1.1. Основні параметри і розміри ванн

Рис. 1.1. Основные размеры ванн ручного обслуживания	Рис. 1.2. Расположение подвесочных приспособлений и змеевика по длине ванны

Основні розміри ванн ручного обслуговування Розташування подвесочного пристосувань і змійовика по довжині ванни

Рис. 1.1. Основні розміри

ванн ручного обслуговування Рис. 1.2. Розташування подвесочного

пристосувань і змійовика по довжині

ванни

Відстань між центрами сусідніх анодної і катодної штанг вибирають в межах 150-300 мм залежно від розмірів і форми покриваються деталей (рис. 1.1). Чим менше відстань між катодом і анодом, тим гірше первинне розподіл струму і тим більше різниця у властивостях і товщині покриття на різних ділянках поверхні деталей.

Для ванн ручного обслуговування при наявності одностороннього доступу до ванни їх ширина обмежена можливістю людини протягнути руку для роботи приблизно на 800 мм. При наявності робочих проходів з обох боків ванни, що допускають її двостороннє обслуговування, ширина ванни може бути більше (не більше, ніж удвічі). При наявності пристрою для механізованого підйому будь катодного або анодного штанги разом з підвісками ширина ванни ергономічними критеріями не лімітується.

Висота верхнього краю ванни, включаючи арматуру (штанги), бортовий відсмоктувач і т.п., від рівня підлогових решіток або площадки обслуговування повинна знаходитися в межах 850-1000 мм. При необхідності встановити більш глибоку ванну її або заглиблюють, або піднімають рівень підлогових решіток у всьому приміщенні (принаймні, на можливо більшій його площі).

Довжина ванни (зазвичай по завдовжки стороні ванни розташовують аноди) повинна бути кратною ширині подвесочного пристосування з невеликим припуском на інтервали між підвісками. Додатково довжина ванни збільшується на припуски для труб змійовиків і барботёров і на підвищені зазори між крайніми підвісками і торцевими стінками ванни або трубами (у разі, якщо вони металеві) для зниження ефекту біполярного електрода. Довжина всіх ванн, в яких проводяться тривалі операції, одній лінії повинна бути однаковою.

1.2. Конструкція ванн і матеріали для їх виготовлення

Рис. 1.3. Корпус ванны без кармана	Рис. 1.4. Корпус ванны с карманом

В залежності від призначення ванн застосовуються різні типи корпусів. Показаний на рис. 1.3 корпус ванни без кармана застосовується для таких технологічних операцій: електролітичного нанесення покриттів, травлення, уловлювання, активування (декапірованія), пассивирования, освітлення, оксидування, фарбування алюмінію, нейтралізації, хімічного і електрохімічного полірування, видалення неякісних покриттів, зняття шламу.

Корпус ванни без кармана Корпус ванни з кишенею

Рис. 1.3. Корпус ванни без кармана Рис. 1.4. Корпус ванни з кишенею

Корпуси ванн, призначених для холодної та гарячої промивки, хімічного і електрохімічного знежирення і травлення алюмінію, виготовляються з кишенею (рис. 1.4), який служить для зливу верхнього сильно забрудненого шару рідини. Розташування кишень допускається як з правого, так і з лівого боку корпусу ванни. Висота зливного кишені повинна становити не менше 10-20% висоти ванни для виключення переливу рідини з кишені назад у ванну при зануренні в неї великогабаритних деталей.

Корпуси ванн, показаних на рис. 1.5 і 1.6, призначені для двох- і триступеневої противоточной (двох- і трёхкаскадной) промивки. Деталі починають промивати в крайній правій "брудної" секції з кишенею, з якого вода зливається в каналізацію, а закінчують в лівій "чистої" секції, куди надходить чиста вода для промивання з цехового водопроводу.

З "чистої" секції вода рівномірно переливається через спеціальні перегородки в нижні частини наступних секцій, витісняючи в каналізацію через кишені верхні більш брудні шари води. Ці перегородки встановлюються на відстані 50 мм від розділових стінок секцій і трохи вище їх.

В гальванічному виробництві зустрічаються ванни, що мають більше трьох ступенів промивки. Ці ванни застосовують, наприклад, при покритті деталей дорогоцінними металами. Пояснюється це тим, що при більшому числі ступенів промивки в каналізацію виноситься (втрачається) менше дорогоцінного металу.

Рис. 1.5. Корпус ванны двухкаскадной промывки	Рис. 1.6. Корпус ванны трёхкаскадной промывки

Корпус ванни двокаскадної промивки Корпус ванни трёхкаскадной промивки

Рис. 1.5. корпус ванни

двокаскадної промивки Рис. 1.6. корпус ванни

трёхкаскадной промивки

 

У ваннах багатоступінчастої противоточной промивки чиста вода надходить спочатку в секцію, найбільш віддалену від кишені, переливається в наступну секцію і так до тих пір, поки не потрапляє в кишеню, а з нього - на очистку. Промиваються деталі рухаються назустріч потоку води, тобто спочатку потрапляють в найбільш "брудну" секцію з кишенею, потім - в наступну і так до тих пір, поки не потраплять в останню "чисту" секцію. Ефективність застосування противоточной каскадної промивки розглянута в розділі 9.

Крім показаних вище корпусів ванн на практиці зустрічається цілий ряд корпусів ванн іншої конструкції, призначених в основному для промивки.

Корпус трисекційний ванни двокаскадної промивки

Рис. 1.7. Корпус трисекційний ванни

двокаскадної промивки

На рис. 1.7 показаний корпус трисекційний ванни двокаскадної промивки для випадку, коли в одному корпусі розміщені дві ванни двокаскадної промивки в холодній воді після двох технологічних операцій. Спільною для обох ванн в такому корпусі є середня "чиста" секція, до якої подається вода з цехового водопроводу. Із середньої секції вода рівномірно переливається через перегородки в нижні частини крайніх секцій, витісняючи в каналізацію через кишені верхні більш брудні шари води. Трьохсекційна ванна двокаскадної промивки встановлюється між технологічними ваннами, після обробки в яких деталі промиваються в цій промивної ванні. Деталі з технологічних ванн, розташованих ліворуч і праворуч від трисекційний ванни двокаскадної промивки надходять спочатку в крайні секції з більш брудною водою, а потім - в середню секцію. Застосування таких ванн промивання економить виробничу площу, скорочує витрату конструкційних матеріалів, спрощує схеми підведення води та стисненого повітря

Схема з'єднання корпусів ванн промивання

Рис. 1.7. Корпус трёхсекционной ванны двухкаскадной промывки

Рис. 1.8. Схема з'єднання корпусів

ванн промивання

Недоліком таких корпусів ванн є їх громіздкість. Це викликає ряд проблем при їх виготовленні, монтажі або демонтажі. Для усунення цього недоліку корпус трисекційний ванни двокаскадної промивки виготовляють складеним. На рис.1.8 показана така система, що складається з двох ванн промивання, з'єднаних собою трубами. При установці праворуч або ліворуч ще однієї ванни промивки з кишенею можна отримати трисекційний ванну противоточной каскадної промивки. Перелив води з правої "чистої" секції в ліві з більш брудною водою здійснюється через кишені по трубах аналогічно схемі сполучених посудин. Такі ванни займають в лінії більше місця, так як в цьому випадку між секціями розміщується верхня отбортовка і кишені, проте переваги таких корпусів очевидні.

Якщо слив промивної води з ванни здійснюється зверху ванни, то затоку води повинен проводитися в нижню частину ванни. У цьому випадку наливну трубу для подачі води опускають у ванну так, щоб нижній кінець труби не доходив до дна ванни приблизно на 50-100 мм, а верхня частина труби вище рівня води закінчувалася воронкою, в яку вода повинна текти з водопровідного крана вільної струменем (рис. 1.9 а, б).

Рис. 1.8. Схема соединения корпусов ванн промывки

Способи наповнення і зливу води в промивних ваннах

Рис. 1.9. Способи наповнення і зливу води в промивних ваннах

Опускати трубу водогону без розриву струменя над воронкою не можна з побоювання засмоктування промивної води в загальний водопровід у разі падіння в ньому напору. Якщо промивна вода зливається з нижньої частини ванни, то наливають воду зверху вільної струменем з водопровідного крана (рис. 1.9 в, г).

Корпуси електролітичних ванн, підключених до джерел живлення постійного струму, щоб уникнути витоку струму, а також для захисту від блукаючих струмів слід встановлювати на ізолюючі опори з порцеляни. Марка ізолятора - СН-6 (ізолятори опорні внутрішньої установки). Корпуси решти ванн встановлюють на металеві опори.

Дно корпусу повинно мати ухил 1: 100 або 1:50 в бік патрубка донного зливу. Для зменшення втрати корисної висоти в ваннах завдовжки 2 м і більше дно корпусу роблять з ухилом 1: 100.

Стінки ванн, в яких робоча температура розчинів перевищує 60 ° С, для зменшення втрат тепла ізолюють за допомогою мінеральної вати і закривають сталевими листами. Дно ванни і кишені теплоізоляції не мають. При наявності на бічних стінках зливних патрубків, кишень та ін. В теплоізоляції для них робляться вирізи.

Для збільшення жорсткості верхніх країв бічних стінок ванн виробляють обв'язку їх по периметру куточком розміром від 50х50х5 до 100х100х10 мм або швелером висотою від 80 до 120 мм. Отримана таким чином отбортовка може служити для установки на них барботёров, нагрівачів, бортових відсмоктувачів, опор для штанг і т.п.

Корпуси ванн висотою 1250 мм і вище рекомендується обв'язувати приблизно по середині висоти додатковими поясами з швелера для запобігання утворення "бочкоподібності". Корпуси ванн довжиною 2,5 м і більше рекомендується обв'язувати додатково вертикальними стійками.

Ванни з вуглецевої сталі. Сталь марки Ст-3 є досі досить поширеним матеріалом для виготовлення ванн. Товщину сталевого листа для ванн об'ємом менше 600 л слід брати не менше 5 мм, для ванн об'ємом 600 л і більше - не менше 7 мм. Внутрішні сторони стінок ванн футеруют вініпластом або пластикатом.

Ванни з корозійностійкої сталі. В деяких випадках, наприклад для хімічного полірування в концентрованих кислотах, необхідно робити ванни з корозійностійкої хромонікелевої сталі, яка стійка в суміші міцних кислот, що містить хоча б кілька відсотків азотної кислоти чи іншого сильного окислювача, але у відсутності соляної або плавикової кислот. Добавка в сталь титану оберігає її від міжкристалітної корозії. Для виготовлення корпусів ванн знежирення і гарячої промивки застосовують без футерування наступні стали: Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, ОХ18Н10Т, Х18Н12Т, ОХ18Н12Б, ОХ21Н15Т, ОХ17Т, Х25Т, 08Х22Н6Т. Для електрохімічних ванн потрібно футеровка з електроізоляційного матеріалу.

Ванни з титану. Універсальним матеріалом для виготовлення ванн є титан, що володіє високою хімічною стійкістю в багатьох агресивних середовищах. Термін служби титанових ванн в 5-7 разів більше, ніж сталевих. Висока корозійна стійкість та фізико-механічні характеристики титану дозволяють зменшити товщину стінок ванн більш ніж в 2 рази. Для виготовлення корпусів ванн застосовують титанові сплави наступних марок: ВТ0, ОТ4-0, ВТ1, ОТ4, ВТ1-0 (ГОСТ 19807-74). Футеровка стінок ванн не вимагається за винятком електролітичних ванн.

Ванни з поліпропілену. Поліпропілен - найбільш перспективний матеріал, що володіє високою хімічною стійкістю, зносостійкістю, термостійкістю (до 130 ° С без механічних навантажень), високим опором ударним навантаженням, задовільною механічною міцністю, низьким водопоглинанням, низькою водо- і паропроникність, високими діелектричними властивостями. Поліпропілен стійкий до впливу водних розчинів неорганічних сполук (солей) і до впливу майже всіх кислот і лугів, навіть при високій їх концентрації та температурі вище 60 ° С. Тільки такі сильні окислювачі, як, наприклад, хлорсульфонова кислота, олеум і концентрована азотна кислота, можуть зруйнувати поліпропілен вже при кімнатній температурі. Безперервне зниження хімічної стійкості поліпропілену з подальшим лавиноподібним руйнуванням має місце тільки в електроліті для електрополірованія корозійностійких сталей при температурі 80 ° С. У цьому розчині аналогічно поводиться і вініпласт, але вже при температурі 60 ° С. Поліпропілен особливо чутливий до впливу світла, це треба враховувати у всіх областях застосування продукту. Поліпропілени мають хорошу стійкість до світлового випромінювання видимої області спектра. Вплив же (навіть короткочасне) ультрафіолетового випромінювання (випромінювання з довжиною хвилі 290-400 нм) і кисню повітря робить поліпропілен крихким і призводить до пошкодження поверхні: втрати блиску, розтріскування і "мелования" поверхні, погіршення механічних і фізичних властивостей полімеру. Цей процес прискорюється при підвищеній температурі навколишнього середовища.

Загальний вигляд ванни з поліпропілену

Рис. 1.10. Загальний вигляд ванни

з поліпропілену

Висока хімічна стійкість поліпропілену в електролітах для нанесення покриттів доповнюється тим, що він не робить впливу на електропровідність розчинів і має високу міцність. Ванни з поліпропілену, як правило, виготовляються з блокових конструкцій, що вже мають ребра жорсткості, і тому не вимагають додаткової обв'язки (рис. 1.10).