Отопление. В холодный период года в производственных помещениях следует предусматривать отопление
В холодный период года в производственных помещениях следует предусматривать отопление. Отопительные приборы размещают, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длину отопительного прибора выбирают от назначения помещения. Например, в школах, больницах длина отопительного прибора должна быть, как правило, не менее 75 % длины светового проема.
По назначению отопление, помимо основного, может быть местным и дежурным.
Местное отопление предусматривается, например, в неотапливаемых помещениях для поддержания температуры воздуха, соответствующей технологическим требованиям в отдельных помещениях и зонах, а также на временных рабочих местах при наладке и ремонте оборудования.
Дежурное отопление предусматривается для поддержания температуры воздуха в помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются, и в нерабочее время. При этом температура воздуха принимается ниже нормируемой, но не ниже 5 °С, обеспечивая восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы. Специальные системы дежурного отопления допускается проектировать при экономическом обосновании.
По конструктивному выполнению отопительные системы бывают водяные; паровые; воздушные; электрические; газовые. Применение тех или иных отопительных систем определяется назначением производственного помещения.
Рассмотрим достоинства и недостатки этих видов отопления.
Достоинствами печного отопления являются: малая стоимость отопительного устройства, малая затрата металла, возможность использования любого местного топлива, высокий тепловой КПД современных конструкций печей. Недостатками - высокая пожарная опасность, затрата физического труда на топку печей, большие площади для хранения топлива, большая площадь помещения, занимаемая печью, неравномерность температуры в помещении в течение суток, опасность отравления оксидом углерода.
Достоинствами водяного отопления считаются: большая теплоемкость теплоносителя (воды), малая площадь поперечного сечения труб, ограниченная температура отопительных приборов, равномерность температуры внутри помещения, бесшумность и долговечность системы. Недостатками этого вида отопления являются: большой расход металла, значительные гидростатические давления, инерционность регулирования теплопередачи, возможность размораживания (повреждения) системы при прекращении нагрева теплоносителя.
Среди достоинств парового отопления можно назвать: легкоподвижный теплоноситель с малой тепловой инерцией быстро прогревает помещение, небольшое гидростатическое давление в системе отопления. Недостатки - это высокая температура отопительных приборов (чаще всего более 100 °С), высокая коррозия металлической системы отопления, большой шум при запуске пара в систему отопления.
Достоинствами воздушного отопления являются: возможность быстрого изменения температуры в помещении, равномерность температуры в пространстве помещения, пожарная безопасность, совмещение отопления с общей вентиляцией помещения, вынос отопительных приборов из отапливаемых помещений. Недостатками - большие размеры воздуховодов, увеличение нерациональных потерь тепла за счет выброса воздуха через вытяжные проемы вентиляции, большой расход теплоизоляционных материалов при конструировании воздуховодов.
К достоинствам электрического отопления можно отнести: малые затраты на устройство системы, простота передачи энергии, высокий тепловой КПД, отсутствие устройств для переработки и использования топлива, простота автоматизации процессов теплопередачи, отсутствие загрязнения атмосферы продуктами сгорания топлива. Недостатками являются высокая стоимость электрической энергии, высокая температура нагревательных элементов и их пожарная опасность.
Газовое отопление может использоваться в паровых и водяных котлах, а также при печном отоплении. Достоинствами газового отопления является в ряде случаев сравнительно низкая стоимость горючего газа по сравнению с другими видами топлива.
Принципы расчета отопления. Задачей расчета отопления является определение баланса тепловой мощности между суммарными выделениями тепла в помещении, включая тепло отопительных приборов, и суммарными потерями тепла, включая потери через наружные ограждения здания (стены, окна, пол, крышу и т.п.).
Этот баланс можно выразить соотношением
Qот ³ Qåпот – Qåвыд, (3.6)
где Q от– тепловая мощность отопительных приборов, Вт;
Qåпот – суммарные потери тепла в помещении, Вт;
Qåвыд – суммарные выделения тепла нагретого оборудования, приборов в промышленных зданиях, а в общественных зданиях – людей, Вт.
