124747 (Хромирование деталей на подвесках), страница 7

принимаем i_ср=16А/дм².

В табл. № 5.1 приведены основные параметры гальванических процессов для расчета напряжения на ваннах.

Основные параметры гальванических процессов

Табл. № 5.1

U=(1+0,10)[+0,80-(-0,80)+(1+0,20) 16,5 0,5]=12,65В

Принимаем U=12B

В гальванических цехах в настоящее время для питания ванн, в которых идут электрохимические процессы, применяют кремниевые выпрямители серий ВАК и ВАКР на теристорах. Агрегаты серии ВАК изготавливаются 24 типов. Они обеспечивают ручное регулирование напряжения. Характеристика выпрямителей типа ВАК представлена в табл № 5.2.

Типовое обозначение агрегатов расшифровывается следующим образом: ВАКР-630-12У4 – выпрямительный агрегат на кремниевых вентилях, реверсивный, номинальный выпрямленный ток 630А, номинальное выпрямленное напряжение 12 или 6В (два режима), климатическое исполнение и категория размещения У4 (умеренный климат, отапливаемое помещение).

Техническая характеристика выпрямительных агрегатов серии ВАК

Табл. № 5.2

Так как при прохождении электрического тока через электролит выделяется теплота, необходимо проверять объемную плотность тока, особенно это касается таких процессов, как хромирование и анодирование, по формуле:

i_v=I/V (5.5)

где i_v-объемная плотность тока, А/л; V-объем электролита, л.

i_v=390/550=0,7А/л

принимаем i_v=1 А/л.

Все данные записываем в табл. № 5.4

Табл. № 5.4

5.2 Расход пара и сжатого воздуха

Расход пара. Гальванических цехах обычно нагревают электролиты и воду для промывки деталей паром. При расчете расхода пара необходимо учитывать расход пара на разогрев электролитов и воды и расход пара на поддержание рабочей температуры. Время разогрева зависит от объема ванн и давления пара.

Расход пара на разогрев определяется по формуле:

P₁=P_p· t_p, (5.6)

где Р_р-норма расхода пара на разогрев раствора в ванне заданного размера до рабочей температуры, кг/ч; t_p-время разогрева, ч.

P₁=50·1=50кг/ч

Расход пара на поддержание рабочей температуры:

P₂=P_p.п. · t_p.п., (5.7)

где Р_р.п. - норма расхода пара на поддержание рабочей температуры, кг/ч; t_р.п. -время работы ванны (за исключением времени разогрева). Нормы расхода пара Р_р и Р_р.п. берут из табл № 5.5.

P₂=11·4=44кг/ч

Расход пара на разогрев и поддержание рабочей температуры электролита

Табл. № 5.5

Определив расход пара, исходя из вышеприведенных норм рассчитываем годовой расход пара:

Р_год=(Р₁+Р₂)Т, (5.8)

где Т=249, число рабочих дней в году.

Р_год=(50+44) 249=23406кг

Годовой расход пара на каждую операцию подсчитывается отдельно, а затем суммируется по всем статьям расхода

Р=(nV(1,1÷1,5)K_pT+(1,0÷1,1)K_p.п.Ф_в /1000) Т, (5.9)

где n-число ванн; V-объем электролита или воды, м³; К_р-часовая норма расхода пара на разогрев, кг/ч; К_р.п. - часовая норма расхода пара на поддержание рабочей температуры, ч; Ф_в-действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Р=((3·550·1,1·50·249+1,0·44·2624) /1000) 249=5655339кг

Годовой расход пара, рассчитанный по укрупненным нормам, на нагрев ванн, в которых протекают электрохимические процессы, необходимо откорректировать с учетом выделения джоулевой теплоты

Q_Дж=I U t, (5.10)

Которая эквивалентна теплоте, выделяющейся при расходе следующей массы пара (кг):

Р_Дж=I U t /(r א), (5.11)

где I-сила тока, А; U-напряжение на ванне, В; t-время, мин; r-теплота парообразования при давлении 0,3МПа, равная 2171·10³ Дж/кГ; א-принятая степень сухости пара, равная 0,95;

Р_Дж=390·12·3600 /(2171·10³·0,95)=8168,7кг

Табл. № 5.6

5.3 Расход сжатого воздуха

В гальванических цехах сжатый воздух расходуется, в основном, на перемешивание растворов и электролитов, а также воды. Кроме того сжатым воздухом производят обдувку деталей и гидропескоструйную обработку.

Расход сжатого воздуха на перемешивание 1л раствора или электролита составляет (л/мин): 1,0 – при среднем перемешивании. Расчет можно произвести исходя из следующей нормы: 0,01-0,02м³/мин на 1 дм длины катодной штанги. Воздух должен быть очищенным. На обдувку расход сжатого воздуха при давлении 0,2-0,3МПа составляет 15-20м³/ч.

Годовой расход сжатого воздуха определяют по приведенным нормам с учетом объема ванны или длины штанги и действительного фонда времени работы оборудования:

W=(nV(1,1 ÷1,5)KT+(1,0 ÷1,1)K_обФ_в /1000)·Т, (5.12)

W=(3·550·1,1·9,24·249+1,0·20·2624 /1000)·249=1052861м³

5.4 Вентиляция

Гальванические цеха относятся к категории вредных производств вследствие большого количества вредных веществ, которые выделяются во время химической и электрохимической обработки. Для создания нормальных условий труда цеха должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Кроме того, многие ванны должны быть оборудованы местными бортовыми отсосами, обеспечивающими отвод вредных примесей с зеркала электролита или раствора. Бортовые отсосы устанавливаются по длине ванны. Бортовые отсосы могут быть одно- и двусторонними. По конструкции их делят на простые (щелевое окно расположено перпендикулярно к зеркалу электролита) и опрокинутые (щель расположена параллельно зеркалу)./10/

Расчет объема воздуха, отсасываемого от зеркала ванн, производят по формуле:

L=L₀ K_∆t K_T K₁ K₂ K₃ K₄, (5.13)

где L₀-удельный объем воздуха, отсасываемого от ванн, м³/ч;