2. Средства и меры защиты от теплового излучения

Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур инфракрасного излучения принадлежит технологическим предприятиям. Внедрение автоматизации и механизации производственных процессов, дистанционного управления обеспечивает возможность пребывания рабочих в дали от источника радиационного и конвекционного тепла.

Теплоизлучение и поступление конвекционной теплоты в рабочую зону значительно уменьшается путем применения экранов, которые по принципу действия подразделяются на: теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие. Эффективность установки теплозащитного экрана оценивается долей задержанной теплоты.

Теплоотражающие экраны используются для локализации тепловыделений от поверхностей печей, покрытия наружных поверхностей. В качестве материалов для непрозрачных теплоотражающих экранов используют алюминиевую фольгу, листовой алюминий, пенобетон, керамзит, асбест и др., эффективность теплозащиты экранов достигает 80-98%.

Теплоотводящие представляют собой стальные полые плиты, в которых циркулирует вода или воздушная смесь. В качестве полупрозрачных теплоотводящих экранов используется металлические сетки с размером ячейки 3…3.5 мм., цепные завесы, армированное стальной сеткой стекло. Металлические сетки применяют при интенсивностях облучения до 0,35 – 1,05 кВт/м². Эффективность экранов из сетки: один слой 33 – 50, два слоя - 57 – 75%.

Цепные завесы и армированное стальной сеткой стекло применяют при интенсивности облучения 0,7 – 5 кВт/м²с эффективностью до 70%. Для повышения эффективности тепловой защиты устраивают двойные экраны и применяют орошение экранов водяной пленкой.

Прозрачные теплопоглощающие экраны изготавливают из бесцветных различных или окрашенных стекол: силикатное – для защиты от источников с температурой 700^С; органическое - для защиты от источников с температурой 900^С. Эффективность теплозащиты стекол зависит от температуры источника излучения и при 1000С достигает 86%.

Для повышения тепловой защиты применяется двойное остекленение с вентилируемой воздушной прослойкой, а так же целесообразно использовать водяные экраны, так как зеркальная водяная завеса снижает интенсивность излучения в 5 –10 раз. При воздействии на работающего теплового излучения интенсивностью 0,35 кВт/м²и более, а так же 0,175-0,35 кВт/м²при площади поверхностей более 0,2 м²применяют воздушное душирование (подача воздуха в виде воздушной струи направленной на рабочее место). При интенсивности свыше 2,1 кВт/м²воздушный душ не может обеспечить необходимой защиты. В этом случае следует по возможности уменьшить облучение, предусматривая теплоизоляцию, экранирование и применять водо-воздушное душирование, что позволяет наряду с усилением конвективного обмена увеличить теплоотдачу организма человека.

Таблица №1

Воздействие теплового облучения на человека в зависимости

от его интенсивности и длительности

Интенсивность облучения, Вт/м2	Воздействие	Длительность облучения, с
230-350	Слабое	Неопределенно долго
350-1050	Умеренное	180-300
1050-1600	Среднее	40-60
2000-2800	Высокое	18-24
3500	Очень высокое	2-5

3. Описание стенда исследования защиты

от теплового излучения

Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рисунке 1. Стенд представляет собой лабораторный стенд – 1, выполненный в виде металлического сварного каркаса, на котором устанавливается столешница – 2, и устройство – 3 для создания водяной завесы, а под столешницей – замкнутая гидросистема – 4, и ящик – 5 для хранения комплекта сменных элементов. Ящик и гидросистема закрыты стенками и запирающимися на ключ дверцами. Стенки и дверцы закрепляются на металлическом каркасе стенда.

На столешнице – 2 закреплены направляющие – 6 линейного перемещения, пульт управления – 7, линейка – 8 и установлен имитатор установки теплового излучения – 9. На направляющих – 6 установлены две подвижные каретки – 10. На одной из кареток закреплен датчик –11 измерителя теплового излучения –12, на другой устанавливаются сменные экраны – 13.

Устройство – 3 для создания водяной завесы представляет собой металлическую трубу с заглушкой на одном конце и системой отверстий, просверленных по прямой линии вдоль трубы, для выпуска воды. Непосредственно под устройством – 3 расположен бак – 14 для приема воды.

Имитатор установки теплового излучения – 9 имеет защитный кожух – 15. Замкнутая гидросистема - 4, питающая устройство – 3 для создания водяной завесы, состоит из водяного насоса – 16, предохранительного клапана – 17, бака – 14 для приема воды, сетчатого фильтра – 18.

Все элементы гидросистемы соединяются между собой устройством для создания водяной завесы гибкими шлангами.

Бак 14 имеет штуцер для слива воды. Клапан 17 предназначен для регулирования воды в устройстве 3 для создания водяной завесы. Ящик 5 имеет направляющие для установки сменных экранов. На лицевой панели пульта управления 7 установлены тумблеры: включения стенда в сеть переменного тока; включения водяного насоса и имитатора теплового излучения.

На задней стенке пульта 7 установлены розетки для подключения имитатора 9 установки теплового излучения и измерителя 12 теплового излучения.

К работе со стендом допускаются лица, ознакомленные с его устройством и принципом действия. Запрещается снимать защитный экран, которым закрыт источник теплового излучения. Все подключения и работы на стенде проводить сухими руками.

2

Рис.1. Стенд исследования защиты от теплового излучения

1 – лабораторный стол; 2 – столешница; 3 – источник водяной завесы; 4 – гидросистема; 5 – ящик с комплектом съемных экранов; 6 – направляющие для перемещения каретки; 7 – пульт управления; 8 – линейка; 9 – источник теплового излучения; 10 – подвижные каретки; 11 – датчик измерения теплового излучения; 12 – прибор для измерения теплового излучения; 13 – гнездо для установки защитных экранов; 14 – бак для приема воды; 15 – защитный кожух источника теплового излучения; 16 – водяной насос; 17 – предохранительный клапан бака; 18 – сетчатый фильтр.