Приложение А (рекомендуемое). Методы расчета расхода воды на промывные операции

Приложение А
(рекомендуемое)

Методы расчета расхода воды на промывные операции

А.1 При использовании схем промывок с ваннами улавливания изделие вначале промывают в непроточной ванне улавливания, а затем в промывной.

А.1.1 При промывке деталей только в ваннах проточной промывки (при отсутствии ванн улавливания) концентрацию отмываемых веществ в промывной воде с_пр.в, г/л, сбрасываемой из одинарной или каскадной ванны промывки, вычисляют по формуле

,

(A.1)

где m - масса отмываемого вещества в единицу времени, г/ч;

Q - расход воды на промывку для всей схемы промывки, л/ч;

q - удельный вынос электролита поверхностью деталей, л/м²;

F - производительность технологической ванны, м²/ч;

- концентрация компонента в технологической ванне, г/л.

Если для вещества установлена допустимая концентрация в воде после промывки с_д (таблица 5), формулу (А.1) для вычисления концентрации вещества в сбрасываемой воде преобразовывают следующим образом:

,

(А.2)

где n - число ванн промывки с собственной подачей воды (одинарных прямоточных или каскадных ванн);

N - число ступеней проточной промывки.

Концентрации отмываемых веществ в промывной воде с_пр.в, г/л, сбрасываемой из каждой ступени прямоточной промывки, вычисляют по следующим формулам:

из первой ступени

;

(А.3)

из второй ступени

;

(A.4)

из третьей ступени

,

(А.5)

где , , - расход воды на промывку для первой, второй и третьей ступеней промывки соответственно, л/ч.

Примечание - В формулах (А.3)-(А.5) не учитывается вынос поверхностью деталей отмываемых веществ из последней ступени промывки в виду его пренебрежительно малого значения.

А.1.2 При промывке деталей в ваннах проточной промывки с одной ванной улавливания концентрацию какого-либо вещества в сбрасываемой промывной воде с_пр.в, г/л, в любой момент времени с начала работы ванны улавливания, т.е. с момента заполнения ее чистой водой, вычисляют по формуле

,

(А.6)

где е - основание натурального логарифма;

- продолжительность работы ванны улавливания с момента заполнения ее чистой водой, ч;

V - объем ванны промывки или улавливания.

Для приближенного расчета концентрации компонентов электролита в промывной воде, сбрасываемой из проточных ванн промывки, принимают, что в ванне улавливания задерживается 60 %, а уносится в последующие ванны проточной промывки 40 % массы вынесенных из технологической ванны компонентов. Тогда формула (А.6) принимает упрощенный вид

.

(А.7)

Формулу (А.7) для вычисления концентрации в промывной воде вещества, для которого установлена допустимая концентрация при промывке с_д (таблица 5), преобразовывают следующим образом:

.

(А.8)

А.1.3 При промывке деталей только в ваннах непроточной промывки, т.е. в ваннах улавливания, концентрацию веществ в промывной воде вычисляют по следующим формулам:

в первой по ходу движения деталей ступени промывки

;

(А.9)

во второй по ходу движения деталей ступени промывки

;

(А.10)

в n-й ванне по ходу движения деталей ступени промывки

.

(А.11)

По достижении в последней по ходу движения деталей ванне улавливания допустимой концентрации при промывке с_д (таблица 5) воду в ваннах улавливания следует заменить на чистую.

Расчеты будут достаточно точными при следующих условиях: загрузки поступают строго ритмично; удельный вынос раствора с поверхностью деталей постоянен; расход воды на промывку деталей постоянен.

А.2 Удельный вынос электролита при обработке деталей на подвесках составляет 0,2 дм³/м² при продолжительности стекания электролита не менее 6 с, при обработке деталей насыпью в колоколах и барабанах - 0,4 дм³/м², в корзинах и сетках - 0,6 дм³/м² при продолжительности стекания электролита не менее 15 с. В технически обоснованных случаях при наличии экспериментальных данных для конкретных деталей допускается изменять удельный вынос электролита.

А.3 Для получения необходимого качества промывки деталей концентрация основного компонента в последней по ходу движения деталей ступени промывки с_кл должна быть не более допустимой концентрации с_д, указанной в таблице 5, т.е. с_кл  с_д.

При промывке деталей после ванн, содержащих соединения драгоценных металлов, концентрация драгоценного металла в последней ванне улавливания должна быть не более допустимой концентрации с_д, указанной в таблице 5.

Расход воды на промывку при с_кл = с_д в общем виде вычисляют по формуле

,

(А.12)

где - коэффициент учета ванн улавливания, без ванн улавливания  = 1, с одной ванной улавливания  = 0,4, с двумя ваннами улавливания  = 0,15 и с тремя ваннами улавливания  = 0,06.

Расход воды на промывку при с_кл = с_д для конкретных схем промывки вычисляют по следующим формулам:

для одноступенчатой промывки

;

(А.13)

для двухступенчатой прямоточной промывки

,

(А.14)

для трехступенчатой прямоточной промывки

;

(А.15)

для двухступенчатой противоточной промывки

,

(А.16)

для трехступенчатой противоточной промывки

;

(А.17)

для смешанной (одноступенчатая + двухступенчатая противоточная ванны) промывки

.

(А.18)

А.4 При работе с горячими ваннами допускается применять противоточные бессточные схемы промывок.

Число ступеней N для схем промывок вычисляют по формуле

,

(А.19)

где K - критерий окончательной промывки, вычисляемый по формуле ;

- потери технологического раствора на тепловое испарение и унос выделяющимися газами, дм³/ч (определяется опытным путем).

А.5 При достижении в ванне улавливания концентрации компонентов электролита с_у, равной половинной концентрации этих компонентов в ванне химической или электрохимической обработки, т.е. при с_у = 0,5с₀, воду в ванне улавливания заменяют на чистую. Использованную воду направляют на пополнение, корректировку и приготовление электролита в технологической ванне и (или) на регенерацию ценных компонентов. Продолжительность работы ванны улавливания с момента заполнения ее чистой водой до следующей смены в ней воды рассчитывают по следующим формулам:

,

(А.20)

или

,

(А.21)

где - площадь деталей, после обработки которых воду в ванне улавливания необходимо заменить на чистую, м²;

- продолжительность работы ванны улавливания с момента заполнения ее чистой водой до следующей смены в ней воды, ч;

- объем ванны улавливания, л.

А.6 Для облегчения расчета объема воды на промывку с одной ванной улавливания используют номограммы (рисунки А.1-А.3).

Для определения объема воды на промывку для одного цикла необходимо соединить заданные значения V и K (прямая 1), затем заданное значение m соединить с точкой пересечения прямой V-K с осью I (прямая 2). Точка пересечения прямой 2 с осью W_F соответствует объему воды на промывку для одного цикла (см. рисунки А.2 и А.3).

I - одноступенчатая промывка; II - двухступенчатая промывка; III - трехступенчатая промывка; K - критерий окончательной промывки; W_F - объем воды на промывку для одного цикла

Рисунок А.1 - Расчет объема воды для противоточных схем промывок

Рисунок А.2 - Расчет объема воды при прямоточной двухступенчатой промывке

Рисунок А.3 - Расчет объема воды при трехступенчатой смешанной промывке