Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель (стр. 6 из 9)
s = 0,8*0,8*0,01*8930 = 57,15 кг.
Для никелирования:
| Sа | = | 2 | Sк | = | 65,0 | * | 2 | = | 130 | дм2 |
Т.к в ванне 2 анода, то:
| S1а | = | Sа | / | 2 | = | 65,0 | дм2 |
Принимаем:
| Длина анода | 8,00 | дм | ||
| Толщина анода | 0,10 | дм | ||
| Ширина анода | 4,00 | дм | ||
Расход анодов на первоначальный пуск:
s = lbDd
Где:
l – длина анода, 0,8 м;
b – суммарная ширина анодов, 0,4*2=0,8 м;
D – толщина анода, 0,01 м;
d – плотность металла анода, 8900 кг/м3.
s = 0,8*0,8*0,01*8930 = 56,96 кг.
Расход анодов на выполнение годовой программы для меднения:
 |
Где:
d – плотность металла анода, 8930 кг/м3;
S – годовая поверхность обработки, 6180 м2;
d - толщина покрытия, 0,012 мм;
Dd - потери при отливке анодов, сверлении, шламообразовании, 5% 33 кг;
Gп = 695.36 кг.
Расход анодов на выполнение годовой программы для никелирования:
| |
Где:
d – плотность металла анода, 8900 кг/м3;
S – годовая поверхность обработки, 6180 м2;
d - толщина покрытия, 0,009 мм;
Dd - потери при отливке анодов, сверлении, шламообразовании, 5% 25 кг;
Gп = 519.77кг.
2.7.3. СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ.
| Наименование операции | Наименование материалов | Расход материала | Общая годовая потребность материалов, кг/год | |
| на программу, кг/год | на первую загрузку, кг | |||
| Обезжиривание | NaOH | - | 180,00 | 180,00 |
| Na3PO4 | - | 120,00 | 120,00 | |
| Na2SiO3 | - | 90,00 | 90,00 | |
| Синтанол ДС-10 | - | 60,00 | 60,00 | |
| Эл.химическое обезжиривание | NaOH | - | 120,00 | 120,00 |
| Na3PO4 | - | 180,00 | 180,00 | |
| Na2SiO3 | - | 180,00 | 180,00 | |
| Синтанол ДС-10 | - | 12,00 | 12,00 | |
| Активирование | Н2SO4 | - | 720,00 | 720,00 |
| Осаждение меди | CuSO4*H2O | 119,64 | 40,00 | 159,64 |
| К4Р2O7 | 523,45 | 175,00 | 698,45 | |
| NH4OH 25% | 2,99 | 1,00 | 3,99 | |
| C6H8O7*H2O | 29,91 | 10,00 | 39,91 | |
| Na2SeO3 | 0,0030 | 0,0010 | 0,0040 | |
| Осаждение никеля | NiSO4*7H2O | 448,67 | 150,00 | 598,67 |
| NaCl | 22,43 | 7,50 | 29,93 | |
| H3BO3 | 59,82 | 20,00 | 79,82 | |
| 1,4-бутиндиол | 2,24 | 0,75 | 2,99 | |
| Формальдегид | 0,0748 | 0,0250 | 0,0998 | |
| Хлорамин-Б | 3,7400 | 1,2500 | 4,99 | |
| ОС-20 | 7,4800 | 2,5000 | 9,98 | |
| Анод медный | Cu | 695,3600 | 57,1500 | 752,51 |
| Анод никелевый | Ni | 519,7700 | 56,9600 | 576,73 |
2.8.1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ВАННЫ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ.
Исходные данные:
| Рабочий объем ванны | 250,0 | дм3 | = | 0,25 | м3 |
| Длина ванны | - | 0,97 | м | ||
| Ширина ванны | - | 0,55 | м | ||
| Высота ванны | - | 0,80 | м | ||
| Толщина корпуса | - | 0,01 | м | ||
Футеровки нет, щелочная ванна, поэтому стальной корпус не растворяется.
