Дільниця функціонального покриття індієм (стр. 7 из 10)
довжину L, ширину B, висоту H ванни;
робочу температуру ванни Т, оС;
теплоємність електроліту CR, Дж/кг.град;
об’єм електроліту V, дм3, його густину GR, кг/дм3;
теплоємність матеріалу корпусу ванни СК (Дж/кг.град) та його густину GV (кг/дм3 );
товщину стінок ванни D, мм;
масу деталей одного завантаження ванни з підвіскою М1 та їх теплоємність CD;
діаметр труби змійовика D1, мм;
силу струму I і нагрівну напругу на ванні E з розрахунків напруги на ванні.
Якщо гальванічна ванна працює з підвищеною нагрівною напругою та великою силою струму, може виникнути потреба в її охолодженні в процесі роботи. Для цього треба знати, з якою температурою буде подаватися охолоджуюча вода в змійовик і виходити з нього. Рекомендується температура охолоджувальної води на виході на 10 – 15 оС нижче температури ванни.
Данні, що вводяться в комп’ютер оператором DATA, необхідно підготувати у вигляді таблиці 3.5.
Всі інші необхідні параметри вводяться в програму по запиту комп’ютера оператором INPUT в процесі виконання розрахунків.
Таблиця 4.5 - Вихідні данні.
| Найменування ванн | Теплоємність розчину, Дж/кг.К | Густина розчину кг/см3 | Температура ванни,оС | Ширинаванн,дм |
| Електрохімічне знежирення | 3885 | 1,08 | 60 | 7,1 |
| Промивка гаряча | 4190 | 1,0 | 60 | 5 |
| Промивка тепла | 4190 | 1,0 | 60 | 5 |
Кількість тепла на розігрів ванни
,де Q1 - тепло на розігрів корпусу ванни й розчину, кДж
;Q2 - тепло на компенсацію витрат до навколишнього середовища через стінки та поверхню розчину ванни, кДж;
,де KS – коефіцієнт теплопередачі з урахуванням наявності теплоізоляції та футеровки.
Кількість тепла для підтримання робочої температури, кДж
Q3 = CD . M1 . 60 . (T – 20)/R,
, кДж,де Q3 - тепло для розігріву підвіски з деталями;
Q4 – джоулево тепло;
R – прийнятий темп роботи лінії, год.
Кількість пари для розігріву ванни, кг
,де 2122 дж/кг - кількість тепла, що віддається парою при переході до конденсату з температурою 130 оС.
Витрати пари на роботу ванни,кг:
.Поверхню змійовика визначають за теплом для розігріву ванни,м2
,де К - коефіцієнт теплопередачі від змійовика до розчину, орієнтовно його значення можна прийняти 950 Дж/м2. град.сек;
TS – середня температура
Довжина труби змійовика залежить від діаметра D1:
.Для виготовлення нагрівників гальванічних ванн використовують стальні труби з умовним проходом 32, 38мм.
При цьому дуже важливим є те, що початкова швидкість пари UP не повинна перевищувати 30 м/с.
,де 1,618 – густина пари, кг/м4.
Якщо швидкість пари буде більшою 30 м/с, необхідно збільшити діаметр змійовика.
Якщо кількість джоулевого тепла перевищує втрати його через стінки ванни і поверхню електроліту, ванну необхідно охолоджувати. Для цього використовують, як правило водопровідну або артезіанську воду. Температура водопровідної води залежить від пори року і коливається в межах 10 – 25 оС. При розрахунках приймаємо її температуру 20 оС.
Температура артезіанської води 10 – 12 оС і для розрахунків приймаємо верхню межу.
Обчислення витрат води за 1 год. на охолодження виконуємо за формулою
P2 = 1,1 QA/ (4,19 (T5 – T2)),
де Т5 і T2 – температура води після охолодження на виході і для охолодження на вході змійовика.
Погодинні витрати пари для нагріву ванн або води для охолодження перераховуються на річну
Всі розрахунки виконані на ЕОМ і додаються нижче.
5. ОХОРОНА ПРАЦІ
5.1 Загальна характеристика умов виконання технологічного процесу
Охорона праці – це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних, лікувально-профілактичних заходів та засобів, направлених на збереження життя, здоров’я, працездатності людини в процесі трудової діяльності [10].
Технологічні процеси хімічних виробництв і дослідження в хімічних лабораторіях найчастіше є вибухово- і пожеже небезпечними,відбуваються при високих температурах і тиску;речовини,які застосовують,і супровідні продукти,що попадають в робочу зону, можуть бути шкідливими і високотоксичними. Тому необхідно зробити аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів під час реалізації технологічного процесу або під час проведення експериментальних досліджень, визначити і обґрунтувати заходи і улаштування захисту обслуговуючого персоналу, гарантуючи безпечні і нешкідливі умови та високу продуктивність праці.
Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих факторів, які є наявними в умовах технологічного процесу, наведені в таблиці 5.1.
Таблиця 5.1 – Перелік шкідливих та небезпечних факторів та їх джерела
| Небезпечний (шкідливий) виробничий факторГОСТ 12.0.003-74* [11] | Нормативно-технічний документ, що регламентує вимоги безпеки | Джерело виникнення | Дія фактора на організм людини | Нормативний показник та його значення |
| Висока електрична напруга, 380В. | ПУЕ – 87 [12], ГОСТ 12.1.030-81* [13] | Випрямляч, бортовий відсмоктувач | Термічна, біологічна, електролітична та механічна дія | Постійний/ перемінний струмом1.Пороговий ощутимий 5-7 мА/ 0.6-1.6 мА2.Пороговий невідпускаючий 50-80 мА/ 10-15 мА3. Фібріляційний 300 мА/ >50-100 мА4. Верхня межа фібріляційного струму 5А |
| Запиленість | ГОСТ 12.1.005-88 [14], ГОСТ 12.1.007-88 [15] | Приготування електролітів | табл. 4.2 | ГДК в повітрі робочої зони, мг/м3 (табл. 4.2) |
| Шум | ГОСТ 12.1.003-83* [16], ДСН 3.3.6.037-99 [17] | Бортовий відсмоктувач, вентиляційна установка, випрямляч | Психологічна та фізіологічна дія, пошкодження органів слуху. Шумова хвороба | Рівень шуму LA, дБА LA=80 дБА. Рівень звукового тиску Lр, дБ |
| Вибухова та пожежна небезпека (Н2 та ін.) | ГОСТ 12.1.004-91* [18], ГОСТ 12.1.044-89* [19] | Гальванічна лінія | Опіки верхніх та нижніх дихальних шляхів та інших частин тіла, вибух | Див. табл. 4.3 |
| Вібрація | ГОСТ 12.1.012-90 [20], ДСН 3.3.6.039-99 [21] | Вентилятор, бортовий відсмоктувач, випрямляч | Постійна дія загальної та локальної вібрації викликає вібраційну хворобу, діє на центральну нервову систему | Віброшвидкість V,м/с віброприскорення а, м/с2 або їх логарифмічні рівні LV, La, дБ LV=92 дБ |
| Шкідливі речовини (HCl, NaOH,Na3PO4 та ін.) | ГОСТ 12.1.005-88 [14], ГОСТ 12.1.007-88 [15] | Гальванічна лінія, розчини електролітів | Див. табл. 4.2 | ГДК в повітрі робочої зони, мг/м3 (табл. 4.2) |
| Несприятливий мікроклімат (підвищена температура поверхні обладнання та матеріалів.) | ГОСТ 12.1.005-88 [14], ДСН 3.3.6.042-99 [22] | Гальванічна лінія | Порушення терморегуляції організму людини | Оптимальна припустима температура t, оС, відносна вологість φ, %, швидкість руху повітря V, м/с |
Токсикологічні характеристика речовин та матеріалів, які є в проектованому виробництві, наведена в таблиці 5.2.
Таблиця 5.2 – Характеристика речовин та матеріалів виробництва.
| Назва речовини | Клас небезпеки ГОСТ 12.1.007-88 [14] | ГДК в повітрі робочої зони, мг/м3 ГОСТ 12.1.005-88 [14] | Характер дії речовини на організм людини | Перша допомога та міри безпеки |
| Їдкий натр | 2 | 0,5 | Різні хронічні поразки, небезпека попадання в очі. Пропікає при контакті зі шкірою, після опіків утворюються рубці | Рясний струмінь води впродовж 10 хв. Примочки 5% розчином HCl. Очі закрапувати 2% розчином новокаїну. Захисні окуляри, рукавички. |
| Три-натрій-фосфат | 2 | 1 | Викликає запалення шкіри, кров оточення, кришення зубів. | При потраплянні на шкіру промити холодною водою або слабким розчином CuSO4. Респіратори, спецодяг. |
| Соляна кислота | 2 | 1 | Роздратовує, припікає слизову оболонку верхніх дихальних шляхів. | При роздратуванні дихальних шляхів – свіже повітря. Захисні окуляри, маска. |
| Рідке скло | 3 | 2 | Силікати практично не впливають обетоксично. Роздратовує слизову оболонку, спричиняє опіки очей,на шкірі стовщення та з`явлення. | Протигаз марки БКФ, респіратори типу «Айстра», «Пелюсток» та інш., захисні окуляри, після роботи-теплий душ. |
| Пірофосфат калію | 2 | 1 | Роздратовує та припікає шкіру | При потраплянні на шкіру промити холодною водою. Використовувати рукавички, спецодяг. |
| Хлорид амонію | 4 | 20 | Роздратовує слизову оболонку дихальних шляхів та очей. Загальнотоксична дія. Сльозотеча,задуха. | Використовувати захисні окуляри,протигаз КД, КД8, В. |
| Винна кислота | 2 | 1 | Роздратовує слизову оболонку дихальних шляхів. | Захисні окуляри, маска. |
| Хлорид індію | 3 | 0.1 | Впливу на шкіру нема. Викликає розлади ШКТ та нервової системи, болі в суглобах та кістках, руйнує зуби, серцеві болі, загальна слабкість при потраплянні у легені. | При наявності пилу – респіратори,маски. |
Характеристика пожежно вибухової та пожежної небезпеки речовини та матеріалів, а також категорія й група вибухонебезпечних сумішей наведена в таблиці 5.3.