Тепловим випромінюванням називається процес, при якому теплота випромінювання поширюється в основному в формі інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі близько 10 мм. Джерелами теплових випромінювань є всі тіла, нагріті до температури вище температури навколишнього середовища.
Теплота випромінювання повітрям майже не поглинається, вона передається від більш нагрітих тіл до тіл з меншою температурою, викликаючи їх нагрівання. Навколишнє повітря нагрівається не тепловим випромінюванням, а конвекцією, т. Е. При зіткненні з поверхнями нагрітих тел.
В результаті поглинання тілом людини падаючої енергії (від печей, розпечених злитків) підвищується температура шкіри і глибше лежачих шарів на облучаемом ділянці. Під впливом опромінення в організмі відбуваються біохімічні зрушення, настає порушення серцево-судинної і нервової системи, можуть виникнути захворювання очей (катаракта). тому випромінювання найбільш несприятливо для органів з поганим кровообігом (кришталик ока).
Температура нагрітих поверхонь виробничого обладнання та огороджень на робочих місцях (печей, ванн та ін.) Не повинна перевищувати 45 ° С, а для обладнання, всередині якого температура дорівнює або нижче 100 ° С, температура на поверхні не повинна перевищувати 35 ° С.
Допустима величина інтенсивності випромінювання становить від 35 до 140 Вт / м 2 (ГОСТ 12.1.005-88) - таке теплове випромінювання переноситься людиною необмежено довго.
Для порівняння: приклади інтенсивності теплових випромінювань:
1) сонячний полудень - 700-800 Вт / м 2;
1. Теплоізоляція (повсть, мінеральна вата). Товщина теплоізоляції повинна бути такою, щоб температура зовні її була не більше 45 # 730; С (СН 245-71).
Теплоізоляція - це елементи конструкції, що зменшують передачу тепла. Також термін може означати матеріали для виконання таких елементів або комплекс заходів по їх пристрою.
Теплоізоляцію можна розділити за наступними типами, відповідним різним способам теплопередачі:
- відбиває, яка запобігає втрати за рахунок інфрачервоного "теплового" випромінювання;
- теплоізоляція, що запобігає втрати за рахунок теплопровідності.
Теплоізоляція застосовується для уповільнення нагріву чи охолодження всюди, де необхідно підтримувати задану температуру,
Для виготовлення теплоізоляції, що перешкоджає теплопровідності, використовують матеріали, що мають дуже низький коефіцієнт теплопровідності, - утеплювачі (матеріали зі скловолокна, спінений поліетилен високого тиску). Теплоізолятори відрізняються неоднорідною структурою і високою пористістю. У випадках, коли теплоізоляція застосовується для утримання тепла всередині ізолюються об'єкта, такі матеріали можуть називатися утеплювачами.
2 Екранування теплових випромінювань (кварцове скло, металева сітка, ланцюгові завіси, водяні завіси).
Для захисту від інфрачервоного випромінювання застосовуються такі екрани: непрозорі, напівпрозорі і прозорі.
Непрозорі екрани можуть бути теплоотражающими, теплопоглинальні і тепловідвідними. Однак цей поділ є досить умовним, так як кожен екран має одночасно здатністю відображати, поглинати і відводити тепло. Віднесення екрану до тієї чи іншої групи проводиться в залежності від того, яка його здатність виражена сильніше.
Теплоотражающие екрани мають низький ступінь чорноти поверхонь, внаслідок чого вони значну частину падаючої на них променевої енергії відображають в зворотному напрямку. Як теплоотражающих матеріалів в конструкції екранів широко використовують альфоль, листовий алюміній, оцинковану сталь, алюмінієву фарбу.
Теплопоглинальні називають екрани, виконані з матеріалів з високим термічним опором (малим коефіцієнтом теплопровідності). Як теплопоглинальних матеріалів застосовують вогнетривку і теплоізоляційний цегла, азбест, шлаковату.
Як тепловідвідних екранів найбільш широко використовуються водяні завіси, вільно падаючі у вигляді плівки, що зрошують іншу екранує поверхню (наприклад, металеву), або укладені в спеціальний кожух зі скла (акварільние екрани), металу (змійовики) і ін.
Напівпрозорі екрани виготовляють з металевої сітки, ланцюгів, армованого сталевою сіткою скла і застосовуються: сітки - при інтенсивності випромінювання 350 - 1000 Вт / м 2. ланцюгові завіси і армоване скло - 700 - 5000 Вт / м 2. напівпрозорі екрани об'єднують в собі властивості прозорих і непрозорих екранів.
Прозорі екрани можуть бути теплопоглинальні і тепловідвідними. Теплопоглинальні екрани виготовляють з силікатних, кварцових і органічних стекол, безбарвних, забарвлених або металізованих тонкими плівками.
Тепловідвідні екрани - водяні завіси - утворюються шаром води або розпорошеної водою. Водяні завіси застосовуються при інтенсивності випромінювання 350 -1400 Вт / м 2
У прозорих екранах випромінювання, взаємодіючи з речовиною екрану, мине стадію перетворення в теплову енергію і поширюється всередині екрану за законами геометричної оптики, що і забезпечує видимість через екран. Так поводяться екрани, виконані з різних стекол: силікатної, кварцового, органічного, металізованого, а також плівкові водяні завіси (вільні і стікають по склу), вододисперсні завіси.
Оцінити ефективність захисту від теплового випромінювання за допомогою екранів можна за формулою:
де Q - інтенсивність теплового випромінювання без застосування захисту, Вт / м 2
Q3 - інтенсивність теплового випромінювання з застосуванням захисту, Вт / м 2.