冶金工厂的照明设计是将电能转化为光的人工照明设计。冶金工厂照明的质量与保证产品质量、提高劳动生产率、生产安全和工人视力保健密切相关。
冶金工厂的人工照明基本上可分为三类:
(1)能保证正常生产并产生规定视觉条件的普通工作照明。
(2)当普通工作照明发生故障而中断时,应急照明用于暂时维持当地生产或疏散人员。
(3)其他一些照明,如维修照明、警卫照明、障碍照明、工厂和道路照明等。设计的主要内容是光源和灯具的选择以及照明电源的选择。
冶金工厂设计的特点是温度高、金属粉尘多、湿度大、厂房高、需要特殊辐照的场所多。因此,设计要求选择合理的照明系统,正确选择光源,选择适合恶劣冶金环境的灯具,确定照明方式、照明类型和照度,根据光源和照度计算照明功率和确定灯具布置,从而设计供配电系统。照明设计应重点考虑生产场所和工艺操作点的照度、照明灯具的效率、寿命和可靠性、维护方便、低功耗、低投资和生产安全。对于不同工种视觉要求不同的大面积厂房,多采用不同区域的通用照明,而对于产品检验、精密加工、实验室分析等需要高照度的场所,则采用混合照明。应急照明一般安装在各主要生产厂房和一些重要部门(如主电源室、变电所、通信中继站、调度室、电缆隧道进出口等。).有热辐射光源(以白炽灯为代表)和气体放电、电致发光等光源,加热到热就发光。20世纪50年代以前,中国的冶金工厂大多使用白炽灯和荧光灯。自20世纪60年代以来,高压汞灯、钠灯、金属卤化物灯等新光源相继问世,性能和质量逐步提高,在冶金工厂得到广泛应用。灯具主要根据用途、环境、悬挂高度来选择。
一般来说,厂房一般采用宽照度型和深照度型灯具;在多尘、潮湿和剧烈振动的场所,分别采用防尘、防水防尘灯和防震灯;对于有爆炸危险的车间,选用隔爆型或增安型灯具,满足防爆要求;在不适合安装一般灯具的地方,如高炉出铁场、出铁口、转炉出铁口等炎热多尘的地方,露天堆场等,经常使用投射灯。照明电源有两种:与电力负荷共用的变压器供电和专用照明变压器供电。后者便于调节照明电压,延长灯泡寿命。除维修照明电压为36V或12V AC外,一般为220V AC,少数大功率钠灯和金属卤化物灯,部分为380V AC。
发展趋势如下:
(1)开发具有高视觉效率(200 ~ 250 lm/w)、高显色指数(Ra接近100)、光通量衰减慢、使用寿命超长(可达数万小时)的新型光源。
(2)改进灯具的设计和结构,采用新材料和新工艺,进一步提高灯具的效率。
(3)开发适应特殊环境(高温、多尘、腐蚀性介质)并能长期可靠工作的新型灯具。
(4)进一步提高照度计算的科学性。
随着新照度理论的发展,在综合考虑光源亮度、眩光限制、亮度等因素后,建立了平均球面照度、平均柱面照度、照度矢量等方法。它取代了不能正确反映实际视觉效果的逐点计算方法。20世纪80年代,国际上开始应用等效球面照度(ESI)和视觉舒适率(VCP)相结合的方法进行设计。此外,正在开发计算机,以准确解决许多因素和复杂条件下的照明设计。