ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обогрев ванн из "Практические советы гальванику " Из двух применяемых способов установки змеевика в ванне—прокладка труб змеевика через низ стенки ванны на сварке с ванной или свободно лежащий змеевик с выводом труб над краем ванны — следует безусловно предпочесть второй. Змеевик легко вынимается из ванны, что важно при ремонте змеевика или чистке ванны. Опасаться затруднений при удалении конденсата из вертикального участка выходной трубы не приходится — для этого при глубине ванны в 1 м требуется давление пара только 10 кПа (0,1 атм). [c.22] Располагать змеевик можно и на дне, и вдоль какой-либо вертикальной стенки ванны. Расположенный на дне змеевик имеет более высокую теплоотдачу, а расположенный вдоль стенки — меньше мешает извлечению упавших деталей и не вызывает подгара нижних концов деталей (биполярный эффект). Донный змеевик не следует класть непосредственно на дно. Следует подложить под него, например, пару отрезков угловой стали размером 20 X 20 мм углом вверх. Автору довелось столкнуться с очень сильной коррозией свинцовых змеевиков и дна ванны под ними при укладке змеевиков непосредственно на дно, по-видихмому, вызванной сильным перегревом раствора и щелевым эффектом. [c.22] Вентили должны устанавливаться как перед змеевиком на линии пара, так и после змеевика на линии конденсата, чтобы змеевик можно было снять не отключая всю паровую сеть цеха. На электролизных ваннах соединение змеевика с вентилями делается короткими резиновыми шлангами, закрепленными на трубах хомутами или фланцами с изолирующей прокладкой и хорошо изолированными болтами во избежание утечки тока через трубопроводы в другие ванны. [c.22] Пар и вода, пройдя обычные вентили, смешиваются в простом водопроводном тройнике, откуда по общей трубе горячая вода поступает в барботер, проходя по пути через небольшой разрыв трубы, соединенный резиновым шлангом, для электроизоляции ванны. Пускать в барботер пар без воды не следует, так как врывающиеся в рубашку и конденсирующиеся пузыри пара вызывают вибрацию и быструю поломку днища внутренней ванны. При разогреве ванны не должны быть слышны треск и удары входящего пара. [c.24] Поступившая через барботер вода и сконденсировавшийся пар удаляются через сливную трубу, приваренную к середине торцовой стенки, противоположной входу барботера, иа высоте, приблизительно соответствующей рабочему уровню раствора во внутренней ванне или немного выше этого уровня. [c.24] Сечение ее должно быть в 4 раза больше сечения трубы барботера (диаметр — вдвое больше). Сливную трубу рубашки не следует жестко соединять с канализационной трубой нужно, чтобы вода из рубашки иа каком-то хорошо видном и доступном для взятия проб участке текла хотя бы короткой, но свободной струей в воронку канализационной трубы. Это заменяет электрическую изоляцию и помогает своевременно обнаружить течь рабочей ванны по изменению цвета сливающейся воды. [c.24] Оба вентиля — паровой и водяной — следует расположить на нормальном рабочем уровне — 800 мм над уровнем напольной деревянной решетки в хорошо доступном месте, так как эти вентили — основной инструмент для регулирования температурных режимов ванны. [c.24] Обогрев перегретым паром. Если требуется нагреть ванну выше 100 °С, то обычно прибегают к помош,н электронагрева, несмотря на связанные с ним затруднения. Но если завод располагает перегретым паром низкого давления, то лучше воспользоваться им как источником тепла, хотя его применение и неэкономично, но зато удобно и безопасно. Дело в том, что в обычных паровых нагревателях пар отдает большую часть своей теплоты (почти 90 %) при конденсации в воду. При необходимости же нагрева выше 100 °С нельзя допускать конденсации пара, его приходится выпускать наружу при температуре выше рабочей температуры ванны. К этому основному недостатку пользования перегретым паром добавляется еще и плохая по сравнению с насыщенным паром, теплопередача от перегретого пара к металлической стенке ванны. [c.25] В силу вышеуказанных причин обогрев перегретым паром с выпуском его в атмосферу без конденсации применяется чрезвычайно редко вследствие неэкономичности такого способа нагрева. [c.25] Однако для небольших ванн такое использование теплоты пара вполне может быть оправдано простотой и безопасностью. На одном из заводов была изготовлена ванна для химического полирования алюминия с обогревом перегретым паром, поступавшим в заводскую сеть с температурой 210—240 °С и доходившим до гальванического цеха примерно при 170 °С (процесс полировки идет при 105—110 °С). [c.25] Для удобства сборки ванны