Курсовая: Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель

Насыпная масса mнас: 9,8 кг/л.

Насыпная площадь Sнас: 65 дм2.

Объем шестигранного барабана рассчитывается по формуле:

Где:

r – радиус описанной окружности, дм;

l – длина барабана, дм.

Длину барабана принимают равной 1,5 – 3 внутреннего диаметра барабана.

Получаем размеры барабана:

Длина l = 726 мм;

Диаметр d = 242 мм.

Принимаем стандартный барабан:

Длина l = 730 мм;

Диаметр d = 270 мм.

2.6 РАСЧЕТ ГАБАРИТОВ ВАННЫ.

Размеры ванны, в которую погружается барабан, рассчитываются, исходя из

габаритов барабана и конструкции крепления барабана на ванне.

Длина ванны для барабана:

Lвн = l + 2*l1

Где:

l – длина барабана, 0,73 м;

l1 – расстояние от торцевой стенки ванны до барабана, 0,12 м.

Lвн = 0,73 + 2*0,12 = 0,97 м

Ширина ванны для одного барабана:

Wвн = d + 2*w1 + 2*w2+ 2*D

Где:

d – диаметр барабана, 0,27 м;

w1 – расстояние между анодом и ближайшим краем барабана, 0,1 м;

w2 – расстояние между анодом и продольной стенкой ванны, 0,05 м;

D – толщина анода, 0,01 м.

Wвн = 0,27 + 2*0,1 + 2*0,05+ 2*0,01 = 0,58 м

Высота ванны:

Нвн = h1 + h2 + hб

Где:

h1 – глубина погружения барабана в электролит, 0,27 м;

h2 – расстояние от дна ванны до нижнего края барабана, 0,2 м;

hб – расстояние от зеркала электролита до края ванны, 0,3 м;

Нвн = 0,27 + 0,2 + 0,3 = 0,77

Принимаем существующие размеры:

L – 970 мм;

W – 550 мм;

H – 800 мм.

Рабочий объем ванны составляет 250 л.

2.7 ЭНЕРГЕТИКА ЦЕХА.

2.7.1 ПОВЕРХНОСТЬ ЗАГРУЗКИ И СИЛЫ ТОКА.

Суммарная поверхность загрузки одной ванны S:

S = (S1 + S2)y

Где :

S1 – рабочая поверхность покрываемых деталей, Sнас = 65 дм2;

S1 – нерабочая поверхность, 0,03 S1 = 1,95 дм2;

у – количество барабанов, 1 шт.

S = (65 + 1,95) * 1 = 67 дм2

Сила тока, проходящая через ванну: I = S iк

Для ванны меднения:

ICu = 67 * 1.5 = 101 А

Для ванны меднения:

INi = 67 * 3 = 201 А

2.7.2 БАЛАНС НАПРЯЖЕНИЯ ВАННЫ.

Напряжение, подаваемое на штанги ванны, равно алгебраической сумме отдельных

падений напряжения:

Где:

Ев – напряжение на ванне, В;

Еа – анодный потенциал, В;

Ек – катодный потенциал, В;

Еэл – омическое падение напряжения в электролите, В;

Екон – падение напряжения в контактах и металлических проводниках, В;

Для ванны меднения:

Для ванны никелирования:

2.7.3 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ТОКА.

Напряжение источника тока:

Где:

Ев – напряжение на ванне, В;

Еш – падение напряжения на штангах, В.

Еш – берут равным 0,1 Еи.т.. Поэтому Еи.т.= Ев /0,9.

Для ванны меднения:

Для ванны никелирования:

И для ванны никелирования и меднения выбираем источник тока:

2.7 РАСХОД ВОДЫ.

Цеха металлопокрытий расходуют много воды. В основном вода расходуется на

промывку деталей после различных технологических операций (до 80%). Кроме

того, вода затрачивается на составление и пополнение растворов ванн, нагрев

электролитов и отдельного оборудования. вода, идущая на нагрев, может

использоваться вторично.

Расход воды Qр, затрачиваемый на промывку деталей рассчитывается по формуле:

Где:

q – унос раствора поверхностью деталей, л/дм2;

N – количество ступеней (ванн) промывки;

К0 – критерий промывки, т.е. отношение концентрации основного

компонента в электролите к предельно допустимой концентрации этого компонента в

воде после промывки;

S – поверхность промываемых деталей, м2/год.

Величина q при обработке россыпью в барабанах принимается равной 0,3 л/м2

. Значения критерия К0 свои для каждой операции. Если перед промывкой

проводится улавливание электролита, то К0 уменьшают введением

коэффициента 0,4 при одной ванне улавливания.

Расход воды на промывку после обезжиривания:

К0 = 600;

Количество ступеней промывки – 2 (1-я горячая, 2-я холодная)

Количество горячей воды составляет 0,5 от общего количества воды и равно :

Расход воды на промывку после активирования:

К0 = 700;

Количество ступеней промывки – 2 (2-е ступени холодные)

Промывка после меднения:

К0 = 6000;

Количество ступеней промывки – 2 (1-я холодная, 2-я горячая);

После осаждения меди проводится улавливание электролита.

Количество горячей воды принимается равной 1/3 от общего количества.

Промывка после никелирования:

К0 = 2500;

Количество ступеней промывки – 2 (1-я холодная, 2-я горячая);

После осаждения никеля проводится улавливание электролита.

Количество горячей воды принимается равной 1/3 от общего количества.

Итого количество воды на промывку:

Для определения общего количества воды необходимо также учитывать воду,

идущую на приготовление растворов, корректировку электролитов, промывку ванн

при чистке и т.д. расход такой воды принимается равной 20% от количества

воды, идущей на промывку.

2.7 РАСЧЕТ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ.

Химикаты и аноды расходуются на первоначальный пуск ванны и на выполнение

годовой производственной программы.

2.7.1 РАСЧЕТ РАСХОДА ХИМИКАТОВ.

На первоначальный пуск ванны требуется следующее количество химикатов:

Где:

С – содержание каждого компонента в растворе г/л;

V – объем ванны, 250 л;

В – количество ванн, 1 шт;

Gп – расход каждого компонента, кг.

Gп = 0,5*С

Расход химикатов в процессе эксплуатации ванн определяется суммарными

потерями Dg в результате уноса раствора поверхностью деталей и барабаном,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7