Автоматическая линия цинкования в барабанах

Страница 11

4.5.2 Расчёт расхода химикатов и анодов

Расчёт расхода химикатов на первоначальное приготовление рабочего раствора рассчитывается по формуле:

mi= Ci × Vi × nB × nCM, (4.42)

где mi – масса каждого компонента раствора, кг;

Ci – концентрация каждого компонента раствора, г/л;

Vi – объём ванны (для электрохимических ванн V=800 л, для химических ванн V=630 л);

nB – количество ванн;

nCM – сменность ванны в год (ванна цинкования 1 раз, ванна пассивации 6 раз, остальные 12 раз).

Пример расчёта для ванны обезжиривания:

= 30 × 0,63 × 1 × 12 = 226,8 кг; = 10 × 0,63 × 1 × 12 = 75,6 кг; = 20 × 0,63 × 1 × 12 = 151,2 кг; mдв-301= 4 × 0,63 × 1 × 12 = 30,3 кг.

Результаты расчётов приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Расход химикатов на приготовление растворов.

Наименование ванны

Состав раствора

Концентрация, г/л

Масса, кг

Химическое обезжиривание

NaOH

Na3PO4

Na2SiO3

ДВ-301

30

10

20

4

226,8

75,6

151,2

30,3

Электрохимическое обезжиривание

NaOH

Na3PO4

Na2SiO3

ДВ-301

30

10

20

1,45

288

96

192

14

Активация

HCl

75

567

Цинкование

ZnO

NaOH

НБЦ-О

НБЦ-К

13,5

105

5

5

10,9

84

4

4

Пассивация

Соль Ликонда-25

Спирт поливиниловый

72,5

4

274

15

Расчёт химикатов на корректировку проводится по формуле:

miкор = [(qунос + qв + qф ) ×Ci + qразл ] ×Sгод, (4.43)

где qунос – потери раствора с деталями и барабаном (qунос=0,4 дм3/м2);

qв – потери раствора в вентиляцию (qв=0,015 дм3/м2);

qф – потери раствора при фильтрации (только в ванне цинкования qф=0,065 дм3/м2);

Ci – концентрация компонента, г/л;

qразл – потери химикатов при разложении их электрическим током (только у электрохимических ванн qразл=0,25 дм3/м2 [6]);

Sгод – годовая производственная программа, м2/год.

Пример расчёта для обезжиривания:

= [(0,4 + 0,015 + 0) ×30 + 0] ×52,500 = 653,6 кг; = [(0,4 + 0,015 + 0) ×10 + 0] ×52,500 = 217,9 кг; = [(0,4 + 0,015 + 0) ×20 + 0] ×52,500 = 435,8 кг; = [(0,4 + 0,015 + 0) ×4 + 0] ×52,500 = 87,2 кг.

Результаты расчета приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 – Расход химикатов на корректировку растворов.

Наименование ванны

Состав раствора

Концентрация, г/л

Масса, кг

Химическое обезжиривание

NaOH

Na3PO4

Na2SiO3

ДВ-301

30

10

20

4

653,6

217,9

435,8

87,2

Электрохимическое обезжиривание

NaOH

Na3PO4

Na2SiO3

ДВ-301

30

10

20

1,45

666,8

231

448,9

44,7

Активация

HCl

75

1634

Цинкование

ZnO

NaOH

НБЦ-О

НБЦ-К

13,5

105

5

5

2659,2

139,2

139,2

Пассивация

Соль Ликонда-25

Спирт поливиниловый

72,5

4

1579,6

87,2

Расчёт анодов на первоначальный пуск рассчитывается по формуле:

Sанобщ = I / iа, (4.44)

где I – сила тока, А;

iа – анодная плотность тока, А/м2.

Sанобщ = 321,5 / 150 = 2,15 м2.

Массу одного анода берём равную 15 кг, плотность цинка r=7200 кг/м3, отсюда находим объём одного анода:

V= 15 / 7200 = 0,0021 м3.

Vаобщ = Sанобщ × dZn1, (4.45)

где dZn1 – толщина одного анода, м.

Vаобщ = 2,15 × 0,012 = 0,0258 м3.

Общее число анодов определяем по формуле:

Па = Vаобщ / V, (4.46)

Па = 0,0258 / 0,0021 = 12,28 » 13.

На выполнение годовой программы:

mагод = Sгод × d × r × к1 × к2, (4.47)

где d - толщина покрытия, м;

Sгод – годовая производственная программа, м2/год;

r - плотность металла покрытия, кг/м3;

к1 – коэффициент учитывающий сложность геометрической формы детали (к1=1,3);

к2 – коэффициент учитывающий непроизводительные потери (к2=1,15).

mагод = 52500 × 7,5×10-6 × 7200 × 1,3 × 1,15 = 4238,3 кг.

4.6 Расчёт вытяжной вентиляции

Количество воздуха, отсасываемого от одной ванны, рассчитывается по формуле:

V = V0 × ктемп × ктокс × к1 × к2 × к3 × к4, (4.48)

где V0 – объём, зависящий от габаритов ванны, м3/ч;

ктемп – температурный коэффициент;

ктокс – коэффициент токсичности [13];

к1 – коэффициент, учитывающий вид бортового отсоса;

к2 – коэффициент, учитывающий наличие воздушного перемешивания;

к3 – коэффициент, учитывающий наличие полых шариков на поверхности раствора;

к4 – коэффициент, учитывающий наличие пены на поверхности раствора.

V0 = 1400 ×(0,53 × w × l / (w + l) + h)0,33 × w × l, (4.49)

где w – ширина ванны в случае отсосов с вертикальной щелью всасывания, м;

l – длинна ванны, м;

h – расстояние от зеркала электролита до середины щели всасывания бортового отсоса, м.

Для химических ванн:

V0 =1400×(0,53×0,63×1,25/(0,63+1,25)+0,2)0,33×0,63×1,25= 829,3 м3/ч.

Для электрохимических ванн:

V0 =1400×(0,53×0,8×1,25/(0,8+1,25)+0,2)0,33×0,8×1,25= 1082,4 м3/ч.

Температурный коэффициент рассчитывается по формуле:

ктемп = 1 + 0,0157 × (tр – tв), (4.50)

где tр – температура раствора, °С;

tв – температура воздуха, °С.

Пример расчёта для ванны обезжиривания: