Где τ – время разогрева электролита

На поддержание температуры расходуется примерно 5% от начального расхода электроэнергии. Этот расход W₁ (кВт-ч) может быть выражен следующей формулой:

W₁ = Qраб/3600 (31)

При подборе ТЭНовнеобходимо в первую очередь учесть соответ­ствие их габаритов и формы геометрическим размерам ванн, после чего перевести рассчитанное по вышеприведенным формулам требуемое ко­личество теплоты из кДж в кВт-ч (1 кВт-ч = 3600 кДж) и подсчитать количество необходимых ТЭНов (мощность ТЭНов указана в кВт-ч). Как правило, электрический нагреватель рассчитан на напряжение выше 36 В, поэтому ванну с таким нагревателем нужно установить в наиболее сухом месте, корпус её тщательно заземлить и выключать нагреватель (все питающие его провода) при загрузке и выгрузке деталей. Это отключение желательно автоматизировать - например, установить выключатель, срабатывающий при открывании крышки ванны (крышка и ручка её должны быть изолированы) [1 ].

Обычно для нагрева ванн применяют шесть или три трубчатых нагревателя. В практике часто применяются нагреватели типа ТЭН мощностью 4 — 5 кВт, а также типов ЭН1 и ЭН2[5].

Основные характеристики ТЭНов приведены в таблице 8 [4 ].

Нормы расхода некоторых теплоносителей и другие тепловые параметры приведены в [2].

Для выбора способа нагрева, материала нагревателей можно использовать общие характеристики гальванических ванн, приведенные в таблице 9 [5]. Основные процессы подготовки и обработки металлов и тепловые режимы их ведения приведены в [6-8].

Теплотехнические расчеты некоторых других аппаратов приведены в [9,10 ].

Таблица 8

Техническая характеристика трубчатых электронагревателей для нагрева воды, слабых растворов щелочей и кислот (обозначение по рис.14)

Рис. 15.Определение количества теплоты, необходимого для нагрева раствора до заданной температуры

1.-Электролит блестящего хромирования (tнач=20⁰С);

2.-вода (tнач=15⁰С); 3.- остальные растворы (tнач=20⁰С).

Рис.16 Определение тепловых потерь открытым зеркалом электролита

1- без местной вентиляции;2- с местной вентиляцией;3- для ванн хромирования и травления в азотной кислоте.

Рис.17. Определение количества теплоты, необходимого для нагрева 1 кг материала. Материал футеровки: 1,2 –винипласт (С= 2,6 кДж/кг*⁰С); 3,4-резина (С= 16,8 кДж/кг*⁰С); 5,6-алюминий и его сплавы(С= 0,84 кДж/кг*⁰С); 7,8- сталь(С= 0,465 кДж/кг*⁰С); 9- медь и ее сплавы(С= 0,376 кДж/кг*⁰С); 10,11-свинец(С= 0,121 кДж/кг*⁰С);

Рис.18 Определение тепловых потерь при перемешивании раствора воздухом с различной температурой

Рис.19 Определение количества теплоты, выделяющегося при прохождении через раствор электрического тока

Рис.20 Определение коэффициентов теплопередачи для горизонтально расположенных труб нагревателя с толщиной стенки 3 мм при конвективном теплообмене: 1- для труб из меди; 2- для стальной трубы; 3 для стальной трубы с футеровкой из свинца толщиной 2 мм.

Дж/м²град

Рис.21 График определения снижения температуры ванн

Основные параметры гальванических ванн Таблица 9

Назначение

Раствор

Темпера­тура рас­твора, °С

Устройство для подогрева

Потреб- ность в вентиляции

Тип канали­зации

Потреб­ность в постоян­ном токе

Материал

корпуса ванны

внутренней облицовки

Промывка хо­лодной водой

Проточная вода со следами кислоты или щелочи

10—25

—

—

Непрерыв­ный слив

—

Сталь

—

Промывка горя­чей водой

75—90

Змеевик из же­лезных труб или острый пар

Необходи­ма

Непрерыв­ный или периодиче­ский слив

—

—

Нейтрализация

Щелочной

10—25

—

Необходима

Периодиче­ский слив

—

—

Активироваьше

Кислый

10—25

—

Необходима

—

Резина, ви­нипласт, плас­тикат и др.

Химическое обезжиривание

Щелочной

70—100

Змеевик из же­лезных труб или электронагрева­тель

Необходи­ма

Электрохимичес­кое обезжиривание

60—90

Кадмирование, латунирование, цинкование в циа­нистых электроли­тах

Цианистый

28—25 или выше

Змеевик, элек­троподогреватель или водяная ру­башка

Периодиче­ский слив в канали­зацию пос­ле обезвре­живания

Винипласт, резина и дру­гие щелоче­упорные мате­риалы

Змеевик, элек-

Лужение в ще­лочных электроли-

Щелочной

65—75

Электроподогреватель или водяная ру-

—

тах

башка, змеевик

Сталь,

Эмаль, ви-

фарфор,

нипласт, ре-

Серебрение

Цианистый

18—25

—

кера-

зина, пласти-

Подво-

мика

кат

Змеевик желез-

дится

Кадмирование,

ный освинцован-

лужение, медне-

ный или из свин-

Необходима

Винипласт,

ние, свинцевание,

ца, электроподо-

резина, плас-

цинкование в кис-

греватель или

тикат, плит-

лых электролитах

18 - 50

водяная рубашка

_

ка, кислото-

упорный кир-

Змеевик из ти-

пич, фторо-

тана или из не-

пласт и др.

Никелирование

ржавеющей стали

марки Х18Н9Т

Кислый

Сталь

Пароводяная

рубашка, свинцо-

Хромирование

40—70

вый или желез-

Винипласт,

ный освинцован­ный змеевик

Необходима

Периодиче­ский слив после обез-

плитка, кис­лотоупорный кирпич, плас-

Змеевик свин-

вреживания

тикат, фторо-пласт

цовый, железный

Травление чер-

18—60

освинцованный *,

ных металлов

электронагрева-

тель

Назначение	Раствор	Темпера­тура рас­твора, °.С	Устройство для подогрева	Потребность в вентиляции	Тип канали­зации	Потреб­ность в постоян­ном токе	Материал
корпуса ванны	внутренней облицовки
Травление меди и медных сплавов	Кислый	18—20	—	Необходима	Периодиче­ский слив после обез­вреживания	—	Фарфор сталь, кера­мика	Винипласт, эмаль
Улавливание электролита	Кислый или щелочной	18—30	—	—	—	—	Сталь	Винипласт, пластикат
Осветление цин­ка или кадмия	Кислый	10—35	—	Необходима	—	—	Сталь, кера­мика	Винипласт
Оксидирование черных металлов (воронение)	Щелочной	135—145	Электронагре­ватель	Необходима	—		Сталь
Фосфатирование	Кислый	96—98	Змеевик мед­ный, латунный или электрона­греватель
Анодирование алюминия и его сплавов	18—25	Охлаждение водяной рубаш­кой	Подво­дится	Резина, ви­нипласт, плит­ка, кислото­упорный кир­пич, пласти­кат и др.

Список использованной литературы

1.С.С.Виноградов Организация гальванического производства. Оборудование,расчет производства,нормирование.М.:Глобус,2002 –216с.

2. Оборудование цехов электрохимических покрытий/под ред. П.М. Вячеславова. Л.: Машиностроение,1987.

3. И.Я. Клинов, П.Г. Удыма, А.В. Молоканов, А.В. Горяинова Химическое оборудование в коррозионностойком исполнении. М.: Машиностроение, 1970, -592с

4. Гибкие автоматизированные гальванические линии/Справочник под ред. В.Л.Зубченко М.: Машиностроение, 1989, -672с.

5. М.А. Дасоян, И.Я. Пальмская, Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1979. –288с.

6. М.А. Дасоян, И.Я. Пальмская, Е.В. Сахарова Технология электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1989.

7. Гальванотехника.Справочник./Ф.Ф. Ажогин, М.А. Беленький, И.Е. Галль. М.: Металлургия, 1987.

8. Гальванические покрытия в машиностроении/под ред.М.А. Шлугера. М.: Машиностроение, 1985.

9. С.Г.Лобанов Справочник химика-гальваника. М.:Машиностроение,1978.

10.Н.Г.Усанкин Автоматические гальванические линии с программным управлением.М.:Машиностроение,1967.

Дата добавления: 2015-07-14