С появлением горелок инфракрасного излучения, работаю­щих на относительно дешевом топливе (газе) и создающих до­вольно мощный поток лучистой энергии, представилась возмож­ность организации обогрева людей и оборудования на открытом воздухе при низких температурах, причем при использовании сжиженного газа обогрев может быть осуществлен в любом месте, независимо от источника снабжения газом.

Правда, условия работы горелок на открытом воздухе значи­тельно отличаются от условий работы их в помещениях. При расположении горелки на открытом воздухе при низкой его тем­пературе она подвергается не только значительному охлажде­нию, но прежде всего обдуванию ветром, что отрицательно ска­зывается на ее аэродинамике. Набегающие на излучающую по* верхность горелки струи воздуха, во-первых, охлаждают ее, и, следовательно, снижают мощность лучистого потока, во-вторых, создают подпор, препятствуя удалению продуктов сгорания из зоны горения и, следовательно, вызывают неполноту сгорания газа. При некоторой скорости ветра, направленного на излучаю­щую поверхность горелки, последняя вообще может погаснуть. Как показали исследования, обычные горелки инфракрасного излучения, применяемые в помещениях и имеющие даже стаби­лизирующую горение металлическую сетку, гаснут при скорости ветра свыше 2—3 м/сек. При скорости ветра свыше 0,3— 0,5 м/сек горелка уже работает неустойчиво — резко снижается температура излучающей поверхности (с 800—900 до 600— 550° С, а на отдельных участках — и до более низкой темпера­туры), увеличивается неполнота сгорания газа.

В целях повышения стабильности горения газа в горелках при обдувании их ветром стремятся либо повысить аэродинами­ческое сопротивление горелок путем уменьшения сечения огне­вых отверстий и повышения давления газа перед горелкой, либо уравновесить давление воздуха перед огневыми отверстиями и инжектором путем устройства специальных кожухов, сообщаю­щих входное отверстие инжектора с атмосферой со стороны излучающей поверхности.

Здесь, однако, следует сказать, что эти мероприятия дают только некоторое повышение сопротивляемости горелки задува­нию (погасанию), но отнюдь не обеспечивают в какой-либо сте­пени стабильность мощности излучения, что, как известно, является главным в работе излучателя. Поэтому одной из основ­ных задач в решении вопроса обогрева открытых площадок го­релками инфракрасного излучения является создание горелок, снабженных экраном с максимальной пропускной способностью инфракрасного излучения и защищающим излучающую поверх­ность от непосредственного обдувания ветром.

К сожалению, до настоящего времени таких горелок еще не создано, и, по нашему мнению, это является первоочередной обязанностью ученых и конструкторов, связанных с разработкой и использованием газовых горелок инфракрасного излучения для обогрева открытых площадок.

Применение газовых горелок инфракрасного излучения для обогрева на открытых площадках, особенно при работе их на сжиженном газе, дает целый ряд преимуществ перед другими видами обогрева, в том числе и с помощью теплушек.

Обогревательные установки с ГИИ позволяют включать их в работу немедленно. Также немедленно может быть произведе­но и их выключение.

С помощью горелок инфракрасного излучения можно осуще­ствлять обогрев людей непосредственно на рабочем месте, не прерывая производственного и трудового процесса. Это выгодно отличает их от теплушек, обогрев в которых связан с перерыва­ми в работе.

Больше того, если по условиям безопасности (пожаровзрыво — опасность) нельзя организовать обогрев непосредственно на ра­бочем месте, то создается обогревательный пост, оборудованный инфракрасными горелками. Время и средства, затрачиваемые на создание такого обогревательного поста, во много раз мень­ше, чем на создание теплушки.

Обогрев в теплушках, связанный с перерывами в работе и с резкими изменениями в тепловом режиме человека, по сравне­нию с непрерывным обогревом с помощью ГИИ на рабочем месте отрицательно сказывается на самочувствии человека и его производительности труда. Здесь, с одной стороны, нередко преждевременный перерыв в работе, вызванный потребностью согреться, рассеивает внимание и нарушает трудовую сноровку рабочего. С другой стороны, как показывают исследования, про­цесс согревания в теплушках за счет конвективного обогрева протекает довольно медленно (20—30 мин и более). Кроме того, значительная разница между температурой наружного воздуха и внутри теплушки вызывает неприятное ощущение по выходе из последней и даже нежелание вновь выходить наружу.

Непрерывный (длительный) обогрев горелками инфракрас­ного излучения непосредственно на рабочем месте, даже менее интенсивный по сравнению с теплушкой, более благоприятно действует на тепловые ощущения человека, поскольку для него в этом случае обеспечивается относительная стабилизация теп­лового режима.

Обогревательные установки с горелками инфракрасного из­лучения имеют сравнительно небольшой вес, поэтому они весьма транспортабельны. Они могут быть смонтированы на тележках или на салазках. Это позволяет осуществлять обогрев переме­щающихся объектов, а также быстро менять места обогрева.

Горелки инфракрасного излучения позволяют обогревать на­правленным излучением только те места (участки), которые нас интересуют, например, только человека или его руки, когда ему приходится длительное время держать слишком холодные пред­меты. Горелками можно подогревать посуду с расплавленным битумом, строительный раствор, стык труб перед сваркой или шов после сварки и т. д.

Поскольку в настоящее время еще нет проверенных данных о дозах облучения людей на открытом воздухе в зависимости от его температуры, скорости ветра, вида одежды, характера выполняемой работы и т. д., можно рекомендовать лишь сле­дующее.

Горелки должны располагаться так, чтобы облучались преж­де всего спина и ноги. Конечно, равномерное облучение всей поверхности человека является наилучшим решением обогрева, однако это не всегда возможно выполнить. Вертикальное облу­чение, создающее максимальную дозу облучения на голову че­ловека, следует считать наихудшим условием обогрева, так как в этом случае возникают резкие температурные (тепловые) пе­репады между головой и ногами, что отрицательно влияет на тепловое ощущение. Расстояние между горелками и человеком следует устанавливать по его тепловым ощущениям, учитывая, однако, при этом условия безопасности (ожог, воспламенение одежды, материалов и т. д.).

При интенсивной работе человека или при резком потеплении.(облучении солнцем), когда не требуется первоначальная интен­сивность облучения, горелки могут быть отодвинуты, повернуты на соответствующий угол или выключены совсем. Таким обра­зом, имеется возможность довольно тонкой регулировки интен­сивности облучения, а следовательно и обогрева.

При облучении людей, стоящих непосредственно на земле или на площадках, покрытых снегом, следует принимать меры против увлажнения последних путем предварительного удале­ния снега или подстилки специальных матов из малотеплопро­водных и влагонепроницаемых материалов.

Помимо обеспечения стабильности работы горелок при орга­низации обогрева открытых площадок необходимо также гаран­тировать минимальное воздействие ветра на обогреваемый объект.

Как известно, с увеличением скорости движения воздуха вблизи обогреваемого предмета происходит отъем тепла от него. В предыдущих разделах уже рассматривался вопрос влияния скорости движения воздуха на тепловые ощущения человека и было показано, что с увеличением этой скорости даже при не­изменности температуры окружающего воздуха и дозы облуче­ния происходит охлаждение тела человека и он ощущает холод.

Следовательно, одним из основных условий обеспечения ком­форта на открытой площадке, помимо защиты от атмосферных осадков, является устройство ограждений (перегородок, щитов и т. п.), защищающих человека или другой обогреваемый объект от обдувания ветром.

Эти ограждения также должны защищать от обдувания и горелки, если они не имеют специальных ветрозащитных эк­ранов.

Для обеспечения максимальной освещенности обогреваемого участка ограждения должны быть прозрачными (плестиглаз, стекло).

7. ПРИМЕРЫ ОБОГРЕВА ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДОК И РАБОЧИХ МЕСТ

В зарубежной практике сравнительно широко применяется обогрев людей на открытых площадках, например, на останов­ках городского транспорта, на тротуарах перед витринами ма­газинов, на трибунах открытых стадионов и т. д.

В отечественной практике в настоящее время также начинает внедряться обогрев открытых площадок и рабочих мест.

Институтом Мосгазпроект разработаны конструкции обогре­вательных установок для открытых веранд предприятий общест­венного питания в виде торшеров (рис. 169). В архитектурно
оформленной тумбочке-подставке помещается баллон сжижен­ного газа с редуктором. Обогреватель устанавливается в центре обеденного стола, и газовые горелки инфракрасного излучения, укрепленные на концах трубок-стеблей, облучают сидящих за столом людей.

В Москве на одной из улиц устроено открытое кафе. Торго­вый зал в виде открытой заасфальтированной площадки раЗМе-

Ди? на торшер сзади М

Ром 9×19 м имеет сверху покрытие из рифленого стеклопла­стика, укрепленное на металлическом каркасе, опирающемся на стальные стойки из труб. Торговая стойка с производствен­ными отсеками примыкает к торцу площадки.

Площадка облучается газовыми горелками инфракрасного излучения производительностью 2250—2500 Ккаліч каждая. Го­релки размещены под навесом на высоте примерно 3 м от пола (на 300—400 мм от покрытия) с наклоном 50—70° к поверхности пола.

Горелки питаются сжиженным газом от групповой газобал­лонной установки, расположенной рядом с торговой площадкой в железном шкафу.

Обследование, проведенное лабораторией энергетического использования газа ВНИИГаз данного кафе, показало следую­щие результаты.

Максимальная суммарная интенсивность облучения (рис.170) составляет 25—30 ккал/м2-ч, минимальная — 5—10 ккал/м2-ч.

Максимальная температура поверхности обеденных столиков не превышала 11° С при температуре наружного воздуха —6° С (рис. 171) и 23° С при температуре наружного воздуха +3°С. При этом выявилось, что солнечная радиация значительно влия­ет на температуру поверхности стола и поднимает ее при этих условиях до 30° С.

Максимальная температура пола не превышала соответст­венно 4 и 20° С. Температура потолка не превышала 25° С.

Одновременно с этим было установлено, что стабильность температуры поверхности пола, потолка и обеденных столов наступает примерно через 2—3 ч работы горелок.

Температура тыльной части горелки при температуре наруж­ного воздуха —2° С не превышает 80° С.

При данных условиях подавляющее большинство посетите­лей, сидящих за столиками под горелками, отзывались положи­тельно о своих тепловых ощущениях.

При временном обогреве на открытых площадках могут быть использованы передвижные установки инфракрасного излучения (см. рис. 112 и 113), используемые для сушки штукатурки.

Описанная установка серийно выпускается предприятиями Министерства газовой промышленности СССР и уже широко используется в народном хозяйстве для обогрева сварочных по­стов, мест изоляций при монтаже наружных трубопроводов, ра­бочих мест монтажников, каменщиков, штукатуров и т. д. при проведении строительно-монтажных работ на открытых площад­ках в холодное время года.

Надо полагать, что по мере накапливания опыта в разработ­ке и применении горелок инфракрасного излучения для обогре­ва открытых площадок и рабочих мест, а также расширения их производства будет расширяться и область их применения с од­новременным совершенствованием обогревательных установок.

3—882

[2] — труба; 2 — вмятнны; 3 — воротник для входа • в песочный затвор

[3] Применение боковых панелей с инфракрасными излучате­лями для деревянных вагонов исключается из-за возможности возгорания дерева.