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电镀过程中镀液、水及电的消耗:电力消耗、加热时间及运转成本

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-04  浏览次数:4764

一、电镀中的电力消耗(表4—7)

表4-7在定电流效率的电镀中的电力消耗   单位:kW·h

 

   /   100μm/m2

   10μm/m2

 电压/V

 

 碱铜

 100%

 酸铜

 100%

 镍

100%

 锌

100%

 锌

 75%

 酸锡

 100%

 碱锡

 100%

 铬

 10%

 铬

 15%

   铬

 25%

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

0.377

0.414

0.452

0.490

0.527

0.565

0.602

0.640

0.678

0.753

1.130

1.506

2.071

2.259

0.753

0.828

0.904

0.979

1.054

1.130

1.205

1.280

1.350

1.506

2.259

3.012

3.765

4.518

0.813

0.894

0.976

1.057

1.138

1.219

1.301

1.382

1.463

1.626

2.439

3.252

4.065

4.878

0.585

0.643

0.702

0.760

0.819

0.877

0.935

0.994

1.052

1.169

1.754

2.339

2.923

3.508

0.780

0.858

0.935

1.013

1.O91

1.169

1.247

1.325

1.403

1.559

2.339

3.118

3.898

4.677

0.323

0.355

0.387

0.420

0.452

0.484

0.516

0.549

0.581

0.646

0.968

1.291

1.614

1.937

0.658

0.723

0.789

0.855

0.921

0.986

1.052

1.118

1.184

1.315

1.973

2.630

3.288

3.945

2.134

2.347

2.560

2.774

2.987

3.200

3.414

3.627

3.840

4.267

6.401

8.534 10.66812.80l

1.422 1.565 1.707 1.849 1.991 2.134 2.276 2.418 2.560 2.845 4.267 5.690 7.112 8.534

0.853   0.939   1.024   1.109   1.195   1.280   1.365   1.451   1.536   1.707   2.560   3.414   4.267   5.121

 

二、加热电镀槽的电力负荷

(1)用电力给槽内液体的升温,可以用下列公式计算

说明:普通镀液比热容接近水的比热容。

(2)比热容与电镀槽的密度。见表4—8。

表4-8 比热容与电镀槽的密度

密度(波美度)

比热容

密度(波美度)

比热容

密度(波美度)

比热容

°Bé

cal/(g·℃)

°Bé

cal/(g·℃)

°Bé

cal/(g·℃)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.9905

0.9810

0.9715

0.9620

0.9525

0.9430

0.9335

0.9240

0.9145

0.9050

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0.8955

0.8860

0.8765

0.8670

0.8575

0.8480

0.8385

0.8290

0.8195

0.81

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

0.8005

0.7910

0.7815

0.7720

0.7625

0.7530

0.7435

0.7340

0.7245

0.7150

 

   (3)计算举例。

   例1 一个有600L的热水清洗槽在2h内由l5℃,升温到95℃,所需加温棒的功率为

   例2一个l000L的光镍槽,在1h内,由15℃升温到55℃,镀液密度是1.125kg/L=16°Bé,所需加温棒的功率为

   例3用6kW加热棒加热一个800L的硬铬槽,由l5℃升温到55℃,需要时间为

例4加热槽由l5~60℃所需时间及电力负荷(kW),见表4-9。

表4-9所需的电力负荷

 

加热时间/h

 槽液体积/L

   1

   2

   3

   4

   5

   6

100

200

300

400

500

1OOO

1500

2000

2500

3000

4000

6000

5.23

10.47

15.70

20.93

26.16

52.33

78.49

104.65

130.81

156.98

209.30

313.95

2.62

5.23

7.85

10.47

13.O8

26.16

39.24

52.33

65.4l

78.49

104.65

156.98

1.74

3.49

5.23

6.98

8.72

17.44

26.16

34.88

43.60

52.33

69.77

104.65

1.31

2.62

3.92

5.23

6.54

13.O8

19.62

26.16

32.70

39.24

52.33

78.49

10.5

2.O9

3.14

4.19

5.23

10.47

15.70

20.93

26.16

31.40

41.86

62.79

0.87

1.74

2.62

3.49

4.36

8.72

13.O8

17.44

21.80

26.16

34.88

52.33

 

注:此项资料是以槽液相对密度1.00为准,它们必须以适当的比热容相乘,使槽液能有较高密度。

三、维持槽的恒温所需要的热量

在镀槽进行的期间,热的损失有下列几点。

   (1)蒸发。在55℃工作条件下,槽液的蒸发量为4~5kg/(m2·h);在80℃工作条件下,槽液蒸发量为7~8kg/(m2·h);在这种温度下,其水蒸发热量是560~550kcal/k9;这样,蒸发热量损失约为550kcal/(m2·h·kg)。

   (2)槽表面的热放射和对流。

   (3)槽容器外表面的放射。对于钢结构的槽体,由液体蒸发到空气中,散热损失约为每温度差每小时是lOkcal/m2。

(4)工作过程中,镀件及挂架热容量=重量×比热容×上升温度

放射损失在“槽表面热放射和对流”条件下,因槽体加盖,使散射的热量减少约30%~40%,由槽壁散热的损失,随外表采取保温措施或塑料槽而有所减少,热量损失可以通过计算出来。所有这些热损失将随电镀电流的热效应增加而趋平衡。

   (5)金属的比热容,见表4—10。

表4-10金属的比热容   /kJ

\ 温度

金属\

   0℃

 

   20℃

 

   100℃

 

\温度

金属\

   0℃

 

   20℃

 

   100℃

 

0.210

0.102

0.091

0.105

0.106

0.056

0.214   0.105   0.092   0.108   0.107   0.056

0.224

0.113

0.095

0.116

0.112

0.067

0.054

0.091

0.09l

0.O31

0.055

0.162

0.054

0.092

0.093

0.O31

0.065

0.168

0.O56

0.095

0.101

0.032

0.057

0.189

 

(6)维持槽液恒温的电力消耗,见表4-11。

表4-11 电力消耗

   槽液体积/L

 在1℃/h的下降率下/kW

   槽液体积/L

 在1℃/h的下降率下/kW

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1200

1500

0.12

0.25

0.35

0.45

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.2

1.4

1.7

1600

1700

1800

1900

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

6000

1.9

2.0

2.1

2.2

2.3

2.9

3.5

4.0

4.7

5.2

5.8

7.0

 

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