Гальваническое покрытие хромом (стр. 7 из 9)
Ku – коэффициент использования ванны;
ΔHr – энтальпия реакции, кДж.;
n – число электронов;
F – число Фарадея
Для автооператорных автоматов коэффициент использования ванны рассчитывается по формуле:
Где n – Число одноименных ванн (9);
T – Темп выхода 6,76мин.;
τ1 – время хромирования. 51,41мин.
7.2 ТЕПЛОТА РАСХОДУЕМАЯ НА НАГРЕВ ДЕТАЛЕЙ
Где С- теплоемкость стали – 0,46кДж/кг*град
G – масса подвески с деталями – 20кг.
Nзагр – число загрузок в час:
Где n – число ванн – 8;
T – 6,76 темп выхода
7.3. ТЕПЛОТА УНОСИМАЯ ПРОДУКТАМИ
а) Хромом
I=484 (токовая нагрузка на ванне)
Ссr – Удельная теплоемкость хрома
б) Водородом
Определим удельную теплоемкость водорода:
в) кислородом
Определим удельную теплоемкость кислорода:
Теплота, уносимая всеми продуктами (твердыми и газообразными):
7.4. ОПРЕДЕЛИМ ТЕПЛОВОЙ ПОТОК, УНОСИМЫЙ ПАРАМИ ВОДЫ
Где Спара – удельная теплота парообразования при рабочей температуре электролита tp=50ºC, Спара=2380кДж/кг
СH2O – средняя удельная теплоемкость воды 1,28кДж/кг.к
tp=50 ºC – рабочая температура;
tв – температура окружающей среды(20град.)
qисп – масса испарившейся воды в еденицу времени с поверхности зеркала электролита. Рассчитаем ее по уравнению Дальтона:
Где Св – коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха(0,71)
Sзерк. – площадь зеркала электролита; здесь 1,6м. – длина ванны; 0,8 – ее ширина
Р – 101325Па – армосферное давление;
Р1 – давление насыщенного водяного пара про t-50
Р1=0,1258кгс/см(кв.)*9,81*10^4=12340Па
Р2 – парциальное давление водяного пара при температуре воздуха: Р2=φР’2
где P’2 – давление насыщенного водяного пара при температере воздуха:
P’2=0.0238 кгс/см(кв.)=0,0238*9,81*10^4=2335Па
φ – относительная влажность воздуха (0,8)
Р2=0,8*2335=1868Па
Тогда
Тепловой поток, уносимый парами воды:
7.5 УДЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЛИТА ЗЕРКАЛОМ ЭЛЕКТРОЛИТА ИЗЛУЧЕНИЕМ И КОНВЕКЦИЕЙ
[2] 
7.5. ПОТЕРИ ТЕПЛОТЫ СТЕНКИ ВАННЫ
Потери теплоты стенки ванны путем излучения и конвекции находим, решая систему двух уравнений, приняв температуру внутренней стенки ванны:
[2]Для определения температуры наружной стенки ст2, решим 2 уравнения: зависимость теплового потока через стенку при tст1=49град от tст2
[2] 
Где δст и λст – толщина и удельная теплоемкость стали, соответственно, δфут и λфут – толщина и удельная теплоемкость футеровки,
δокал и λокал – толщина и удельная теплоемкость окалины на поверхности стенки
δст = 0,005м λст = 46,5Вт/м К
δфут = 0,0005м λфут = 1,16Вт/м К
δокал = 0,004м λокал – 0,16Вт/м К
При q1=q2 получим:
ºСТогда потери тепла стенками:
7.7 ТЕПЛОВОЙ ПОТОК ПОТЕРЬ ДНИЩЕМ ВАННЫ, ОБРАЩЕННЫМ К НИЗУ БУДЕТ
7.8 ОБЩИЕ ПОТЕРИ ТЕПЛОТЫ ВАННОЙ ЗА 1 ЧАС
Ванна имеет 2 не экранированные стенки:
Sнеэкр=2*1,25*0,8=2м(кв.)
И 2 экранированые:
Sэкр=2*1.6*1.25=4 м(кв.) Коэффициент экранирования Кэ=0,5
кДж/час7.9 ТЕПЛОТА КОМПЕНСАЦИИ – ПО РАЗНОСТИ МЕЖДУ ПРИХОДОМ И РАСХОДОМ
Ежечасно необходимо отводить 208085,84кДж тепла (избыточного),чтобы поддерживать температуру ванны на заданном уровне. Если же не отводить, то электролит нагреется на:
Где Ср-ра – теплоемкость раствора (3,9кДж/кгК)
m эл-та – масса электролита (кг.)
m крп – масса корпуса (кг.)
Сст - теплоемкость стали (0,46 кДЖ/кгК)
ρ эл-та – плотность эл-та (1150кг/м(куб.))
чего допускать нельзя!7.10 РАСХОД ВОДЫ С НАЧАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ 20ºС И КОНЕЧНОЙ 30 ºС
[2]7.11 РАСЧЕТ ЗМЕЕВИКА ДЛЯ ОТВОДА ИЗБЫТОЧНОГО ТЕПЛА
Введем обозначения:
20ºС – температура воды на входе;
30ºС – температура воды на выходе;
gв – массовый поток воды (4978,13кг/час)
W – линейная скорость, м/ч
Змеевик – свинцовая трубка, наружный диаметр 60мм. δ ст=5мм.
Теплопроводность свинца λ=34,9 Вт/мК;
Плотность воды при tср=(30+20)*0,5=997кг/м(куб.)
Коэффициент вязкости воды при 25 град.
μ (25)=902*10^-6Па*с
μ (50)=549*10^-6Па*с
Коэффициент теплопроводности воды
λ =60,0*10^-2 Вт/мК
Критерий Прандтля при 25ºС
Pr = 6.22
Рассчитаем ряд параметров для определения критерия Рейнольдса и коэффициента теплопередачи.
Внутренний диаметр трубы:
dвн=dн-2*δст=60-2*5=50мм.
Площадь поперечного сечения трубы:
Объемная скорость воды в трубе:
Линейная скорость воды в трубе:
Находим критерий Рейнольдса:
Коэффициент теплопередачи для горизонтального расположения трубы:
Рассчитываем коэффициент теплопередачи от электролита к воде по формуле:
Определим поверхность теплопередачи:
Определим длину змеевика для охлаждения:
Где dср – (dн+dвн)*0.5=(0.06+0.05)*0.5=0.055м
7.12 РАСЧЕТ ЗМЕЕВИКА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА
Qнагр – кол-во теплоты, необходимой для нагрева, кДж:
k – коэффициент теплопередачи от пара к раствору,
τ – время разогрева в сек.
Δtср – средняя разность температур пара и раствора, к.
,большая разность емператур пара и р-ра 
,меньшая разность температурРасчет коэффициента теплопередачи от пара к рнаствору через стальную стенку трубой Толиной 5мм. при учете слоев ржавчины со стороны пара и рас-ра толщиной 0,2мм.