ВОЗДУШНЫЕ ДУШИ
Назначение воздушных душей. Воздушным душем называют поток воздуха, направленный на ограниченное рабочее место или непосредственно на рабочего (рис. XIV.21). Особенно эффективно применение воздушных душей при тепловом облучении рабочего. В таких случаях воздушный душ устраивают на месте наиболее длительного пребывания человека, а если в работе предусмотрены кратковременные пере-
Рис. XIV.21. Воздушный душ на заливочном участке
Рывы для отдыха, то и на месте отдыха. Обдувать воздухом следует верхние части туловища, как наиболее чувствительные к воздействию теплового облучения.
Скорость и температуру воздуха на рабочем месте при применении воздушных душей назначают в зависимости от интенсивности теплового облучения человека, длительности непрерывного пребывания его под облучением и температуры окружающего воздуха.
|
Рис. XIV.22. Веерный агрегат типа ВА-1 1 — электродвигатель; 2 — обечайка; 3 —сетка; 4 — осевой вентилятор; 5 — конфузор; б — обтекатель; 7 — пневматическая форсунка; 8 — направляющие лопатки |
Воздушное душирование следует предусматривать на постоянных рабочих местах с интенсивностью облучения 350 Вт/м2 [300 ккал/(ч-м2)] и более. При этом на человека можно направлять поток воздуха со скоростью о=0,5...3,5 м/с и температурой 18—24 °С в зависимости от периода1 года и интенсивности физической нагрузки.
Конструктивное выполнение воздушных душей. Воздух, выходящий из душирующего патрубка, должен омывать голову и туловище человека с равномерной скоростью и иметь одинаковую температуру.
|
|
Ось воздушного потока может быть направлена на грудь человека горизонтально или сверху под углом 45° при обеспечении на рабочем месте заданных температур и скоростей движения воздуха, а также в лицо (зону дыхания) горизонтально или сверху под углом 45° при обеспечении допустимых концентраций вредных выделений.
Расстояние от душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м при минимальном диаметре патрубка 0,3 м. Ширина рабочей площадки принимается равной 1 м.
По конструкции душирующие установки подразделяются на стационарные (рис. XIV.21) и передвижные (рис. XIV.22).
На рис. XIV.22 показан веерный агрегат типа ВА-1. Агрегат состоит из чугунной станины, на которой смонтирован осевой вентилятор № 5 типа МЦ с электродвигателем, обечайки с коллектором и сеткой, конфузора с направляющими лопатками и обтекателем, пневматической форсунки типа ФП-1 или ФП-2 и трубопроводов с арматурой и гибкими шлангами для подвода воды и сжатого воздуха. Агрегат изготовляется с поворотом вентилятора вокруг оси станины до 60° и подъемом ствола по вертикали на 200—600 мм. Характеристика веерных агрегатов приведена в табл. XIV.6.
|
Таблица XIV.6 Характеристика веерных агрегатов
|
Кроме веерных агрегатов тйпа ВА применяется поворачивающийся агрегат ПАМ.-24 в виде осевого вентилятора диаметром 800 мм с электродвигателем на одном валу. Производительность агрегата 24 000 м3/ч при дальнобойности струи 20 м. Агрегат снабжен пневматической форсункой для распыления воды в потоке воздуха.
Стационарные душирующие установки подают к душирующим патрубкам как необработанный, так и обработанный (подогретый, охлажденный и увлажненный) наружный воздух. Передвижные установки подают на рабочее место воздух помещения. В подаваемом ими воздушном потоке может распыляться вода. В этом случае капельки воды, попадая на одежду и открытые части тела человека, испаряются и вызывают дополнительное охлаждение.
