Вход

Тепловой баланс ванны гальванического цинкования

Курсовая работа
Код 102303
Дата создания 07.06.2016
Страниц 21
Источников 14
Файлы будут доступны для скачивания в личном кабинете после оплаты.
1 352руб.
КУПИТЬ

Содержание

Содержание Введение 4 1. Аммонийные (аммиакатные) электролиты цинкования 5 2. Расчет габаритных размеров ванны покрытия 8 3. Исходные данные для расчета электрического и теплового балансов и начальные приближения 10 4.Расчет напряжения на ванне по справочным данным 11 4.1 Слагаемые напряжения на электролизере 11 4.2 Расчет электрохимических составляющих падения напряжения 12 4.2.1 Расчет величины обратимого напряжения разложения 12 4.2.2 Определение величины катодного перенапряжения 13 4.2.3 Определение величины анодного перенапряжения 14 4.3 Расчет омических составляющих напряжения 15 4.3.1 Расчет падения напряжения в электролите 15 4.3.2 Падение напряжения в теле электродов и в контактах 18 4.4 Суммарное напряжение на ванне 18 5. Расчет теплового баланса ванны гальванического цинкования 18 5.1 Нестационарная модель материального баланса 18 5.2 Расчет суммарной интенсивности источников тепла 19 5.2.1 Интенсивность источника тепла при прохождении через раствор электрического тока 20 5.2.2 Перенос тепла при переходе в другое агрегатное состояние 21 5.3 Расчет удельной теплоемкости электролита 22 5.4 Расчет теплоты химической реакции образования аммиаката цинка 23 5.4.5 Расчет теплового баланса 23 Заключение 25 Библиографический список 26   Содержание

Фрагмент работы для ознакомления

Расчет коэффициента теплоотдачи от электролита к стенке:1=0,129*0,54/0,9*(0,0008*3352,424*9,8*0,90,0008*(1447,345/0,0008)2**0,000207325*0,1)0,333 = 104,442 Вт/(м2*град).Расчет коэффициента теплопередачи через стенку:k = 1/(6/(1000*49,8)+(10/(1000*0,15)) = 14,973 Дж/(м2*с*град).Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки в воздух.если l3t2, то2 = 1,36(T/l)0,25;если l3t2, то2 = 1,97(T)0,25;Рассчитаем l3t = 0,93*(298-293) = 3,645, значит расчет ведем по второй формуле: 2 = 1,97(298-293)0,25=2,948Вт/(м2*град).Результаты расчета изменения потерь тепла в зависимости от температуры окружающей среды представлены на рисунке 4.1.Рис. 4.1 – Потери тепла через стенку ванны в зависимости от температуры окружающей средыТемпература стенки со стороны воздуха по графику Тст = 300,1 К.Уточненный расчет коэффициентов теплопередачи дает:1 = 5,783 Вт/(м2*град);2 = 1,681Вт/(м2*град).Коэффициент теплопередачи через стенкуК = 4,754Вт/(м2*град).Потери тепла с зеркала электролита за счет излучения qизл и за счет конвективного уноса qконв равны:qизл = 5,783*0,95*((Твозд/100)4 - *(Тэл/100)4)*Sзерк = 5,69*0,95*((298/100)4 - *(293/100)4)*1,21 = 34,31 Дж/с.Sзерк = Lвн*Ввн = 2200*550/(1000*1000) = 1,121 м2.qконв = *(Твозд-Тэл)*Sзерк = 3,439*(298-293)*1,21 = 20,81Дж/с. - коэффициент теплоотдачи с горизонтальной поверхности зеркала электролита.Дж/с.Потери тепла через дно электролизера составляют:Qдно = Kст*(Твозд-Тэл)*(Lвн*Ввн/1000000) = 4,754(298-293)*(2200*550/1000000) ==28,70 Дж/с.При условии растворимых анодов за счет подведения электрического тока к электродам и растворения цинкового анода также выделяется тепло:Qпод эл=Iн*Uгр = 120*1,8 = 216 Дж/с.Iн =Sдет*I = 1,2*10 = 120 А*м2; Uгр =U-Uк = 2-0,2= 1,8 В.4.3 Расчет удельной теплоемкости электролитаУдельная теплоемкость электролита рассчитывается как сумма произведений удельных теплоемкостей отдельных компонентов системы на их безразмерные концентрации:,(4.10)где - удельная теплоемкость i-го компонента, взятая из справочника[12, 13], Дж/(кг∙К);xi- массовая доля i-го компонента. 4.4 Расчет теплоты химической реакции образования аммиаката цинкаОбразование аммиаката цинка происходит по реакции (3.6). Запишем значения стандартных энтальпий образования компонентов реакции (табл. 4.2).Таблица 4.2 - Термодинамические свойства веществ [12, 13]ФормулаZn(NH3)2Cl2ZnONH4ClH2OΔHf,298, кДж/моль-415,050-347,990-313,590-285,800ΔrH298 = ΔHf,298(Zn(NH3)2Cl2) + ΔHf,298(H2O) - ΔHf,298(ZnO) –-2*ΔHf,298(NH4Cl)=-415,050-285,800+347,990+2*313,590 = 274,32 кДж/моль.Qх.р. = -5,8 Дж/с.4.4.5 Расчет теплового балансаИзменение температуры электролита за время нанесения покрытия:Считается, что если изменение температуры - величина положительная , то электролит нагревается, а если отрицательная – то охлаждается. Если нагрев электролита , то это не повлечет за собой изменение теплового режима процесса, так как одновременно с этим произойдет увеличение потерь тепла в результате обмена с окружающей средой. При более значительном изменении температуры необходимо предусмотреть нагревающие или охлаждающие теплообменники и вновь повторить расчет теплового баланса. Таким образом, для рассматриваемого случая, когда рассчитанная скорость изменения температуры электролита составила 0,399, электролит нагревается, но нагрев не повлечет за собой изменение теплового режима процесса, так как одновременно с этим произойдет увеличение потерь тепла в результате обмена с окружающей средой. поэтому, нет необходимости использовать дополнительное оборудование для поддержания температуры электролита.ЗаключениеВ ходе выполнения курсового проекта был рассчитан тепловой баланс гальванической ванны цинкования (по справочным данным).В результате расчета получено, что в ходе технологического процесса электролит нагревается преимущественно за счет прохождения электрического тока через электролит. Однако в течение одного цикла нагрев составляет 0,399С, значит, использования дополнительных охлаждающих устройств не требуется.Библиографический списокДасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий.- Л.: Машиностроение 1989.-391 с.Справочник по электрохимии / под ред. А.М.Сухотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с.Ильин В.А. Цинкование и кадмирование. – Л.: Машиностроение, 1971, - 88 с.ГОСТ 1180-91. Аноды цинковые. Технические условия.ГОСТ 3640-94. Цинк. Технические условия.ГОСТ 23738-85. Ванны автооператорных линий для химической, электрохимической обработки поверхности и получения покрытий. Основные параметры и размерыТехнологические расчеты оборудования электрохимических производств: учебно-методическое пособие. /В.М.Рудой, Т.Н.Останина, И.Б.Мурашова, Н.И.Останин, Ю.П.Зайков. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2006.-81 с.Новиков В.Т., Медведев Г.И., Суров И.И. Основное технологическое оборудование цехов гальванопокрытий. -М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева. - 1984. - 63с.Гибкие автоматизированные гальванические линии: Справочник. / Под общ. ред. В.Л.Зубченко. - М.: Машиностроение. - 1989. - 672 с.В.Н. Варыпаев. Введение в проектирование электролизеров. -Л.: Изд-во ЛТИ. - 1981. - 93 с.Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. М.: 1971. – 448с.Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А.Равделя, К.П. Мищенко. –М.: Химия, 1965.-232с.Справочник химика. 2-е изд.Под ред. Б.П.Никольского. -М.-Л.:Химия. - 1964. - Т.3. - 1000 с.Справочник по электрохимии / под ред.А.М.Сухотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с.

Список литературы

Библиографический список 1. Дасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий.- Л.: Машиностроение 1989.-391 с. 2. Справочник по электрохимии / под ред. А.М.Сухотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с. 3. Ильин В.А. Цинкование и кадмирование. – Л.: Машиностроение, 1971, - 88 с. 4. ГОСТ 1180-91. Аноды цинковые. Технические условия. 5. ГОСТ 3640-94. Цинк. Технические условия. 6. ГОСТ 23738-85. Ванны автооператорных линий для химической, электрохимической обработки поверхности и получения покрытий. Основные параметры и размеры 7. Технологические расчеты оборудования электрохимических производств: учебно-методическое пособие. /В.М.Рудой, Т.Н.Останина, И.Б.Мурашова, Н.И.Останин, Ю.П.Зайков. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2006.-81 с. 8. Новиков В.Т., Медведев Г.И., Суров И.И. Основное технологическое оборудование цехов гальванопокрытий. -М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева. - 1984. - 63с. 9. Гибкие автоматизированные гальванические линии: Справочник. / Под общ. ред. В.Л.Зубченко. - М.: Машиностроение. - 1989. - 672 с. 10. В.Н. Варыпаев. Введение в проектирование электролизеров. -Л.: Изд-во ЛТИ. - 1981. - 93 с. 11. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. М.: 1971. – 448с. 12. Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А.Равделя, К.П. Мищенко. –М.: Химия, 1965.-232с. 13. Справочник химика. 2-е изд.Под ред. Б.П.Никольского. -М.-Л.:Химия. - 1964. - Т.3. - 1000 с. 14. Справочник по электрохимии / под ред.А.М.Сухотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с. список литературы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
Сколько стоит
заказать работу?
1
Заполните заявку - это бесплатно и ни к чему вас не обязывает. Окончательное решение вы принимаете после ознакомления с условиями выполнения работы.
2
Менеджер оценивает работу и сообщает вам стоимость и сроки.
3
Вы вносите предоплату 25% и мы приступаем к работе.
4
Менеджер найдёт лучшего автора по вашей теме, проконтролирует выполнение работы и сделает всё, чтобы вы остались довольны.
5
Автор примет во внимание все ваши пожелания и требования вуза, оформит работу согласно ГОСТам, произведёт необходимые доработки БЕСПЛАТНО.
6
Контроль качества проверит работу на уникальность.
7
Готово! Осталось внести доплату и работу можно скачать в личном кабинете.
После нажатия кнопки "Узнать стоимость" вы будете перенаправлены на сайт нашего официального партнёра Zaochnik.com
© Рефератбанк, 2002 - 2017