2.9.9. Матеріальний баланс

Матеріальний баланс ванни складають для визначення потреби виробництва у вихідній сировині при одержанні даного виду покриття.

2.9.9.1. Розрахунок витрат розчинних анодів на виконання річної виробничої програми

Розрахунок розчинних електродів на запуск нового обладнання розраховується по формулі 2.30, і становить 68,448 кг.

Розрахунок розчинення електродів на виконання річної виробничої програми:

(2.35)

де S–річна площа поверхні, що покривається 30900м²; δ_П-товщина цинкового покриття-9мкм; А_р–норма витрат розчинних анодів при товщині шару.

(2.36)

де d_п-густина цинкового покриття-7130(кг/м³).

2.9.9.2. Розрахунок витрат хімічних реактивів

Витрати реактивів на хімічні й електрохімічні процеси містять у собі кількість матеріалів, необхідних для виконання річної прогрми з урахуванням технологічних втрат на віднесення електроліту з деталями, віднесення в атмосферу при вентиляції, на коректування й заміну розчину (електроліту), і матеріали на пуск нового обладнання.

Витрати хімічних реактивів g_і на пуск нового обладнання визначаються по формулі, (кг):

g_i=C_i^.V_в^.K_зап^.n_в, (2.37)

де С_і–концентрація відповідного компонента електроліту, кг/м³; V_в–об'єм ванни, м³; К_зап–коефіцієнт заповнення ванни, К_зап=0,8; n_в–кількість ванн даного типу.

g_i=C_i^.1,25^.0,8.1=1C_i (2.38)

g(NaOн)=200·1=200(кг),

g(Znо)=20·1=20(кг),

g(добавки)=4·1=4(кг).

Витрати кожного реактиву на виконання річної програми, кг:

G_i=C_i^.V_вт, (2.39)

де V_вт–загальний об'єм втрат розчину електроліту, м³.

Величину V_вт розраховуємо так:

V_вт=1,15^.S^.А_е=1,15·30900·0,2·10^-3 =7,11 (м³), (2.40)

де S–річна продуктивність, м²; коефіцієнт 1,15–враховує площу поверхні занурення частини барабану, м²; А_е–норма витрат електроліту-0,2(м³/м²).

G(NaOн)=200·7,11=142,14 (кг).

G(Znо)=20·7,11=1421,4 (кг).

G(добавки)=4·7,11=28,428 (кг).

2.9.9.3 Розрахунок витрати води

Вода витрачається на готування електроліту, при електролізі внаслідок її розкладання, при віднесенні газами, у результаті випарювання з поверхні електроліту. Найбільше води використовується на промивні операції.

Витрата води на приготування електроліту, кг:

(2.41)

де С_ВОД-вміст води в 1 м³ розчину кг/м³.

(2.42)

де d_ЕЛ–густина електроліту 1130кг/м³, V_ЗАГ–річна витрата електроліту 8,107м³; С₁–вміст Zn, С₂–вміст NaOH, C₃–вміст ЛВ-4584 в електроліті.

(м³) (2.43)

де V_в–об'єм ванни, 1,25м³; К_зап–коефіцієнт заповнення ванни (К_зап=0,8); n_в–кількість ванн; V_вт–об'єм електроліту, уносимого деталями.

Витрата води на розкладання при електролізі:

, (2.44)

Витрата води на віднесення з газами:

(2.45)

=17,5 мм.рт.ст. при t_ел=20⁰С

,

,

.=113,53 (м³),

Об'єм вологого газу при температурі електролізу:

(м³), (2.46)

де t_ел – температура електролізу, 20С.

Витрати води на унесення з газами:

Витрата води на випарювання з поверхні електроліту:

,(кг) (2.47)

де 45,6-коефіцієнт пропорційості, (кг/м²ч); К_в-коефіцієнт для повільногоруху повітря 0,71; S_е-поверхня дзеркала електроліту:

(м), (2.48)

Парціальний тиск :

, (2.49)

де -вологість повітря в умовах цеху-70%

,

Витрати води на промивні операції для двуступінчатої каскадої промивки:

(дм³/час), (2.50)

де А_е–норма віднесення електроліту з поверхнею деталей, м³/м²; К-критерій залишкового промивання деталей; Р_r–годинна виробнича програма ванни, м²/година

= 20/0,01=2000 (2.51)

де С₀–концентрація основного компоненту у ванні, після якої проводиться промивка, С_0(ZnO)=20(г/дм³); С_к–гранично припустима концентрація основного компонента у воді після промивки, С_к=0,01(г/дм³).

Для однієї ванни уловлювання коефіцієнт К зменшують на 0,4:

К=

Сумарні витрати води на промивання при виконанні виробничої програми:

=45,255·3858·1,5=261890,685 (дм³) (2.52)

де коефіцієнт 1,5 ураховує можливе падіння тиску води у водопровідній системі.

Сумарні витрати води на виконання усіх технологічних операцій:

(2.53)