К вспомогательному оборудованию относят: фильтровальные установки, устройства нагрева, насосы для перекачки электролитов, источники питания, технологические спутники, вентиляционные установки, устройства перемешивания, установки и емкости для приготовления и регенерации электролитов, устройства загрузки-разгрузки.
Фильтровальные установки. Они предназначены для очистки электролитов от различных загрязнений. На производстве широко используется установка модели ДМ2-0,3Р с дисково-пакетными фильтрами, которая предназначена для осветления кислых и щелочных растворов с использованием фильтрующих тканей. Осадок смывается с фильтровальных дисков, которые изготавливаются из полиэтилена, в специальной ванне без разборки пакетов. В такую установку входят дополнительно насос для подачи электролита, трубопроводы с запорной арматурой и контрольно-измерительные приборы. Данная фильтровальная установка предназначена для крупносерийного и массового производства.
Для фильтрования электролита также используют установку УОП-1705. Она обеспечивает непрерывную циркуляцию раствора между ванной и самой установкой с помощью центробежного насоса. Такие насосы снабжены магнитной муфтой из полипропилена. Для непрерывной фильтрации электролитов применяют насос-фильтр.
Наиболее тщательно очистка электролита от механических загрязнений может быть достигнута при помощи фильтр-пресса, состоящего из чередующихся рам и плит, между которыми расположена фильтрующая ткань: сукно, полотно и т.д. Все детали фильтр-пресса, имеющие контакт с электролитом, выполняются из нержавеющей стали.
Устройства нагрева. Данные устройства служат для нагрева растворов ванн до требуемой температуры и поддержания ее в процессе работы ванн. Наиболее распространенными типами устройств для нагрева растворов, являются коллекторы и змеевики. Активная часть коллекторов располагается в придонной зоне ванны, поэтому обогрев ванны с помощью коллекторов наиболее эффективен. Для нагрева растворов, в которых происходит значительноешламообразование, применяют змеевики, активная часть которых располагается вдоль стенки ванны. Такие же змеевики используют для охлаждения растворов. Коллекторы и змеевики изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали, титана.
В качестве теплоносителя используется пар или перегретая вода, для охлаждения – вода.
Насосы. Как для фильтрации так и для перекачки растворов необходимы насосы.
Различают насосы двух основных типов:
1. динамические;
2. объемные.
В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объем жидкости, который непрерывно сообщается со входом в насос и выходом из него.
В объемном – жидкость перемещается при изменении замкнутого объема жидкости.
В зависимости от перекачиваемого электролита применяют кислотостойкие или щелочестойкие насосы.
Технологические спутники. К ним относят:
- электродные штанги;
- подвесочные приспособления.
Электродные штангипредназначены для крепления подвесок с обрабатываемыми деталями и анодов. Применяют штанги круглого и прямоугольного сечения длиной не более 2м. При одинаковой площади поперечного сечения прямоугольная штанга имеет момент сопротивления изгибу в несколько раз больший, чем штанга круглого сечения.
Назначение подвесочных приспособленийне только в придании опоры деталей в ванне, но и в подводе к ним тока.
Один из самых старых способов крепления деталей, а также подвода к ним электричества является связывание деталей на проволоку, обычно по несколько штук.
В современном электрохимическом производстве применяются два типа подвешивания деталей: «елочка», «рамка».
Требования, предъявляемые к подвескам:
- создание хорошего контакта с покрываемой деталью и токоподводящей штангой;
- обеспечение получения равномерного покрытия;
- недопущение экранирования мест, подлежащих покрытию;
Условия формирования покрытий на деталях в барабанах, сетках принципиально отличаются от условий электроосаждения на подвесках. Детали в процессе обработки перемещаются при вращении или качении барабана.
На ОАО «МАЗ» применяют перфорированный шестигранный барабан для процесса цинкования, который представлен в приложение Д.
Система общей вентиляции. Необходимость устройства общеобменной вытяжной вентиляции следует из того, что ванны для некоторых технологических процессов не снабжают местными отсосами и с поверхности растворов этих ванн испаряется вода. Чтобы избежать загрязнения воздушной среды помещения, применяют дополнительные устройства для улавливания вредных паров и газов вне ванны.