| С1 | - | удельная теплоемкость раствора | - | 4570 | Дж/кг*К | ||||||||||||||||||||||
| r | - | плотность ратвора | - | 1,08 | кг/дм3 | ||||||||||||||||||||||
| С2 | - | удельная теплоемкость стали | - | 481,5 | Дж/кг*К | ||||||||||||||||||||||
| rст | - | плотность стали | - | 7,8 | * | 103 | кг/м3 | ||||||||||||||||||||
| tн | - | 20 | С | tк | - | 70 | С | ||||||||||||||||||||
Расчет массы корпуса:
| Gст1 | = | H | * | L | * | b | * | rст | * | 2 | = | 121,06 | кг | |||||||
| Gст2 | = | H | * | В | * | b | * | rст | * | 2 | = | 68,64 | кг | |||||||
| Gдно | = | L | * | В | * | b | * | rст | * | 2 | = | 83,23 | кг | |||||||
| Итого масса корпуса | G | - | 272,93 | кг | ||||||||||||||||
Расход тепла на разогрев ванны:
| Q2 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Qраз. | = | Q1 | - | 2 | ||||||||||||||||||||||||
| Q1 | - | расход тепла на разогрев ванны | ||||||||||||||||||||||||||
| Q2 | - | расход тепла на компенсацию тепловых потерь | ||||||||||||||||||||||||||
| Q1 | = | ( | V | * | С1 | * | r | + | G | * | С2 | ) | * | Dt | = | 68 265,79 | кДж | |||||||||||
Q2 = q1 + q2
q1 – потери тепла нагретой жидкости через стенки
q2 – потери тепла на испарения жидкости через зеркало электролита
q1 = Sв* q1уд
q2 = Sв* q2уд
| q1уд | - | 2448 | кДж/м2 | ||||||||||||||||||
| q2уд | - | 15300 | кДж/м2 | ||||||||||||||||||
| Определение поверхности стен ванны | |||||||||||||||||||||
| Sст1 | = | H | * | L | * | 2 | = | 1,55 | м2 | ||||||||||||
| Sст2 | = | H | * | B | * | 2 | = | 0,88 | м2 | ||||||||||||
| Sдна | = | B | * | L | = | 0,53 | м2 | ||||||||||||||
| Sв | = | 2,96 | м2 | ||||||||||||||||||
Поверхность зеркала электролита:
| Sзерк | = | 0,53 | м2 |
Поэтому потери тепла:
| q1 | = | 7246 | кДж | |||||
| q2 | = | 8109 | кДж | |||||
| Q2 | = | q1 | + | q2 | = | 15355 | кДж | |
| 15355 | |||||||||||||||||||||
| Qраз. | = | 68 265,79 | + | 2 | = | 75943,33 | кДж | ||||||||||||||
Расход тепла на поддержание рабочей температуры.
| Qраб. | = | Q2 | + | Q3 | - | Q4 |
| Q3 | - | потери тепла на разогрев загружаемых деталей | ||||||
| Q4 | - | джоулево тепло, выделяемое эл. током | ||||||
Джоулево тепло вводится в систему и частично компенсирует тепловые затраты, поэтому вводится со знаком минус.
Примем время разогрева t 1 час.
| Q3 | = | ( | Gустр | * | С2 | + | Gдет | * | С2 | ) | * | Dt |
Где:
Gустр – масса устройств и приспособлений, кг;
Gдет – масса деталей, кг;
С1т, С2 – теплоемкость стали, 481,5 Дж/кгК
Примем массу приспособлений и токопроводов равной массе деталей, т.о. общая масса приспособлений и деталей равна 20 кг.
| Q3 | = | ( | 481,5 | * | 10 | + | 481,5 | * | 10 | ) | * | 50 | = | 481,5 | кДж |
| Q4 | = | 0,86 | I | U | t | = | 0,86 | * | 455 | * | 8,00 | * | 1 | = | 3130 | Вт/ч | = | 11269,44 | кДж |
| Qраб. | = | 4 567,14 | кДж |
Qраб. – то количество тепла, которое нужно ввести, для поддержания рабочей температуры 70°С.
Расход тепла за год:
| Qгод. | = | Qраз. | * | n | + | Qраб. | * | Тд |
Где:
n – количество дней разогрева, т.к. работа идет в 3 смены, то ванна разогревается 1 раз в неделю, поэтому принимаем n = 51 день.
Тд – фонд рабочего времени, 5960 ч.
| Qгод. | = | 75943,33 | * | 51 | + | 4567,14. | * | 5960 | = | 31 062 886,90 | кДж |
Расчет змеевика теплообменника:
| Qраз. | |||||||||
| Sзмеев | = | К | * | tср | * | t | |||
Где: