Инженерная разработка мер защиты от избыточного тепла

По проведенному выше анализу видно, что наиболее опасным и вредным фактором производственной среды в мартеновском цехе является избыточное тепло. Таким образом, мартеновский цех относится к горячим цехам.

В результате постоянного движения воздуха в помещении происходит его нагрев не только в месте нахождения источников тепла, но и на более отдаленных участках.

Рабочие мартеновского цеха, в частности сталевары, подвергаются воздействию инфракрасного облучения интенсивностью 1,05…3,5 кВт/м². Это превышает ПДУ; значит необходимо защищать рабочие места от воздействия излишнего тепла.

Для защиты работающих и улучшений условий труда применяют следующие меры: теплоизоляцию поверхностей, излучающих тепло, с помощью водоохлаждаемых экранов, рам, щитов, завес и др.; естественную и механическую вентиляцию; водораспыливание на рабочих местах; воздушное душирование; спецодежду; рациональную организацию режима труда и отдыха; устройство специальных мест и комнат отдыха [12].

Для охлаждения и уменьшения воздействия избыточного тепла в мартеновском цехе можно применять мелкодисперсное распыление воды. Диаметр капелек не должен превышать 50-60 мкм. Водяная пыль, попадая на одежду и тело работающего, испаряясь способствует охлаждению, а вдыхаемая водяная пыль предохраняет слизистые оболочки дыхательных путей от высыхания. Количество распыленной воды должно составлять примерно 11 г/мин.

При интенсивности облучения >2100 Вт/м² воздушный душ не может обеспечить соответствующее охлаждение.

Поэтому требуется уменьшить облучение, предусмотрев защитные экраны.

Теплозащитный экран позволяет локализовать источник лучистой теплоты, уменьшить облученность на рабочих местах и снизить температуру поверхностей, окружающих рабочее место [1].

Расчет потерь тепла нагретой стенкой мартеновской печи и теплозащитных экранов.

Конвективный коэффициент теплоотдачи:

Дж/(с·К),

где l=2,56 – для вертикальных поверхностей;

t_н – температура наружной поверхности;

t_к – температура в цехе.

Потери теплоты конвекцией:

Вт/с,

где S – площадь завалочного окна, м².

Теплоотдача излучением нагретой стенки:

Дж/с,

где С=5,35 Дж/(м²·с·К) – приведенный коэффициент излучения для красного кирпича.

Общая потеря теплоты стенкой:

Дж/с.

Степень экранизации:

,

где Т_э – заданная температура экрана, К;

Т_и – температура стенки возле завалочного окна, К.

Приведенная степень черноты источника и экрана:

,

где Е_и, Е_э – степени черноты соответственно источника и экрана (материал – альфоль).

Приведенная степень черноты источника и воздуха:

,

где Е_в=0,82 – поглощательная способность воздуха.

Количество экранов:

экран [22].

Экраны устанавливают в зоне открывающихся проемов на расстоянии 500…600 мм от горячей поверхности и на расстоянии 15…20 мм от поверхности без проемов, в результате чего теплопередача конвекцией в рабочую зону значительно снижается.

Теплоотводящее экранирование поверхности печей должно обеспечивать температуру наружной поверхности экрана не выше 30…35°С в рабочей зоне (но не ниже 20°С) и 40…45°С вне рабочей зоны.

В качестве средств индивидуальной защиты сталевар в мартеновском цехе должен использовать спецодежду из невоспламеняемого, стойкого против лучистой энергии, легкого и воздухопроницаемого материала (сукно, брезент, химически обработанное волокно с металлическим покрытием тканей) в соответствии с ГОСТ 12.4.044-78 и ГОСТ 12.4.045-78. Для защиты глаз необходимо использовать стекла-светофильтры в виде очков, щитков. Они выполняются из специального желто-зеленого или синего стекла (ГОСТ 12.4.003-74). Предусматривается специальная кожаная обувь (ГОСТ 12.4.032-77) [1].

Место отдыха в мартеновском цехе отделяется от производственной площадки стеклоблоками; для него отводится площадь 2´3 м высотой 2,3 м. Для устранения воздушной тепловой подушки в перекрытии выполняется естественная вентиляция [2].

Поиск по сайту: