|
|
БЖД19. Защита от теплого излучения
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра БЖД
отчет
по лабораторной работе №19
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема:
«Защита от теплого излучения»
Студенты гр. 9373 Скребцов И.О., Егоров М.С.
Преподаватель: Смирнова Н.В.
Санкт-Петербург
2022
Цель работы – ознакомить студентов с теорией теплового излучения, физической сущностью и инженерным расчетом теплоизоляции, с приборами для измерения тепловых потоков, нормативными требованиями к тепловому излучению, провести измерения интенсивности тепловых излучений в зависимости от расстояния до источника и оценить эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов и воздушной завесы.
Общие сведения:
Интенсивность теплового излучения может быть определена по формуле:
 (1)
где Q интенсивность теплового излучения, Вт/м2; F – площадь излучающей поверхности, м2; Т – температура излучающей поверхности, К; l – расстояние от излучающей поверхности, м.
О ценить эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов можно по формуле, (2)
где Q – интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м2; Q3 – интенсивность теплового излучения с применением защиты, Вт/м2.
При устройстве общеобменной вентиляции, предназначенной для удаления избытка явного тепла, объем приточного воздуха Lпр (м3/ч) определяют по формуле:  , (3)
где -избыток явного тепла, кДж/ч; – температура удаляемого воздуха, °С; – температура приточного воздуха, °С; – плотность приточного воздуха, кг/м3; c – теплоемкость воздуха, кДж/кг град.
Температуру воздуха, удаляемую из помещения, определяют по формуле,  (4)
где – температура в рабочей зоне, °С, которая не должна превышать установленную санитарными нормами,  T – температурный градиент во высоте помещения, °С/м; (обычно 0.5…1.5 °С/м), H – расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м, 2 – высота рабочей зоны, м.
Описание стенда:
Стенд представляет собой стол, на столешнице которого размещаются бытовой электрокамин 1, индикаторный блок 2, линейка 3, стойки 4 для установки сменных экранов 5, стойка для установки измерительных головок 6 измерителя тепловых потоков.
Бытовой электрокамин используется в качестве источника теплового излучения.
Бытовой пылесос 7 используется дня создания вытяжной вентиляции, воздушного душа или воздушной завесы и устанавливается под столом стенда.
Стойки 4 для установки сменных защитных экранов 5 обеспечивают их оперативную установку и замену.
Измерительные головки 6 крепятся к вертикальной стойке, которая закреплена на плоском основании. Вся эта конструкция может вручную перемещаться по столешнице вдоль линейки 3.
Стандартная металлическая линейка предназначена для измерения расстояния от источника теплового излучения (электрокамина) до измерительной головки и жестко закреплена на столешнице.
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 металлические цепи или брезент.
В комплект стенда входит также кронштейн для фиксации шланга 8 пылесоса.
Задание:
2.4.1 Подключить стенд к сети переменного тока.
2.4.2. Включить верхний теплоэлемент источника теплового излучения (левый выключатель) и измеритель теплового потока ИПП-2М.
2.4.3. Вручную перемещать штатив вдоль линейки, устанавливая головку измерителя на различном расстоянии от источника теплового излучения (в диапазоне 0.15 – 0.9 м), и определять интенсивность теплового излучения в этих точках (интенсивность определять как среднее значение не менее 5 замеров).
Измерения производить спустя 1-2 минуты после перемещения датчика для установления его теплового режима.
Данные замеров занести в таблицу. Построить график зависимости среднего значения интенсивности теплового излучения от расстояния.
2.4.4. Устанавливая различные защитные экраны, определить интенсивность теплового излучения на заданных расстояниях (п. 2.4.3). Оценить эффективность защитного действия экранов по формуле (2). Построить график зависимости среднего значения интенсивности теплового излучения от расстояния.
2.4.5. Установить защитный экран (по указанию преподавателя). Разместить сбоку от него широкую щетку пылесоса. Включить пылесос в режиме отбора воздуха (шланг подключается к нижнему отверстию на корпусе пылесоса), имитируя устройство вытяжной вентиляции, и спустя 2…3 минуты (после установления теплового режима экрана) определить интенсивность теплового излучения на тех же расстояниях, что и в п. 2.4.3. Оценить эффективность комбинированной тепловой защиты по формуле (2). Построить график зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния. По результатам измерений определить эффективность “вытяжной вентиляции” (количество уносимого пылесосом тепла). Эту же эффективность определить, измеряя температуру теплозащитного экрана с помощью датчика температуры измерителя НПП-2М в режиме с использованием “вытяжной вентиляции” и без нее.
2.4.6. Перевести пылесос в режим “воздуходувки” (шланг подключается к верхнему отверстию на корпусе пылесоса), и включить его. Направляя поток воздуха на поверхность защитного экрана (режим “душирования”), повторить измерения в соответствии с п.2.4.5. Сравнить результаты измерений п.п. 2.4.5 и 2.4.6.
2.4.7. Закрепить шланг пылесоса на одной из стоек и включить пылесос в режиме “воздуходувки”, направив поток воздуха почти перпендикулярно тепловому потоку (немного навстречу) – имитация “воздушной завесы”. С помощью датчика температуры ИПП-2М измерить температуру воздуха в месте размещения тепловых экранов без воздушной завесы и с завесой. С помощью головки измерителя теплового потока убедиться в диатермичности воздуха, замеряя интенсивность теплового излучения без воздушной завесы и с завесой.
Обработка результатов измерений:
Графики зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния:
Расчет эффективности защитного действия экранов:
|
I
|
45
|
60
|
90
|
n
|
алюминий
|
98,48%
|
80%
|
37,5%
|
n
|
цепи
|
-
|
32%
|
-
|
n
|
брезент
|
-
|
88%
|
-
|
n
|
чёрное тело
|
-
|
84%
|
-
|
Для 45см:
Для 60см:
Алюминий: 
Цепи: 
Брезент:
Чёрное тело: 
Для 90см
Расчет эффективности вытяжной вентиляции:
|
I
|
60
|
n
|
брезент
|
90%
|
n
|
чёрное тело
|
88%
|
Для 60см:
Брезент:
Чёрное тело: 
Выводы: интенсивность теплового излучения падает с увеличением расстояния; самый эффективный защитный экран на расстоянии 60см – это брезент, а также эффективность вытяжной вентиляции с установленным брезентом оказалась выше, чем с чёрным телом002E
ПРИЛОЖЕНИЕ
Протокол по лабораторной работе №19 |
|
|
Скачать 53.25 Kb.