Вопросы – Ответы

Нагрев раствора химического никелирования

Вопрос.

Ответ.

Ваша система нагрева раствора химического никелирования очень энергозатратна. В принципе, если ничего в конструкции не менять, то воду в рубашке можно заменить на глицерин. (Температура кипения глицерина выше 250°С). С целью снижения теплопотерь за счёт испарения рубашку желательно герметизировать, а нагреваемый фарфоровый бачок закрывать крышкой.

С целью снижения энергозатрат на нагрев и поддержание температуры раствора целесообразно отказаться от нагрева через рубашку и нагревать раствор непосредственно в фарфоровом бачке с помощью нагревательных плит с тефлоновым (фторопластовым) покрытием. Промышленностью выпускаются плиты с тефлоновым покрытием с относительно низкой удельной мощностью (от 1,0 до 2,2 Вт/см²). Плита площадью 10 дм² передаёт мощность, равную от 1 до 2,2 кВт. Такие плиты можно размещать как на дне ванны, так и вдоль стенок. Благодаря низкой удельной мощности вероятность перегрева раствора вблизи нагревательных плит практически отсутствует. Фторопласт является исключительно химически инертным материалом, поэтому он не может катализировать процесс саморазложения на своей поверхности. При такой модернизации воду в рубашке можно заменить на теплоизоляционный материал.

Как уже было описано в ответах на предыдущие вопросы, в настоящее время ванны для химического нанесения покрытий всё чаще изготавливают из титана или коррозионно-стойкой стали с их постоянной пассивацией от внешнего источника тока. Пассивация осуществляется путём анодной защиты металлического корпуса ванны. При этом корпус ванны соединяют с положительным полюсом источника тока, а отрицательный полюс соединяют с катодной пластиной из коррозионно-стойкой стали, погруженной в раствор. Суть анодной защиты заключается в сдвиге потенциала металла стенки ванны в положительную сторону, что приводит к невозможности восстановления на ней никеля и фосфора.

В качестве стационарных установок довольно часто используют установки типа УХН (установка химического никелирования). Особенностью таких установок является разделение ванны-реактора на две электрически изолированные части. Верхняя рабочая часть современных ванн-реакторов нагревается ТЭНами. В этой части ванны при повышенной температуре производится никелирование. Температура нагрева регулируется термодатчиком. В более ранних конструкциях обогрев верхней части электролита производился с помощью паровой рубашки. Достоинствами парового обогрева являются бoльшая греющая поверхность и более низкая температура, что снижает вероятность саморазложения раствора из-за перегрева. Недостатком - является необходимость устройства паровой рубашки, подведения пара и отвода конденсата, а также сложность устройств для автоматического поддержания температуры рабочего раствора.

Нижняя часть ванны-реактора имеет водяную рубашку для охлаждения раствора и штуцер для его слива. Образующиеся в процессе реакции фосфиты опускаются в нижнюю холодную часть ванны.

В нижней холодной части ванны-реактора помещен катод анодной защиты (анодом является верхняя горячая часть корпуса ванны). Холодную и горячую части ванны разделяет полипропиленовая решетка, предназначенная для улавливания случайно упавших в ванну деталей. Кроме того, решётка уменьшает вероятность взмучивания отстоявшихся фосфитов. В верхней части установки закреплен механизм качания, и рейки, на которых подвешиваются детали. Механизм качания приводится в движение мотор-редуктором с эксцентриком на выходном валу. Ванна заключена в полый теплоизоляционный кожух, выполняющий одновременно функцию бортового отсоса. На кожух устанавливается крышка, предохраняющая раствор от испарения и загрязнения атмосферы цеха.

Установки химического никелирования выпускаются промышленностью.

Необходимо отметить, что на сайт www.galvanicrus.ru поступало уже много аналогичных вопросов. Ответы на вопросы Вы можете посмотреть в рубрике «Вопросы-ответы».

Мамаев В.И.

24.09.2014