Расчет интенсивности тепловых излучений

Пример 23.

Рассчитать интенсивность теплового излучения на рабочих местах в горячих цехах металлургической промышленности.

Примечание: рабочие на указанных местах находятся переодически.

Исходные данные:

Температура излучающей поверхности, t_и =1355 ⁰С ;

Площадь излучающей поверхности, F=3.5 м²;

Расстояние от источника теплового излучения до рабочего места l=6 м

Решение:

Интенсивность теплового, Вт/м², излучения на рабочем месте определяют:

– для случая l £ F:

;

– для случая l ³ F

;

где F – площадь излучающей поверхности, м²;

Т_и – температура излучающей поверхности, К⁰;

l – расстояние от источника теплового излучения до рабочего места, м.

Для заданного условия (l › F):

Cравнивая полученные результаты с допустимой интенсивностью теплового излучения на рабочих местах (q_доп £ 0,35 кВт/м² по ГОСТ 12.4.123–83 для всего организма ,можно сделать вывод ,что для заданных условий интенсивность теплового илучения превышает допустимую в 17 раз.

Расчет аэрации горячих цехов.

Пример 24.

Исходные данные:

В горячем цехе с теплоизбытками для нормализации условий труда применяется аэрация.

Необходимый для этого воздухообмен составляет L = 230000 м³/час. Высота цеха Н = 10,5 м, расстояние от вытяжных проемов до центра нижних проемов – h = 8,5 м. Атмосферное давление Р_а = 99300 Па. Наружная температура воздуха t_н = 14 ⁰С, рабочей зоны t_р.з. = 22 ⁰С, температурный градиент в цехе Dt = 0,5 ⁰С/м. определить необходимую площадь нижних (приточных) и верхних (вытяжных) проемов.

Х = 20 a = 20⁰.

Решение:

Температура уходящего из помещения воздуха:

t_ух = t_рз + Dt · (Н – 2) = 22 + 0,5 · (10,5 – 2) = 26,25 ⁰С.

Средняя температура воздуха в помещении:

Плотность воздуха при соответствующих температурах и атмосферном давлении определяем методом экстраполяции по таблице 7.

Таблица 7.-Зависимость плотности воздуха от температуры.

Примечание: 1 Па = 7,5×10^–3 мм. рт.ст.

Полное тепловое давление:

Р_n = h × g · (r_н – r_ср) = 8,5 · 9,81 · (1,197 – 1,189 ) = 0,667 Па.

где h – расстояние между центрами нижних и верхних проемов;

r_н, r_ср – плотность воздуха при t_н и t_ср.

Избыточное давление на уровне центра нижнего проема равняется Х, % от полного давления:

DР₁ = (Х / 100) × Р_п = ( 20 / 100) · 0,667 = 0,133 Па.

Избыточное давление на уровне центра верхнего проема:

DР₂ = Р_п – DР₁ = 0,667 – 0,133 =0,534 Па.

Скорость воздуха в нижних проемах:

Требуемая площадь приточных проемов:

где m – коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок и степени их раскрытия. Ориентировочно можно принять m = 0,63 · sina = 0,63 · sin25 = 0,24

(a = 25^о – угол поворота створок).

Скорость воздуха в верхних проемах:

Площадь вытяжных проемов :

Расчет тепловыделений в помещениях без избытков явного тепла

Пример 25.

Исходные данные:

Рссчитать тепловыделения в помещении АСУ ТП размером 5´10 м в котором постоянно находятся 5 человек.

Решение:

А) Тепловыделения от людей.

Тепловыделения человека зависят от тяжести работы, температуры окружающего воздуха и скорости движения воздуха. В расчете используется явное тепло, т.е. тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха в помещении. Для умственной работы количество явного тепла, выделяемое одним человеком, составляет 140 Вт при 10 ­^оС и 16 Вт при 35 ^оС. Для нормальных условий (20 ^оС) явные тепловыделения одного человека составляют около 55 Вт. Считается, что женщина выделяет 85%, а ребенок – 75% тепловыделений взрослого мужчины. В рассчитываемом помещении (5х10м) находится 5 человек. Тогда суммарное тепловыделение от людей будет:

Q­₁ = 5 · 55 = 275 Вт

Б) Тепловыделения от солнечной радиации.