ребра приваривались к стенкам внутренней ванны односторонним швом с верхней стороны ребра. Давление пара было около кПа, так что особой прочности от сварки ие требовалось. Стыки концов ребер на одной стенке ванны с началами ребер на соседней не подгонялись плотно друг к другу и между продольными краями ребер и стенкой рубашки тоже оставались щели. Предполагалось, что эти щели и неплавности переходов только полезны, ибо вызывают завихрения, улучшающие теплопередачу. В первоначальном исполнении внутреннюю ванну с наваренными ребрами с большим трудом вставили в заранее сваренную рубашку, впоследствии поступили проще и с меньшим риском погнуть ребра к готовой внутренней ванне приложили по отдельности стенки рубашки и сварили их между собой вокруг внутренней ванны. Снаружи рубашку изолировали асбестовым шнуром. Разогревалась эта ванна очень быстро (примерно зя по.ггчаса) и хорошо держала тепло. [c.26] Разумеется, на время впуска охлаждающего воздуха пар перекрывался вентилем. Воздух подавался под давлением 600 кПа по трубке диаметром 10 мм и очень интенсивно охлаждал ванну. В дне рубашки был сделан кран для спуска конденсата перед началом работы. [c.27] Обогрев электронагревателями. При отсутствии пара или если необходимо нагреть раствор до температуры, превышающей возможности парового нагревателя, приходится воспользоваться менее удобным, хотя и эффективным, электронагревателем. При пользовании электрическим током с напряжением выше 36 В заземление корпуса ванны является обязательным. Каждую заземленную электролизную ванну надо питать от отдельного источника постоянного тока, иначе очень трудно избежать возникновения паразитных связей между измерительными приборами сопряженных ванн, сильно искажающих их показания. [c.27] В качестве электронагревателей проще и надежнее применять фабричные нагреватели типа ТЭН (ГОСТ 19108—73). Эти нагреватели изготовляются в обычных (некоррозионно-стойких) чехлах и в чехлах из коррозионно-стойких материалов. Если нагревателей в коррозионно-стойких чехлах не окажется под руками, то лучше всего сделать ванну с водяной рубашкой и опустить в рубашку нагреватели в обычных чехлах, тщательно выполнив защитные козырьки над клеммами нагревателей. [c.27] Нагреватели могут быть установлены на одной или нескольких стенках и под дном ванны. Размер каждого нагревателя лучше брать таким, чтобы его было легко снимать для ремонта (масса одного кирпича 6,5—7 кг). [c.29] Обогрев джоулевой теплотой. Джоулева теплота — это количество теплоты, выделяющееся в твердом или жидком проводнике при прохожден ри через него тока, равное (Дж) Q = Ult, где U — напряжение. В I — сила тока, к t — время прохождения тока, с. [c.29] В ваннах, работающих при больших объемных плотностях тока (силе тока на 1 л объема ванны), например в хромировочных ваннах, эта величина довольно значительна. При объемной плотности тока около 2 А на 1 л электролита при 55 °С джоулева теплота примерно уравновешивает потери теплоты хромировочной ванной (при работающей вентиляции и открытом зеркале раствора) и ванна устойчиво держит температуру. При меньших объемных плотностях тока ванну приходится подогревать, а при ббльших — охлаждать. В аварийных случаях, когда не хватает пара, опытному хромировщику удается иногда разогреть ванну с посторонними катодами, а затем при хромировании поддерживать температуру ванны выбрав подходящую величину поверхности загруженных деталей и подбором (в допустимых пределах) плотности тока. Это не просто, но возможно. [c.29] Расчет нагревателей начинается с определения количества теплоты, которое нужно подвести к гальванической ванне для ее разогрева до рабочей температуры. [c.29] Приводимые ниже расчеты выполнены для условий, наиболее часто встречающихся в гальванических цехах при потребности в подогреве ванн. Эти условия следующие. Разогрев ведется от начальной температуры раствора 20 °С до рабочей температуры 70 С температура воздуха в помещении ванн 20 °С время разогрева г часов принудительная вентиляция со скоростью протока воздуха над зеркалом раствора порядка 6 м/с (при отсутствии вентиляции соответствующий член уравнения должен быть исключен из расчета). [c.29] В расчете предусмотрено отсутствие какого-либо укрытия на веркале раствора (крышек, поплавков, пены и т. п.) и тепловой изоляции стенок ванны. Если фактические условия работы ванны существенно отличаются от вышеуказанных, то рекомендуется вести расчет,не по приведенным далее упрощенным уравнениям, а составить полный тепловой баланс, воспользовавшись для этого общими руководствами по теплотехническим расчетам. [c.29] Вернуться к основной статье