Расчет показателей теплового состояния человека

Ощущение человеком теплоты чаще всего оценивают по семибалльной шкале: 1- очень холодно; 2- холодно; 3- прохладно; 4- комфортно; 5- тепло; 6- жарко; 7- очень жарко.

Тепловые излучения в горячих цехах оказывают решающее влияние на состояние организма человека. Наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи с длиной волны до 1,5 мкм, глубоко проникающие в ткани и мало поглощаемые поверхностью кожи. Лучи с длиной волны около 3 мкм вызывают нагрев поверхности кожи.

Допустимая интенсивность теплового облучения на рабочих местах от производственных источников (материалов, изделий и др.), нагретых до температуры свечения, не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Табл.1.Допустимая интенсивность теплового облучения поверхности тела работающего.

Допустимая интенсивность теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и т. д.), не должна превышать 149 Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Интенсивность излучения в горячих цехах, в том числе в цехах цветного литья, на много превышает переносимую организмом. Так, интенсивность облучения на рабочих местах в мартеновских и электрослалеплавильных цехах достигает 13,9 кВт/м2, в доменных- 14,6 к Вт/м2.

Интенсивность облучения, кВт/м2, можно приближенно определить по формулам:

q=3,26· F/l2[(0,01T)4−110], (16).

или.

q=3,26· F/l[(0,01T)4−110], (17).

где Fплощадь излучающей поверхности, м2 F=рr2=3,14· 0,4652=0,42 м²; l=2м расстояние от центра излучающей поверхности до облучаемого объекта; Т=400К температура излучающей поверхности, на наружных поверхностях Т=773 К, на внутренних — 1473 К, у расплавленного алюминия- 993 К.

Формула (1) служит для определения интенсивности облучения при 1>F (по абсолютным значениям), а (2) — при 1.

Рассчитаем интенсивность облучения по формуле (1), так как 1.

q=3,26· F/l[(0,01T)4−110]=3,26·0,42/2[(0,01·400)4−110]=100 Вт/м2.

Данное тепловое излучение на рабочих местах от производственных источников считается допустимым при облучаемой поверхности тела не более 25%, поэтому целесообразно применение защитного экрана. Экранирование наиболее распространенный и эффективный способ защиты от излучения.

Теплозащитные экраны применяют для экранирования источников лучистой теплоты, защиты рабочего места и снижения температуры поверхностей предметов и оборудования, окружающих рабочее место. Теплозащитные экраны поглощают и отражают лучистую энергию. Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. По конструктивному выполнению экраны подразделяются на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

Для экранирования источника излучения применим непрозрачный поглощающий экран, в качестве поглощающего материала используем теплоизоляционный кирпич, асбестовые щиты.