Тепловой расчёт ванн. Определяем расход тепла на разогрев ванны обезжиривания , 10, с. 613 где Q1 - количество тепла, необходимого для нагрева раствора и материала ванны, Дж , 10, с. 613 Vв - объем раствора в ванне, м3 - плотность раствора, кг м3 Ср и Ср1 - удельная массовая теплоемкость раствора и корпуса ванны, Дж кгК Мв - масса корпуса ванны, кг tк - рабочая температура раствора, оС tн - начальная температура раствора, оС Q2 - расход тепла на компенсацию тепловых потерь ванны в окружающую среду, Дж , 10, с. 613 q1 - потери тепла через стенку ванны, Дж q2 - потери тепла при испарении, Дж. Теплоёмкость электролита рассчитываем по обшей формуле 16, c. 248 где - удельные теплоёмкости компонентов, Дж кг К - массовые доли компонентов 16, с. 248 где М - молекулярная масса химического соединения С1,С2,С3 - атомная теплоёмкость, Дж кг атом К n1,n2,n3 - число атомов элементов, входящих в соединение. Дж кг К Дж кг К Дж кг К Линия цинкования кДж Линия хромирования кДж Определяем потери тепла через стенки ванны , 10, с. 613 К - коэффициент теплоотдачи, Вт м2град F - поверхность корпуса ванны, м2 - принятое время разогрева, с. Коэффициент теплоотдачи определяется по формуле , 10, с. 613 где R - сопротивление слоев стенки, м2град Вт м2град Вт ст - толщина стенки, м ст - коэффициент теплопроводности стенки, Вт м2град 1, 2 - коэффициенты теплоотдачи на граничных поверхностях стенки с внутренней и наружной средами, Вт м2град , 11, с. 27 где tст - температура наружной стенки, єС. Коэффициент теплоотдачи 1 от неподвижной горячей жидкости к стенке зависит от произведения безразмерных критериев Грасгофа Gr и Прандтля Pr , 11, с. 26 где - коэффициент объемного расширения жидкости, 1 град 16, с. 532 l - высота стенки ванны, м g - ускорение силы тяжести, м c2 Дt - разность температур жидкости и стенки, принимаем 3оС - кинематическая вязкость жидкости, м2 с 16, с. 517 - динамическая вязкость жидкости, нс м2 16, с. 516 Ср - удельная массовая теплоемкость жидкости, Дж кгград 16, с. 513 л - коэффициент теплопроводности жидкости, Вт м2град 16, с. 528 Так как, то 1 рассчитывается по следующей формуле , 10, с. 614 Обезжиривание на цинковании Обезжиривание на хромировании Определяем потери тепла на испарение 11, с. 27 где tв - температура воздуха над поверхностью жидкости, єС F - поверхность жидкости, м2 х - скорость движения воздуха над поверхностью жидкости, м с. Линия цинкования Линия хромирования Определяем количество тепла необходимого для поддержания рабочей температуры ванны 11, с. 27 где Q2 - потери тепла в окружающую среду, Дж Q3 - потери тепла на нагрев деталей на приспособлении, Дж Q4 - тепло, выделяемое электрическим током, Дж 11, с. 28 m1 - масса загружаемых деталей в ванну за 1 сек кг m2 - масса загружаемого барабана в ванну за 1 сек кг , 11, с. 28 М - масса обрабатываемых деталей и барабана за одну загрузку, кг ф1 - продолжительность обработки деталей, с Ср0 - удельная массовая теплоемкость материала деталей, Дж кгград Срп - удельная массовая теплоемкость материала барабана, Дж кгград Линия цинкования 0,2 кг за 1 с 0,23 кг за 1 с Линия хромирования 0,11 кг за 1 с Расчет Джоулева тепла , 15, с. 205 где I - сила тока на ванне, А в - время работы ванны, ч U - напряжение на штангах ванны принимаем 6 В Ет -напряжение разложения, В Ет - напряжение разложения воды принимаем 1,48 В 15, с. 205 Линия цинкования Ванна цинкования Линия хромирования Ванна хромирования где iк - катодная плотность тока, А м2 iа - анодная плотность тока, А м2 S - единовременная загрузка, м2. Линия цинкования Линия хромирования Ванна хромирования 3.6