Душирование фиксированных рабочих мест может осуществляться душирующими патрубками различных типов (рис. XIV.23). Патрубки ГІПД (рис. XIV.23, а) имеют поджатое выходное сечение, шарнирное соединение для изменения направления потока воздуха в вертикальной плоскости и поворотное устройство для изменения направления потока в горизонтальной плоскости в пределах 360°. Регулирование направления воздушного потока в патрубках ПД (рис. XIV.23, б, в) осуществляется в вертикальной плоскости поворотом направляющих лопаток, а в горизонтальной плоскости при помощи поворотного устройства. Патрубки ПД могут применяться как с форсунками для пневматического распыления воды, так и без них. Патрубки должны устанавливаться на высоте 1,8—1,9 м от пола (до нижней кромки).
Расчет воздушных душей. При борьбе с тепловым облучением для систем воздушного душирования, работающих на наружном воздухе, принимаются расчетные параметры наружного воздуха категории Б, а в остальных случаях — расчетные параметры наружного воздуха катего
рии А для теплого периода года и категории Б для холодного периода года.
Расчет душирующей установки (по методу д-ра техн. наук П. В. Участкина) сводится к определению площади сечения душирую - щего патрубка F0 из условия обеспечения нормируемых параметров воздуха на рабочем месте. Расчет проводится в следующем порядке.
|
(XIV. 38) |
Определяется отношение разностей температур Рх по формуле
Ір. з — ^р
^р. э — А)
Где fp.3 — температура в рабочей зоне, °С; tp — нормируемая температура воздуха на рабочем месте, °С; (табл. XIV.7); U -1- температура воздуха на выходе из души - рующего патрубка, °С; = (здесь tQXл — температура воздуха на выходе из
Оросительной камеры после адиабатического охлаждения, °С; Ata — нагрев воздуха в вентиляторе и воздуховодах между оросительной камерой и душирующим патрубком— принимается не менее 1,5° С).
|
А — ППД с поджатым сечением; б — инж. В В. Батурина для верхней подачи воздуха — ПДв: в —инж. В. В. Батурина для нижней подачи воздуха — ПДн; J-«шарнир; 2— направлиющая решетка; 3 — воздуховод |
|
Рис. XIV 23. Душирующие патрубки |
При Рт<1 применяется адиабатическое охлаждение воздуха, а при Рт> 1 — искусственное охлаждение.
Значения Рт<0,6. Площадь сечения душирующего патрубка F0, м2, определяется как
Где х — расстояние от душирующего патрубка до рабочего места, м; п — опытный коэффициент, характеризующий изменение температуры или концентрации газов по оси струи, принимаемый по табл. XIV.8.
Таблица XIV.7
Нормируемые температуры и скорости движения воздуха при воздушном душировании
|
Температура воздуха t°С, и скорость движения воздуха Ор, м/с, при тепловом облучении, Вт/м2 [ккал//(ч м2)] |
|||||||||||
|
Период года |
Категория работы |
350- (300- |
700 -600) |
700- (600- |
-1400 -1200) |
1400- (1200- |
-2100 -1800) |
2100- (1800- |
-2800 -2400) |
>2800 (>2400) |
|
|
'р |
<р |
'р |
"р |
'р |
'р |
°р |
|||||
|
Теплый |
Легкая |
22—24 |
0,5—1 |
21—23 |
0,7— 1,5 |
20—22 |
1-2 |
19—22 |
2—3 |
19—20 |
2,5— 3,5 |
|
Средней тяжести |
21—23 |
0,7— 1,5 |
20—22 |
1,5—2 |
19-21 |
1,5— 2,5 |
18—21 |
2—3,5 |
18—19 |
3—3,5 |
|
|
Тяжелая |
20—22 |
1-2 |
19—21 |
1,5— 2,5 |
18—20 |
2—3 |
18—19 |
3—3,5 |
18—19 |
3—3,5 |
|
|
Холодный и переходный |
Легкая |
22—23 |
0,5— 0,7 |
21—22 |
0,5—1 |
20—21 |
1—1,5 |
19—22 |
1,5-2 |
19—22 |
1,5—2 |
|
Средней тяжести |
21—22 |
0,7—1 |
20—21 |
1—1,5 |
19—20 |
1,5—2 |
19—21 |
2—2,5 |
19—21 |
2—2,5 |
|
|
І |
Тяжелая |
20—21 |
1—1,5 |
19—20 |
1,5—2 |
18-19 |
2—2,5 |
18-19 |
2,5—3 |
18-19 |
2,5—3 |
Примечания - I Интенсивность теплового облучения, указанная в таблице, определяется как средняя в течение 1 ч
2 Воздушную струю при воздушном душировании рекомендуется, как правило, направлять на облучаемую часть поверхности тела
Таблица XIV.8 Коэффициенты /гит для расчета душирующих патрубков
|
Тип душирующего патрубка |
П |
Т |
Тип душирующего патрубка |
П |
Т |
|
Ппд |
4,5 |
6,3 |
; ПДн при а*, град: |
||
|
В. В. Батурина: і ПДв при а*, град 30 45 |
4 3,4 |
5,5 5,1 |
0—20 >20 Цилиндрическая труба ; ВНИИГС |
3,1 2,8 4,8 4,5 |
4.5 4 6,8 6.6 |
|
60 |
3,1 |
4,5 |
|
* Угол а отсчитывается от горизонтального направления. |
Скорость движения воздуха v0, м/с, на выходе из патрубка определяется по формуле
Un х
»о=-------------------------------------------------------- Е—— , (XIV. 40)
0,7тУ F0
Где vр — нормируемая скорость движения воздуха на рабочем месте, м/с (табл. XIV 7); m — опытный коэффициент, характеризующим изменение скорости по оси струи, принимаемый по табл XIV.8.
Значения Рт=0,6...1. Расчетные формулы:
F°= 1—(йй—); (XIV-41>
1>о =----------------------------------------------------------- —-------- (XIV. 42)
0,7 + 0,1 (0,8т У F0 — х)
При значениях Рт, близких к единице, могут получиться патрубки очень больших размеров; тогда необходимо устраивать искусственное охлаждение воздуха и расчет вести по формулам (XIV.43) и (XIV.45).
Значения Ят> 1 (искусственное охлаждение). Расчетные формулы:
(XIV. 43)
= (XIV.44)
Температура воздуха t0, °С, на выходе из душирующего патрубка
To = h.3~ . (XIV.45)
0,6ft У F0
Если заданы расстояние до душирующего патрубка х и площадь его сечения Fo, то при x/Fo>m температура подаваемого воздуха определяется по формуле (XIV.45), а скорость движения воздуха — как
--------------------------------------------------------- 3L*------ (XIV.46)
0,7mVF0
Пример XIV.6. Рассчитать воздушный душ на рабочем месте диаметром dp = l м, где требуется поддерживать скорость движения воздуха ир = 3 м/с и температуру tp~ = 22° С. Температура воздуха в рабочей зоне tp 3—27° С. Наружный воздух путем охлаждения в камере (адиабатически) приобретает температуру <оХл —17,5°С. Расстояние от душирующего патрубка до рабочего места х = 2 м.
Решение. 1. Принимая нагрев воздуха в вентиляторе и воздуховодах Д/п = = 1,5° С, определяем Рт по формуле (XIV.38):
27 — 22
0,63.
27—(17,5+1,5)
Так как />т>0,6, расчет ведем по формулам (XIV.41) и (XIV.42),
2. Принимаем к установке душирующий патрубок ППД и по табл. XIV.8 находим коэффициенты п = 4,5 и т=6,3.
3. Определяем площадь выходного сечения патрубка по формуле (XIV.41):
Р /2 + 5,3-0,63 — 3,2 2
Устанавливаем ближайший больший патрубок ППД-10 с Fo —0,41 м2. 4 Определяем скорость движения воздуха на выходе из патрубка по формуле (XIV.42):