Для обслуживания гальванического производства чаще всего используются центробежные вентиляторы низкого, среднего и высокого давления. В зависимости от условий эксплуатации их подразделяют на антикоррозионные, использующиеся для работы с агрессивными средами (такие вентиляторы изготавливают из коррозионностойкой стали), взрывобезопасные, применяемые при работе со взрывоопасными средами; вентиляторы обычного исполнения, применяемые для перемещения воздуха и невзрывоопасных газовых смесей, не вызывающих коррозию углеродистых сталей.
Кроме вытяжной вентиляции осуществляется также приточная вентиляция. В помещениях, в которых установлены открытые ванны, снабженные бортовыми отсосами, рекомендуется рассеянная подача приточного воздуха в верхнюю зону. В травильных отделениях, в которых доминирующим вредным веществом является влага, рекомендуют 65-70% приточного воздуха подавать в нижнюю зону, а 25-30% в верхнюю зону под перекрытием. Наиболее часто используются бортовые отсосы, которые устанавливаются непосредственно на бортах ванны с одной или с двух сторон. Бортовые отсосы по конструкции бывают простые и опрокинутые. Простые отсосы устанавливают, если расстояние от края ванны до поверхности электролита не превышает 150 мм. В ином случае более эффективны опрокинутые отсосы.
Бортовые отсосы с горизонтальной щелью всасывания. Бортовые отсосы с горизонтальной щелью всасывания предназначены для локализации и удаления вредных испарений от гальванических ванн при более низких энергетических затратах на вентиляцию за счет образования над зеркалом более благоприятной зоны спектра всасывания
Расположение трубопроводов и коллекторов.
Разводка трубопроводов предназначена для обеспечения технологических режимов и поддержания стабильности технологических параметров воды и растворов в ваннах.
Разводка трубопроводов состоит из подводящих, отводящих, магистральных трубопроводов воды, воздуха, запорной и регулирующей арматуры, стоков.
Для ручного регулирования подачи воды, воздуха на подводящих трубопроводах к ваннам имеются вентили, расположенные над площадкой обслуживания. Ко всем ваннам предусмотрен подвод воды. Подвод воды к промывочным ваннам осуществляется через наливные трубы, что даёт возможность промывать детали в более чистой воде, так как вода непрерывно подаётся в нижнюю часть ванны, а загрязнённая удаляется сверху, через сливной карман. К остальным ваннам подвод воды осуществляется через стояки.
К сливным штуцерам всех ванн предусмотрена запорная арматура. В ваннах с растворами после запорной арматуры предусмотрены глухие прокладки (заглушки). В линии имеются трубопроводы хромосодержащих и кислотощелочных стоков.
Устройства для перемешивания электролитов. Разлив кислот и щелочей из цистерн и резервуаров производится с помощью сифонов, насосов или специальных установок. Перекачка кислоты осуществляется центробежными химически стойкими насосами. Иногда применяют мембранные поршневые насосы, в которых агрессивная жидкость не соприкасается с цилиндром.
Для перекачки чистых, агрессивных электролитов на ОАО «МАЗ» применяют центробежные насосы, для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей, не содержащих твердые включения.
Сушильное оборудование. Выбор сушильного оборудования определяется в основном массой, габаритными размерами и производительностью линии. Для сушки деталей в автоматических и механизировааных гальванических линияхприменяют: открытые сверху сушильные камеры, удобные для загрузки и выгрузки, сушильные шкафы и центрифуги. Сушильные камеры представляют собой открытую сверху ванну, в которой детали обдуваются горячим воздухом, нагретым в калорифере с помощью пара или электрообогревателей. Корпус камеры имеет теплоизоляцию. Отсос воздуха осуществляется из верхней части сушильной камеры. Работа камеры: воздух прогоняется через калорифер, нагнетается и через щели внизу и сбоку подается внутрь камеры, где обдувает и сушит детали. Мелкие детали, обрабатываемые в барабанах, колоколах и корзинах, высыпаются из них в сетчатый поворотный лоток на дне сушильной камеры, через который снизу продувается нагретый воздух. Для равномерного высушивания деталей в некоторых камерах предусмотрено либо встряхивание, либо поворачивание сетчатых лотков.
Сушильный шкаф представляет собой металлический каркас с теплоизоляцией, внутри которого располагаются лотки для деталей или перекладины для крепления подвесок. Загрузка осуществляется через боковую дверь, обогрев – электронагревателями.
При обработке мелких деталей массой менее 100 г сушку производят в центрифугах. Центрифуга состоит из корпуса, вращающегося перфорированного барабана, электродвигателя, устройства для подъема барабана и крышки. На крышке монтируется вентилятор.
Все сушильные камеры имеют теплоизоляцию для уменьшения потерь тепла в атмосферу [9].
Охрана окружающей среды
Электрохимическое производство с экологической точки зрения представляет большую опасность для окружающей среды. Основными формами загрязнений являются: сброс промышленных сточных вод в природные водоёмы, выпуск отходящих газов в атмосферу и нарушение земельной поверхности при захоронении твёрдых отходов, создание шламоотстойников и накопителей отходов.
Для процесса цинкования деталей установлен предельно допустимый выброс (ПДВ) в атмосферу.
В целях уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу рекомендуется поддерживать концентрации и температуры растворов и электролитов на нижних допустимых пределах. Запрещается работать выше верхних допустимых пределов концентраций и температур.Характеристика вентвыбросов представлена в таблице 3.
Таблица 3 – Характеристика вентвыбросов
Источни-ки выделе-ния вред-ных ве-ществ | Высо-та ис-точника вы-броса, м | Диа-метр устья трубы м | Параметры газовоздействий смеси на выходе из источников | Наиме-нование газоочистной установки | Ма-кси-мальная сте-пень очистки, % | ||
Ско-рость, м/с | объём м3/с | тем-пера-тура, 0С | |||||
Ванна ЭХ обезжири-вания | 7,2 | 0,35 | 12,9 | 1,2 | 60 | Борто-вой отсос | 80 |
Ванна травления | 10,6 | 0,3 | 11,9 | 0,8 | 24 | Борто-вой отсос | 80 |
Ванна цинкова-ния | 8,2 | 0,9 | 14 | 8,9 | 24 | Борто-вой отсос | 80 |
Ванна хим обезжири-вания | 10,6 | 0,5 | 21,6 | 4,2 | 24 | Борто-вой отсос | 80 |
Ванна хроматирования | 10,2 | 0,3 | 35,2 | 2,5 | 24 | Бортовой отсос | 80 |
Наибольшее применение в настоящее время нашли следующие методы регенерации металлов из промывных сточных вод: реагентный, электрохимический, обратного осмоса и ионообменный.
Наиболее эффективные методы регенерации хрома – ионообменные. Допустимая концентрация его в ванне промывки после хромирования – 10 г/л, а предельно допустимая концентрация в водоёмах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения – 0,01 мг/л.
В гальваническом производстве имеется два основных источника образования отходов – они же основные потребители ресурсов: операции нанесения покрытий и промывные операции.
Экологическая опасность операций по обработке поверхности определяется экологической опасностью растворов и электролитов, сроком их эксплуатации и величиной уноса технологических растворов поверхностью деталей. Экологическая опасность промывных операций характеризуется объёмом потребляемой (и сбрасываемой) воды. Поэтому усилия по снижению экологической опасности должны быть в первую очередь направлены на проведение (в технически обоснованных случаях) следующих мероприятий, снижающих объём и токсичность образующихся отходов:
1) замена токсичных растворов электролитов менее токсичными:
· цианистых электролитов на бесцианистые;
· кадмирование на цинкование;
· пассивирующих растворов на основе шестивалентного хрома на электролиты на основе трёхвалентного хрома;
· высококонцентрированных растворов и электролитов на менее концентрированные;
2) продление сроков службы растворов и электролитов путём:
· организации схем рекуперации, т.е. повторного использования отработанных технологических растворов в гальванопроизводстве;
· внедрение средств и методов очистки растворов от загрязняющих веществ;
· внедрение средств и методов контроля технологических параметров и анализа состава растворов и электролитов;
3) сокращение расхода воды на промывочные операции путём:
· увеличения количества ступеней промывок;
· изменение последовательности операций промывок;
· вторичного использования промывной воды для промывки после предыдущих и/или менее ответственных операций;
· сокращение величины уноса растворов с поверхностью деталей.
Во вторую очередь необходимы работы по следующим направлениям, связанным с переработкой отходов:
4) организация систем локальной обработки промывных вод:
· на основе средств и методов концентрирования компонентов технологических растворов;
· на основе средств и методов выделения ионов тяжёлых металлов и ценных компонентов в виде, пригодном для возврата в технологическую ванну, в том числе воды для организации водооборота;
· на основе средств и методов выделения тяжёлых цветных металлов и других компонентов в виде, пригодном для утилизации в других видах производства;
5) организация систем очистки сточных вод, в первую очередь с использованием таких средств и методов, которые образуют отходы, годные либо для утилизации, либо для выделения из них ценных компонентов;
Промывные кислощелочные и хромсодержащие сточные воды от гальванических производств поступают на станцию нейтрализации, на которой находится оборудование реконструируемой линии очистки промывных кислощелочных и хромсодержащих (далее ПКЩиХ) сточных вод. Станция нейтрализации расположена непосредственно на территории РУП ”МАЗ”.
Схема работает следующим образом: ПКЩиХ сточные воды из цехов завода поступают в двухсекционный усреднитель п.80, откуда насосом п.1 подаются на очистку. Во всасывыющий трубопровод насоса п.1 вводится отработанный травильный раствор (реагент). Подача реагента из емкостей п.48 (50) производится насосами п.5.7 (5.8). Нужный расход, в зависимости от концентрации шестивалентного хрома регулируется вентилем «р» на напорной линии насоса. Смешивание реагента со сточными водами происходит в корпусе насоса п.1.
Для создания оптимальных условий, способствующих гидрато-образованию в напорный трубопровод после насоса п.1 вводится 5%-й раствор щелочи (NaOH).
Дозировка раствора щелочи производится в автоматическом режиме насосом дозатором марки Makro TZ (ProMinent) диафрагменного типа из емкости п.6 в зависимости от показаний pH-метра, установленного над напорной линии насоса п. 1
Величина рН поддерживается в диапазоне: 9.0—9.7, что обеспечивает полное осаждение продуктов гидролиза. При этом в результате коагуляции происходит процесс укрупнения дисперстных частиц загрязнений, их взаимодействие и обьединение в агрегаты (хлопья). Центром коагуляции является частица гидроокиси железа.
Затем сточные воды направляются в распределительную камеру п.92 и далее в отстойники п.67. Распределительная камера оборудована водосливами с тонкой стенкой, обеспечивающими равномерное распределение всего объема стоков на 3 отстойника.
Перед распределительной камерой в трубопровод К13 вводится 0,1 % раствор флокулянта, способствующего агрегации (укрупнению) ранее скоагулированных частиц, что в значительной степени интенсифицирует дальнейший процесс очистки.
Доза флокулянта, обеспечивающая оптимальную эффективность, регулируется изменением подачи насоса в зависимости от исходной концентрации загрязняющих веществ и количества дополнительно введенного с реагентом железа.
Смешивание всех вводимых в сточные воды веществ происходит непосредственно в насосе и трубопроводах за счет турбулентности потока и наличия местных сопротивлений.
Результатом указанных выше процессов является образование нерастворимых и малорастворимых агрегатов загрязняющих веществ и коагулянта готовых к их дальнейшему выделению из сточных вод, которое происходит в отстойниках п.67 методом гравитационного разделения. Входная часть отстойника оборудована встроенной камерой хлопьеобразозания, где происходит завершение процесса агломерации хлопьев загрязнений и формирование крупных, достаточно тяжелых частиц, обладающих высокой гидравлической крупностью.
Выпавший в нижнюю зону отстойников осадок периодически сбрасывается под гидростатическим напором в шламонакопители п.88 откуда после уплотнения подается на вакуум фильтры для обезвоживания до 80%-й влажности.
После отстаивания осветленная вода поступает в емкость п.68 откуда насосами п.69 покается для доочистки на напорные фильтры п.32, загруженные кварцевым песком фракции 1,0-1,8 (ТУ РВ,100016844.241-2001).
После фильтров очищенная вода под остаточным давлением направляется в резервуар п.79. В случае, если требуемая степень очистки достигается уже после отстойников п.67, то очищенные стоки самотеком через переливной трубопровод из емкости п.68 сбрасываются в резервуар очищенной воды п.79 минуя напорные фильтры п.32. Допускается также возможность доочистки на напорных фильтрах не всего объема осветленных сточных вод, а только определенной их части (фактическое количество определяется по данным лабораторного контроля на содержание взвешенных веществ и железа и визуального контроля наличия остаточных взвешенных частиц и прозрачности воды).
При этом после смешения (в резервуаре п.79) отфильтрованной воды и воды направляемой туда из емкости п.68 минуя фильтра качественные характеристики загрязнений не должны превышать установленных величин.
Из резервуара п.79 очищенная вода насосами п.39 направляется на повторное использование в систему технического водоснабжения завода или через перелив по самотечному трубопроводу - на подпитку очистных сооружений промстоков в районе МСК-3.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 265.