Хромирование деталей на подвесках (стр. 9 из 12)

Расход сжатого воздуха на перемешивание 1л раствора или электролита составляет (л/мин): 1,0 – при среднем перемешивании. Расчет можно произвести исходя из следующей нормы: 0,01-0,02м³/мин на 1 дм длины катодной штанги. Воздух должен быть очищенным. На обдувку расход сжатого воздуха при давлении 0,2-0,3МПа составляет 15-20м³/ч.

Годовой расход сжатого воздуха определяют по приведенным нормам с учетом объема ванны или длины штанги и действительного фонда времени работы оборудования:

W=(nV(1,1 ÷1,5)KT+(1,0 ÷1,1)K_обФ_в /1000)·Т, (5.12)

W=(3·550·1,1·9,24·249+1,0·20·2624 /1000)·249=1052861м³

5.4 Вентиляция

Гальванические цеха относятся к категории вредных производств вследствие большого количества вредных веществ, которые выделяются во время химической и электрохимической обработки. Для создания нормальных условий труда цеха должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Кроме того, многие ванны должны быть оборудованы местными бортовыми отсосами, обеспечивающими отвод вредных примесей с зеркала электролита или раствора. Бортовые отсосы устанавливаются по длине ванны. Бортовые отсосы могут быть одно- и двусторонними. По конструкции их делят на простые (щелевое окно расположено перпендикулярно к зеркалу электролита) и опрокинутые (щель расположена параллельно зеркалу)./10/

Расчет объема воздуха, отсасываемого от зеркала ванн, производят по формуле:

L=L₀ K_∆t K_T K₁ K₂ K₃ K₄, (5.13)

где L₀-удельный объем воздуха, отсасываемого от ванн, м³/ч;

K_∆_t-коэффициент, учитывающий разность температур раствора и помещения (табл. №5.7); K_T-коэффициент, учитывающий токсичность и интенсивность выделения вредных веществ; K₁-коэффициент, учитывающий тип отсоса; K₂-коэффициент, учитывающий воздушное перемешивание раствора, барботаж; K₃-коэффициент, учитывающий укрытие зеркала электролита плавающими телами; K₄-коэффициент, учитывающий укрытие зеркала электролита путем введения ПАВ.

K₁=1,0 для двухбортового отсоса без поддува. При воздушном перемешивании K₂=1,2; при укрытии зеркала ванны плавающими телами K₃=0,75; при укрытии зеркала ванны пеной K₄=0,5; коэффициент токсичности для бортового опрокинутого отсоса K_Т=1,3.

L=274428∙1,47∙1,3∙1,0∙1,2∙0,75∙0,5=235994м³/ч

Коэффициент K_∆_t, учитывающий разность температур раствора и воздуха в помещении

Табл. № 5.7

Разность температур раствора и воздуха, °С	K_∆_t для отсосов		Разность температур раствора и воздуха, °С	K_∆_t для отсосов
Разность температур раствора и воздуха, °С	без поддува	с поддувом	Разность температур раствора и воздуха, °С	без поддува	с поддувом
0102030	1,01,161,311,47	1,01,031,061,09	40506070	1,631,791,942,10	1,121,151,181,21

Удельный объем отсасываемого воздуха L₀ определяется по следующим формулам:

для отсосов простых и опрокинутых без поддува

L₀=1400(0,53

)∙0,66W_вн, (5.14)

где В_вн, L_вн-внутренние ширина и длина ванны, м; Н₁-расстояние от зеркала электролита до борта ванны, обычно равное 0,2м;

L₀=1400∙

м³ч

Для перемещения воздушных масс повышенной влажности или содержащих химические соединения, агрессивные к углеродистым или алюминиевым сталям, применяют вентиляторы из коррозионно-стойкой стали или из титановых сплавов.

Данные для выбора вентилятора:

Табл. № 5.8

Операция	Тип боротового отсоса	Размеры ванн, мм			L₀, м³/ч	L, м³/ч
		L_вн	W_вн	Н₁
хромирование	Двухсторонний без поддува	800	700	0,2	276013	235994

Вентилятор Ц4-70

Табл. № 5.9

Марка вентилятора	Производительность, тыс. м³/ч	Полное давление, Па	КПД	Мощность, кВт	Габаритные размеры, мм
6,3	15	117,5	0,805	4	1620×1185×1810

5.5 Расход электроэнергии

Потребителями электроэнергии являются: 1) источники постоянного тока; 2) электродвигатели; 3) сушильные агрегаты; 4) вентиляторы; 5) электронагреватели для нагрева ванн; 6) лампы для освещения и т.п.

1.Расход электроэнергии на работу источников постоянного тока

W₁=Р_вК_обnФ_в/η, (5.15)

где Р_в-мощность выпрямителя, кВт; К_об-коэффициент использования оборудования; Ф_в-действительный фонд работы оборудования, ч; η-КПД источника постоянного тока; n-число источников постоянного тока.

