Введение к работе
Актуальность темы. Гальванические производства являются важ-т нейшим звеном современных предприятий машиностроения, радиоэлектронной, медико-инструментальной и других отраслей промышленности. В настоящее время на гальванических производствах получили широ-» кое распространение методы химической обработки поверхностей металлических изделий с целью подготовки поверхности к гальванопокрытию или ее конечной отделки. К таким процессам относятся химическое полирование, травление, фосфатирование, пассивация поверхности и другие.
Преимущества этих методов по сравнению с аналогичными механическими и Електрохимическими методами: высокая производительность процесса, возможность одновременной обработки большого количества деталей сложной формы и различных размеров, меньшая энерго- и материалоемкость.
Однако, указанные процессы сопровождаются выделением токсичных газов и паров кислот, для улавливания которых используется. . газоочистное оборудование, основанное на абсорбции и фильтрации. Известные аппараты этого назначения обеспечивают степень очистки воздуха порядка 95-975?, поэтому при большом количестве выделяющихся газов токсичные выбросы значительно превышают предельно-допустимые концентрации.
Это сдерживает широкое применение методов химической обработки металлических изделий в промышленности.
В этой связи исследование процессов химической обработки металлических изделий, разработка методов расчета и моделирования процессов и оборудования этого типа и разработка более совершенного аппаратурного оформления процессов химической обработки являются актуальной задачей.
Цель работы;
— разработка и экспериментальная проверка математической модели
процесса химической обработки металлических изделий, осуществ
ляемого в герметичной камере, соединенной с системой улавлива-
. ния выделяющихся газов;
разработка инженерной методики расчета промышленных аппаратов для химической обработки изделий гальванических производств;
разработка более эффективного, по сравнению с существующими аналогами, аппаратурного оформления процессов химической обработки и внедрение его в производство.
Научная новизна:
разработана математическая модель процесса химической обработки металлических изделий, осуществляемого в герметичной камере, соединенной с системой улавливания выделяющихся газов;
на основании проведенных математического" моделирования и экспериментальных исследований установлено, что в предложенном аппарате, за счет искусственного повышения концентраций газов, удается интенсифицировать процесс абсорбции токсичных выбросов и, соответственно, повысить эффективность газоочистки;
предложена инженерная методика расчета, позволяющая определить основные конструктивные и режимные параметры установок для химической обработки изделий гальванических производств;
выявлены основные факторы, определяющие эффективность работы установок данного типа.
Практическая ценность и реализация работы. Разработанная математическая модель и результаты моделирования позволяют выбрать наиболее рациональный вариант конструкции установки для конкретных видов изделий и оптимизировать технологические параметры процесса. Результаты проведенных исследований использованы при создании методики расчета установок для химической обработки изделий гальванических производств, позволившей рассчитать и спроектировать опытно-промышленную и промышленную установки.
Разработанные установки, позволяют значительно снизить токсичные выбросы в атмосферу, что дает возможность повысить производительность оборудования за счет увеличения его разовой .загрузки.
В связи с внедрением разработанных аппаратов осуществлена
полная реконструкция участка химического полирования и травления, в гальваническом цехе Казанского медико-инструментального завода.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались на Межгосударственной конференции "Тепломассообмен и гидродинамика в турбулентных течениях", 1992 г., г.Алушта; на Международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций" Дії научные чтения БТИСМ/, 1993 г., г.Белгород; на Межреспубликанской научно-технической конференции "Интенсификация процессов химической и пищевой технологии "ПРОЦЕССЫ-ЭЗу 1993 г., г.Ташкент.
Публикации. По теме диссертации имеется 7 публикаций, в том числе один патент и одно решение о выдаче патента на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, и приложений. Общий объем - 180 страниц, из них 143 страницы основного текста, 44 рисунка, 12 таблиц. Список литературных источников содержит 129 наименований.