной точке осуществляют по формулам [18]:

при :

(67)

при :

(68)

где r – расстояние от источника излучения, м;

S – площадь излучающей поверхности, м²;

Т₁ – температура излучающей поверхности, К;

Т₂ – температура поверхности, воспринимающей лучистую энергию, К; для кожи человека .

Вычисленную величину интенсивности облучения сравнивают с допустимыми значениями. Если Е больше нормы, необходимо проведение мероприятий по уменьшению воздействия излучения на работников.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 28.

Таблица 28

Допустимая интенсивность теплового облучения [28]

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более
50 и более	35
25…50	70
не более 25	100

Допустимая интенсивность теплового облучения работников от источников, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.), не должна превышать 140 Вт/м². При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения λ, м, рассчитывается по закону Вина:

(69)

где Т – абсолютная температура источника излучения, К.

Спектральный состав излучения определяет степень воздействия на человека и учитывается при выборе теплозащитных средств.

Энергетическая светимость (плотность потока энергии) абсолютно черного тела q, Вт/м², то есть энергия, излучаемая в 1 секунду с единицы поверхности абсолютно черного тела, определяется формулой Стефана-Больцмана:

(70)

где К_с – постоянная Стефана, равная 5,6710^-8 Вт/(м²К⁴).

Если излучаемое тело не является абсолютно черным, то

(71)

где  – приведенная степень черноты тела.

Задачи для самостоятельного решения

ЗАДАЧА 3.1. Определить энергию, излучаемую через смотровое окошко печи в течение t = 1 мин. Температура печи Т = 1500 К, площадь смотрового окна S = 10 см². Считать излучение близким к излучению черного тела.

ЗАДАЧА 3.2. На какую длину волны приходится максимум энергии излучения следующих тепловых источников: тело человека с температурой поверхности кожи 30^оС; спираль электрической лампочки с температурой 3000 К; атомная бомба, имеющая в момент взрыва температуру 10⁹ К? Излучающие тела считать абсолютно черными.

ЗАДАЧА 3.3. Найти температуру печи, если известно, что из отверстия в ней размером 6,1 см² излучается в 1 секунду 8,28 кал. Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

ЗАДАЧА 3.4. Определить интенсивность теплового облучения человека от поверхности оборудования площадью 1 м² с температурой 1000 К. Расстояние от оборудования до рабочего места r = 0,5 м.

Сделать вывод о соответствии интенсивности допустимым величинам.

ЗАДАЧА 3.5. Расстояние от источника, нагретого до температуры 3000 К, до рабочего места составляет 1,5 м, площадь излучающей поверхности 0,5 м².

Сопоставить интенсивность теплового излучения с требованиями норм и дать рекомендации по обеспечению безопасности.

ЗАДАЧА 3.6. При какой температуре энергетическая светимость абсолютно черного тела равна q = 700 Вт/м²?

ЗАДАЧА 3.7. Облучаемая поверхность тела человека составляет более 50 %, интенсивность теплового облучения от производственного оборудования – 70 Вт/м².

Определить, в каком случае допустима работа в течение смены: когда источник – расплавленный металл или когда источником являются нагретые поверхности производственного оборудования.