Суммарные выделения тепла нагретого оборудования, как правило, определяются из технической документации на оборудования или технологический процесс.
Наиболее сложным является расчет возможных потерь тепла через ограждающие поверхности помещений (здания, пассажирский подвижной состав, кабины управления и т.п.).
Суммарные тепловые потери через ограждения (стены, потолок, оконные проемы и т.п.) определяются из соотношения:
(3.7)
где Ктеплi – коэффициент теплопередачи материала i-й ограждающей конструкции, Вт/м2 °С или Вт/м2 К;
tв, tн – соответственно температуры внутри помещения (определяется по ГОСТ 12.1.005–88 или санитарным нормам) и снаружи здания (определяется как средняя за наиболее холодный месяц года из метеорологических наблюдений для данной местности), °С или К;
Si – площадь i-й ограждающей конструкции, м2.
Необходимая суммарная поверхность нагревательных приборов Fн.п определяется исходя из теплового баланса (3.6):
, (3.8)
где Кпр - коэффициент теплопередачи материала теплового прибора (для металлов Кпр = 1), Вт/м2 °С;
tг - температура нагревательного элемента теплового прибора, материала (например, горячей воды), °С;
tв - нормируемая температура внутри помещения, °С;
bостыв - коэффициент остывания воды в трубопроводах.
Зная общую площадь необходимых отопительных приборов и площадь нагревательной поверхности одного выбранного отопительного прибора для данного производственного помещения, определяют общее число отопительных приборов выбранной конструкции.
Теплоизоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов, трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационное.
Конструктивно теплоизоляция может быть мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и смешанной. Мастичная теплоизоляция осуществляется нанесением мастики (штукатурного раствора с теплоизоляционным наполнителем) на горячую поверхность изолируемого объекта. Очевидно, эту изоляцию можно применять на объектах любой конфигурации. Оберточную изоляцию изготовляют из волокнистых материалов: асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. Наиболее пригодна оберточная теплоизоляция для трубопроводов. Засыпную теплоизоляцию применяют при прокладке трубопроводов в каналах и коробах, там, где требуется большая толщина изоляционного слоя, или при изготовлении теплоизоляционных панелей. Теплоизоляцию штучными ила формованными изделиями, скорлупами применяют для облегчения работ. Смешанная изоляция состоит из нескольких различных слоев. В первом слое обычно устанавливаются штучные изделия. Наружный слой изготовляется из мастичной или оберточной изоляции.
Снаружи теплоизоляции рекомендуется устанавливать алюминиевые кожухи. Это позволяет повышать долговечность изоляции и дополнительно снижать излучение от источника.
Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью. В зависимости от того, какая способность экрана более выражена, различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. По степени прозрачности экраны делят на три класса:
1) непрозрачные: металлические водоохлаждаемые и футерированные асбестовые, альфолиевые, алюминиевые экраны;
2) полупрозрачные: экраны из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой (все эти экраны могут орошаться водяной пленкой);
3) прозрачные: экраны из различных стекол (силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного), пленочные водяные завесы.
Воздушное душирование - подача воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место - применяют при воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м2 и более, а также 0,175...0,35 кВт/м2 при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 0,2 м2. Воздушное душирование устраивают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.
Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45 °, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45 °.
В потоке воздуха из душирующего патрубка должны быть по возможности обеспечены равномерная скорость и одинаковая температура.
Расстояние от кромки душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м. Минимальный диаметр патрубка принимают равным 0,3 м; при фиксированных рабочих местах расчетную ширину рабочей площадки принимают равной 1 м. При интенсивности облучения свыше 2,1 кВт/м2 воздушный душ не может, обеспечить необходимого охлаждения. В этом случае необходимо предусматривать теплоизоляцию, экранирование или воздушное душирование. Для периодического охлаждения рабочих устраивают радиационные кабины, комнаты отдыха.
