дет ?? t · К (3.43) подв=С подв? m подв ?? t · К (3.44)
де С - питома теплоємність матеріалу деталей і підвіски, кДж/(кг? К); маса деталей і підвіски (виходячи з розрахунку лінії), кг;
К - коефіцієнт завантаження
подв =? · V=910 · 0,0119=10,829 кг
дет=39,71 кг дет=0,46? 39,71? 17 · 5=1552,66 кДж подв=1,93? 10,829? 17 · 5=1776,50 кДж
Кількість теплоти, що втрачається через стінки ванни, визначається за формулою:
СТІН=F? g ?? · К, (3.45)
Де F - поверхня стінок і дна ванни, м 2; - втрати теплоти з 1 м 2 поверхні стінки і дна ванни, кДж/(м 2? ч). СТІН=4,04? 590,6 · 5 · 1,5/60=295,93 кДж.
Знайдемо втрати тепла за рахунок конвекції і випромінювання за формулою:
,
Де загальний коефіцієнт тепловіддачі, (10 Вт/м2? С);
S-площа дзеркала розчину, м2;
різниці температури розчину і навколишнього середовища.
Вт (489,6 кДж)
Знайдемо втрати тепла за рахунок випаровування води:
Н2Оісп=mіспвода · R
де mіспвода - маса води, що випарувалася
R - питома теплота парообразованія.Н2Оісп=1,21 · 2403=2907,63 кДж
Визначимо потужність нагрівачів за формулою:
N=Q раз/t · h (3.46)
де Q разів - кількість теплоти, необхідної для підтримки робочої температури у ванні, кДж;
t - час роботи ванни, с;
h - ККД (не вище 0,95).
N=2593,07/3600 · 0,95=0,758 кВт
Вибираємо 2 трубчастих хімстійких Тена фірми OOO «МП Радіної» номінальною потужністю 12 кВт. Напруга живлення - 220/380 В.
Тепловий розрахунок ванни нікелювання.
Електроліт нікелювання працює в інтервалі температур від +50 до +55 0 С, тому попередній нагрів на початку зміни потрібен.
Кількість теплоти, необхідної для розігріву розчину до робочої температури, визначаємо за формулою 3.33, 3.34. раз р-ра=4,187? +1100? (35-18)=34165,92 кДж. корп. =4,04 · 0,012? 910=44,12 кг. раз КОРП=1,93? 44,12? (35-18)=1447,58 кДж
Знайдемо втрати тепла за рахунок конвекції і випромінювання за формулою (3.37)
Вт (489,6 кДж)
Знайдемо втрати тепла за рахунок випаровування води за формулою (3.38): Н2Оісп=0,734 · 2431,25=1784,54 кДж
Кількість теплоти, необхідної для покриття втрат через стінки ванни, визначається за формулою (3.39) раз СТІН=4,04? 690,5? 0,5 ??= 1394,81 кДж.
Визначимо загальна кількість теплоти, необхідне на розігрів: раз=34165,92 + 1447,58 + 489,6 + 1784,54 + 1394,81=39282,45 кДж
Визначимо потужність нагрівачів для розігріву ванни за формулою (3.40).
N=39282,45/1800 · 0,95=22,97 кВт
Визначимо нагрів електроліту за рахунок проходження електричного струму.
Кількість теплоти, що виділилася при проходженні електричного струму через розчин:
Дж=3,6? I? ? ? (U?? E T? Вт) · К, (3.41)
Процеси, що протікають у ванні:
H 2 O=2H 2 + O 2 ВТ=14%
? Н р-ції=- 2 · 286=- 572 кДж/моль,
Далі визначається теплову напругу розкладання:
ET== 1,482 В.
Кількість Джоулево теплоти:
Q дж=3,6 · 150. 4,228 · 1,67 · 32,83 · (4,591 - (1,482 · 0,12 + 0,432 · 0,88))/60=8413,82 кДж/ч.
Знайдемо зміна температури в результаті протікання процесу
? t=Q Дж/(C · m), (3.42)
Де C - теплоємність розчину, кДж/кг · К;
m - маса розчину (з мат.баланса), кг.
? t=0С
Кількість теплоти, витраченої в робочий період.
Статті витрат.
Знайдемо кількість теплоти, що витрачається на деталі і технологічні супутники: дет=0,46? 39,71? 4,1 · 1,67=125,07 кДжподв=1,93? 10,829? 4,1 · 1,67 =143,10 кДж
Кількість теплоти, що втрачається через стінки ванни, визначається за формулою: СТІН=4,04? 0 · 1,67 · 32,83/60? 0 кДж.
Знайдемо втрати тепла за рахунок конвекції і випромінювання за формулою:
Вт (118,08 кДж)
Знайдемо втрати тепла за рахунок випаровування води: Н2Оісп=0,301 · 2448,2=736,91 кДж
Qрасх=125,07 + 143,10 + 0 + 736,91 + 118,08=1123,16 кДж
Qнагр=Qдж - Qрасх
нагр=8413,82 - 1123,16=7290,66
З урахуванням втрат на розігрів електроліту зміна температури складе:
? t=0С
За 1:00 роботи електроліт розігріється на 4,1. ...
