РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ УЧАСТКА. Стр 1 из 2Следующая ⇒   Расчет производится по формуле: Где: Ргод – годовая программа цеха, кг/год; Тд – действительный годовой фонд времени час/год; Р – производительность участка кг/час. Введем загрузочный коэффициент Кз, который учитывает затраты времени на организацию и проведение первоначальной загрузки и выгрузки деталей, незапланированные простои. Принимаем Кз = 0, 8. Реальная часовая программа с учетом коэффициента загрузки: Т.к. в данном проекте 1 загрузка происходит в 45 мин., то рассчитаем реальную программу загрузки:   РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ БАРАБАНА.   Рассчитаем количество деталей в 1 загрузку: = Где: Рзагр – реальная программа загрузки; m 1дет – масса 1 детали. m 1дет = V1дет * ρ = 0.002 *7.85=0.017 кг. = 17 гр. Т.к. в час производится 1, 33 загрузки, то загрузка в час: Размеры барабана определяются исходя из насыпного объема Vнас загружаемых деталей. Насыпной объем принимается равным 25 – 35% от геометрического объема барабана V. Насыпной объем больше, чем объем загружаемых деталей в Vдет 3 – 10 раз. ; 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.     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.   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   БАЛАНС НАПРЯЖЕНИЯ ВАННЫ.   Напряжение, подаваемое на штанги ванны, равно алгебраической сумме отдельных падений напряжения: Ев=Еа-Ек+Еэл+Екон 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:       iср*L   1, 22 * 20                 Еэл   = c * 100 = 0, 15 * 100 = 1, 63 В                                             Екон = 0, 1 * (Еа-Ек+Еэл) = 0, 1 * ( 0, 08 - -0, 29 + 1, 63 ) = 0, 2 В                                                                                   Ев = 0, 08 - -0, 29 + 1, 63 + 0, 2 = 2, 2

В

 

 

Для ванны никелирования:

iср*L

2, 12

*

20

Еэл

=

c

*

100

=

0, 04

*

100

=

1, 1

В

 

Екон		=		0, 1		*		(Еа-Ек+Еэл)			=		0, 1			*		(	0, 1			-	-0, 65	+	1, 1	)	=	0, 2	В
Ев	=		0, 1		-		-0, 65		+	1, 1		+		0, 2	=		2, 1			В

 

2.7.3 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ТОКА.

Напряжение источника тока:

Где:

Е_в – напряжение на ванне, В;

Е_ш – падение напряжения на штангах, В.

Е_ш – берут равным 0, 1 Е_и.т.. Поэтому Е_и.т.= Е_в /0, 9.

Для ванны меднения:

			Ев		2, 2
Еит		=	0, 9	=	0, 9	=	2, 44			В

 Для ванны никелирования:

			Ев		2, 1
Еит		=	0, 9	=	0, 9	=	2, 28			В

 И для ванны никелирования и меднения выбираем источник тока:

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 Q_р, 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)

						2
Qобезж				=	0, 3			600				*	6180				=	45 413, 54						л/год

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

Qобезж.гор.

=

Qобезж.хол.

=

22 706, 77

л/год

Расход воды на промывку после активирования:

 К₀ = 700;

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

								2
		Qакт				=	0, 3				700				*	6180				=	49 052, 23						л/год
		Qакт.хол.					=	49 052, 23						л/год

Промывка после меднения:

К₀ = 6000;

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

После осаждения меди проводится улавливание электролита.

							2
	Qмедь				=	0, 3			6000				*	0, 40			*	6180				=	90 827, 08							л/год

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

1/3

Qмедь.общ.

=

Qмедь.гор.

=

30 275, 69

л/год

Промывка после никелирования:

К₀ = 2500;

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

После осаждения никеля проводится улавливание электролита.

						2
Qник				=	0, 3			2500				*	0, 4			*	6180				=	58 628, 63						л/год

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

1/3

Qник.общ

=

Qник.гор.

=

19 542, 88

л/год

Итого количество воды на промывку:

Qпром

=

Qобезж

+

Qакт

+

Qмедь

+

Qник

=

243 921, 48

л/год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из них горячее

Q_{пром.гор}

=

Q_{обезж.гор.}

+

Q_{медь.гор.}

+

Q_{ник.гор.}

=

72 525, 34

л/год

                                                                                 

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.

Qэл	=	20%	243 921, 48	=		48 784, 30			л/год
ИТОГО					Qр		=	292 705, 78			л/год

 

РАСЧЕТ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ.

 

Химикаты и аноды расходуются на первоначальный пуск ванны и на выполнение годовой производственной программы.

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;

G_п – расход каждого компонента, кг.

G_п = 0, 5*С

Расход химикатов в процессе эксплуатации ванн определяется суммарными потерями Dg в результате уноса раствора поверхностью деталей и барабаном, корректировании, чистке ванн, фильтрации растворов, уноса в вентиляционные каналы.

Расход химикатов на выполнении годовой программы:

			D	g	C	(	S	+	Sn	)
Gпр		=	1000

Где:

S – годовая покрываемая поверхность изделия 6180 м²/год;

S_n – нерабочая площадь поверхности, 0, 10S 618 м²/год;

С – содержание каждого компонента в растворе г/л.

D

g

C

(

6180

+

618, 00

)

Gпр

=

1000

=

D

g

C

6, 8

Т.к. ванны обезжиривания и активации меняются один раз в месяц, то расход на годовую программу принимаем 12G_п.

Расход химикатов на химическое обезжиривание:

NaOH	-	30		г/л										Gn	=	0, 5	*	30	*	12	=	180, 00	кг
Na3PO4		-	20		г/л									Gn	=	0, 5	*	20	*	12	=	120, 00	кг
Na2SiO3		-	15		г/л									Gn	=	0, 5	*	15	*	12	=	90, 00	кг
Синтанол ДС-10						-	10		г/л					Gn	=	0, 5	*	10	*	12	=	60, 00	кг

Расход химикатов на электрохимическое обезжиривание:

NaOH	-	20		г/л										Gn	=	0, 5	*	20	*	12	=	120, 00	кг
Na3PO4		-	30		г/л									Gn	=	0, 5	*	30	*	12	=	180, 00	кг
Na2SiO3		-	30		г/л									Gn	=	0, 5	*	30	*	12	=	180, 00	кг
Синтанол ДС-10						-	2		г/л					Gn	=	0, 5	*	2	*	12	=	12, 00	кг

 

 

Расход материалов на активацию:

Н2SO4

-

120

г/л

Gn

=

0, 5

*

120

*

12

=

720, 00

кг

Расход материалов на меднение:

D

g

=

0, 34

-

0, 12

=

0, 22

л/м2

 

CuSO4*H2O

-

80

г/л

Gn

=

0, 5

*

80

=

40, 00

кг

Gпр

=

6, 80

*

0, 22

*

80

=

119, 64

кг

G

=

159, 64

кг

К4Р2O7

-

350

г/л

Gn

=

0, 5

*

350

=

175, 00

кг

Gпр

=

6, 80

*

0, 22

*

350

=

523, 45

кг

G

=

698, 45

кг

NH4OH 25%

-

2

г/л

Gn

=

0, 5

*

2

=

1, 00

кг

Gпр

=

6, 80

*

0, 22

*

2

=

2, 99

кг

G

=

3, 99

кг

C6H8O7*H2O

-

20

г/л

Gn

=

0, 5

*

20

=

10, 00

кг

Gпр

=

6, 80

*

0, 22

*

20

=

29, 91

кг

G

=

39, 91

кг

Na2SeO3

-

0, 002

г/л

Gn

=

0, 5

*

0, 002

=

0, 0010

кг

Gпр

=

6, 80

*

0, 22

*

0, 002

=

0, 0030

кг

ИТОГО

G

=

0, 0040

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12Следующая ⇒

Поделиться: