簡(jiǎn)介:化學(xué)水處理專業(yè)培訓(xùn),PAGE?2,焦電有限公司,PAGE?3,焦電有限公司,PAGE?4,焦電有限公司,一制水系統(tǒng)概述1我公司所用水源由市政自來水供給,水質(zhì)主要為灤河水,由于天津地區(qū)的特殊地理位置,水中鹽分含量較高,水質(zhì)稍差。廠內(nèi)進(jìn)水共有東路、北路和南路,現(xiàn)南路已停用,北路作為公司生產(chǎn)的主要用水,東路作為公司的生活用水和生產(chǎn)的備用水。2化學(xué)水處理系統(tǒng)由自來水預(yù)處理、反滲透脫鹽和混床除鹽三部分構(gòu)成。21由工業(yè)水泵(加壓泵)、原水泵、自來水換熱器和機(jī)械過濾器,構(gòu)成了自來水預(yù)處理系統(tǒng)。22由保安過濾器、高壓水泵、反滲透裝置、除碳器,構(gòu)成一級(jí)脫鹽系統(tǒng)。23由中間水泵、混合離子交換器構(gòu)成二級(jí)除鹽系統(tǒng)。3我公司共有五臺(tái)反滲透設(shè)備,一級(jí)水處理系統(tǒng)(反滲透系統(tǒng))最大制水量為200T/H,二級(jí)混合離子交換器連續(xù)制水量為160T/H,化學(xué)除鹽水儲(chǔ)存于除鹽水箱,經(jīng)除鹽水泵通過純水換熱器后由除鹽水供水母管補(bǔ)至汽機(jī)除氧器。,PAGE?5,焦電有限公司,二水處理工藝流程來自北路的自來水經(jīng)加壓泵后進(jìn)入自來水換熱器,在換熱器進(jìn)行加熱,使其達(dá)到規(guī)定溫度,被加熱后的自來水儲(chǔ)存于原水箱。為了便于調(diào)節(jié)水溫和水量,在加壓泵和換熱器處分別裝有并聯(lián)管線,以滿足不同季節(jié)的需要。來自原水箱的自來水通過原水泵進(jìn)行加壓,混同絮凝劑(混凝劑)之后,進(jìn)入砂濾器進(jìn)行混凝過濾,以除去其懸浮物、膠體等雜質(zhì),再經(jīng)過炭濾器對(duì)余氯和部分有機(jī)物的吸附后,完成了水的預(yù)處理。預(yù)處理后的水進(jìn)入保安過濾器,經(jīng)高壓泵加壓后進(jìn)入反滲透系統(tǒng),從反滲透系統(tǒng)引出的濃縮水輸送至濃水箱備用,由反滲透系統(tǒng)出來的一級(jí)除鹽水經(jīng)脫碳風(fēng)機(jī)除去二氧化碳后進(jìn)入中間水箱。中間水箱的一級(jí)除鹽水通過中間水泵進(jìn)入到混合離子交換器進(jìn)行二級(jí)脫鹽處理,形成二級(jí)除鹽水輸送到純水箱。為了保證混合離子交換器再生或檢修時(shí)的鍋爐用水,在中間水泵出口母管上增添一旁路系統(tǒng)。純水箱里的二級(jí)除鹽水通過純水泵匯集到供水母管,再經(jīng)純水換熱器加熱后被送至除氧器及相關(guān)熱力系統(tǒng)。,PAGE?6,焦電有限公司,三項(xiàng)目監(jiān)視及水質(zhì)指標(biāo),PAGE?7,焦電有限公司,四混預(yù)處理設(shè)備操作規(guī)程1預(yù)處理加藥系統(tǒng)11加藥系統(tǒng)國(guó)華公司預(yù)處理加藥系統(tǒng)主要包括加酸系統(tǒng)、絮凝劑系統(tǒng)。111加絮凝劑的目的絮凝劑系統(tǒng)使用堿式氯化鋁,應(yīng)用在預(yù)處理之前,為了除去原水中含有的膠體雜質(zhì),向水中加入絮凝劑,致使膠體能夠聚結(jié)成較大的顆粒,在過濾器中去除。112加酸的目的加酸系統(tǒng)使用鹽酸,加入位置設(shè)定在砂濾器之后、炭濾器之前,加酸是為了調(diào)節(jié)給水中的PH值,維持炭濾器出水的PH值在6~7之間,減少碳酸鈣、碳酸鎂等在反滲透膜的析出傾向。,PAGE?8,焦電有限公司,2換熱器的使用21概述國(guó)華公司現(xiàn)有板式換熱器2臺(tái),蒸汽換熱器1臺(tái),根據(jù)自來水溫度及設(shè)備運(yùn)行狀況決定其使用。221板式換熱器使用流程自來水進(jìn)水溫度已逐漸降低接近20℃,投運(yùn)板式換熱器。來自汽機(jī)的循環(huán)水率先進(jìn)入純水換熱器,對(duì)純水進(jìn)行加熱,被加熱后的純水送到除氧器作為鍋爐給水的補(bǔ)充水,從純水換熱器出來的循環(huán)水又被作為自來水換熱器的加熱用水,加熱來自市政管網(wǎng)的自來水。二級(jí)加熱后的循環(huán)水返回到凝汽器。222蒸汽換熱器使用流程當(dāng)板式換熱器不符合使用條件時(shí),投運(yùn)蒸汽換熱器,使用來自汽機(jī)3雙減的蒸汽加熱自來水達(dá)到規(guī)定溫度,蒸汽凝結(jié)水進(jìn)入收集水箱,通過管道泵打入純水箱使用。,PAGE?9,焦電有限公司,3加壓泵的啟動(dòng)和停止31啟動(dòng)條件,當(dāng)供汽負(fù)荷較大,自來水壓力不能滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要時(shí),需啟用加壓泵。32常規(guī)檢查無異常,入口門全開,出口門關(guān)閉。33啟動(dòng)加壓泵,檢查壓力、振動(dòng)、溫度等正常后,稍開泵出口門。34關(guān)閉自來水系統(tǒng)旁路門,全開加壓泵出口門。35泵的停運(yùn)關(guān)閉加壓泵出口門,按停止按鈕,全開系統(tǒng)旁路門。,PAGE?10,焦電有限公司,4石英砂過濾器的啟動(dòng)、運(yùn)行41啟動(dòng)前的準(zhǔn)備411啟動(dòng)前,應(yīng)全面檢查過濾器及有關(guān)系統(tǒng),周圍干凈、無雜物。412檢查各手動(dòng)門和氣動(dòng)門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。413排水溝道應(yīng)暢通,無雜物。414各種表計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確、處于投入狀態(tài)。415控制氣源正常,氣壓穩(wěn)定。416現(xiàn)場(chǎng)照明充足。42啟動(dòng)421檢查原水泵已啟動(dòng),其它相關(guān)附屬設(shè)施已經(jīng)運(yùn)行。打開排空閥,打開進(jìn)水閥,向多介質(zhì)過濾器注水,當(dāng)排空閥有水冒出時(shí),開啟正洗排水閥,關(guān)閉排空閥。422檢查并測(cè)定正排閥的出水水質(zhì),當(dāng)出水SDI≦4時(shí),打開出水閥,關(guān)閉正洗排水閥。系統(tǒng)進(jìn)入正式運(yùn)行。,PAGE?11,焦電有限公司,5運(yùn)行中的檢查與調(diào)整51每小時(shí)取樣化驗(yàn)過濾器出水SDI一次,過濾器出水SDI應(yīng)控制小于4。52每小時(shí)檢查并記錄進(jìn)出口壓力各一次。53過濾器進(jìn)、出口壓差達(dá)到01MPA或出水SDI、濁度不合格時(shí),應(yīng)進(jìn)行反洗。,PAGE?12,焦電有限公司,6石英砂過濾器的停運(yùn)、反洗61閥門編號(hào)V1(進(jìn)水閥),V2(出水閥),V3(反洗進(jìn)水閥),V4(反洗排水閥),V5(正洗排水閥),V6(壓縮空氣閥),V7(排空閥)。62停運(yùn)關(guān)V1閥,V2閥,將系統(tǒng)隔離。63放水開啟V4閥、V5閥,放水至上窺視孔見水界面為宜。64擦洗關(guān)閉V5閥,開啟V6閥,開羅茨風(fēng)機(jī),用手動(dòng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量,擦洗時(shí)間15~20MIN左右,停羅茨風(fēng)機(jī)。65反洗關(guān)閉V6閥,開啟V3閥,開啟反洗泵,反洗流量300M3/H,嚴(yán)禁V4閥有介質(zhì)跑出,反洗時(shí)間10-15MIN,出水澄清后關(guān)反洗泵。66正洗關(guān)閉V4閥,V3閥,開啟V5閥(正洗排水閥)、V1,開絮凝劑加藥泵,進(jìn)行正洗,正洗流量50~60M3/H左右,時(shí)間約20分鐘。67備用當(dāng)正洗排水水質(zhì)澄清,SDI4,正洗合格,關(guān)閉V1、V5閥,開啟V7閥,備用。,PAGE?13,焦電有限公司,五反滲透系統(tǒng)運(yùn)行操作規(guī)程1反滲透系統(tǒng)概述11國(guó)華公司共有5套反滲透裝置。其中2套反滲透產(chǎn)水量為45M3/H,2套產(chǎn)水量為40M3/H,1套產(chǎn)水量為30M3/H,設(shè)計(jì)回收率為75,脫鹽率在97以上。12本系統(tǒng)還配置一套膜元件清洗裝置,當(dāng)膜元件受到污染以后可以進(jìn)行化學(xué)清洗。,PAGE?14,焦電有限公司,2反滲透設(shè)備常用術(shù)語21純水又稱純凈水,是反滲透系統(tǒng)的脫鹽水。22供水又稱供給水,是進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)的凈化水。23濃水又稱濃縮水,是反滲透系統(tǒng)的濃縮廢液。25產(chǎn)水量反滲透系統(tǒng)每小時(shí)生產(chǎn)純水的能力。28回收率純水與供水之比,以百分比表示。29脫鹽率反滲透裝置或膜件對(duì)鹽分(或特定分子)的脫除能力。291按電導(dǎo)率計(jì)量292按CL計(jì)算,,,,,PAGE?15,焦電有限公司,3反滲透設(shè)備加藥系統(tǒng)31反滲透設(shè)備加藥系統(tǒng)概述反滲透加藥使用的是阻垢劑,它的主要作用是減少或防止水中的CA、MG離子在極限濃度下與水中的CO3、SO4生成CACO3、MGCO3、MGSO4、CASO4鹽垢在反滲透膜上形成,延長(zhǎng)反滲透的使用壽命,保護(hù)反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行。保證R/O組件長(zhǎng)期保持較高的脫鹽及產(chǎn)水能力。加藥系統(tǒng)計(jì)量泵進(jìn)口應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng),出口應(yīng)裝設(shè)脈沖緩沖器。32計(jì)量泵使用的是隔膜泵,三臺(tái)備用,三臺(tái)正常投運(yùn),可同時(shí)對(duì)所有反滲透系統(tǒng)進(jìn)行加藥,加藥點(diǎn)為機(jī)械過濾器出口處,該泵的出力可根據(jù)流量的大小進(jìn)行比例調(diào)節(jié)。,PAGE?16,焦電有限公司,4保安過濾器運(yùn)行操作41保安過濾器簡(jiǎn)介保安過濾器設(shè)置5臺(tái),每套反滲透系統(tǒng)配備1臺(tái)。42保安過濾器作用是截留來自機(jī)械過濾器產(chǎn)水中大于5ΜM的顆粒進(jìn)入反滲透系統(tǒng),這種顆粒經(jīng)高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜組件,造成大量漏鹽的情況,同時(shí)防止過濾器來水的品質(zhì)突然惡化,使反滲透膜受到污染,影響產(chǎn)水率,并保證反滲透膜的使用壽命。43保安過濾器的運(yùn)行431啟動(dòng)開啟出口門、空氣門,緩慢打開入口門,排出保安過濾器中的空氣,關(guān)閉空氣門,設(shè)備既開啟。432停運(yùn)先關(guān)閉入口門,然后關(guān)閉出口門,設(shè)備即關(guān)閉。44更換濾芯條件運(yùn)行期間,記錄保安過濾器出口、入口壓差,如果出入口壓差大于01MPA,則必須更換相應(yīng)設(shè)備的濾芯。,PAGE?17,焦電有限公司,5反滲透設(shè)備的操作51高壓泵啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作511水泵和電機(jī)周圍清潔,無雜物、積水、不允許有防礙水泵運(yùn)行的物品存在。512檢查高壓泵及電機(jī)地腳螺絲牢固,無松動(dòng),對(duì)輪保護(hù)罩牢固完整,用手盤動(dòng)對(duì)輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。513如系檢修過或新裝的電動(dòng)機(jī),啟動(dòng)前應(yīng)測(cè)量絕緣合格,試驗(yàn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向,并檢查接地線應(yīng)良好。514通知電氣人員送電。515打開高壓泵入口門,檢查其入口壓力在02~03MPA之間,將高壓泵出口手動(dòng)門開度調(diào)整到2/3處,以后根據(jù)流量調(diào)整其開度。,PAGE?18,焦電有限公司,52反滲透啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作521確認(rèn)各就地柜的控制電已合閘。522確認(rèn)各泵的動(dòng)力電已送上,且電壓正常。523反滲透前置所有設(shè)備與管道已沖洗完畢,并且運(yùn)行正常,無泄漏。機(jī)械過濾器的出口水水質(zhì)經(jīng)化驗(yàn)符合反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求,且水壓大于02MPA。524反滲透系統(tǒng)全部壓力表、流量表等各種化學(xué)分析儀表或在線儀表已經(jīng)投入,并且指示準(zhǔn)備無誤。525運(yùn)行中監(jiān)督化驗(yàn)所用的各種藥劑、試劑、分析儀器已配備齊全。526確認(rèn)系統(tǒng)各部設(shè)備閥門開啟位置正確。527各取樣管路暢通、取樣閥門開關(guān)靈活。528準(zhǔn)備啟動(dòng)反滲透設(shè)備所對(duì)應(yīng)的加藥泵處于備用狀態(tài),藥箱內(nèi)有充足的藥液。529除碳器等后續(xù)設(shè)備處于備用狀態(tài)。,PAGE?19,焦電有限公司,53反滲透設(shè)備的啟動(dòng)531啟動(dòng)前的檢查5311反滲透運(yùn)行前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作已準(zhǔn)備完畢。5312檢查阻垢劑計(jì)量泵正常。532檢查產(chǎn)水閥、保安過濾器進(jìn)口閥、保安過濾器出口閥、原水泵進(jìn)口閥正常保持全開,進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、濃水排放調(diào)節(jié)閥、原水泵出口閥保持一定開啟度。其余閥門保持全關(guān)。533打開R/O產(chǎn)水排放閥,R/O進(jìn)水閥,讓裝置充滿水排出空氣,并讓濃水及產(chǎn)水以一定的流量流動(dòng),在低壓下用預(yù)處理水以沖走靜止時(shí)膜表面上變的疏松的沉淀物等。534投加藥泵;啟動(dòng)阻垢劑計(jì)量泵。535啟動(dòng)高壓泵。536打開R/O產(chǎn)水閥,打開濃水外排閥。537調(diào)整流量調(diào)整進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、R/O濃水排放閥,使純水產(chǎn)水率達(dá)到75%左右。538打開去濃水箱排放閥,關(guān)閉濃水外排閥。539記錄參數(shù)記錄裝置壓力、流量、電導(dǎo)率等參數(shù)。,PAGE?20,焦電有限公司,6反滲透設(shè)備運(yùn)行中的監(jiān)督和調(diào)整61值班員應(yīng)每1小時(shí)檢查一次所運(yùn)行反滲透設(shè)備的電機(jī)及水泵的聲音、溫度、油位等是否正常。62每1小時(shí)取樣化驗(yàn)反滲透進(jìn)水余氯及電導(dǎo)率各一次。63每1小時(shí)抄表記錄反滲透進(jìn)水流量、溫度、電導(dǎo)率各一次。64每1小時(shí)抄表記錄反滲透進(jìn)口壓力、反滲透中段進(jìn)水壓力,濃水排放壓力、濃水流量、產(chǎn)品水壓力、產(chǎn)品水流量及產(chǎn)品水電導(dǎo)率各一次。65每4小時(shí)測(cè)算反滲透進(jìn)水SDI一次,當(dāng)原水水質(zhì)發(fā)生變化時(shí),增加分析次數(shù)。66及時(shí)調(diào)整所運(yùn)行的反滲透進(jìn)水水質(zhì)、壓力、流量及溫度在規(guī)定范圍之內(nèi)。67每班計(jì)算所運(yùn)行反滲透脫鹽率。68運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)處理并增加化驗(yàn)次數(shù),同時(shí)應(yīng)及時(shí)匯報(bào)當(dāng)班值長(zhǎng)及專業(yè)工程師。,PAGE?21,焦電有限公司,7、反滲透設(shè)備的停運(yùn)操作71在反滲透就地控制盤上按下相對(duì)應(yīng)的高壓泵“停止“開關(guān),高壓泵停止運(yùn)行。72調(diào)整對(duì)應(yīng)的阻垢劑加藥量。73調(diào)整原水泵的出口壓力至規(guī)定值。74備用關(guān)閉相應(yīng)閥門。,PAGE?22,焦電有限公司,8、影響反滲透膜運(yùn)行狀況的因素81溫度膜元件所標(biāo)明的透水量是在25℃情況下所測(cè)得的,適當(dāng)提高進(jìn)水溫度,可降低水的粘度,提高膜的透水量,一般情況下在溫度高于20℃下運(yùn)行時(shí),溫度每升高一度,透水量約增加27。但進(jìn)水溫度過高,會(huì)影響反滲透膜的使用壽命。82運(yùn)行壓力反滲透膜的透水量與運(yùn)行壓力成正比,提高運(yùn)行壓力,將增大膜的透水量,但是隨著壓力的提高,反滲透膜將被壓實(shí)、變形,加劇透水能力的衰退。因此對(duì)于運(yùn)行初期的膜,在滿足產(chǎn)水量和脫鹽率的情況下,運(yùn)行壓力比正常壓力稍低一些為好。83濃差極化反滲透裝置在運(yùn)行過程中,淡水透過后,膜界面層濃縮水中含鹽量增大和進(jìn)水之間往往會(huì)產(chǎn)生濃度差,嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成很高的濃度梯度現(xiàn)象,稱為濃差極化。濃差極化現(xiàn)象將加大反滲透膜表面上溶液的滲透壓,使水透過膜的阻力增加,并導(dǎo)致膜的透水量和脫鹽率下降。加速某些難溶鹽類在膜表面沉積出來。因此應(yīng)維持適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水流速,防止或減緩在膜上形成濃差極化現(xiàn)象。,PAGE?23,焦電有限公司,84反滲透膜的污染841膜上結(jié)垢給水中的鹽分經(jīng)過反滲透后得到濃縮,使得給水中一些難溶鹽的離子濃度積超過其溶度積而在膜表面沉淀下來,形成結(jié)垢。常見的垢類有CACO3、CASO4、SIO2、BASO4、SRSO4等。因此,應(yīng)控制水回收率,使?jié)馑髁烤S持在難溶鹽不析出狀況下,即避免離子積濃度超過濃度積,可采取以下措施A加入阻垢劑,保證系統(tǒng)不結(jié)垢。B加酸,以降低碳酸鹽濃度或離子交換以除去結(jié)垢的CA2等離子。842機(jī)械污堵如果預(yù)處理設(shè)備在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下運(yùn)行或其它原因,使得一些懸浮物或大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入反滲透給水中,由于他們不能通過半透膜而殘留在膜表面,造成污染。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制反滲透進(jìn)水水質(zhì)在合格標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。,PAGE?24,焦電有限公司,843金屬或金屬氧化物污染給水中的FE、MN或管道、泵部生銹而形成的金屬氧化物等沉積在反滲透膜表面上,污堵膜的滲透通道,因此,反滲透系統(tǒng)應(yīng)盡量采用聚氯乙烯和不銹鋼材質(zhì),并嚴(yán)格控制水中的鐵含量小于05MG/L。844膠體污染污染指數(shù)的大小可大致反映膠體污染程度,應(yīng)嚴(yán)格控制水的預(yù)處理,通過混凝、過濾出去水中大部分懸浮物和膠體雜質(zhì),確保SDI≤4。計(jì)算濃水中的SIO2含量與其溶解度進(jìn)行比較,可判斷系統(tǒng)是否有結(jié)SIO2的趨勢(shì),若濃水中SI02含量小于其溶解度時(shí),系統(tǒng)不會(huì)結(jié)垢。因此,運(yùn)行中應(yīng)適當(dāng)提高進(jìn)水溫度,有結(jié)垢趨勢(shì)時(shí),降低系統(tǒng)回收率,防止系統(tǒng)結(jié)垢。845微生物污染當(dāng)微生物或細(xì)菌在反滲透膜上繁殖時(shí),其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的粘狀膠體堵塞膜表面,造成系統(tǒng)產(chǎn)水量下降,清洗頻繁,嚴(yán)重時(shí)造成反滲透膜的報(bào)廢。因此應(yīng)做好反滲透設(shè)備停機(jī)時(shí)的沖洗和保養(yǎng)工作。,PAGE?25,焦電有限公司,六混合離子交換器(混床)的操作規(guī)程61混床系統(tǒng)概述我公司除鹽水系統(tǒng)為二級(jí)水處理,二級(jí)水處理使用的設(shè)備為江蘇新裕泰華環(huán)保有限公司生產(chǎn)的LHHA-2500混合離子交換器一臺(tái)。為體內(nèi)再生混床,直徑25米,床體總高為5611米,中間排水裝置為母管支管式,底部排水為水帽式。正常運(yùn)行時(shí)混床出力可達(dá)到160T/H。62混合離子交換器的啟動(dòng)、運(yùn)行、停運(yùn)621啟動(dòng)前的檢查6211一級(jí)水處理(反滲透設(shè)備)正常運(yùn)行,中間水箱水位正常。6212混合離子交換器各閥門好用,并處于再生后的備用狀態(tài)。6213各種表計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確,處于投入狀態(tài)。6214各取樣管道應(yīng)暢通無阻,處于投入狀態(tài)。6215現(xiàn)場(chǎng)照明充足。,PAGE?26,焦電有限公司,622啟動(dòng)6221開混合離子交換器進(jìn)水門和排氣門,當(dāng)排空氣口有水流出后,開正洗排水門,關(guān)排空氣口閥門。6222檢查正洗排水門出口水質(zhì),電導(dǎo)或SIO2小于進(jìn)水水質(zhì)即可進(jìn)行回收。6223開出水口閥門,關(guān)正洗門,混合離子交換器即投入運(yùn)行。6224檢查并關(guān)閉中間水泵至純水箱出口旁路門。623運(yùn)行中的監(jiān)督和調(diào)整6231每一小時(shí)檢查記錄一次運(yùn)行參數(shù)。6232每4小時(shí)取樣化驗(yàn)一次混床出水SIO2、電導(dǎo)率。6233當(dāng)混床出水接近失效時(shí),每小時(shí)化驗(yàn)一次混床出水SIO2。6234當(dāng)運(yùn)行中的混床出水明顯接近于進(jìn)水水質(zhì)時(shí)即為失效。624停運(yùn)6241檢查純水箱水位,確定純水箱儲(chǔ)有足夠的水后,關(guān)閉中間水泵。6242如純水箱水位不足,或者一級(jí)除鹽水系統(tǒng)在開啟狀態(tài),將中間水泵去純水箱旁路門打開。6243關(guān)閉進(jìn)水門、出水門,開排空門放壓后,關(guān)閉排空門。,PAGE?27,焦電有限公司,63混合離子交換器的再生631再生前的準(zhǔn)備6311檢查各閥門開關(guān)靈活。6312流量表、壓力表、液位計(jì)、噴射器應(yīng)處于良好備用狀態(tài)。6313加壓泵、羅茨風(fēng)機(jī)處于備用狀態(tài),工作現(xiàn)場(chǎng)檢修或消缺不應(yīng)影響再生工作。6314交換器所有閥門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。632酸堿的配制6321堿液的配制,稱取100%片堿(NAOH)343KG,(或96%的片堿375KG,或25KG共15袋)倒入堿液箱,啟動(dòng)加壓泵,緩慢注入純水至10M,開動(dòng)攪拌機(jī),至片堿全部溶解。6322酸液的配制啟動(dòng)加酸泵,直接加入31%鹽酸至10M,或加入35%的鹽酸473KG,再用水稀釋至10M。,PAGE?28,焦電有限公司,633混合離子交換器的再生6331反洗分層開反洗排水門,反洗進(jìn)水門,維持反洗水量40~60M3/H(8~10M/H流速),反洗時(shí)間15MIN,當(dāng)反洗結(jié)束后,緩慢關(guān)閉反洗進(jìn)水門,使樹脂顆粒逐步沉降,二層樹脂分層清晰時(shí)停止反洗分層。關(guān)反洗出水門、反洗進(jìn)水門,如一次操作未達(dá)到要求,可重復(fù)操作,以獲得滿意的分層效果。6332放水當(dāng)樹脂層慢慢沉降后再開始放水。開空氣門、正洗排水門,當(dāng)水位降至陰樹脂層上部200MM時(shí)停止放水,關(guān)正洗排水門、空氣門。6333再生63331檢查酸計(jì)量箱鹽酸10米,堿計(jì)量箱堿液10米。開混合離子交換器進(jìn)堿液門、進(jìn)酸液門。63332檢查加壓泵已開啟,緩慢開啟噴射器進(jìn)水閥門,投酸噴射器,利用進(jìn)水閥門調(diào)節(jié)并維持酸噴射器出口流量約為10T/H,緩開并調(diào)整中排門。63333部分開啟堿噴射器入口門,調(diào)整堿噴器流量約為10T/H,調(diào)整中排門開度,維持混合離子交換器的液位穩(wěn)定在在陰樹脂上方150~200MM處。63334緩慢開啟進(jìn)酸調(diào)節(jié)閥(抽酸閥)和進(jìn)堿調(diào)節(jié)閥(抽堿閥),調(diào)整進(jìn)堿濃度為20%~40,調(diào)整進(jìn)酸濃度為20%~30(堿液位計(jì)每分鐘下降約0015M,酸液位計(jì)每分鐘下降約002M)。,PAGE?29,焦電有限公司,6334置換酸箱的液位到達(dá)低限后,關(guān)閉酸液箱至噴射器的進(jìn)酸閥,調(diào)整酸噴射器入口門,用清洗水維持一定的流速,盡量使酸、堿再生液的量保持平衡,在堿箱的液位到達(dá)低限后,關(guān)堿液箱進(jìn)堿閥門,進(jìn)行置換沖洗。維持流速5M/H,當(dāng)中排出水酸度或堿度小于05EPM時(shí)(PH接近于中性時(shí)),關(guān)閉酸、堿噴射器入口門,出口門,關(guān)閉進(jìn)堿門、進(jìn)酸門、中排門,停止置換沖洗。6335清洗打開進(jìn)水閥門,反洗進(jìn)水閥和中排閥,用5M/H的流速對(duì)樹脂進(jìn)行清洗,時(shí)間10~15MIN。6336放水開空氣門,及正洗排水門進(jìn)行放水。當(dāng)水位放至距離樹脂層150MM時(shí)停止放水,關(guān)閉正洗排水門。6337混脂啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī),開壓縮空氣門,從監(jiān)視孔看到陰、陽樹脂翻動(dòng)并混均,時(shí)間05~10MIN,要立即關(guān)閉壓縮空氣門,同時(shí)快速開啟正洗排水門,使樹脂最快沉降(注意最好不要使樹脂脫水)。6338正洗當(dāng)樹脂沉降后,關(guān)閉正洗排水門,開始上水,當(dāng)空氣門出水后,開正洗排水門,關(guān)閉空氣門,進(jìn)行正洗。當(dāng)出水水質(zhì)SIO2小于進(jìn)水水質(zhì)時(shí),停止正洗,關(guān)閉進(jìn)水門、正洗排水門備用。,PAGE?30,焦電有限公司,634混床再生操作中注意事項(xiàng)6341在反洗分層中,最好保持流量穩(wěn)定,樹脂展開率50100,同時(shí)樹脂層不應(yīng)超過上部監(jiān)視孔,避免跑樹脂。6342反洗分層結(jié)束后,要使樹脂自然沉降,以保證樹脂分層清晰。6343進(jìn)再生液時(shí)最好保持進(jìn)、出水量的平衡,避免樹脂層的移動(dòng)。6344混脂前要保證樹脂層中殘液沖洗干凈。混脂后要使樹脂最快沉降,同時(shí)注意系統(tǒng)風(fēng)壓的變化。,PAGE?31,焦電有限公司,PAGE?32,焦電有限公司,一機(jī)、爐運(yùn)行中的化學(xué)監(jiān)督1總則爐前分析工應(yīng)按有關(guān)規(guī)程和技術(shù)措施,正確的進(jìn)行取樣化驗(yàn),根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)調(diào)整爐內(nèi)加藥,給水加藥,鍋爐排污及疏水箱等的監(jiān)督和排污工作,從而保證汽水品質(zhì)在合格范圍內(nèi),以防止機(jī)、爐水汽系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢和腐蝕,保證機(jī)、爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及分析間隔時(shí)間,PAGE?33,焦電有限公司,PAGE?34,焦電有限公司,3爐水的化學(xué)監(jiān)督31啟動(dòng)時(shí)的化學(xué)監(jiān)督311藥箱應(yīng)備有足夠的藥液,加藥泵和汽水取樣裝置應(yīng)無缺陷,加藥、排污、冷卻水系統(tǒng)應(yīng)良好。312鍋爐點(diǎn)火后,鍋爐壓力升至03~05MPA?xí)r,通知鍋爐運(yùn)行人員,將汽水取樣、本體加藥及連續(xù)排污等與化學(xué)有關(guān)的第一道截門開啟。313當(dāng)壓力升至10MPA時(shí),通知鍋爐運(yùn)行人員后,開啟汽水取樣器二次門,沖洗各取樣管并調(diào)好取樣水流量,若爐水渾濁,應(yīng)增強(qiáng)鍋爐汽包放水,直至出水澄清。314鍋爐在升壓過程中,爐前分析工通知司爐工可適當(dāng)開啟連續(xù)排污調(diào)整門,并加入適量的磷酸三鈉溶液。315并爐2小時(shí)內(nèi),調(diào)整爐水磷酸根含量至規(guī)定值。32運(yùn)行中的化學(xué)監(jiān)督321正常情況下,按規(guī)定時(shí)間對(duì)水、汽品質(zhì)進(jìn)行分析化驗(yàn),調(diào)整運(yùn)行各爐連續(xù)排污門開度與加藥量,使其水、汽質(zhì)量維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。322出現(xiàn)異常情況,應(yīng)增加相應(yīng)水、汽分析化驗(yàn)次數(shù),及時(shí)查明原因匯報(bào)班長(zhǎng),進(jìn)行妥善處理,并加強(qiáng)鍋爐排污,使水質(zhì)盡快恢復(fù)正常。323當(dāng)凝汽器漏泄,補(bǔ)給水硬度超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加磷酸三鈉的加藥量,以保證爐水中有過剩磷酸根并適當(dāng)開大連排調(diào)整門。324因某種原因造成磷酸根過高而影響蒸汽品質(zhì)時(shí),可適當(dāng)加大連續(xù)排污門開度,同時(shí)也可要求鍋爐進(jìn)行定期排污,使磷酸根在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。,PAGE?35,焦電有限公司,4鍋爐的排污監(jiān)督41鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污411連續(xù)排污也叫鍋爐的表面排污,是從汽包中爐水濃度最大的地點(diǎn)不斷地排出一部分濃度最大的爐水。其目的是防止因爐水含鹽量過高而影響蒸汽品質(zhì),同時(shí)也排除爐水中的懸浮物。連續(xù)排污門由化學(xué)人員根據(jù)蒸汽品質(zhì)通知鍋爐運(yùn)行工操作調(diào)整,化學(xué)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。412定期排污是按照規(guī)定時(shí)間從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點(diǎn)排放部分鍋爐水。其目的是排出鍋爐底部的水渣、沉積物和腐蝕產(chǎn)物。同時(shí)還有調(diào)節(jié)爐水水質(zhì)的作用。定期排污由鍋爐人員操作,化學(xué)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。42連續(xù)排污操作421鍋爐剛啟動(dòng)時(shí),爐水較渾濁,應(yīng)開大連續(xù)排污。422當(dāng)爐水硅酸根、含鹽量、堿度、PH等項(xiàng)目接近上限或超過控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)適當(dāng)開大連排門。反之,可關(guān)小排污門,以減少熱損失,正常情況下保證鍋爐排污率不小于03。423鍋爐排污率排污率P%=(給水中的CL--蒸汽中的CL-)÷(爐水中的CL--給水中的CL-)100%424鍋爐排污除執(zhí)行本規(guī)程外,還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定。,PAGE?36,焦電有限公司,5爐內(nèi)磷酸鹽處理51概述為了防止?fàn)t內(nèi)受熱面的結(jié)垢和腐蝕,必須進(jìn)行爐內(nèi)水質(zhì)處理。我公司采用磷酸鹽實(shí)施爐內(nèi)水質(zhì)處理的方法。其目的是使鍋爐水磷酸鹽和PH值相應(yīng)地控制在一個(gè)特定的范圍內(nèi),它既能防止鈣垢的形成,又能防止鍋爐爐管的腐蝕。52磷酸鹽處理的原理磷酸鹽處理就是向汽包內(nèi)添加NA3PO4,使?fàn)t水即有足夠高的PH值和維持一定的PO43-含量。其中爐水中的鈣離子與PO43-發(fā)生下述反應(yīng)10CA2++6PO43-+2OH-→CA10OH2PO46(堿式磷酸鈣)生成的堿式磷酸鈣是一種不粘附在受熱面上的松軟水渣,易隨鍋爐排污除掉。53磷酸鹽加藥系統(tǒng)31打開加藥計(jì)量箱(溶藥箱)進(jìn)水閥門,將磷酸三鈉按要求投入溶藥箱內(nèi),調(diào)整水位至要求位置,啟動(dòng)攪拌泵,使其充分溶解。32將配制好的藥液按照要求用磷酸三鈉計(jì)量泵注入各爐汽包。,PAGE?37,焦電有限公司,6給水處理進(jìn)入鍋爐的水稱鍋爐給水,給水是由汽輪機(jī)凝結(jié)水,化學(xué)補(bǔ)給水及各種疏水組成,理論上給水鹽分含量應(yīng)該很少,但含有一定量的溶解性的氣體,在所溶解的氣體中,O2和CO2是引起給水系統(tǒng)金屬腐蝕的主要因素。為了防止給水系統(tǒng)的金屬腐蝕,就必須對(duì)給水進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)處理。61給水加氨處理611加氨處理原理為了防止給水管道及熱力系統(tǒng)的氧、二氧化碳的腐蝕,給水采用加氨和加熱除氧的處理方法,加氨處理是利用氨水的堿性中和水中的殘留二氧化碳形成的酸性,提高給水的PH值,減少二氧化碳酸性對(duì)金屬系統(tǒng)的腐蝕。612加氨系統(tǒng)濃氨水→氨水加藥計(jì)量箱→氨計(jì)量泵→水處理去除氧器給水母管。,PAGE?38,焦電有限公司,62給水除氧621熱力除氧原理根據(jù)亨利定律,任何氣體在水中的溶解度與該氣體在汽水分界面上的壓力成正比,并隨水溫的升高而減少,當(dāng)給水進(jìn)入除氧器時(shí),水被蒸汽加熱而沸騰,水中溶解的氧氣和二氧化碳?xì)怏w就會(huì)因其分壓減少而從水中逸出,并隨蒸汽一起由排氧門排出。622除氧器化學(xué)監(jiān)督除氧器投入運(yùn)行后,保證每班最少做一次溶解氧,氧超標(biāo)應(yīng)通知除氧值班人員,出現(xiàn)問題,及時(shí)匯報(bào)值長(zhǎng)。分析工將化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確記錄在運(yùn)行日志上。,PAGE?39,焦電有限公司,7汽輪機(jī)的化學(xué)監(jiān)督71凝結(jié)水的化學(xué)監(jiān)督711汽輪機(jī)啟動(dòng)暖管,凝結(jié)水泵開始循環(huán)后,沖凝結(jié)水取樣管,取樣分析其硬度,若水質(zhì)渾濁,硬度不合格不應(yīng)回收,將水向地溝排放直至達(dá)到使用要求時(shí),方可進(jìn)入除氧器
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簡(jiǎn)介:1,電化學(xué)加工(ELECTROCHEMICALMACHIINING簡(jiǎn)稱ECM),包括從工件上去除金屬的電解加工和向工件上沉積金屬的電鍍、涂覆加工兩大類。,第四章電化學(xué)加工,2,,,41電化學(xué)加工原理及分類42電解加工43電解磨削44電鑄、涂鍍及復(fù)合加工,3,41電化學(xué)加工原理及分類,一、電化學(xué)加工的基本原理(一)電化學(xué)加工的過程圖1所示為電化學(xué)加工的原理。兩片金屬銅CU板浸在導(dǎo)電溶液,例如氯化銅CUCL2的水溶液中,此時(shí)水H2O離解為氫氧根負(fù)離子OH-和氫正離子H,CUCL2離解為兩個(gè)氯負(fù)離子2CL-和二價(jià)銅正離子CU2。當(dāng)兩個(gè)銅片接上直流電形成導(dǎo)電通路時(shí),導(dǎo)線和溶液中均有電流流過,在金屬片電極和溶液的界面上就會(huì)有交換電子的反應(yīng),即電化學(xué)反應(yīng)。溶液中的離子將作定向移動(dòng),CU2正離子移向陰極,在陰極上得到電子而進(jìn)行還原反應(yīng),沉積出銅。,4,在陽極表面CU原子失掉電子而成為CU2正離子進(jìn)入溶液。溶液中正、負(fù)離子的定向移動(dòng)稱為電荷遷移。在陽、陰電極表面發(fā)生得失電子的化學(xué)反應(yīng)稱為電化學(xué)反應(yīng)。這種利用電化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)金屬進(jìn)行加工圖41中陽極上為電解蝕除,陰極上為電鍍沉積,常用以提煉純銅的方法即電化學(xué)加工。,5,圖41電解電鍍液中的電化學(xué)反應(yīng),,6,(二)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶于水后能導(dǎo)電的物質(zhì)。分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。電解液電解質(zhì)的水溶液。溶液中正負(fù)離子的電荷相等,所以整個(gè)溶液保持電的中性。,7,,,(三)電極電位在電解質(zhì)溶液中,活潑金屬表面帶負(fù)電,溶液帶正電,形成雙電層。由于雙電層的存在,在金屬和它的鹽溶液之間形成電位差,成為金屬的電極電位,由于它在金屬和其鹽溶液中的溶解和沉積相平衡時(shí)的電位差,又稱為平衡電極電位。,8,,9,10,(四)電極的極化極化現(xiàn)象當(dāng)有電流流過時(shí),電極的平衡狀態(tài)遭到破壞,陽極的電極電位正移,陰極的電極電位負(fù)移。超電位極化后的極電位和平衡電位的差值。濃差極化電化學(xué)極化,11,(五)金屬的鈍化和活化鈍化使金屬陽極溶解過程的超電位升高,使電解速度減慢?;罨菇饘倌て茐牡倪^程稱為活化。,12,二電化學(xué)加工分類1利用電化學(xué)陽極溶解進(jìn)行加工電解加工、電解拋光等;2利用化學(xué)陰極沉積、涂覆進(jìn)行加工電鍍、涂鍍、電鑄等;3利用電化學(xué)加工和其他加工方法相結(jié)合的電化學(xué)復(fù)合加工電解磨削等。,13,,表41電化學(xué)加工分類,電解加工可以加工復(fù)雜成型模具和零件,例如汽車、拖拉機(jī)連桿等各種型腔鍛模,航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的扭曲葉片,汽輪機(jī)定子、轉(zhuǎn)子的扭曲葉片,炮筒內(nèi)管的螺旋“膛線”來復(fù)線,齒輪、液壓件內(nèi)孔的電解去毛刺及擴(kuò)孔、拋光等。電鍍、電鑄可以復(fù)制復(fù)雜、精細(xì)的表面,14,一、電解加工過程及其特點(diǎn)電解加工(ELECTROCHEMICALMACHINING,ECM)是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解反應(yīng)而去除工件上多余的材料、將零件加工成形的一種方法。,42電解加工,15,1直流電源2工具陰極3工件陽極4電解液泵5電解液,加工時(shí),工件接電源正極(陽極),按一定形狀要求制成的工具接負(fù)極(陰極),工具電極向工件緩慢進(jìn)給,并使兩極之間保持較小的間隙(通常為002~07MM),利用電解液泵在間隙中間通以高速(5~50M/S)流動(dòng)的電解液。在工件與工具之間施加一定電壓,陽極工件的金屬被逐漸電解蝕除,電解產(chǎn)物被電解液帶走,直至工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止。,16,圖中的細(xì)豎線表示通過陽極(工件)和陰極(工具)間的電流。豎線的疏密程度表示電流密度的大小加工開始時(shí),工件陽極與工具陰極的形狀不同,工件表面上的各點(diǎn)至工具表面的距離不等,因而各點(diǎn)的電流密度不等。陽極與陰極距離較近的地方通過的電流密度較大,電解液的流速也較高,陽極溶解的速度也就較快,而距離較遠(yuǎn)的地方,電流密度就小,陽極溶解就慢。由于工具相對(duì)工件不斷進(jìn)給,工件表面上各點(diǎn)就以不同的溶解速度進(jìn)行溶解,電解產(chǎn)物不斷被電解液沖走,直至工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止。,17,1)加工范圍廣不受材料本身強(qiáng)度、硬度和韌性的限制,可加工高強(qiáng)度、高硬度和高韌性等難切削的金屬材料,如淬火鋼、鈦合金、硬質(zhì)合金、不銹鋼、耐熱合金,可加工葉片、花鍵孔、炮管膛線、鍛模等各種復(fù)雜的三維型面,以及薄壁、異形零件等。2)生產(chǎn)效率高約為電火花加工的5~10倍以上,在某些情況下比切削加工的生產(chǎn)率還高。且加工生產(chǎn)率不直接受加工質(zhì)量的限制,故一般適宜于大批量零件的加工。3)表面質(zhì)量好加工中無切削力和切削熱的作用,所以不產(chǎn)生由此引起的變形和殘余應(yīng)力、加工硬化、毛刺、飛邊、刀痕等,可以達(dá)到較低的表面粗糙度(RA125~02ΜM)和±01MM左右的平均加工精度。電解微細(xì)加工鋼材的精度可達(dá)±10~70ΜM。適合于加工易變形或薄壁零件。4)加工過程中工具電極理論上無損耗,可長(zhǎng)期使用。因?yàn)楣ぞ哧帢O材料本身不參與電極反應(yīng),其表面僅產(chǎn)生析氫反應(yīng),同時(shí)工具材料又是抗腐蝕性良好的不銹鋼或黃銅等,所以除產(chǎn)生火花短路等特殊情況外,工具陰極基本上沒有損耗。,電解加工的特點(diǎn),,18,①不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性。原因影響間隙電場(chǎng)和流場(chǎng)穩(wěn)定性的參數(shù)多,難控制。陰極設(shè)計(jì)制造困難,精度難保證。,③附屬設(shè)備多,占地面積大,機(jī)床要有足夠的剛度和防腐性能。造價(jià)高,一次性投資大。,②電極工具的設(shè)計(jì)修正比較麻煩,難適于單件生產(chǎn)。,④電解液要妥善處理。,電解加工缺點(diǎn)和局限性,19,電解加工的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都很突出,關(guān)于正確選擇電解加工工藝,我國(guó)專家提出了三原則適于加工難加工材料適于加工相對(duì)復(fù)雜零件的加工適于大批量另加加工。同時(shí)滿足,可考慮使用電解加工。,20,二、電解加工的電極反應(yīng),陽極處,電極電位最負(fù)的先反應(yīng)。陰極處,電極電位最正的先反應(yīng)。,21,例鋼在NACL水溶液中電解加工的電極反應(yīng),①陽極反應(yīng)FE2EFE2E0059VFE3EFE3E00323V4OH4EO2↑2H2OE00867V2CL2ECL2↑E01334V可見,F(xiàn)E失去電子的反應(yīng)先進(jìn)行。但不可能產(chǎn)生三價(jià)鐵離子和氣體。FE22OHFE(OH)2↓(墨綠色的絮狀物)沉淀為4FE(OH)22H2OO24FE(OH)3↓(黃褐色沉淀),,,,,,,,,22,,②陰極反應(yīng)按可能性為2H2EH2↑E0042VNAENA↓E0269V按照電極反應(yīng)的基本原理,電極電位最正的粒子將首先在陰極反應(yīng)。因此,在陰極上只會(huì)析出氫氣,而不可能沉淀出鈉。,,,23,,電解加工過程中,由于水的分解消耗,電解液的濃度逐漸變大。而電解液中的CL和NA僅起導(dǎo)電作用,本身并不消耗,因此對(duì)于NACL電解液,只要過濾干凈,適當(dāng)添加水分,就可長(zhǎng)期使用。工具也可長(zhǎng)期使用。,24,三、電解液,如何正確選用電解液很重要,否則不會(huì)得到滿意的加工結(jié)果,有時(shí)配方保密。(一)電解液作用①作為介質(zhì)傳遞電流②在電場(chǎng)作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),陽極溶解③帶走加工產(chǎn)物,散熱,冷卻,25,對(duì)電解液要求①具有足夠的蝕除速度,即較高的生產(chǎn)率。②有較高的加工精度和表面質(zhì)量。③陽極反應(yīng)為不容向化合物。,26,(二)電解液分類電解液可分為中性鹽溶液、酸性溶液、堿性溶液三大類。中性鹽溶液的腐蝕性小,使用時(shí)較安全,故應(yīng)用最普遍。最常用的有NACL、NANO3和NACLO3三種電解液。NACL生產(chǎn)率高,成本低,安全,加工精度低。NANO3生產(chǎn)率低,成本高,加工精度高。NACLO3生產(chǎn)率前兩者中間,成本高,安全性差。電解液中使用添加劑可以改善電解液的性能。,27,28,(三)電解液參數(shù)對(duì)加工過程的影響電解液濃度、溫度、PH值、粘性對(duì)加工過程都有影響。濃度越大、溫度越高、導(dǎo)電率高,腐蝕能力強(qiáng)。電解液溫度受夾具、絕緣材料等限制,一般不超過60攝氏度。電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度變化影響加工精度的穩(wěn)定性。電解液粘度影響間隙中電解液流動(dòng)特性。,29,(四)電解液的流速和流向電解液必須有足夠的流速,把電解產(chǎn)物沖走,帶走熱量。有正向流動(dòng)、反向流動(dòng)和橫向流動(dòng)。,30,(五)電解液出水口的布局出口水的流向和出水口的布局影響加工效果。,31,四、電解加工的基本工藝規(guī)律,電解加工生產(chǎn)率單位時(shí)間內(nèi)去除金屬的量。影響因素工件材料的電化學(xué)當(dāng)量電流密度電解液其他參數(shù),,,(一).生產(chǎn)率及其影響因素,32,(1)電化學(xué)當(dāng)量對(duì)生產(chǎn)率的影響電化學(xué)當(dāng)量愈大,生產(chǎn)率愈高。實(shí)際電蝕量為,33,(2)電流密度對(duì)生產(chǎn)率的影響電流密度越高,生產(chǎn)率越高,但在增加電流密度的同時(shí),電壓也隨著增高,因此應(yīng)以不擊穿加工間隙、引起火花放電、造成局部短路。,34,(3)加工間隙對(duì)生產(chǎn)率的影響加工間隙越小,電解液的電阻越小,電流密度越大,蝕除速度也就越高。但間隙太小會(huì)引起火花放電或間隙通道內(nèi)電解液流動(dòng)受阻、蝕除物排除不暢,以至產(chǎn)生局部短路,反而使生產(chǎn)率下降,因此間隙較小時(shí)應(yīng)加大電解液的流速和壓力。,35,,此外電源電壓、電解液種類、工件材料的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)都對(duì)生產(chǎn)率有影響。,36,(二)精度成型規(guī)律1端面平衡間隙2法向平衡間隙3側(cè)面平衡間隙4平衡間隙理論的應(yīng)用5影響加工間隙的其他因素電流效率、工具形狀、電解液流向、電源電壓波動(dòng),37,1端面平衡間隙垂直進(jìn)給方向,加工過程達(dá)到穩(wěn)定時(shí)陰極端面和工件間的間隙。,38,2法向平衡間隙當(dāng)工件端面和進(jìn)給方向不垂直時(shí),端面法線方向的間隙可表示為,可見法向間隙大于端面平衡間隙。,39,,3側(cè)面平衡間隙,40,,4平衡間隙理論的應(yīng)用1)計(jì)算加工過程中各種電極間隙2)設(shè)計(jì)電極時(shí)計(jì)算陰極尺寸和修正量3)分析加工精度4)選擇加工參數(shù)。,41,(三)表面質(zhì)量影響表面質(zhì)量的主要因素1)工件材料的合金成分、金相組織及熱處理狀態(tài)對(duì)表面粗糙度影響很大。2工藝參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量影響很大。3陰極表面表面質(zhì)量。,42,五、提高加工精度的主要措施如下,(1)脈沖電流電解加工(2)小間隙電解加工(3)改進(jìn)電解液(4)混氣電解加工,43,六電解加工設(shè)備,電解加工的基本設(shè)備包括直流電源、機(jī)床及電解液系統(tǒng)三大部分。1直流電源電解加工常用的直流電源為硅整流電源和晶閘管整流電源。,44,表直流電源的特點(diǎn)及應(yīng)用,45,2機(jī)床要求機(jī)床要有足夠的剛性;要保證進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)定性,要有好的防腐措施和安全措施。電解加工機(jī)床多采用伺服電極或直流電極無級(jí)調(diào)速進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。,46,3電解液系統(tǒng)組成有泵、電解液槽、過濾裝置、管道和閥。,47,,1深孔擴(kuò)孔加工深徑比大于5的深孔,用傳統(tǒng)切削加工方法加工,刀具磨損嚴(yán)重,表面質(zhì)量差,加工效率低。目前采用電解加工方法加工Φ42000MM、Φ1008000MM的深孔,加工精度高,表面粗糙度低,生產(chǎn)率高。電解加工深孔,按工具陰極的運(yùn)動(dòng)方式可分為固定式和移動(dòng)式兩種。,七、電解加工工藝及其應(yīng)用,48,49,2.型孔加工對(duì)形狀復(fù)雜、尺寸較小的四方、六方、橢圓等通孔和不通孔采用電解加工可以提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。采用端面進(jìn)給法,為了避免錐度,陰極側(cè)面絕緣。,50,3型腔加工用于鍛模。加工復(fù)雜型腔時(shí),可在陰極對(duì)應(yīng)處開增液孔或增液縫使得電解液流場(chǎng)均勻,避免短路燒傷現(xiàn)象。,51,4套料加工用于加工等截面的大面積異型孔或用于等截面薄型零件下料。,52,,5.葉片加工渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、增壓器、汽輪機(jī)等的葉片,葉身型面形狀比較復(fù)雜、要求精度高,加工批量大,采用機(jī)械加工難度大,生產(chǎn)率低,加工周期長(zhǎng),而采用電解加工則不受葉片材料硬度和韌性的限制,在一次行程中就可加工出復(fù)雜的葉身型面,生產(chǎn)率高,表面粗糙度小,電解加工整體葉輪在我國(guó)已得到普遍應(yīng)用。,53,如圖所示。葉輪上的葉片是采用套料法逐個(gè)加工的。加工完一個(gè)葉片,退出陰極,分度后再加工下一個(gè)葉片。在采用電解加工以前,加工葉片是經(jīng)精密鍛造、機(jī)械加工、拋光后鑲到葉輪輪緣的槽中,再焊接而成,加工量大,周期長(zhǎng),而且質(zhì)量不易保證。電解加工整體葉輪,只要把葉輪坯加工好后,直接在輪坯上加工葉片,加工周期大大縮短,葉輪強(qiáng)度高,質(zhì)量好。,54,6.電解倒棱去毛刺機(jī)械加工中去毛刺的工作量很大,尤其是去除硬而韌的金屬毛刺,需要很多的人力,電解倒棱去毛刺可以大大提高工效。,左圖是齒輪的電解去毛刺裝置。工件齒輪套在絕緣柱上,環(huán)形電極工具也靠絕緣柱定位安放在齒輪上而,保持約35MM間隙根據(jù)毛刺大小而定,電解液在陰極端部和齒輪的端面齒面間流.陰極和工件問通上20V以上的電壓電壓高些.間隙可大些,約1MIN就可去除毛刺。,55,電解刻字時(shí),字頭接陰極見圖,工件接陽極,二者保持大約01MM的電解間隙,中間滴注少量的鈍化型電解液,在大約L一2S的時(shí)間內(nèi)完成工件表面的刻字工作。目前可以做到在金屬表面刻出黑色的印記,也可在經(jīng)過發(fā)藍(lán)處理的表面上刻出白色的印記。利用同樣的原理,改變電解液成分并適當(dāng)延長(zhǎng)放電時(shí)間,就可實(shí)現(xiàn)在工件表面刻印花紋。,7電解刻字,56,8電解拋光利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽極溶解對(duì)工件表面進(jìn)行腐蝕拋光,只是一種表面光整加工方法,用于改善工件表面粗糙度和物理力學(xué)性能,不對(duì)工件進(jìn)行形狀和尺寸加工。,57,復(fù)合電解磨削是利用電解作用與機(jī)械磨削作用相結(jié)合而進(jìn)行加工的復(fù)合加工。,一、復(fù)合電解磨削的基本原理復(fù)合電解磨削所用的陰極工具是含有磨粒的導(dǎo)電砂輪。電解磨削過程中,金屬主要是靠電化學(xué)作用腐蝕下來,導(dǎo)電砂輪起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍化膜和整平工件表面的作用。,43電解磨削,58,導(dǎo)電砂輪1與直流電源的陰極相聯(lián),被加工工件2(硬質(zhì)合金車刀)接陽極,它在一定的壓力下與導(dǎo)電砂輪相接觸,加工區(qū)域中送入電解液3,在電解和機(jī)械磨削的雙重作用下,車刀的后刀面很快被磨光。,電解磨削原理圖,59,電流從工件3通過電解液5而流向磨輪,形成通路,于是工件(陽極)表面的金屬在電流和電解液的作用下發(fā)生電解作用(電化學(xué)腐蝕),被氧化成為一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜4(陽極薄膜)。但陽極薄膜迅速被導(dǎo)電砂輪中磨粒刮除,在陽極工件上又露出新的金屬表面并被繼續(xù)電解。這樣電解作用和刮除薄膜的磨削作用交替運(yùn)行,工件被連續(xù)加工,直至達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度。,1磨料砂輪,2導(dǎo)電砂輪結(jié)合劑銅或石墨,3工件,4電解產(chǎn)物(陽極鈍化薄膜),5電解液,60,復(fù)合電解磨削的特點(diǎn),A.加工范圍廣、加工效率高由于電解作用和工程材料的機(jī)械性能關(guān)系不大,因此,只要選擇合適的電解液就可以用來加工任何高硬度、高韌性的金屬材料。加工硬質(zhì)合金時(shí),與普通的金剛石砂輪磨削相比,電解磨削的加工效率要高3~5倍。B.工件的加工精度和表面質(zhì)量高由于砂輪只起刮除陽極薄膜的作用,磨削力和磨削熱都很小,不會(huì)產(chǎn)生磨削裂紋和燒傷現(xiàn)象,因而能提高加工表面質(zhì)量和加工精度,一般表面粗糙度可優(yōu)于RA016ΜM。,61,C.砂輪的磨損量小普通刃磨時(shí),碳化硅砂輪磨削硬質(zhì)合金其磨損量為硬質(zhì)合金質(zhì)量的4~6倍,電解磨削時(shí)僅為硬質(zhì)合金切除量的50~100;與普通金剛石砂輪磨削相比,電解磨削砂輪的損耗速度僅為它們的1/5~1/10,可顯著降低成本。采用電解磨削加工不僅比單純用金剛石砂輪磨削時(shí)效率提高2~3倍,而且大大節(jié)省金剛石砂輪,一個(gè)金剛石導(dǎo)電砂輪可用5~6年。,62,,D.對(duì)機(jī)床、工具腐蝕相對(duì)較小由于電解磨削是靠砂輪磨粒來刮除具有一定硬度和粘度的陽極鈍化膜,由此電解液中不能含有活化能力很強(qiáng)的活性離子(如CL離子),一般使用腐蝕能力較弱的NANO3、NANO2等為主的電解液,以提高電解成形精度和有利于機(jī)床、工具的防銹、防蝕。,63,二、影響電解磨削生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的因素(一)影響生產(chǎn)率主要因素1電化學(xué)當(dāng)量用于電解磨削時(shí)有機(jī)械磨削作用的存在,節(jié)省了電解蝕除金屬用的電能。2電流密度提高電流密度可以加速陽極溶解。提高措施為提高工作電壓,縮小電極間隙,減小電解液電阻率,提高電解液溫度。3磨輪與工件間的導(dǎo)電面積。盡可能增大導(dǎo)電面積提高生產(chǎn)率。4磨削壓力。磨削壓力大生產(chǎn)率高,過大,容易引起磨料磨損或脫落。,64,(二)影響加工精度的因素1電解液影響陽極表面鈍化膜性質(zhì),從而影響表面質(zhì)量。2陰極導(dǎo)電面積和磨粒軌跡3被加工材料性質(zhì)4機(jī)械因素機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)精度、夾具精度、磨輪精度等。,65,(三)影響表面粗糙度的因素1電參數(shù)是主要因素。2電解液3工件材料性質(zhì)4機(jī)械因素,66,三、電解磨削用電解液及設(shè)備1電解液針對(duì)要求亞硝酸鹽適于電解磨削。2電解磨削設(shè)備包括直流電源、電解液系統(tǒng)和電解磨床。電解磨床和一般磨床相仿。使用專門的導(dǎo)電砂輪。磨粒為燒結(jié)剛玉、白剛玉等,最常用金剛石導(dǎo)電砂輪。,67,四、復(fù)合電解磨削的應(yīng)用,電解磨削由于集中了電解加工和機(jī)械磨削的優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)中經(jīng)常用來磨削一些高硬度材料的零件。如各種硬質(zhì)合金刀具、量具,擠壓拉絲模,軋輥等,普通磨削難以加工的小孔、深孔、薄壁筒、細(xì)長(zhǎng)桿件等。,68,一、電鑄加工電鑄成型是利用電化學(xué)過程中的陰極沉積現(xiàn)象來進(jìn)行成型加工的,即在原模上通過電化學(xué)方法沉積金屬,然后分離以制造或復(fù)制金屬制品。但電鑄與電鍍又有不同之處,電鍍時(shí)要求得到與基體結(jié)合牢固的金屬鍍層,以達(dá)到防護(hù)、裝飾等目的。而電鑄則要電鑄層與原模分離,其厚度也遠(yuǎn)大于電鍍層。,44電鑄、涂鍍及復(fù)合鍍加工,69,電鑄原理如圖所示,在直流電源的作用下,金屬鹽溶液中的金屬離子在陰極獲得電子而沉積在陰極母模的表面。陽極的金屬原子失去電子而成為正離子,源源不斷地補(bǔ)充到電鑄液中,使溶液中的金屬離子濃度保持基本不變。當(dāng)母模上的電鑄層達(dá)到所需的厚度時(shí)取出,將電鑄層與型芯分離,即可獲得型面與型芯凹、凸相反的電鑄模具型腔零件的成型表面。,70,特點(diǎn)1復(fù)制精度高,可以做出機(jī)械加工不可能加工出的細(xì)微形狀如微細(xì)花紋、復(fù)雜形狀等,表面粗糙度RA可達(dá)01ΜM,一般不需拋光即可使用。2母模材料不限于金屬,有時(shí)還可用制品零件直接作為母模。3表面硬度可達(dá)35~50HRC,所以電鑄型腔使用壽命長(zhǎng)。4電鑄可獲得高純度的金屬制品,如電鑄銅,它純度高,具有良好的導(dǎo)電性能,十分有利于電加工。,71,5電鑄時(shí),金屬沉積速度緩慢,制造周期長(zhǎng)。如電鑄鎳,一般需要一周左右。6電鑄層厚度不易均勻,且厚度較薄,僅為4~8MM左右。電鑄層一般都具有較大的應(yīng)力,所以大型電鑄件變形顯著,且不易承受大的沖擊載荷。這樣,就使電鑄成型的應(yīng)用受到一定的限制。,72,電鑄設(shè)備主要包括如下電鑄槽電鑄槽材料的選取以不與電解液作用引起腐蝕為原則。一般用鋼板焊接,內(nèi)襯鉛板或聚氯乙烯薄板等。直流電源電鑄采用低電壓大電流的直流電源。常用硅整流,電壓為6~12V左右,并可調(diào)。攪拌和循環(huán)過濾系統(tǒng)為了降低電鑄液的濃差極化,加大電流密度,減少加工時(shí)間,提高生產(chǎn)速度,最好在陰極運(yùn)動(dòng)的同時(shí)加速溶液的攪拌。攪拌的方法有循環(huán)過濾法、超聲波或機(jī)械攪拌等。循環(huán)過濾法不僅可以使溶液攪拌,而且在溶液不斷反復(fù)流動(dòng)時(shí)進(jìn)行過濾。恒溫控制系統(tǒng)電鑄時(shí)間很長(zhǎng),所以必須設(shè)置恒溫控制設(shè)備。它包括加熱設(shè)備加熱玻璃管、電爐等和冷卻設(shè)備冷水或冷凍機(jī)等。,73,電鑄加工的工藝過程電鑄加工實(shí)例篩網(wǎng)制造,74,二、涂鍍加工涂鍍又稱刷鍍或無槽電鍍,是在金屬工件表面局部快速電化學(xué)沉積金屬的新技術(shù)。,75,涂鍍加工特點(diǎn)不需要鍍槽;涂鍍液種類和可涂鍍的金屬比鍍槽多;鍍層和基體金屬的即合理比鍍槽牢固;需人工操作。涂鍍應(yīng)用范圍修復(fù)零件磨損表面;填補(bǔ)零件表面上劃傷、凹坑等缺陷;為大型、復(fù)雜、單件小批工件局部鍍防腐層。涂鍍基本設(shè)備電源、鍍筆、鍍液及泵、回轉(zhuǎn)臺(tái)。涂鍍工藝過程表面預(yù)處理,清洗除油、防銹,電凈處理,活化處理,鍍底層,鍍尺寸鍍層和工作鍍層,鍍后清洗。,76,三、復(fù)合鍍加工復(fù)合鍍是愛金屬工件表面鍍復(fù)合金屬鎳或鈷的同時(shí),將磨料作為鍍層的一部分也鍍到工件表面上去。分為1作為耐磨層的復(fù)合鍍磨料為微粉級(jí),電鍍時(shí),隨著鍍液中金屬離子鍍到金屬工件表面的同時(shí),鍍液中帶有極性的微粉級(jí)磨料和金屬離子絡(luò)合成離子團(tuán)鍍到工件表面。2制造切削工具的復(fù)合鍍或瑯嵌鍍磨料為人造金剛石或立方碳化硼。,77,結(jié)束謝謝大家,
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