Автоматическая линия цинкования в барабанахСтраница 19
Поверхность змеевика Sзм равна:
, (4.34)
где к –теплопередачи от конденсирующегося пара к нагреваемому водному раствору;
Dtср - средний температурный напор;
tр - время разогрева ванны (7200 с).
Коэффициент к зависит от характера движения жидкости в ванне, толщины трубы змеевика, наличия на ней продуктов коррозии и загрязнений. В случае свободного движения электролита к=1000 Вт/м2·ч.
Средний температурный напор вычисляют как:
, (4.35)
где tпн и tн - соответственно начальные температуры пара (130°С) и нагреваемого раствора (20°С):
tкк и tк - конечные температуры конденсата (110°С) и раствора (60°С).
После расчета теплоотдающей поверхности змеевика Sзм можно рассчитать его длину Lзм, предварительно задавшись наружным диаметром трубы d=21·10-3 м.
Lзм= Sзм/(p· d), (4.36)
Расход пара в период разогрева составит:
mпраз= Qраз/(Iп – Iконд), (4.37)
где Iп и Iконд - соответственно удельное теплосодержание (энтальпия) греющего пара и конденсата (Iп =2726 кДж/кг; Iконд =546,8 кДж/кг). Аналогично часовой расход пара на поддержание рабочей температуры будет равен:
mпраб= Qраб/(Iп – Iконд), (4.38)
=76,1 °С,
= 0,273 м2,
Lзм= 0,273/(3,14· 21·10-3)= 4,14 м,
mпраз= 149473,2/(2726 – 546,8)= 68,6 кг/час,
mпраб= 27761,3/(2726 – 546,8)= 12,7 кг/час.
4.4.3 Укрупнённый тепловой расчёт ванн
При расчётах учитываем, что в году по скользящему графику 8 праздничных дней, 97 выходных дней и 260 рабочих.
Расход пара на разогрев:
mпчас=24·(tк – tн), (4.39)
Для ванны обезжиривания:
mпчас = 2,4·(60-20)= 96 кг/час.
Расход пара на поддержание температуры mрабчас определяется по таблице 4.3 [13].
Для ванны обезжиривания mрабчас=10 кг/час.
Результаты укрупнённого расчёта отображены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Укрупнённый тепловой расчёт ванн
|
Наименование ванны |
Количество ванн |
tк,°С |
mпчас, кг/час |
mпгод, кг/год |
mрабчас, кг/час |
mрабгод, кг/год |
|
Обезжиривание |
1 |
60 |
60,48 |
15724,8 |
9,765 |
38083,5 |
|
Промывка тёплая |
3 |
50 |
45,36 |
11793,6 |
50,4 |
196560 |
|
Сумма |
196,56 |
51105,6 |
160,965 |
627763,5 | ||
4.5 Материальные расчёты
4.5.1 Расчёт расхода воды на промывку
Расчёт расхода воды на промывку производится в соответствии с ГОСТ 9.305-84. Согласно этому ГОСТу при погружном способе промывки, независимо от её схемы, расход воды определяется по формуле:
, (4.40)
где q – удельный вынос электролита (раствора) из ванны поверхностью деталей в барабане (q= 0,4 дм3/м2);
N – количество ступеней (ванн) промывки;
k0 – критерий окончательной промывки деталей;
F – промываемая поверхность деталей (F= 16,2 м2/ч).
k0= С0 / Сп, (4.41)