Перечень чертежей:
Ванна выполнена по ГОСТ 23738-85.
Полная вместимость ванны – 1008 литров.
Материал барабана – полипропилен.
Перфорация стенок барабана не показана.
Привод барабана показан условно.
Аноды никелевые по ГОСТ 2132-90.
Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 44 страницах, где описана разработка ванны для гальванического участка блестящего никелирования стальных деталей производительностью 8000 м2/год.
Проведен аналитический обзор. Рассмотрены электролиты никелирования и режимы электролиза:
Описана очистка электролита, особенности нанесения покрытия в барабанах, оборудование для нанесения покрытий и подготовка поверхности.
В результате аналитического обзора выбран электролит и режим электролиза.
Приведена таблица технологического маршрута нанесения покрытия.
Выполнены инженерные расчеты. Данные занесены в таблицу:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Номинальное время работы гальванической линии, |
2069 ч |
2 |
Эффективное время работы |
1965 ч |
3 |
Площадь детали |
0,0011 м2 |
4 |
Производительность с учетом брака |
8400 м2/год |
5 |
Часовая производительность |
4,27 м2/ч |
6 |
Производительность смены |
34,16 м2/смена |
7 |
Электрохимический эквивалент никеля |
1,095 г/А*ч |
8 |
Продолжительность электролиза |
18 мин |
9 |
Время цикла |
20 мин |
10 |
Количество циклов |
24 |
11 |
Производительность цикла в деталях |
1272 дет/цикл |
12 |
Количество деталей за один цикл |
1300 дет |
13 |
Масса одной загрузки |
154 кг |
14 |
Насыпной объем деталей |
0,118 м3 |
15 |
Объем барабана |
80 л |
16 |
Высота барабанаэлектрол |
17,5 см |
17 |
Длина барабана |
80 см |
18 |
Длина ребра |
20 см |
19 |
Высота слоя деталей в барабане |
11,8 см |
20 |
Наружный диаметр барабана |
40 см |
21 |
Глубина погружения |
49,2 см |
22 |
Максимальное количество анодов на штанге |
3 |
По ГОСТ 23738-85 выбрана ванна 112х90х100 см вместимостью 1008 литров. По ГОСТ 2132-90 подобраны аноды НПА 2 размером 10*300*600 мм.
Проведен расчет материального баланса. Определена масса компонентов, расход никеля на покрытие, потери на испарение и рассчитано ориентировочное время корректировки электролита. Составлена сводная таблица материального баланса электролизера. Найден расход анодов – 98 кг и количество смен, через которое необходимо заменять аноды – 11 смен.
Выполнен расчет баланса напряжения электролизера и тепловой баланс. Результаты приведены в таблице:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Падение напряжения в электролите |
2,6 В |
2 |
Падение напряжения на перфорации барабана |
0,13 В |
3 |
Падение напряжения в чехлах |
0,05 В |
4 |
Падение напряжения в насыпной массе катода |
4 В |
5 |
Падение напряжения на анодах |
0,2 В |
6 |
Напряжение на ванне |
8,08 В |
7 |
Падение напряжения на шинопроводе |
1 В |
8 |
Падение напряжения в контактах |
0,57 В |
9 |
Напряжение на генераторе |
9,65 В |
10 |
Количество теплоты, выделяющееся в результате работы ванны за смену |
5485,7 кДж/ч |
11 |
Теплоемкость электролита |
3,9 кДж/(кг*град) |
12 |
Теплота, необходимая на разогрев электролита до 60 ̊С |
178401,6 кДж |
13 |
Теплота, необходимая на разогрев анодов до 60 ̊С |
2450 кДж |
14 |
Теплота, необходимая на разогрев ванны до 50 ̊С |
4453,6 кДж |
15 |
Общее тепло на разогрев ванны |
185305,2 кДж |
По итогам выбран источник питания «Пульсар смарт» модульного типа с номинальным током 500 А и номинальным выходным напряжением 12 В, и 10 погружных ТЭНов из титана диаметром 42 мм, мощностью 5 кВт.
В ходе выполнения работ был проведен аналитический обзор электролита и электролиза. Рассмотрены типы электролитов и режимы электролиза. Описана очистка электролита, особенности нанесения покрытия в барабанах, оборудование для нанесения покрытия и подготовка поверхности.
По итогам обзора выбран электролит и режим электролиза.
Составлена таблица технологического маршрута процесса электролиза.
Проведены расчеты фондов рабочего времени, определена толщина покрытия и время электролиза, рассчитано оборудование. В результате выбрана ванна 112х90х100 см вместимостью 1008 литров и аноды НПА 2 размером 10*300*600 мм.
Составлена таблица материального баланса.
Выполнен расчет баланса напряжения электролизера и выбран источник питания – «Пульсар смарт» с номинальным током 500 А и номинальным выходным напряжением 12 В. Проведен тепловой баланс, по итогам которого выбраны 10 погружных ТЭНов из титана диаметром 42 мм, мощностью 5 кВт.
В программе: Компас 3D v