Автоматические автооператорные линии цинкования и фосфатирования на участке металлопокрытий завода дизельной аппаратуры

+ m₃ • ?l₃ + m₄ • ?l₄ + m₅ • ?l₅ + ?l_б

(2.10)

где N - количество ванн одного типоразмера; l - ширина ванн принятого типоразмера, м; l_з - ширина загрузочно - разгрузочной стойки, м; l_с - ширина сушильной камеры, м; ?l_з.с. - зазор между сушильной камерой и загрузочно - разгрузочной стойкой, 0,475 м; m₁ - m₅ - количество соответствующих сопряжений ванн; ?l₁ - ?l₅ - зазоры между ваннами; ?l_б - ширина одностороннего вентиляционного отсоса.

	L = 5 · 0,8 + 12 • 0,63 + 0,6 + 0,63 + 0,475 + 3 · 0,16 + 2 • 0,29 + + 3 • 0,235 + 3 · 0,425 + 2 • 0,39 + 0,212 = 17,297 м

Ширина линии рассчитывается по формуле, м;

	В = Lвн + В1 + В2	(2.11)

где L_вн - внутренняя длина ванны, м; В₁ - расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости опорной стойки (для подвесочных автооператоров - 0,65 м); В₂ - расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости площадки обслуживания (В₂ = 1,165 м).

	В = 1,6 + 0,65 + 1,165 = 3,415 м

Результаты расчета потребного количества автоматов и полуавтоматов приведены в таблице 2.1.

Оборудование для нанесения фосфатного покрытия

Для фосфатирования деталей в зависимости от годовой программы и размеров детали выбирается тип приспособления - корзина.

Годовая программа без учета брака 70000 м², с учетом брака, равным 1% - 70700 м².

Загрузка в корзину принимается исходя из количества деталей в 600 штук с покрываемой поверхность 0,63 дм², и составляет 3,78 м². Выбираем корзину с габаритами (длина Ч ширина Ч высота): 630 Ч 520 Ч 800 мм, тогда размер ванн следующий (длина Ч ширина Ч высота):

- ванна химической обработки 1600 Ч 800 Ч 1250 мм, объем 1,4 м³.

Технические характеристики ванн для процесса фосфатирования приведены в таблице 2.2.

Определяется расчетный ритм автомата, мин:

	Rрасч =	(2.12)

где T_эфф - эффективный фонд времени работы оборудования, ч; ѓ - загрузка на корзину, м²; P'_год - годовая программа с учётом брака, м².

	Rрасч = = 11,87 мин

Число обрабатываемых приспособлений в год, шт.:

	Z =
	Z = = 18703 шт.

Расчет числа ванн на основную операцию, шт.:

	Nв =

где ф_осн - время выполнения основной операции (15 мин); ф_всп - время на вспомогательные операции (учитывает время на загрузку - выгрузку, холостые ходы) принимают 2 - 3, мин; N_в > N'_в - число ванн округленное до целого большего числа.

	Nв = = 1,52 > 2 шт.

Рабочий ритм автомата, мин:

	Rраб =
	Rраб = = 9 мин

Рассчитывается количество автоматов:

	nавт =
	nавт = = 0,76 > 1 шт.

Округляется расчетное количество автоматов до целого большего числа и принимается n'_авт = 1.

Коэффициент загрузки рассчитывается по формуле:

	Kз =
	Kз = = 0,76 мин

Часовая производительность автомата, м²/ч:

	Пч =
	Пч = = 25,2 м2/ч

Годовая производительность, м²/год:

	Пг = Пч • Тэфф
	Пг = 25,2 • 3700 = 93240 м2/год



Составляется компоновка и рассчитывается длина линии для фосфатирования. Компоновка представленная на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Компоновка линии фосфатирования:

1 - загрузочно - разгрузочный комплекс; 2 - сушильная камера; 3 - ванна выдержки; 4 - ванна пропитки;

5 - ванна химического обезжиривания; 6 - ванна каскадной промывки теплая - холодная;

7 - ванна травления; 8 - ванна каскадной промывки холодная; 9 - ванна нитритной обработки;

10 - ванна каскадной промывки теплой - холодной; 11 - ванна улавливания; 12, 13 - ванна фосфатирования.

Сопряжения между ваннами:

?l₁ - зазор между ваннами без вентиляционного отсоса и кармана - 160 мм;

1 – ?l₂ - зазор между ваннами с односторонним вентиляционным отсосом без кармана - 290 мм;

?l₃ - зазор между ваннами без вентиляционного отсоса с карманом - 235мм;

?l₄ - зазор между ваннами с односторонним вентиляционным отсосом и карманом - 425 мм;

?l₅ - зазор между ваннами с двухсторонним бортовым отсосом - 390 мм;

?l_б - ширина одностороннего вентиляционного отсоса - 212 мм.

Длина линии рассчитывается по формуле, м:

	L = ?N • l + lз + lс + ?lз.с. + m1 • ?l1 + m2 • ?l2 + + m3 • ?l3 + m4 • ?l4 + m5 • ?l5 + ?lб

где N - количество ванн одного типоразмера; l - ширина ванн принятого типоразмера, м; l_з - ширина загрузочно - разгрузочной стойки, м; l_с - ширина сушильной камеры, м; ?l_з.с. - зазор между сушильной камерой и загрузочно - разгрузочной стойкой, 0,475 м; m₁ - m₅ - количество соответствующих сопряжений ванн; ?l₁ - ?l₅ - зазоры между ваннами; ?l_б - ширина одностороннего вентиляционного отсоса.

	L = 14 · 0,8 + 0,6 + 0,63 + 0,475 + 4 · 0,16 + 2 • 0,29 + + 1 • 0,235 + 3 · 0,425 + 1 • 0,39 + 0,212 = 16,237 м

Ширина линии рассчитывается по формуле, м;

	В = Lвн + В1 + В2

где L_вн - внутренняя длина ванны, м; В₁ - расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости опорной стойки (для подвесочных автооператоров - 0,65 м); В₂ - расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости площадки обслуживания (В₂ = 1,165 м).

	В = 1,6 + 0,65 + 1,165 = 3,415 м

Таблица 2.1 - Спецификация вспомогательного оборудования

№ по плану	Наименование оборудования	Характеристика оборудования	Количество, шт.
8, 11	Емкость для хранения и раздачи кислот	Сборник чугунный эмалированный с нижним спуском. Рабочий объем 0,16 м3. Габаритные размеры (диаметр Ч высота): 915 Ч 1060 мм.	2
1	Емкость для растворения NaOH	Для растворения едкого натра, стальная, сварная с крышкой. Рабочий объем 1,005 м3. Температура 60 °С. Расход пара 97 кг/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 1645 Ч 1030 Ч 1634 мм.	1
7	Емкость для растворения Экомет - Ц1Б	Емкость для приготовления раствора, стальная, сварная, с крышкой, перемешиванием, футерованная пластиком. Рабочий объем 2,0 м3. Температура 70 °С. Расход пара 123,8 кг/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 3250 Ч 920 Ч 2150 мм.	1
6, 10	Емкость для растворения Na3PO4, Lik F - 44	Ванна для растворения борной кислоты, стальная, сварная с крышкой и мешалкой. Рабочий объем 0,56 м3. Температура 60 °С. Расход пара 40 кг/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 973 Ч 1100 Ч 1933 мм.	2
2	Емкость для хранения NaOH	Для хранения едкого натра, стальная, сварная с крышкой. Рабочий объем 1,2 м3. Температура 90 °С. Расход пара 220,0 кг/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 1615 Ч 1400 Ч 1280 мм.	1
5, 9	Емкость для приготовления раствора обезжиривания	Емкость для приготовления раствора, стальная, сварная, с крышкой, перемешиванием, футерованная пластиком. Рабочий объем 3,0 м3. Температура 70 °С. Расход пара 180,0 кг/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 2750 Ч 1400 Ч 3350 мм.	2
12, 15, 21	Буферная емкость для раствора обезжиривания	Тип 1. Масса 202 кг. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 1257 Ч 665 Ч 1170 мм.	3
3	Запасная емкость для раствора цинкования	Резервуар горизонтальный с плоским днищем футеровка - полуэбонит. Номинальный/полезный объем 6,3/5,96 м3. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 3700 Ч 1750 Ч 2170 мм.	1
4	Запасная емкость для раствора фосфатирования	Аппарат с коническим днищем с плоской съемной крышкой из двухслойной стали ВМ Ст3Сп + Х18Н10Т. Номинальный/полезный объем 4,0/3,03 м3. Габаритные размеры (диаметр Ч высота): 2015 Ч 3240 мм.	1
Ф1, Ф2	Фильтр	Тип 1. Поверхность фильтрации 1,6 м2. Количество фильтровальных пакетов 2. Рабочее давление 0,2 Мпа. Температура до 60 °С. Производительность 5,4 - 12,0 м3/ч. Мощность 3 кВт/ч. Габаритные размеры (длина Ч ширина Ч высота): 1480 Ч 640 Ч 930 мм.	2
НД1 - НД10	Насос - дозатор	Мощность 2,5 кВт/ч	10
ЦН1 - ЦН6	Насос - центробежный	Мощность 2,5 кВт/ч	6

Источники тока гальванического участка

Питание ванн электрохимических покрытий осуществляется от выпрямительных агрегатов.

Источники тока линии электролитического цинкования

Необходимо рассчитать выпрямители для ванн катодного и анодного обезжиривания и ванн цинкования. Выбор источников постоянного тока производят по силе тока, потребляемой ваннами, с учётом требуемого напряжения. Источники тока устанавливаются индивидуально для каждой ванны. Расчёт выпрямителей будем производить с учётом работы ванн с барабанами.

Исходя из геометрических размеров барабана объем его можно вычислить по формуле:

	Vбар =	(2.13)

где R - радиус описанной окружности, дм; 1 - длина барабана, дм.

	Vбар = = 0,0728 м3

Определяем насыпной объем деталей, м³:

	Vнас = • K	(2.14)

где m_д - масса деталей, загружаемых в барабан, кг; с_д - плотность материала деталей, кг/м³; K - коэффициент в пределах 3…10.

	Vнас = • 3 = 0,0229 м3

Коэффициент загрузки барабана вычисляется по формуле:

	Kз = Kз = = 0,314 >,037	(2.15)

Высота загрузки деталей в барабан, м:

	h = 0,69 • R h = 0,69 • 0,17 = 0,117 м	(2.16)

Полная площадь стенок барабана определяется по формуле:

	Sполн = 6 • R • l Sполн = 6 • 0,17 • 0,97 = 0,989 м2	(2.17)

Площадь перфорированной части барабана, ограниченная силовыми электрическими полями:

	Sогр = 0,73 • Sполн Sогр = 0,73 • 0,989 = 0,722 м2	(2.18)

Расчет источника постоянного тока для ванны электрохимического обезжиривания.

Сила тока на ванне, А:

	Iв = ѓ • Iмакс Iв = 5 • 200 = 1000 А	(2.19)

Катодная плотность тока, А/дм²:



	iк' = iк' = = 1385,04 А/м2	(2.20)

Максимальная анодная плотность тока, А/м²:

	iаmax = iаmax = = 200 А/м2	(2.21)

Проходная плотность тока, А/м²:

	iпр = iпр = = 526,32 А/м2	(2.22)

Падение напряжения в электролите ванны обезжиривания, В:

	?Uэл-та = iпр • с • lср	(2.23)

где i_пр - проходная плотность тока, А/м²; с - удельное электросопротивление электролита, Ом • м; l_ср - среднее расстояние между электродами, м.

	?Uэл-та = 526,32 • (10,4 • 10?2) • 0,173 = 9,47 В

Падение напряжения на перфорации барабана для ванны обезжиривания, В:

	?Uпф =	(2.24)

где д - толщина стенок барабана, м; б - степень перфорации барабана.

	?Uпф = = 2,88 В



Напряжение разложения воды рассчитывается по формуле:

	Eр303 = Eр298 ? • ?T ?S = S(H2O) - (S(H2) + • S(O2)) ?S = 16,7 - 31,2 ? • 49 = ? 39 ккал/моль • °С Eр303 = 1,23 ? • (30 ? 25) = 1,226 В	(2.25) (2.26)

Падение напряжения на ванне обезжиривания:

	Uв = [Eр + за + зк + ?Uэл-та + ?Uпф ] • K	(2.27)

где E_р - напряжение разложения воды, В; з_а, з_к - перенапряжение, соответственно, анодной и катодной реакций, В; ?U_эл-та - падение напряжения в электролите, В; ?U_пф - падение напряжения на перфорацию, В; K - коэффициент, учитывающий падение напряжения на проводниках первого рода (электроды, штанги, контакты), равный 1.1.

	Uв = [1,226 + 0,27 + 0,5 + 9,47 + 2,88] • 1,1 = 15,78 В

Напряжение на источнике для ванны обезжиривания:

	Uист = Uв • K	(2.28)

где K - коэффициент, учитывающий падение напряжения в шинах, равный 1,1.

	Uист = 15,78 • 1,1 = 17,358 В

Источник тока выбираем по максимально возможной силе тока и напряжению на источнике Flex Craft 24В/300А.

Расчет источника тока для ванны цинкования частично совпадает с расчетом источника тока для ванны обежиривания. Разница заключается только в разных значениях удельного электросопротивления электролитов обезжиривания и цинкования.

Падение напряжения в электролите ванны цинкования, В:

	?Uэл-та = 526,32 • (3,5 • 10?2) • 0,173 = 3,17 В

Падение напряжения на перфорации барабана для цинкования, В:

	?Uпф = = 0,97 В

Падение напряжения на ванне цинкования:

	Uв = [1,226 + 0,27 + 0,5 + 3,17 + 0,97] • 1,1 = 6,75 В

Напряжение на источнике для ванны цинкования:

	Uист = 6,75 • 1,1 = 7,425 В

Источник тока выбираем по максимально возможной силе тока и напряжению на источнике Flex Craft 12В/600А.

Технические характеристики и параметры источников «Flex Craft» позволяют повысить экономические показатели предприятия за счёт значительного снижения потребления электроэнергии.

Универсальность. Система модульных выпрямителей Flex Kraft состоит из 1 - 10 модулей и обеспечивает силу тока 0 - 600А на каждый модуль при напряжении 0 - 60В (в дальнейшем до 120В). Для процессов с высоким значением силы тока (от 6000А до 30000А) возможно параллельное соединение двух и более систем в один выпрямительный агрегат. При необходимости увеличение мощности достигается простым добавлением дополнительных модулей. Возможно обслуживание одним выпрямителем двух независимо протекающих процессов (режим DUAL).

Удобство в работе. Выпрямители Flex Kraft могут работать в различных независимых системах регулировки по току и напряжению, имеют режимы стабилизации тока и напряжения. Заданные значения можно изменить в процессе работы, доводя до независимых друг от друга максимальных значений. Контроль и управление выпрямителями Flex Kraft могут осуществляться по различным вариантам: вручную с панели выпрямителя, с помощью пультов дистанционного управления, от компьютера (RS - 232 или RS - 485 - протоколы Modbus и Profibus включены в поставку). Выпрямители Flex Kraft оснащены счетчиками ампер - часов и времени, что упрощает контроль технологических процессов и дает возможность управлять периферийными устройствами (насосы - дозаторы и другие).

Энергоемкость. Выпрямители Flex Kraft контролируются по мощности, а это означает, что вторичные параметры могут многократно изменяться в зависимости от требуемых величин силы тока и напряжения.

Надежность. Выпрямители Flex Kraft предназначены для интенсивной работы при максимальной нагрузке и температуре окружающей среды до 40 °С. Они защищены от короткого замыкания, размыкания контактов, тока перегрузки, перенапряжения и избыточных температур.

Экономичность. Прибор генерирует риппель (пульсацию) тока менее 1%, что, в частности, очень важно в процессах хромирования. Имеет к.п.д. около 90% и коэффициент мощности более 93%, что позволяет существенно экономить потребляемую электроэнергию (по сравнению с аналогичной техникой). В отличие от тиристорных агрегатов, нет необходимости создавать запас мощности.

Компактность. Выпрямители Flex Kraft имеют небольшой объем и вес. Занимаемая ими производственная площадь невелика.

Удобство в обслуживании и ремонте. Модульная конструкция выпрямителей Flex Kraft дает возможность извлечения неисправного модуля (или его частей) и его замены на запасной, а при его отсутствии - возможность временной работы выпрямителя на пониженной мощности до получения и установки исправного модуля.

Конкурентоспособная цена. Стоимость выпрямительных агрегатов Flex Kraft сопоставима со стоимостью отечественных выпрямителей с аналогичными параметрами. В современных рыночных условиях при жесткой конкуренции выигрывает производитель, выпускающий высококачественную продукцию. Применение выпрямителей Flex Kraft, как источников питания для оборудования электрохимической обработки поверхностей дает не только неоспоримую экономию средств, но и значительно повышает качество выпускаемой продукции, облегчает пуско-наладку и дальнейшее обслуживание автоматических линий.

2.2 Энергетические затраты гальванического участка

Энергия в цехе присутствует в виде электрической энергии, пара и сжатого воздуха. Электрическая энергия расходуется на привод линии, на работу насосов и фильтров. Пар необходим для нагрева ванн фосфатирования, обезжиривания, нитритной обработки, пропитки и промывок. Сжатый воздух используется для перемешивания в почти всех ваннах линии фосфатирования, потому что процесс ведется в корзинах, в которых детали лежат насыпью.

На гальваническом участке используются следующие виды энергетических ресурсов:

1) электроэнергия:

- ванны гальванических покрытий, ванны электрохимического обезжиривания и на электрокоагуляционную установку - постоянный ток от выпрямителей;

- на работу двигателей галтовочных барабанов, на работу вентиляционной камеры, питание электрических талей - переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 380 В;

- на бытовые нужды и освещение - переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

2) пар с избыточным давлением 294 кПа для разогрева и поддержания рабочей температуры в ваннах с паровым нагревом и в сушильной камере;

3) сжатый воздух:

- с избыточным давлением 49 кПа - для перемешивания растворов

- с избыточным давлением 250 кПа - для сушки деталей;

4) холодная вода на охлаждение выпрямителя ванны катодного обезжиривания.

Электрическая энергия гальванического участка

Потребляемая мощность проектируемого участка определяется для каждой линии суммированием мощностей индивидуальных источников тока гальванических ванн, электроподогревателей и умножением на коэффициент, лежащий в пределах 1,2 - 1,4, учитывающий дополнительный расход электроэнергии на освещение, вентиляция, привод гальванической линии, на работу насосов и фильтров и так далее.

Годовые затраты электрической энергии определяют умножением потребляемой мощности на годовой фонд времени оборудования с учетом коэффициента его загрузки.

Удельные затраты электроэнергии на единицу покрытия данного вида определяются делением годовых затрат электрической энергии данной линии на годовую программу.

Электрическая энергия линии электролитического цинкования

Результаты расчета потребления электроэнергии линией цинкования представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Затраты электрической энергии линией цинкования.

Наименование потребителя	Количество, шт.	Потребляемая мощность,кВт	Годовой фонд времени, ч	Годовой расход энергии, кВт • ч	Удельные затраты, кВт • ч/м2
Привод линии	1	7,8	3700	28860	0,32
Выпрямители	5	7,2	3700	133200	2,11
Насос центробежный	3	2,5	740	5550	0,08
Насос-дозатор	3	2,5	740	5550	0,08
Фильтр	1	3	740	2220	0,06

Электрическая энергия линии химического фосфатирования

Результаты расчета потребления электроэнергии линией фосфатирования представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Затраты электрической энергии линией фосфатирования

Наименование потребителя	Количество, шт.	Потребляемая мощность, кВт	Годовой фонд времени, ч	Годовой расход энергии, кВт • ч	Удельные затраты, кВт • ч/м2
Привод линии	1	7,8	3700	28860	0,49
Насос центробежный	3	2,5	740	5550	0,09
Насос-дозатор	7	2,5	740	12950	0,22
Фильтр	1	3	740	2220	0,04

Результаты расчета потребления электроэнергии гальваническим участком представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Затраты электрической энергии гальванического участка.

Вид покрытия	Годовая программа, м2	Потребляемая мощность, кВт	Годовой фонд времени, ч	Годовой затраты, кВт • ч	Удельные затраты, кВт • ч/м2
Электролитическое цинкование	75750	61,8	3700	175980	2,65
Антифрикционное фосфатирование	70700	35,8	3700	49580	1,65

Водоснабжение гальванического участка

Вода расходуется в основном на промывку деталей. Расход воды на составление растворов является периодическим и составляет небольшую часть общего расхода. Вода после промывки попадает в канализацию, поэтому целью промывки является не только удаление растворов с поверхности деталей, но и их минимальное попадание в сточные воды.

В зависимости от концентрации раствора существует два вида схем промывок - одноступенчатая и многоступенчатая. Одноступенчатая промывка применяется в тех случаях, когда растворы имеют низкую концентрацию или после какой - то операции не требуется тщательной промывки. Многоступенчатую промывку применяют после химического или электрохимического обезжиривания, перед нанесением покрытий в кислых электролитах, после анодного окисления, химического оксидирования стали, электрохимического полирования, в других случаях. Многоступенчатая промывка делится на прямоточную и противоточную.

Методы промывки могут быть различными: погружной, струйный и комбинированный. При обработке деталей на подвесках, имеющих пазы, углубления и тому подобное, а также при обработке деталей насыпью применяется погружной способ. При обработке деталей простой конфигурации - струйный. При обработке деталей сложной конфигурации без пазов и углублений и после обработки в трудносмываемых растворах - комбинированный.

Расчет воды на промывку производится с использованием критерия промывки по ГОСТ 9.305 - 84. Расход воды на приготовление и корректировку электролитов принимают в количестве 15 - 20% от расхода воды на промывку.

Расчет воды на промывки производим в соответствии с [32].

На гальваническом участке используется вода следующих категорий:

1) техническая первой категории (жесткость около 7 мг - экв/л) используется для приготовления электролитов и промывки, давление - 196 ± 19,6 кПа;

2) техническая второй категории (жесткость до 2 мг - экв/л) используется для бытовых нужд, давление - 196 ± 19,6 кПа.

Вода поступает от ТЭЦ.

В данном разделе произведён расчёт расхода воды на автоматические линии цинкования и фосфатирования, а также расход воды на нужды участка механической обработки по каждому виду покрытий.

Расход воды в линии электролитического цинкования

Удельный расход воды на промывку, л/м² • ч:



	Gуд = n • q •	(2.29)

где n - количество промывных ванн с самостоятельной подачей воды; q - удельный вынос электролита (раствора) поверхностью деталей, л/м²; K_o - критерий окончательной промывки деталей; N - количество ступеней промывки.

Критерий окончательной промывки, показывающий во сколько раз снизить концентрацию основного компонента электролита (раствора), выносимого поверхностью деталей до предельно допустимого значения в последней ванне данной операции промывки, вычисляют по формуле:

	Ko =	(2.30)

где C_o - концентрация основного компонента в электролите (растворе) применяемом для операции, после которой производится промывка, г/л; C_n - предельно допустимая концентрация основного компонента в воде после операции промывки, г/л.

За основной компонент (ион) данного раствора или электролита принимается тот, для которого критерий промывки является наибольшим. Если перед промывкой проводят улавливание электролита, то величину K_о уменьшают введением коэффициентов: 0,4 - при одной ванне улавливания, 0,15 - при двух ваннах улавливания и 0,06 - при трех ваннах улавливания.

Часовой расход воды, л/ч:

	Gч = Gуд • Пч	(2.31)

где П_ч - часовая производительность автомата, м²/ч.

Годовой расход воды, м³:



	Gг = Gч • Тэфф • Kз	(2.32)

где Т_эфф - эффективный фонд времени работы оборудования, ч; K_з - коэффициент загрузки оборудования.

Общий годовой расход воды, м³:

	Gгобщ = K • ?Gг	(2.33)

С учетом расхода воды на прочие нужды G_г увеличивается на 20 - 30%, то есть К = 1,2 - 1,3.

Расчет воды для промывки после электрохимического обезжиривания:

	Co = C(NaOH) + KП • C(Na3PO4)

где K_П - коэффициенты пересчета щелочных компонентов на NaOH.

	Co = 40 + 0,315 • 20 = 46,3 г/л

Критерий окончательной промывки для раствора обезжиривания:

	Ko = = 463

Удельный расход воды на промывку после раствора обезжиривания:

	Gуд = 1 • 0,6 • = 12,91 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после раствора обезжиривания:

	Gч = 12,91 • 24,2 = 312,42 л/ч

Расчет расхода воды для промывки после процесса цинкования:

Коэффициент пересчета окиси цинка на ионы цинка:

	KП = = = 0,8 г/л

Концентрация отмываемого компанента:

	Co = 0,8 • 10 = 8 г/л

Критерий промывки для ионов цинка в растворе:

	Ko = = 800

Критерий промывки для гидроксида натрия в растворе цинкования наибольший:

	Ko = = 1500

Удельный расход воды на промывку после цинкования:

	Gуд = 1 • 0,6 • = 14,67 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после фосфатирования:

	Gч = 14,67 • 24,2 = 355,014 л/ч

Критерий окончательной промывки после травления:

	Ko = = 4000

Удельный расход воды на промывку после травления:

	Gуд = 1 • 0,4 • = 25,3 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после травления:

	Gч = 25,3 • 24,2 = 612,26 л/ч

Расчет воды для промывки после ванны пассивации:

	Co = KП • C(HNO3)

где K_П - коэффициенты пересчета азотной кислоты на серную.

	Co = 0,78 • 5 = 3,9 мл/л

Критерий окончательной промывки для раствора пассивации:

	Ko = = 390

Удельный расход воды на промывку после раствора пассивации:

	Gуд = 1 • 0,4 • = 2,5 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после раствора пассивации:

	Gч = 2,5 • 24,2 = 60,5 л/ч

Годовой расход воды:

	Gг = 1340,194 • 3700 = 4958717,8 л

Приняв во внимание неучтенные факторы рассчитаем общий расход воды:

	Gгобщ = 1,2 • 4958717,8 = 5950,461 м3
	Gуд = = 0,0786 м3/м2

Расход воды на промывку представлен в таблице 2.8.

Годовой расход воды представлен в таблице 2.9.

Расход воды в линии химического фосфатирования

Расчет воды для промывки после химического обезжиривания:

	Co = C(NaOH) + KП • C(Na3PO4)

где K_П - коэффициенты пересчета щелочных компонентов на NaOH.

	Co = 35 + 0,315 • 20 = 41,3 г/л

Критерий окончательной промывки для раствора обезжиривания:

	Ko = = 413

Удельный расход воды на промывку после раствора обезжиривания:

	Gуд = 1 • 0,75 • = 15,24 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после раствора обезжиривания:

	Gч = 15,24 • 25,2 = 384,1 л/ч

Чтобы рассчитать расход воды для промывки после фосфатирования необходимо знать состав концентрата Lik F - 44. Предположим следующий возможный состав электролита Lik F - 44:

Zn(H2PO4)2 • 2H2O	- 45 - 55 г/л
Zn(NO3)2 • 6H2O	- 45 - 55 г/л
H3PO4	- 11 - 17 г/л

Коэффициент пересчета солей данного металла на металл для Zn(H₂PO₄)₂ • 2H₂O - 0,221; Zn(NO₃)₂ • 6H₂O - 0,22. Коэффициент пересчета H₃PO₄ на H₂SO₄ - 1,5.

Критерий промывки для солей цинка в растворе фосфатирования:

	Ko = = 2426

Критерий промывки для фосфорной кислоты в растворе фосфатирования наибольший:

	Ko = = 2550

Удельный расход воды на промывку после фосфатирования:

	Gуд = 1 • 0,5 • = 15,97 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после фосфатирования:

	Gч = 15,97 • 25,2 = 402,444 л/ч

Критерий окончательной промывки после травления:

	Ko = = 2000

Удельный расход воды на промывку после травления:

	Gуд = 1 • 0,5 • = 22,36 л/м2 • ч

Часовой расход воды на промывку после травления:

	Gч = 22,36 • 25,2 = 563,49 л/ч

Необходимо отметить, что каскадная промывка после травления и нитритной обработки является общей, потому что нитрит натрия имеет нейтральную среду и небольшую концентрацию в растворе для нитритной обработки.

Годовой расход воды:

	Gг = 1350,034 • 3700 = 4995125,8 л

Приняв во внимание неучтенные факторы рассчитаем общий расход воды:

	Gгобщ = 1,2 • 4995125,8 = 5994,151 м3
	Gуд = = 0,0848 м3/м2

Расход воды на промывку представлен в таблице 2.5.

Годовой расход воды представлен в таблице 2.6.

Таблица 2.5 - Расход воды на промывки гальванического участка

№ оборудования по плану	Назначение промывки	Количество потребителей	Промываемая поверхность, м2	Удельный вынос раствора, л/м2	Критерий промывки	Часовая производительность по покрытию, м2/ч	Удельный расход воды, л/м2·ч	Часовой расход воды, л/ч	Качество воды
	Цинкование
19/8	Промывка каскадная теплая - холодная после обезжиривания	2	5	0,6	463	24,2	12,91	312,42	Вода техническая
19/10	Промывка каскадная холодная - холодная после травления	1	5	0,4	4000	24,2	25,3	612,26	Вода техническая
19/11	Промывка каскадная холодная - холодная после цинкования	3	5	0,6	1500	24,2	14,67	355,014	Вода техническая
19/3	Промывка каскадная холодная - теплая после пасивации	1	5	0,4	390	24,2	2,5	60,5	Вода техническая
Итого:	1340,194
	Фосфатирование
20/6	Промывка каскадная теплая - холодная после обезжиривания	1	3,78	0,75	413	25,2	15,24	384,1	Вода техническая
20/8	Промывка каскадная холодная - холодная после травления	1	3,78	0,5	2000	25,2	22,36	563,49	Вода техническая
20/10	Промывка каскадная холодная - теплая после фосфатирования	2	3,78	0,5	2550	25,2	15,97	402,444	Вода техническая
Итого:	1350,034

Таблица 2.6 - Годовой расход воды на промывки гальванического участка

Вид покрытия	Годовая программа с учетом брака, м2	Фонд времени, ч	Годовой расход воды, м3	Удельный расход воды, м3/м2
Цинкование	75750	3700	5950,461	0,0786
Фосфатирование	70700	3700	5994,151	0,0848

Расход сжатого воздуха гальванического участка

Сжатый воздух для технологических целей используют для перемешивания растворов и обдувки при сушке деталей только в линии фосфатирования.

Часовой расход сжатого воздуха, м³/ч:

	Gч = H • Vр • n	(2.34)

где H - норма расхода сжатого воздуха, приведенная к стандартным условиям, равная 12 м³/ч; V_р - объем ванны, м³; n - количество ванн.

Годовой расход сжатого воздуха, м^3:

	Gг = Gч • Тэфф • Kз	(2.35)

Удельный расход, м³/м²:

	Gуд =	(2.36)

Результаты расчетов расхода сжатого воздуха для линии фосфатирования приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Расход сжатого воздуха линии фосфатирования

№ по плану	Годовая программа с учетом брака, м2	Характеристика потребителя	Количество потребителей	Часовой расход, м3/ч	Годовой фонд времени, ч	Годовой расход, м3	Удельный расход, м3/м2
	Фосфатирование
20	60600	Vр = 1,4 м3	12	201,6	3700	566899,2	8,018

В гальванических производствах пар используют в основном для предварительного разогрева растворов, для поддержания требуемой температуры растворов во время работы, в сушильных камерах и вспомогательном оборудовании.

Расход пара на разогрев растворов рассчитывают по укрупненным показателям. При этом учитываем число разогревов в год, которое определяется делением фонда времени работы оборудования с учетом коэффициента загрузки на число часов работы в день.

Расчет расхода пара на поддержание рабочей температуры во время работы ванны проводим на основе расчета теплового баланса ванны.

Расчет производится в соответствии с [29] по формуле:

	Qр = (? Q1 ? Q2 ? Q3 ? Q4 ? Q5 + Q6) • K	(2.37)

где Q_p - общий расход тепла, кДж/ч; Q₁ - тепловые потери открытым зеркалом электролита ванны, кДж; Q₂ - тепловые потери через стенки ванны, кДж/ч; Q₃ - расход тепла для нагрева деталей, загружаемых в ванну, кДж/ч; Q₄ - расход тепла для нагрева вновь поступающего электролита, кДж/ч; Q₅ - расход тепла на нагрев воздуха для перемешивания, кДж/ч; Q₆ - тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через электролит, кДж/ч; K - поправочный коэффициент, учитывающий неподдающийся расчету расход тепла, K = 1,1.

При отрицательном значении величины Q_p раствор необходимо нагревать, при положительном значении - охлаждать.

Расход пара линии электролитического цинкования

Рассчитаем тепловой баланс для ванны цинкования при рабочей температуре 35 °С. Тепловые потери открытым зеркалом электролита ванны определяются по формуле:

	Q1 = F1 • q1	(2.38)



где F₁ - площадь поверхности открытого зеркала электролита, м²; q₁ - удельные потери с 1 м² поверхности открытого зеркала электролита, кДж • (м² • ч). Определяется в зависимости от рабочей температуры и скорости движения воздуха над раствором ванны - W. Скорость движения воздуха над ваннами без вентиляции принимается 0,3 м/с, над ваннами с вентиляцией 0,5 м/с.

	F1 = 0,8 • 1,6 = 1,28 м2 q1 = 5,88 • 103 кДж/(м2·ч) Q1 = 1,28 • 5,88 • 103 = 7526,4 кДж/ч

Тепловые потери через стенки ванны определяются по формуле:

	Q2 = F2 • q2	(2.39)

где F₂ - площадь поверхности стенок и дна ванны, м²; q₂ - удельные тепловые потери через 1 м² поверхности стенок и дна ванны, кДж/(м²·ч).

	F2 = 1,0 • 1,6 • 2 + 0,8 • 1,0 • 2 + 0,8 • 1,6 = 6,08 м2 q2 = 87,95 кДж/(м2·ч) Q2 = 6,08 • 87,95 = 534,736 кДж/ч

Расход тепла для нагрева деталей, загружаемых в ванну, определяется по формуле:

	Q3 = М1 • q3	(2.40)

где М₁ - масса деталей, загружаемых в ванну, кг/ч; q₃ - удельный расход тепла на нагрев деталей, кДж/кг.

Масса деталей, загружаемых в ванны, рассчитывается по формуле:

	М1 =	(2.41)

где m - масса одной детали, кг; N - количество загружаемых деталей, шт.

	М1 = = 290,3 кг q3 = 6,7 кДж/кг (материал деталей - сталь, tн = 20 °С, tк = 35 °С) Q3 = 6,7 • 290,3 = 1945,01 кДж/ч

Количество тепла, выделяющегося в течении 1 часа при прохождении электрического тока через электролит определяется по формуле:

	Q6 = 3,6 • I • Uв Q6 = 3,6 • 200 • 6,75 = 4860 кДж	(2.42)

Тепловой баланс для ванны цинкования:

	Qр = (? 7526,4 ? 534,736 ? 1945,01 + 4860) • 1,1 = ? 5660,76 кДж/ч

За счет выделения джоулева тепла разогрев электролита не происходит, значит ванну охлаждать не надо.

Часовой расход пара на нагрев ванны цинкования:

	G =	(2.43)

где r - скрытая теплота парообразования, равная 2164,6 кДж/кг.

	G = = 2,62 кг

Расход тепла на нагрев ванны цинкования.

Расчет производится в соответствии с [32] по формуле:

	Qн = • 1,1	(2.44)

где Q₁' - тепло на нагрев материала корпуса ванны, кДж; Q₂' - тепло на нагрев материала футеровки, кДж; Q₃' - тепло на нагрев электролита (раствора), кДж; Q₁ и Q₂ - рассчитываются в соответствии с формулой (2.38, 2.39).

Тепло на нагрев материала корпуса ванны определяется по формуле:



	Q1' = с • F2 • д • г • ?t	(2.45)

где с - удельная теплоемкость материала ванны, кДж/кг • єС; F - площадь стенок и днища ванны, м²; д - толщина стенок и днища ванны, м; г - плотность материала ванны, кг/м³; ?t - разность рабочей и начальной температур, єС.

	Q1' = 0,489 • 6,08 • 5 • 10-3 • 7860 • (35 - 20) = 1752,65 кДж

Тепло на нагрев материала корпуса ванны определяется по формуле:

	Q2' = с • F2 • д • г • ?t	(2.46)

где с - удельная теплоемкость материала футеровки, кДж/кг • єС; F - площадь стенок и днища ванны, м²; д - толщина футеровки, м; г - плотность материала футеровки, кг/м³; ?t - разность рабочей и начальной температур, єС.

	Q2' = 1,47 • 6,08 • 5 • 10-3 • 910 • (35 - 20) = 609,99 кДж

Тепло на нагрев электролита определяется по формуле:

	Q3' = с • Vр • г • ?t	(2.47)

где V_р - рабочий объем электролита, м³; г - плотность электролита, кг/м³.

	Q3' = 3,826 • 1,15 • 1120 • (35 - 20) = 73918,32 кДж

Расход тепла на нагрев ванны цинкования:

Qн = • 1,1 = = 80311,528 кДж/ч

Часовой расход пара на нагрев ванны цинкования:

	G = G = = 37,10 кг	(2.48)



Расчет греющей площади змеевика производится в соответствии с [32].

Для определения греющей площади поверхности нагревательного элемента сравнивают площади греющих поверхностей, необходимых для нагрева ванны до рабочей температуры и для поддержания рабочей температуры ванны, и выбирают наибольшую.

Площадь греющего элемента при нагреве:

	Sн =	(2.49)

где Q_н - тепло на нагрев ванны с учетом времени разогрева, кДж; K - коэффициент теплопередачи через стенку нагревателя от пара к раствору, Вт/м² • ч • °С, можно брать в пределах от 814 до 3489 Вт/м² • ч • °С [6]; ?t_{ср. н.} - средняя разность температур в период нагрева, °С.

Средняя разность температур в период нагрева определяется по формуле:

	?tср. н. =	(2.50)

где t_раб и t_нач -рабочая и начальная температура раствора, соответственно, °С; t_пар - температура насыщенного пара, 130 °С.

Длина змеевика рассчитывается по формуле:

	L =	(2.51)

где S - площадь поверхности теплообмена, м²; d_н - наружный диаметр трубы змеевика, м.

Расчет греющей площади змеевика для ванны цинкования.

Средняя разность температур в период нагрева:

	?tср. н. = = 102,43 °С

Площадь греющего элемента при нагреве, причем Q_н берется из с учетом времени разогрева 2 часа:

	Sн = = 0,0436 м2

Длина змеевика:

	L = = 0,365 м

Рассчитаем тепловой баланс для ванны обезжиривания при рабочей температуре 35 °С. Тепловые потери открытым зеркалом электролита ванны определяются по формуле (2.38):

	q1 = 11,72 • 103 кДж/(м2·ч) Q1 = 1,28 • 11,72 • 103 = 15001,6 кДж/ч

Тепловые потери через стенки ванны определяются по формуле (2.39):

	q2 = 175,8 кДж/(м2·ч) Q2 = 6,08 • 175,8 = 1068,86 кДж/ч

Расход тепла для нагрева деталей, загружаемых в ванну, определяется по формуле (2.40):

	q3 = 16,5 кДж/кг (материал деталей - сталь, tн = 20 °С, tк = 35 °С) Q3 = 16,5 • 290,3 = 4789,95 кДж/ч

Количество тепла, выделяющегося в течении 1 часа при прохождении электрического тока через электролит определяется по формуле (2.42):

	Q6 = 3,6 • 200 • 15,78 = 11361,6 кДж

Тепловой баланс для ванны обезжиривания рассчитывается по формуле (2.37):

	Qр = (? 15001,6 ? 1068,86 ? 4789,95 + 11361,6) • 1,1 = ? 10448,69 кДж/ч

За счет выделения джоулева тепла разогрев электролита не происходит, значит ванну охлаждать не надо.

Результаты расчетов расхода пара представлены в таблице 2.11.

Суммарные затраты пара по каждому виду покрытия представлены в таблице 2.12.

Расход пара линии химического фосфатирования

Рассчитаем тепловой баланс для ванны фосфатирования при рабочей температуре 60 °С. Тепловые потери открытым зеркалом электролита ванны определяются по формуле:

	Q1 = F1 • q1

где F₁ - площадь поверхности открытого зеркала электролита, м²; q₁ - удельные потери с 1 м² поверхности открытого зеркала электролита, кДж • (м² • ч). Определяется в зависимости от рабочей температуры и скорости движения воздуха над раствором ванны - W. Скорость движения воздуха над ваннами без вентиляции принимается 0,3 м/с, над ваннами с вентиляцией 0,5 м/с.

	F1 = 0,8 • 1,6 = 1,28 м2 q1 = 15,03 • 103 кДж/(м2·ч) Q1 = 1,28 • 15,03 • 103 = 19238 кДж/ч

Тепловые потери через стенки ванны определяются по формуле:

	Q2 = F2 • q2

где F₂ - площадь поверхности стенок и дна ванны, м²; q₂ - удельные тепловые потери через 1 м² поверхности стенок и дна ванны, кДж/(м²·ч).

	F2 = 0,8 • 1,6 • 2 + 0,8 • 1,25 • 2 + 0,8 • 1,6 = 7,28 м2 Q2 = 389,4 кДж/(м2·ч) Q2 = 7,28 • 389,4 = 2834,832 кДж/ч

Расход тепла для нагрева деталей, загружаемых в ванну, определяется по формуле:

	Q3 = М1 • q3

где М₁ - масса деталей, загружаемых в ванну, кг/ч; q₃ - удельный расход тепла на нагрев деталей, кДж/кг.

Масса деталей, загружаемых в ванны, рассчитывается по формуле:

	М1 =

где m - масса одной детали, кг; N - количество загружаемых деталей, шт.

	М1 = = 472 кг q3 = 20 кДж/кг (материал деталей - сталь, tн = 20 °С, tк = 60 °С) Q3 = 20 • 472 = 9440 кДж/ч

Расход тепла на нагрев ванны на нагрев воздуха для перемешивания определяется по формуле:

	Q5 = М2 • q5	(2.52)

где М₂ - масса воздуха для перемешивания электролита, кг; q₅ - удельный расход тепла на нагрев 1 кг воздуха, кДж/кг.

Масса воздуха рассчитывается по формуле:

	М2 = 1,29 • 12 • Vр	(2.53)

где 1,29 - удельная плотность воздуха при стандартных условиях, кг/м³; 12 - норма расхода сжатого воздуха, приведенная к стандартным условиям, м³; V_р - объем ванны, м³.

	М2 = 1,29 • 12 • 1,4 = 21,672 кг q5 = 420 кДж/м3 Q5 = 21,672 • 420 = 9102,24 кДж/ч

Тепловой баланс:

	Qр = (? 19238 ? 2834,832 ? 9440 ? 9102,24) • 1,1 = ? 44676,58 кДж/ч

Часовой расход пара на нагрев ванны фосфатирования:

	G = = = 20,64 кг

Расход тепла на нагрев ванны.

Расчет производится в соответствии с [32] по формуле:

	Qн = • 1,1

где Q₁' - тепло на нагрев материала корпуса ванны, кДж; Q₂' - тепло на нагрев материала футеровки, кДж; Q₃' - тепло на нагрев электролита (раствора), кДж; Q₁ и Q₂ - рассчитываются в соответствии с формулой (53, 57).

Тепло на нагрев материала корпуса ванны определяется по формуле:

	Q1' = с • F2 • д • г • ?t

где с - удельная теплоемкость материала ванны, кДж/кг • єС; F - площадь стенок и днища ванны, м²; д - толщина стенок и днища ванны, м; г - плотность материала ванны, кг/м³; ?t - разность рабочей и начальной температур, єС.

Тепло на нагрев электролита определяется по формуле:

	Q3' = с • Vр • г • ?t

где V_р - рабочий объем электролита, м³; г - плотность электролита, кг/м³.

	Q1' = 0,489 • 7,28 • 5 • 10-3 • 7860 • (60 - 20) = 5596,19 кДж Q3' = 4,10 • 1,4 • 1080 • (60 - 20) = 247968 кДж Qн = • 1,1 = 291060,67 кДж/ч

Часовой расход пара на нагрев ванны фосфатирования:

	G = = = 134,46 кг



Расчет греющей площади змеевика производится в соответствии с [32].

Для определения греющей площади поверхности нагревательного элемента сравнивают площади греющих поверхностей, необходимых для нагрева ванны до рабочей температуры и для поддержания рабочей температуры ванны, и выбирают наибольшую.

Площадь греющего элемента при нагреве:

	Sн =

где Q_н - тепло на нагрев ванны с учетом времени разогрева, кДж; K - коэффициент теплопередачи через стенку нагревателя от пара к раствору, Вт/м² • ч • °С, можно брать в пределах от 814 до 3489 Вт/м² • ч • °С [32]; ?t_{ср. н.} - средняя разность температур в период нагрева, °С.

Средняя разность температур в период нагрева определяется по формуле:

	?tср. н. =

где t_раб и t_нач -рабочая и начальная температура раствора, соответственно, °С; t_пар - температура насыщенного пара, 130 °С.

Длина змеевика рассчитывается по формуле:

	L =

где S - площадь поверхности теплообмена, м²; d_н - наружный диаметр трубы змеевика, м.

Расчет греющей площади змеевика для ванны фосфатирования.

Средняя разность температур в период нагрева:

	?tср. н. = = 88,598 °С

Площадь греющего элемента при нагреве, причем Q_н берется из с учетом времени разогрева 2 часа:

	Sн = = 0,183 м2

Длина змеевика:

	L = = 1,53 м

Результаты расчетов расхода пара представлены в таблице 2.8.

Суммарные затраты пара по каждому виду покрытия представлены в таблице 2.9.

Таблица 2.8 - Расход пара гальванического участка

№ по плану	Характеристика потребителя	Количество потребителей	Расход пара на разогрев	Расход пара на работу
			Удельный расход, кг/м3•ч	Расход, кг	Число разогревов в год	Годовой расход, кг	Удельный расход, кг/м3·ч	Часовой расход, кг	Годовой фонд времени, ч	Годовой расход, кг
Цинкование
	Обезжиривание электрохимическое на катоде V = 1,15 м3; t = 2ч; T = 35 °С	1	60	88	250	22000	7,75	31	3700	112406
	Обезжиривание электрохимическое на аноде V = 1,15 м3; t = 2ч; T = 35 °С	1	60	88	250	22000	7,75	31	3700	112406
	Промывка теплая после обезжиривания V = 0,9 м3; t = 2ч; T = 60 °С	1	95	121,6	250	30400	15,5	16,22	3700	60014
	Цинкование* V = 1,15 м3; t = 2ч; T = 35 °С	3	60	88	250	10650	1,83	2,62	3700	9694
	Пассивация V = 0,9 м3; t = 2ч; T = 25 °С	1	50	74,6	250	8650	5,5	8,46	3700	30676
	Промывка теплая перед сушкой V = 0,9 м3; t = 2ч; T = 60 °С	1	95	121,6	250	30400	15,5	16,22	3700	60014
	Сушка V = 0,9 м3; t = 2ч; T = 60 °С	1	-	-	-	-	60	67,2	3700	248640
Фосфатирование
	Обезжиривание химическое V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 35 °С	1	120	118,8	250	29700	22	11,11	3700	31652,39
	Промывка теплая после обезжиривания V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 60 °С	1	95	133	250	35245	10,5	35,47	3700	131226,05
	Нитритная обработка V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 70 °С	1	60	168	250	42000	15,5	21,7	3700	80290
	Фосфатирование* V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 60 °С	2	95	133	250	35245	7,37	20,64	3700	76368
	Промывка теплая после фосфатирования V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 60 °С	1	95	133	250	35245	10,5	35,47	3700	131226,05
	Пропитка V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 55 °С	1	41,25	115,5	250	28875	8,55	11,97	3700	44289
	Сушка V = 1,4 м3; t = 2ч; T = 100 °С	1	-	-	-	-	80	112	3700	414400

* - цифры приведены на основании расчетов теплового баланса.

Таблица 2.9 - Суммарные затраты пара

Вид покрытия	Годовая программа, м2	Общий годовой расход пара, кг	Удельный расход пара, кг/м2
Электролитическое цинкование	75750
Антифрикционное фосфатирование	70700

2.3 Расход химикатов и материалов

Вследствие корректировки растворов при расчете расхода химикатов учитывают первоначальное приготовление растворов исходя из вместимости ванны с коэффициентом заполнения 0,7 - 0,9 и среднего состава, и годовой расход по нормам расход и годовой программе с учетом использования химикатов на бракованные покрытия.

При расчете расхода анодов учитывают первоначальную завеску, определяемую условиями процесса, и расходом анодов на годовую программу с учетом бракованного покрытия. Расход на годовую программу определяют расходными нормами для растворимых анодов в зависимости от толщины покрытия и для нерастворимых анодов независимо от толщины покрытия.

Расход химикатов и материалов линии электролитического цинкования

Годовой расход химикатов рассчитывается по формуле:

	Gгод =	(2.54)

где H - норматив расхода растворов и электролитов, л/м²; P'_год - годовая программа с учетом брака, м²/год; С_max - максимальная концентрация компонента, г/л; V_р - рабочий объем ванны, м³.

Расход электродов на первоначальную загрузку для автооператорных линий при одном катодном ряде определяется по формуле:

	G = ѓ • • д • K • г • n	(2.55)

где K - коэффициент, учитывающий, выступающую из раствора часть анода, г - плотность материала, кг/м3; n - число одинаковых ванн.

Результаты расчета расхода химикатов линии цинкования приведены в таблице 2.13.

Результаты расчета расхода электродов линии цинкования приведены в таблице 2.14.

Расход химикатов и материалов линии химического фосфатирования

Результаты расчета расхода химикатов линии фосфатирования приведены в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Расчёт расхода химикатов гальванического участка

Наименование покрытия	Годовая программа, м2	Наименование операции	Состав раствора	Рабо чий объем ванны, л	Расход химикатов на первоначальную загрузку, кг	Расход химикатов на годовую программу	Общая потребность без учета регенерации, кг	Удельный расход, кг/м2
			Компоненты	Кон центрация, г/л			Норма расхода	Годовой расход, кг
							л/м2	г/м2
Цинкование	75750	Обезжиривание электрохимическое на катоде	Средство техническое Экомет - 002	25	1,15	28,75	0,48	12	937,75	966,5	0,0128
			Тринатрий фосфат	20		23	0,48	9,6	750,2	773,2	0,0102
			Гидроксид натрия	40		46	0,48	19,2	1500,4	1546,4	0,0204
		Обезжиривание Электрохимическое на аноде	Средство техническое Экомет - 002	25	1,15	28,75	0,48	12	937,75	966,5	0,0128
			Тринатрий фосфат	20		23	0,48	9,6	750,2	773,2	0,0102
			Гидроксид натрия	40		46	0,48	19,2	1500,4	1546,4	0,0204
		Травление	Серная кислота	200	0,9	180	0,68	136	10482	10662	0,1408
		Цинкование	Средство техническое

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 
•  4 

дипломная работа "Автоматические автооператорные линии цинкования и фосфатирования на участке металлопокрытий завода дизельной аппаратуры" скачать

Подобные документы

• Автоматическая автооператорная линия фосфатирования стальных деталей с годовой производительностью 70000 кв.м.

  Характеристика обрабатываемых деталей, обоснование вида и толщины покрытия. Выбор и расчет оборудования, его унификация и агрегатирование. Энергетические затраты проектируемого участка покрытий. Расход пара и сжатого воздуха, сырья и материалов.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.06.2013
  

• Лакокрасочные материалы

  Виды и состав лакокрасочных материалов. Классификация красок по назначению и составу. Особенности силикатных красок. Измерение толщины покрытия, плотности, вязкости краски ПФ-115. Измерение твёрдости покрытия. Анализ размера частиц и агломератов.
  
  отчет по практике [810,4 K], добавлен 14.10.2012
  

• Никелирование и хромирование

  Свойства никелированных поверхностей. Никелирование в качестве декоративного покрытия деталей светильников. Толщина и цвет покрытия. Осаждение никеля при значительной катодной поляризации. Свойства хромовых покрытий. Составы электролитов для хромирования.
  
  контрольная работа [18,9 K], добавлен 25.03.2009
  

• Изучение закономерностей химического восстановления Ni(II) в аммиачно-пирофосфатных электролитах

  Описание процесса химического никелирования и состава гипофосфитных растворов никеля. Определение возможности получения покрытий Ni-P из пирофосфатных электролитов. Расчет толщины покрытия Ni-P и оценка его зависимости от концентрации соли в растворе.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.06.2014
  

• Основные понятия и образы квантовой механики

  Общая характеристика квантово-механической системы, ее дискретные состояния и уровни. Приборы и измерения, их символы и математическое содержание. Операторные уравнения. Комплексное представление волновых функций и условия самосопряженности операторов.
  
  курс лекций [72,9 K], добавлен 29.01.2009
  

• Аппаратура для современной жидкостной хроматографии

  Комплектные приборы с высокой степенью автоматизации для жидкостной хроматографии. Принципиальная схема жидкостного хроматографа. Современные насосы для жидкостной хроматографии. Устройства для формирования градиента. Инжекторы для ввода пробы, детекторы.
  
  контрольная работа [210,5 K], добавлен 12.01.2010
  

• Отбельный цех сульфитцеллюлозного завода

  Характеристика сырья и продукции. Выбор и обоснование технологической схемы отбелки целлюлозы. Технологическая схема получения хвойной беленой целлюлозы марки А. Технико-экономические показатели работы отбельного цеха (на тонну воздушно-сухой целлюлозы).
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.05.2013
  

• Разработка технологии для окраски деталей троллейбуса порошковыми полимерными материалами

  Изучение физико-механических, триботехнических, защитно-декоративных свойств покрытий. Материалы для окрашивания троллейбусов. Жидкие органорастворимые краски. Термореактивные полимеры. Полиэфирные покрытия. Окраска порошковыми полимерными материалами.
  
  дипломная работа [1,9 M], добавлен 06.01.2017
  

• Технологическая схема нефтеперерабатывающего завода по переработке 4 миллионов тонн в год троицко–анастасиевской нефти

  Современное состояние и тенденции развития нефтеперерабатывающей промышленности. Определение шифра нефти. Характеристика установок завода по переработке. Компаундирование нефтепродуктов. Материальный баланс блока ЭЛОУ. Требования на реактивное топливо.
  
  курсовая работа [811,5 K], добавлен 12.03.2015
  

• Обеспечение проведения анализа воды на содержание нитрат-иона фотометрическим методом

  Сущность фотометрического метода анализа. Особенности применения фотоэлектроколориметра КФК-2 для определения нитрат-иона в воде, технология анализа. Организация его проведения, расчет необходимых затрат. Экономическое обоснование работы лаборатории.
  
  контрольная работа [1,6 M], добавлен 12.12.2010
  

Другие документы, подобные "Автоматические автооператорные линии цинкования и фосфатирования на участке металлопокрытий завода дизельной аппаратуры"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам