Смекни!
smekni.com

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:

S = 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 ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ.

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;

С, 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: