Тепловой расчет ванны горячей промывки
Количество теплоты, необходимой на разогрев.
Количество теплоты, необходимой для разогрева раствора до рабочей температуры:
Qраз р-ра = 4,19 ∙426∙(60 - 18) = 74967,48 кДж.
Количество теплоты, необходимой для разогрева корпуса ванны, определяется по формуле:
mкорп.= 3,16·0,012∙910 = 34,51 кг.
Qраз КОРП = 1,93∙34,51∙(60-18) = 2797,38 кДж.
Найдем потери тепла за счет конвекции и излучения по формуле:
Вт
(1209,6 кДж)
Найдем потери тепла за счет испарения воды:
QН2Оисп = 4,14 · 2380 = 9853,2 кДж
Количество теплоты, необходимой для покрытия потерь через стенки ванны, определяется по формуле:
Qраз СТЕН = 3,16∙1855∙0,5= 4081 кДж.
Определим мощность трубчатых электронагревателей:
N = (74967,48 + 2797,38 + 1209,6 + 9853,2 + 4081)/ 1800 · 0,95 = 54,33 кВт.
Количество теплоты, затраченной в рабочий период.
Статьи расхода.
Найдем количество теплоты, расходуемое на детали и технологические спутники:
Qдет= 0,46∙39,71∙42·5 = 3835,99 кДж
Qподв= 1,93∙10,829∙42·5 = 4389,0 кДж
Количество теплоты, теряемой через стенки ванны, определяется по формуле:
QСТЕН=4,04∙795·5·1/60= 267,65 кДж.
Найдем потери тепла за счет конвекции и излучения по формуле:
Вт (1209,6 кДж)
Найдем потери тепла за счет испарения воды:
QН2Оисп = 0,96 · 2431,25 = 2334 кДж
Определим мощность нагревателей:
N = (3835,99 + 4389 + 267,65 + 1209,6 + 2334) / 3600 · 0,95 = 5,52 кВт
Выбираем 4 трубчатых химстойких ТЭНа номинальной мощностью 15 кВт. Напряжение питания – 220/380 В.
3.3 Расчет и подбор вспомогательного оборудования
3.3.1 Подбор вентиляторов
Для уменьшения количества вредных испарений в воздухе рабочей зоны на бортах гальванических ванн, ванны травления, ванн хромитирования и ванн обезжиривания устанавливаются бортовые отсосы с горизонтальной щелью всасывания.
Объем воздуха L, м3/ч, отсасываемого от зеркала ванн, рассчитывается по формуле:
L = L0 · KΔt · Kт · K1 · K2 · K3 · K4, (3.44)
где L0 – удельный объем воздуха, отсасывания от ванн, м3/ч;
KΔt – коэффициент, учитывающий разность температур раствора и помещения;
Kт – 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.
|
KΔt |
Kт |
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
ванна ЭХО |
1,27 |
1,6 |
1,0 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
ванна активирования |
1,09 |
1,25 |
1,0 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
ванна никелирования |
1,09 |
1,6 |
1,0 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
ванна горячей промывки |
1,67 |
0,5 |
1,0 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
Удельный объем отсасываемого воздуха L0, м3/ч, рассчитывается по формуле:
L0
= 1400 · (0,53 ·
+ H1)1/3
· 0,66 · Bвн,
(3.45)
где Ввн - внутренняя ширина ванны, м;
Lвн – внутренняя длина ванны, м;
Н1 – расстояние от зеркала электролита до борта ванны, м.
Для ванн электрохимического обезжиривания и цинкования:
L0ЭХ
= 1400 · (0,53 ·
+ 0,3)1/3
· 0,66 · 0,776 = 582 м3/ч;
Для ванн активации и горячей промывки:
L0А
= 1400 · (0,53 ·
+ 0,3)1/3
· 0,66 · 0,686 = 509,3 м3/ч;
Рассчитаем объем воздуха.
Для ванны электрохимического обезжиривания:
L = 582· 1,27 · 1,6 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 532,18 м3/ч
Для ванны никелирования:
L = 582· 1,09 · 1,6 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 456,75 м3/ч
Для ванны активации:
L = 509,3 · 1,09 · 1,25 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 312,26 м3/ч
Для ванны горячей промывки:
L = 509,3 · 1,67 · 0,5 · 1,8 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 344,47 м3/ч
Общий объем воздуха, который необходимо отсасывать от гальванической линии:
∑L = 532,18 + 456,75·3 + 312,26 + 344,47·2 = 3028,54 м3/ ч
Выбираем вентилятор среднего давления Ц4-70 марки 3,15. Его производительность 2300 - 4000 м3/ч. Полное давление 314 Па, КПД = 0,855, мощность 0,55 кВт, габаритные размеры 605×637×605 мм.