Нанесение способом электроосаждения

 

где  В_изд– ширина изделия (принимаем 0,4 м [7]);

        b – расстояние от изделия до стенки ванны (принимаем 0,3 м [6]).

Ширина  установки в зоне промывок водой  определяется шириной изделия и  расстоянием от изделия до внутренней стенки корпуса с учетом положения  охватывающего контура, принимаем 1,5 м.

Подставив значения в формулу (4.10), получим:

 

В_ос=0,4+2∙0,3=1,0 м.

 

Подставив значения в формулу (4.9), получим:

 

В=1,0+1,5=2,5 м.

 

Тогда объем ванны осаждения составит:

 

V_ос=14∙1,0∙1,2∙0,8=13,44 м³,

 

С учетом конструктивной формы ванны, обеспечивающей плавное сопряжение стенок и днища, объем ванны составит 13,0 м³.

Определим ширину В_тр.пр. и высоту Н_тр.пр. транспортного проема:

 

                                                            В_тр.пр=В_изд+2В3,                                                          (4.11)

 

где В3– расстояние между изделием и проемом (принимается 0,15 м [6]).

 

                                                              Н_тр.пр=Н_изд+2h΄,                                                         (4.12)

 

где h΄– расстояние по высоте от входного проема до изделия (0,1–0,15 м).

Подставив значения в формулу (4.11), получим:

 

В_тр.пр=0,4+2∙0,15=0,7 м.

 

Подставив значения в формулу (4.12), получим:

 

Н_тр.пр=0,6+2∙0,15=0,9 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Расчет вспомогательного оборудования

     5.1 Расчет вентиляционных систем

Объем приточного воздуха за 1 ч определяется по формуле (5.1) (в м³)  [6]:

 

                                                     Q_прит=n∙V_з.ос ,                                                                        (5.1)

 

 где n– кратность обмена воздуха в установке за 1 ч (принимается равной 50 [6]);

      V_з.ос.– объем зоны осаждения (над ванной), м³.           

 

                                              V_з.ос=L_ос(В_ос+ В1)( Н_мон.в-Н_в.п),                                                   (5.2)

 

Объем зоны осаждения над ванной по формуле (5.2) будет равен:

 

V_з.ос=14∙(1,0+1,5)∙(3,5-1,7) = 63 м³

 

Подставив значения в формулу (5.1), получим:

 

Q_прит = 50∙63 = 3150 м³/ч.

 

Объем отсасывающего воздуха принимаем  равным объему приточного воздуха.

 

Q_отс= Q_прит=3150 м³/ч

 

По  объему приточного воздуха  подбираем  центробежный вентилятор марки

В-Ц14-46-5К-02 со следующей характеристикой [8]:

Производительность, м³/ч…………….. 13212

ρgH, Па…………………………………... 2360

n, сˉ¹……………………………………...... 24,1

Коэффициент полезного действия…….....0,71

 

Подбираем электродвигатель во взрывобезопасном исполнении типа АО2-61-4 мощностью 13 кВт (КПД=0,88). Устанавливаем две вентиляционные установки: приточную и вытяжную.

5.2 Расчет систем перемешивания

5.2.1 Внешняя система перемешивания

Производительность насоса для циркуляции (Q_н.ц) выбирается исходя из кратности обмена лакокрасочного материала в ванне за 1 ч, равной 2-3.

Производительность  насоса будет равна:

 

Qн.ц=2∙40=80 м³/ч

 

 

 

 

         

 

 

Подбираем насос для циркуляции марки Х45/21 со следующей технической характеристикой [8]:

Производительность, м³/ч………………90

Напор, м. вод. ст………………………...21

Коэффициент полезного действия…....0,6

 

Подбираем электродвигатель к насосу во взрывобезопасном исполнении типа АО2-51-2 мощностью 10 кВт, КПД=0,88.

Диаметр нагнетательной трубы трубы (от насоса в ванну) рассчитывается по формуле (5.3) (в м) [6]:

 

                                                                                           (5.3)

 

где υ_л– скорость движения лакокрасочного материала по трубе (принимается 2 м/с [6]).

Подставив значения в формулу (5.3), получим:

 

                       d= = 0,12 м (принимаем 125 мм по [8]).

5.2.2 Внутренняя система перемешивания

Расчетная производительность мешалок (м³/ч) для циркуляции лакокрасочного материала определяется в зависимости от вида лакокрасочного материала и минимальной (10) или максимальной (60) кратности обмена лакокрасочного материала за   1  ч определяется формулам (5.4) и (5.5) [6]:

 

                                                              Q_мин = 10V_ос/n,                                                            (5.4)

 

                                                              Q_макс = 60V_ос/n,                                                          (5.5)

 

где  V_ос– объем ванны осаждения;

        n– число мешалок (принимаем n=2).

Подставив значения в формулы (5.4) и (5.5), получим:

 

                                               Q_мин = 10∙13/2 = 65 м³/ч,

 

                                               Q_макс = 60∙13/2= 390 м³/ч.

5.3 Расчет диаметра трубы для слива лакокрасочного материала

Диаметр трубы рассчитывается по формуле (5.6) (в м) [6]:

 

                                               d=_,                                                   (5.6)

 

где f– постоянное поперечное сечение трапециевидной ванны, м²;

     H_ж– уровень жидкости в ванне, м;

      τ– продолжительность слива, с; 

     α– коэффициент расхода (0,62).

 

Для расчета диаметра трубы для слива  ЛКМ  принимаем H_ж = 1,1м, τ = 30 мин (1800с), f = 12 м².

   Подставив значения в формулу (5.6), получим диаметр нагнетательной трубы:

 

d== 0,08 м (принимаем  80 мм по [8]).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

На  основании анализа литературных данных установлено, что метод нанесения  лакокрасочного материала электроосаждением  – наиболее экономичный при ежедневном окрашивании большого количества деталей в сравнении с другими.

Отличительными  особенностями этого метода являются:

1) возможность полной автоматизации линии нанесения грунтовочного слоя, что не всегда можно достичь другими способами;

2) использование пожаро- и взрывобезопасных ЛКМ;

3) при электроосаждении образуется однородная пленка высокого качества.

В данном курсовом проекте осуществлено следующее:

1) рассмотрены  основные типы аппаратов и  технологические линии для нанесения  грунтовочного слоя  на металлическую  поверхность, а также вспомогательные  устройства к ним;

2) приведено   описание технологической схемы  линии нанесения грунтовочного  слоя на металлическую поверхность;

3) произведен расчет и подбор оборудования (габаритные размеры ванны, системы перемешивания, вентиляционной системы, трубопровода).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературных источников

1 Тонкое и  стойкое [Электронный ресурс]: http://www.expert.ru/printissues/equipment/2006/03/okrashivanie/ (дата обращения 31.10.10).

2 Патент Российской Федерации  2184802 C25D13/10, C09D5/44. Способ нанесения покрытий на проводящие электрический ток субстраты. Авторы: Хефер Райнер, Шульте Хайнц-Гюнтер, Фроммелиус Харальд. Заявка: 99100280/02, 22.05.1997. Опубликовано: 10.07.2002.

3 Патент Российской Федерации  2115775 C25D13/06. Композиция для получения покрытий анодным электроосаждением. Авторы: Тертых Лариса Ивановна; Рында Елена Феликсовна. Заявка: 96120748/02, 21.10.1996. Опубликовано: 20.07.1998.

4 Патент Российской Федерации 2008370 C25D17/20. Устройство для нанесения покрытий на мелкие детали методом электроосаждения. Авторы: Решетов А.И.; Воронина Т.П.; Пискарев В.И.; Хромых В.Н.; Филин В.М.; Делекторский А.А.; Овсянников Н.Я. Заявка: 5009281/26, 05.06.1991. Опубликовано: 28.02.1994

5 Технологический  регламент  “Получение лакокрасочного  покрытия методом катафореза”  на ЗАО “Атлант”.

6  Альбом оборудования  окрасочных цехов.– М.:Химия, 1975.

7 Инструкция по эксплуатации и обслуживанию оборудования ванны КТФ (перевод с немецкого).

8 Основные процессы и  аппараты химической технологии / Ю.И. Дытнерский. –   М.: Химия, 1991. – 496 с.