Методика расчета бортовых отсосов

 

Бортовые отсосы устанавливают главным образом у производственных ванн, представляющих собой открытые резервуары, чаще всего четырехугольной формы, наполненные разного рода растворами. Вредные вещества из производственных ванн могут выделяться в виде паров кислот, щелочей и различных газов.

Наиболее действенным методом защиты персонала от вредных выделений является полное укрытие ванны. Однако по технологическим соображениям это возможно крайне редко. Большое распространение получили отсосы в виде щели.

Принцип работы бортового отсоса состоит в том, что всасываемый с большой скоростью через узкую заборную щель отсоса воздух образует над зеркалом раствора сильную горизонтальную струю, которая сбивает с вертикального пути выбрасываемые из раствора газы и капли и этим заставляет основную массу капель упасть обратно в ванну, а газы и остальные капли увлекаются в отсос.

Горизонтальная струя бортового отсоса быстро ослабевает с удалением от заборной щели, поэтому однобортный отсос делают только при ширине ванны не более 600 мм. На более широких ваннах устанавливают отсосы с двух противоположных сторон ванны (двубортные).

В зависимости от типа ванн применяют местные отсосы с щелью всасывания в горизонтальной плоскости (опрокинутые) (рис. 1, а, б, в, г) и в вертикальной плоскости (простые или обычные) (рис. 1, д, е), кроме того используются бортовые отсосы с передувкой (рис. 1, в, г) [10].

Бортовые отсосы располагают по длинным сторонам ванн.

Щель бортового отсоса обязательно должна быть расположена к краю ванны. Высоту щели бортового отсоса принимают в пределах 100 мм, высоту щели сдува - 0,0125 ширины ванны, но не менее 5 мм.

Количество воздуха (м³/ч), удаляемого бортовыми отсосами без передувки с щелью всасывания в горизонтальной или вертикальной плоскости, следует определять по формуле:

 

, (2.11)

 

где В - внутренняя ширина ванны, м;

L - внутренняя длина ванны, м;

Н - расстояние от зеркала раствора до борта ванны, м;

- коэффициент, учитывающий разность температур раствора и воздуха в помещении (табл. 2.2);

- коэффициент, учитывающий токсичность и интенсивность выделения вредных веществ (табл. 2.3);

- коэффициент, учитывающий тип отсоса ( =1 для двубортового; = 1,8 для однобортового);

- коэффициент, учитывающий воздушные перемешивания раствора ( = 1 без перемешивания; при наличии барботажа = 1,2);

- коэффициент, учитывающий укрытие зеркала раствора поплавками (при отсутствии - = 1, при укрытии шариками = 0,75);

- коэффициент, учитывающий укрытие зеркала пенным слоем путем введения добавок ПАВ (при отсутствии - = 1, при перемешивании - = 0,5).

 

Рис. 1. Схемы бортовых отсосов: опрокинутые (а, в - двубортные; б, г - однобортные); обычные (д - двубортный; е - однобортный)

 

Таблица 2.2

Коэффициент учета разности температур раствора и воздуха в помещении

∆ t, °C		∆ t, °C		∆ t, °C
	1,0		1,47		1,94
	1,03		1,55		2,02
	1,16		1,63		2,10
	1,24		1,71		2,18
	1,31		1,79		2,26
	1,39		1,86	-	-

 

Таблица 2.3

Коэффициент учета токсичности и интенсивности выделения вредных веществ

Группа ванн (табл. 8)
		1,6	1,25		0,5

 

Таблица 2.4

Удельное количество вредных веществ, удаляемых местным отсосом от гальванических ванн, группы ванн и рекомендации по очистке выбросов [10]

№ п/п	Технологический процесс нанесения гальванических покрытий	Определяющее вещество	Максимальное количество, г/(м^2·с)	Группа ванн	Способ очистки
Метод*	Аппараты**
	Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 150...350 г/л, при силе тока более 1000 А (хромирование, анодное активирование, снятие меди и др.)	Хромовый ангидрид				1; 6
	То же, в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 30...60 г/л (электрополирование алюминия, стали и др.)	Хромовый ангидрид				1; 6
	То же, в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 30…100 г/л, при силе тока менее 500 А (анодирование алюминия и магниевых сплавов и др.), а также химическое	Хромовый ангидрид				1; 6
	Химическая обработка стали в растворах хромовой кислоты и ее солей при t ≥ 50 °С (пассивация, травление, снятие оксидной пленки, наполнение	Хромовый ангидрид	5,5·10^3			1; 6
	Химическая обработка металлов в растворах хромовой кислоты и ее солей при t £ 50 °С (осветление, пассивация и др.)	Хромовый ангидрид			-	-
	Электрохимическая обработка в растворах щелочи (анодное снятие шлама, обезжиривание, лужение, цинкование в щелочных электролитах, снятие олова, оксидирование меди, снятие хрома и др.)	Щелочь				2; 6

 

 

Продолжение таблицы 2.4

	Химическая обработка металлов в растворах щелочи (оксидирование стали, химическое полирование алюминия, рыхление окалины на титане, травление алюминия, магния и их сплавов и др.) при температуре раствора, °С: более 100 менее 100	Щелочь Щелочь				2; 6 2; 6
	Химическая обработка металлов, кроме алюминия и магния, в растворах щелочи (химическое обезжиривание, нейтрализация и др.) при температуре раствора, °С: более 50 менее 50	Щелочь Щелочь			- -	- -
	Кадмирование, серебрение, золочение и электрохимическое декапирование в цианистых растворах	Цианистый водород	5,5
	Цинкование, меднение, латунирование, химическое декапирование, амальгамирование в цианистых растворах	Цианистый водород	1,5
	Химическая обработка металлов в застворах, содержащих фтористоводородную кислоту и ее соли	Фтористый водород
	Химическая обработка металлов в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих соляную кислоту (травление, снятие шлама и др.)	Хлористый водород
	Химическая обработка металлов, кроме снятия цинкового и кадмиевого покрытия, в холодных растворах, содержащих соляную кислоту в концентрации до 200 г/л	Хлористый водород	3·10^-1
	Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих серную кислоту в концентрации 150..350 г/л, а также химическая обработка в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах (анодирование, электрополирование, травление и т.д.)	Серная кислота				1; 6
	Меднение, лужение, цинкование и кадмирование в сернокислых растворах при t < 50°С, а также химическая активация	Серная кислота			-	-
	Химическая обработка металлов в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих ортофосфорную кислоту (фосфатирование и др.)	Фосфорная кислота	6·10^-1			1; 6
	Химическая обработка металлов в концентрированных нагретых растворах и электрохимическая обработка в концентрированных холодных растворах, содержащих ортофосфорную кислоту (химическое полирование алюминия, электрополирование стали, меди и др.)	Фосфорная кислота				1; 6

Продолжение таблицы 2.4

	Химическая обработка металлов в разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту (осветление алюминия, химическое снятие никеля, травление, декапирование меди, пассивация и др.) при концентрации раствора, г/л: более 100 менее 100	Азотная кислота и оксиды азота			-	-
	Никелирование в хлоридных растворах при плотности тока свыше 1 А/дм^2	Растворимые соли никеля	1,5·10^-1			1; 6
	То же в сульфатных растворах	Растворимые соли никеля	3·10^-2			1; 6
	Меднение в этилендиаминовом электролите	Этилен-диамин			-	-
	Кадмирование и лужение в кислых электролитах с добавкой фенола	Фенол			-	-
	Крашение в анилиновом красителе	Анилин			-	-
	Промывка в горячей воде	Вода			-	-
	Безвредные технологические процессы при наличии неприятных запахов, например, аммиака, клея и др.	-		4-5	-	-

*Методы очистки: 1 - абсорбционный; 2 - фильтрация.

**Типы аппаратов очистки: 1 — фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); 2 — фильтры-туманоуловители ФВГ-С (корпус из стали); 3 - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т с орошаемой приставкой; 4 - фильтры-туманоуловители ФВГ-С-Ц; 5 - насадочный фильтр типа ВЦНИИОТ; 6 - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос.

 

Выбор вентилятора производится с учетом необходимого напора и производительности.

Потребная мощность (кВт) на валу электродвигателя рассчитывается по формуле:

, (2.12)

 

где V - производительность, м³/ч;

∆ Р - напор, Па;

- КПД вентилятора (0,6...0,85);

- КПД передачи (0,9...1,0).

 

Задание на практическую работу