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: