Организация эффективной системы циркуляции, перемешивания и фильтрации растворов в гальванической линии

Главная » Литература » Статьи » Организация эффективной системы циркуляции, перемешивания и фильтрации растворов в гальванической линии

Развитие отечественной промышленности в условиях ее интеграции в мировую экономику диктует необходимость обеспечения высокого качества продукции гальванических предприятий и цехов при одновременном повышении экономической эффективности технологических процессов...

Освещены вопросы организации эффективной системы перемешивания растворов на основании моделирования потоков жидкости в гальванической ванне.

Развитие отечественной промышленности в условиях ее интеграции в мировую экономику диктует необходимость обеспечения высокого качества продукции гальванических предприятий и цехов при одновременном повышении экономической эффективности технологических процессов. 

Для того, чтобы сделать гальванический процесс современным: обеспечить постоянство качества покрытий, не допуская остановок процесса и получения брака, и, при этом удешевить стоимость нанесения покрытия, необходимо правильно подобрать весь комплекс вспомогательного оборудования для процесса: насосы, фильтры, нагреватели.

Работая на рынке вспомогательного оборудования для гальваники уже более 10 лет компания ТД «Элма» занимается не только поставкой современного оборудования, но и   оказывает инжиниринговые услуги  в области подбора  и консультирования заказчиков по применению того или другого типа насосов для организации перемешивания гальванических растворов.  

Основная цель  перемешивания  раствора – доставка действующего вещества к поверхности детали.

Эффективная система перемешивания обеспечивает:

  • Однородность состава  и температуры  раствора и как следствие повышение блеска образующихся покрытий.

  • Увеличение скорости осаждения покрытий за счет возможности увеличения катодной плотности тока

  •  Предотвращение питтинга.

  •  Улучшение работы ванн обезжиривания за счет интенсификации движения обезжиривающего раствора вдоль обрабатываемой поверхности

  •  Уменьшение скорости разложения цианидов.

Для получения качественного  покрытия систему циркуляции раствора необходимо предусмотреть в каждой ванне  гальванической линии.  На сегодняшний момент на практике распространены основные  методы  организации  перемешивания в гальванической ванне:

  • Перемешивание сжатым воздухом

  • Перемешивание при помощи движущейся катодной штанги.

  • Перемешивание посредством установки насоса и циркуляции рабочего раствора вдоль поверхности деталей.

Выбор той или иной системы перемешивания обусловлен в первую очередь  сложностью профиля поверхности обрабатываемых  деталей, а также объемами ванн, экономической целесообразностью и прочими факторами. 

Формально имея все необходимые элементы системы перемешивания с помощью циркуляции жидкости (насосы, эжекторы,  трубы и тд), часто на практике не удается получить ожидаемый эффект от ее работы.  Поэтому правильная разработка оптимальных схем расположения эжекторов, подбор их размеров и материала, из которого они изготовлены, а также  общее понимание  процессов гидродинамики  часто играет определяющую роль в работе системы перемешивания.
Для моделирования течений жидкости в ванне, а также визуализации этих течений методами компьютерной графики  специалисты компании ТД Элма используют программный комплекс FlowVision.  FlowVision основан на конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики и использует  прямоугольную адаптивную сетку с локальным измельчением. 

При моделировании систем циркуляции   учитываются  плотность и температура  циркулирующей жидкости,  диаметры и материал изготовления трубопровода, величина производительности и напора  насоса и д.р факторы, имеющее непосредственное влияние на поток.

1.jpg

Рис 1. Эскиз ванны при устройстве циркуляции с возвратом раствора сверху

2.png

Рис2. Эскиз ванны при устройстве циркуляции с возвратом раствора на дно

На рисунках выше представлены эскизы ванн, а также моделирование потока жидкостей, при различной организации забора электролита из ванны, а также возврата его обратно. Исходя из них видно, что более эффективен возврат  раствора на дно ванны как на рис.2, т.к. перемешивание в объеме более равномерно, а также исключается «поднятие» шлама со дна.

При достижении максимально положительного эффекта циркуляции ванны  важно рассчитать нужные параметры насоса: напор и производительность.

Рис 3. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 2 м3 в час.

Рис 4. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 5 м3 в час.

На Рисунках 3 и 4 смоделированы потоки в  ваннах одинаковых размеров, но  при различных характеристиках насоса.  Циркуляция при использовании насоса на рис 4 –более эффективна, отсутствуют «глухие зоны».

Скачать файл -