Воздушные завесы предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания (ворота, двери и т.п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха (рис. 3.2). Она играет роль воздушного шибера, уменьшая прорыв воздуха через проемы. Согласно СНиП 02.04.91 воздушные завесы необходимо устраивать у проемов отапливаемых помещений, открывающихся не реже чем один раз в час либо на 40 мин единовременно при температуре наружного воздуха минус 15 °С и ниже. Количество и температуру воздуха определяют расчетным путем.
Рис. 3.2. Воздушно-тепловая завеса
Количество холодного наружного воздуха L0, м3/с, проникающего в помещение при отсутствии тепловой завесы, определяется как
L0 = HBVвет, (3.9)
где Н, В - высота и ширина проема, м; Vвет - скорость воздуха (ветра), м/с.
Количество холодного наружного воздуха L нap, м3/с, проникающего в помещение при устройстве воздушной тепловой завесы, определяется по формуле
(3.10)
где воздушная завеса принимается как шибер с высотой h.
В этом случае количество воздуха, необходимое для воздушной тепловой завесы, м3/с:
(3.11)
где j - функция, зависящая от угла наклона струи и коэффициента турбулентной структуры; b - ширина щели, расположенной снизу проема.
Скорость выхода струи воздуха из щели V ш, м/с, определяется по формуле
(3.12)
Средняя температура воздуха tср, °С, проникающего в помещение,
(3.13)
где tвн, tнар – температура внутреннего и наружного воздуха, °С.
Применяют несколько основных схем воздушных завес. Завесы с нижней подачей (рис. 3.3 а) наиболее экономичны по расходу воздуха и рекомендуются в том случае, когда недопустимо понижение температуры вблизи проемов. Для проемов небольшой ширины рекомендуется схема на рис. 3.3 б. Схему с двусторонним боковым направлением струй (рис. 3.3 в) используют в тех случаях, когда возможна остановка транспорта в воротах.
а б в
Рис. 3.3. Схемы воздушных завес
а – с нижней подачей воздуха; б – односторонние; в – двусторонние
Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда, как правило, для отдыха на ограниченной площади.
Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.
Мероприятия по профилактике неблагоприятного воздействия тепла и холода должны предусматривать:
- предупреждение выхолаживания производственных помещений;
- использование средств индивидуальной защиты;
- подбор рационального режима труда и отдыха.
Так, например, спецодежда должна быть воздухо- и влагонепроницаемой, иметь удобный покрой. В качестве материалов применяют такие ткани, как хлопчатобумажная, льняная, грубошерстное сукно. К специальной защитной одежде относятся: тулупы, пальто, полупальто, полушубки, халаты, комбинезоны, полукомбинезоны, жилеты и т.д.
Рациональный режим труда и отдыха разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. Частые короткие перерывы более эффективны для поддержания работоспособности, чем редкие, но продолжительные. Например, при физических работах средней тяжести на открытом воздухе предусматриваются перерывы:
- в теплое время года:
- при температуре воздуха до 25 °С – 10-минутные перерывы после 50…60 мин интенсивной работы;
- при температуре воздуха в диапазоне 25...33 °С рекомендуется 15-минутный перерыв после 45 мин работы;
- на период наиболее жаркого времени рекомендуется разрыв рабочей смены на 4…5 ч;
- в холодное время года для непостоянных рабочих мест:
- при температуре воздуха минус 10 °С и ниже обязательны перерывы на обогрев продолжительностью 10…15 мин каждый час;
- при температуре наружного воздуха от минус 30 до минус 45 °С обязательны 15-минутные перерывы через каждые 60 мин от начала рабочей смены и до обеда, а затем через каждые 45 мин работы.
Кроме того, организуются специальные помещения для обогревания, в которых необходимо предусматривать возможность питья горячего чая.
Дата добавления: 2015-01-18 | Просмотры: 803 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|