W₁=7,56∙0,93∙1∙2624/76=242,7кВт

2.Расход электроэнергии на работу электродвигателей

W₂=nP_эK_обФ_в, (5.16)

где Р_э-мощность электродвигателя, кВт; n-число электродвигателей.

W₂=2∙10,0∙0,93∙2624=48807кВт

3.Расход электроэнергии на сушильные агрегаты

W₃=Р_сnК_сК_обФ_в, (5.17)

где Р_с-мощность сушильного агрегата, кВт; n-число сушильных агрегатов; К_с-коэффициент использования сушильного агрегата;

W₃=2,7∙1,0∙0,93∙0,93∙2624=6127,6кВт

4.Расход электроэнергии на работу вентилятора

W₄=Р_вnФв/η, (5.18)

где Р_в-мощность электродвигателя вентилятора, кВт; n-число электродвигателей; Фв-действительный фонд времени работы оборудования, ч; η-КПД выпрямителя.

W₄=4∙1∙2624/0,805=13038кВт

5.Расход электроэнергии на освещение

W₅=0,015S_учФ_вК_осв, (5.19)

где 0,015-удельная норма мощности освещения, кВт/м²;S_уч-площадь участка, м²; К_осв-коэффициент, учитывающий время, необходимое на освещение.

W₅=0,015∙1152∙2624∙0,84=3803кВт

6. Экологическая оценка производства

В результате процесса хромирования деталей выделяется достаточно большое количество веществ, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду.

Поэтому, необходимо создание малоотходной, экологически безопасной технологии. Первоочередными задачами являются резкое сокращение объема потребляемой воды, прекращения сброса сточных вод, содержащих токсичные соединения, в канализацию и регенерация цветных металлов.

Самыми простыми способами уменьшения выноса солей металлов из ванн покрытий и попадания их в промывные воды являются:

1) выдерживание подвесок или корзин с деталями при выгрузке над ванной 10 – 15с для стекания с них большей части электролита, захваченного деталями при извлечении из ванн;

2) введение в состав электролитов поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностное натяжение растворов, что снижает количество уносимого с деталями электролита;

3) промывку деталей после покрытия следует производить сначала в ваннах с непроточной водой – ваннах-улавливателях, а затем в ваннах с проточной водой каскадного типа.

7. Обезвреживание сточных вод

Очистные сооружения предусмотрены для очистки токсичных промышленных стоков от гальванического цеха: кислот, цианосодержащих и хромосодержащих.

Сточные воды из гальвано цеха поступают на очистные сооружения.

Смешение стоков разных видов не допускается. Стоки содержат циан, 6-ти валентный хром, кислоты, щелочи и соли тяжелых металлов (никеля, цинка, железа), содержание которых при сбросе в городскую канализацию лимитируется санитарными нормами.

Сточные воды после ванн электрохимического обезжиривания и после ванн травления гальванического цеха, загрязненные кислотами, щелочами и солями тяжелых металлов очищаются химическим способом на заводских очистных сооружениях.

Принятый метод обработки кислотно-щелочных стоков учитывает возможность наличия в кислотно-щелочных стоках примесей тяжелых металлов. Сущность процесса обезвреживания кислотно-щелочных стоков заключается во взаимной нейтрализации этих стоков с последующей до нейтрализацией их раствором щелочи и высаждении растворенных металлов в виде гидроокисей раствором гашеной извести.

Химическая сторона процесса усреднения стоков:

H₂SO₄+2NaOH ® Na₂SO₄+2H₂O

2H⁺+2OH^-® 2 H₂O

HCl+NaOH ® NaCl+ H₂O

H⁺+OH^-® H₂O

Zn²⁺+Ca(OH)2 ® Zn(OH)2 ¯+Ca²⁺

Cu²⁺+Ca(OH)2 ® Cu(OH)2 ¯+Ca²⁺

Расход химреактивов для нейтрализации кислотно-щелочных стоков зависит от величины рН поступающих стоков.

Количество поступающих кислотно-щелочных стоков составляет 1875 м³/сут или 119,3м³/час. Станция очистки рассчитана на очистку промстоков до пределов, позволяющих сбрасывать их на городские очистные сооружения, т.е. кислотно-щелочные стоки полностью нейтрализуются (рН=7¸8).

Обезвреживание хромосодержащих стоков.

1. Применяемые материалы.

Серная кислота ГОСТ 2184 -77

Тиосульфит натрия ГОСТ 244 -76

Известь 60% (пушонка) ГОСТ 9179 -77

Полиакриламин ТУ6 -01 -1049 -92

2. Метод обезвреживания

Обезвреживание хромсодержащих стоков производится в 2 стадии. Сущность метода состоит в восстановлении 6-ти валентного хрома в трехвалентный в кислой среде с помощью 10% раствора бисульфита натрия и перевод 3-х валентного хрома в гидроокись хрома под действием 3% раствора известкового молока по реакции: