Лабораторные работы №4 и№6 (539522), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Наиболее простыми по схеме и распространенными в практикеявляются экраны в виде водяной завесы, устраиваемой у рабочих окон печей.При относительно небольших интенсивностях излучений (до 23202Вт/м ) с целью сохранения теплового баланса в организме человека и, какследствие его полной трудоспособности, используется воздушное дущирование или обдувание на рабочем месте от передвижных или стационарных вентиляционных установок.Скорости подаваемого потока воздуха в зависимости от категории работы, времени года, температуры воздуха и величины интенсивности излучения (при нормальной относительной влажности ϕ =40…60% и барометрическом давлении 1013 гПа) приведены в СН 245-71.1.4.
Применяемые приборыВ качестве оборудования для проведения лабораторной работы используется специальная установка ОТ 5А (рис. 1.3), предназначенная для опреде-8ления интенсивности и эффективности поглощения лучистой энергии цепнойи водяной завесой.Рис. 1.3. Установка ОТ-5А:1 – кнопка “Стоп” водяной завесы; 2 – кнопка “Пуск” водяной завесы; 3 – сигнальнаялампа; 4 – кнопка “Пуск” нагревательной спирали; 5 – кнопка “Стоп” нагревательной спирали; 6 – датчик для замера тепловых излучений; 7 – гнездо датчика; 8 – индикатор датчика 6; 9 - секция цепных завес; 10, 15 – ванна водяной завесы и направляющие отвесы; 11 –ручка управления отражателем; 12 – ручка крана управления водяным насосом; 13 – панель управления; 14 – спираль накаливания за стеклянным экраном; 16 – корпус установки; 17 – рычаги управления цепными навесами; 18 – общий выключательУстановка состоит из следующих основных узлов: секции цепных завес9, гидроагрегата в корпусе 16, панели управления 13.Источником лучистой энергии служит нагревательное устройство, состоящее из спирали накаливания 14 с температурой излучающей поверхности порядка 1000 оС, обеспечивающей интенсивность излучения на расстоянии 0,5 м примерно 1745 Вт/м2.Секция завес состоит из ванночки 10, в которую из бака подается вода.Слив воды из ванночки для образования завесы происходит по направляющим отвесам 15 в сливной коробок, по которому вода снова попадает в бак.Конструкция обеспечивает регулирование положения в горизонтальной9плоскости, что позволяет получить водяную завесу равномерной толщины повсей ее ширине.Толщина поглощающей водяной завесы регулируется ручкой 12 кранауправления водяным насосом.
Секция 9 цепных завес состоит из трех рядоввисящих металлических цепей, установленных на поворотных кронштейнах,которые дают возможность устанавливать на пути излучения один, два илитри ряда цепей.Лучистую энергию направляют к одной из завес (водяной или цепной)при помощи отражателя. Поворот отражателя осуществляется ручкой 11.На панели управления установлен пульт. Включение насоса производится кнопкой 2 “Пуск”, а его отключение - кнопкой 1 “Стоп”.
Сбоку накорпусе размещен общий выключатель 18. Включение питания сигнализируется лампочкой 3. Включение и выключение спирали накаливания производится кнопками соответственно 4 и 5. Слева на панель выведен индикатор 8датчика интенсивности тепловых излучений.Измерение излучений производится актинометром, действие которогоосновано на неодинаковой поглощающей способности зачерненных и блестящих полосок алюминиевой пластинки. Вследствие различия в температуре зачерненных и незачерненных участков пластинки и расположенных подними спаев термобатареи, в последней возникает электрический ток. Силатока измеряется гальванометром шкала которого отградуирована вкал/(см2·мин). Для снятия показания открывают крышку термоприемника, затем ее закрывают либо убирают.1.5.
Порядок выполнения работыТребования техники безопасности при проведении работы1. Строго соблюдать общие требования по электробезопасности, помня,что источник теплового излучения включен в сеть переменного тока с напряжением 220 В. Приступать к экспериментальной части работы можнотолько с разрешения преподавателя после изучения теоретической части,правил пользования установкой.2. Нагревательный элемент включать только при работающем насосе.3. Источник излучения и рефлектор при работе в режиме максимальнойяркости имеет температуру значительно выше 100 оС, поэтому во избежаниеэлектротравм и ожогов должно быть исключено попадание рук внутрь установки.4.
Категорически запрещается проводить какой-либо ремонт установки.5. Сразу после выполнения необходимых замеров выключить установку.6. Запрещается выключать установку отсоединением вилки из розетки.7. Экспериментальную часть работы проводить только в присутствиипреподавателя или лаборанта.10Экспериментальная часть работы1. Ознакомиться с устройством установки ОТ 5А (рис. 1.3) и уяснитьзадание по лабораторной работе.2. Включить установку с помощью выключателя 16.3. Включить насос, нажав кнопку 2. Нагревательный элемент можновключать только при работающем насосе.4.
Включить кнопкой 4 источник лучистой энергии (спираль накаливания 14).5. Через 10…15 мин, необходимых для нагрева спирали накаливания14, измерить с помощью актинометра (гальванометра 8) интенсивность излучения ЕO на расстоянии 0,3 м от источника (срез боковой стороны установки).
При проведении первого замера параболический отражатель датчика 6актинометра должен быть повернут в положение, фиксирующее тепловыелучи на правую сторону установки, а цепные экраны выведены с помощьюрычагов 17 (№1, №2 и №3) управления в нерабочее положение. Результатзамера ЕO занести в табл.1. 2.1.2.
Результаты экспериментальных исследований и их анализВарианты исследоваЭкранирование цепямиВодяная завесанияСтеклоБезС3Без12экрана экран экрана экрана завесы завесойЕCT'ПараметрЕOЕ3ЕЕЕE12OВЗИнтенсивностьтеплового излучениякалсм 2 минВтЕм2Эффективность экраниро-вания ηэi , %Допускаемое время облучения, сТемпература источникаT , оСДлина волны облучения сmax энергии λ max , мкмДопустимое значение облучения [ ЕРМ ] , Вт\м2--6.
Произвести замер интенсивности излучения при наличии одного( Е1 ), двух ( Е2 ) и трех ( Е3 ) однотипных, последовательно расположенныхэкранов из цепей. Результаты замеров занести в табл. 1.2.117. Создать водяную завесу, отрегулировав ее толщину ручкой 12 кранауправления водяным насосом.
Необходимо, чтобы водяная завеса быласплошной без видимых разрывов.8. Переставить датчик 6 актинометра на левую сторону установки (науровне среза корпуса) и произвести замер ( ЕВЗ ) по гальванометру 8. Результат замера Е ВЗ занести в табл. 1.2. Рекомендуется сделать новый замер ин'тенсивности излучения E O без экрана для проверки величины интенсивности излучения с левой стороны стенда. Результат замера занести в табл. 1.2.9.
С помощью ручки 11 повернуть отражатель в положение, фиксирующее лучи на смотровое стекло в передней части стенда.10. Приложив датчик 6 актинометра рабочей поверхностью к стеклу,произвести замер по гальванометру 8 теплового излучения ЕCT , проходящего через экран из стекла. Результат замера ЕCT занести в табл. 1.2.11. Выключить излучатель (нажав кнопку 5), затем насос (нажав кнопку 1) и только после этого – установку (нажав кнопку 18).Расчетная часть работы1. Рассчитать эффективность теплозащитных экранов по формуле:ηэi =ЕО − Е⋅100% .ЕО(1.4)Здесь Е - эффективность теплового излучения для различных вариантов исследования Расчет произвести для одинарного, сдвоенного и тройного экранаиз цепей, водяной завесы и стекла.Результаты расчетов занести в табл.1. 2.2.
По данным измерений, пользуясь табл. 1.1 и графиками на рис. 1.1,определить переносимое время облучения для всех вариантов замеров (безэкранов и с различными типами экранов). При работе с графиками на рис. 1.1брать случай для неакклиматизированного рабочего.Результаты анализа занести в табл. 1.2.3. Воспользовавшись выражением (1.2) и данным замеров интенсивности облучения определить температуру источника теплового излучения.В результате получим8 Е РМ R 2T = 100 ⋅ 4 + 110 , 1,605 ⋅ FK(1.5)При расчете температуры T источника теплового излучения по выражению (1.5) принимать, что E РМ = ЕO , площадь источника теплового излу-12чения F = 0,005 м , расстояние от источника теплового излучения до рабочего места R = 0,3 м .Результаты расчета температуры T после ее перевода из градусовКельвина в оС занести в табл.
1.2.4. Определить по выражению (1.3) длину волны λ max с максимальнойэнергией теплового излучения. Результаты расчета занести в табл. 1.2.25. Пользуясь данными рис. 1.2. и значением температуры в помещении, определить допустимое значение облученности [ ЕРМ ] для лабораторного оборудования. Значение температуры взять по комнатномутермометру на рабочем месте лабораторной работы №3 “Исследованиеметеорологических условий на рабочем месте”. Величину [ ЕРМ ] занестив табл.
1.2.1.6. Содержание отчета1. Название, цель и задачи лабораторной работы.2. Оформленный протокол измерений с результатами замеров (см.табл. 1.2).3. График функции эффективности экранирования η эi цепными экранами от их числа n (см. рис. 1.4).4. Качественный анализ эффективности защиты от теплового излученияэкранами различных конструкций.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
