Способ а.н.алексеева для регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн и установка для его осуществления

 

Использование: для удаления вредных выделений и испарений, образующихся на поверхности нагреваемой (остывающей) обрабатывающей среды ванн гальванохимической обработки и горячей промывки. Цель - расширение технологических возможностей и повышение эффективности процесса удаления газов, аэрозолей и испарений. Сущность изобретения: способ регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн включает заслоночное дросселирование потока отсасываемого воздуха на этапе выгрузки (загрузки) деталей из ванн. Новым является то, что осуществляют самодросселирование потока отсасываемого воздуха на этапе разогрева (остывания) обрабатывающей среды ванн элементами с термодеформируемой поверхностью, в качестве которых используют материалы с термомеханической памятью. Установка для гальванохимической обработки и горячей промывки содержит ванны соответствующего обработке вида, бортовые вентиляционные отсосы, оснащенные поворотными заслонками (шиберами) и внешними исполнительными органами для фиксированного поворота последних вокруг своих осей. Новым является оснащение каждого из бортовых отсосов по крайней мере одним элементом с термодеформируемой поверхностью, жестко соединенным с направляющей, устанавливаемым через соответствующий паз в боковой стенке бортового вентиляционного отсоса и сочленяемым с внешней поверхностью последней, а также выполнение сочленения направляющей и элементов с термодеформируемой поверхностью. 2 с. и. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к вентиляции газов, аэрозолей и испарений и может быть использовано в гальваническом и химическом производствах для удаления вредных выделений и испарений, образующихся на поверхности нагреваемой (остывающей) обрабатываемой среды, в частности ванн гальванохимической обработки деталей, нагретым раствором и горячей промывки на автоматических (автоматизированных) и механизированных гальванических линиях.

Известен способ регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн, включающий заслоночное дросселирование потока отсасываемого воздуха, при котором количество последнего изменяют, путем изменения положения поворотной заслонки (шибера), в каждом из бортовых отсосов ванны, с помощью внешнего исполнительного органа [1] Известно устройство [1] реализующее данный способ.

Недостатком известных способа и устройства является то, что они не обеспечивают эффективное удаление газов, аэрозолей и испарений, поскольку не учитывают взаимосвязи между состоянием ванны (загрузка-выгрузка деталей) и количеством отсасываемого воздуха в бортовых отсосах.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением, выбранным в качестве прототипа заявляемого способа, является способ регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн, включающий заслоночное дросселирование потока отсасываемого воздуха, при котором количество последнего увеличивают, путем изменения положения поворотной заслонки (шибера) в каждом из бортовых отсосов ванны, с помощью внешнего исполнительного органа, на этапе выгрузки (загрузки) деталей из ванны [2] Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением, выбранным в качестве прототипа заявляемого устройства, является установка для гальванохимической обработки и горячей промывки, содержащая ванны соответствующего обработке вида, бортовые вентиляционные отсосы, оснащенные размещенными внутри них поворотными заслонками (шиберами) и внешними исполнительными органами для фиксированного изменения количества отсасываемого воздуха, путем поворота последних вокруг своих осей на определенный, заранее заданный, угол [2] Недостаток известного способа и устройства (установки) заключается в том, что они не обеспечивают и (или) делают затруднительным процесс регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах ванн гальванохимической обработки и горячей промывки на этапе разогрева (остывания) обрабатывающей среды последних, особенно на автоматических (автоматизированных) и механизированных линиях гальванообработки и очистки. Это приводит к увеличению вероятности попадания газов, аэрозолей и испарений в атмосферу цеха или (при наличии устройств для укрытия ванн) ухудшению качества процесса удаления (и последующей очистки) последних на этапе загрузки-выгрузки деталей при необходимости резкого увеличения количества отсасываемого воздуха.

Цель изобретения расширение технологических возможностей и повышение эффективности процесса удаления газов, аэрозолей и испарений в бортовых отсосах гальванических ванн на различных этапах работы последних в составе автоматических (автоматизированных) и механизированных линий гальванохимической обработки и очистки.

Цель достигается тем, что в способе регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн, включающем заслоночное дросселирование потока отсасываемого воздуха, при котором количество последнего увеличивают на этапе выгрузки (загрузки) деталей из ванны путем изменения положения поворотной заслонки (шибера) в каждом из бортовых отсосов последней с помощью внешнего исполнительного органа, осуществляют самодросселирование потока отсасываемого воздуха по крайней мере на этапе разогрева (отсасывания) обрабатывающей среды ванн элементами с термодеформируемой поверхностью, с помощью которых увеличивают количество отсасываемого воздуха на этапе разогрева обрабатывающей среды ванн и уменьшают количество отсасываемого воздуха на этапе остывания обрабатывающей среды ванн. В качестве элементов с термодеформируемой поверхностью используют материалы с термомеханической памятью.

В установке для гальванохимической обработки и горячей промывки, содержащей ванны соответствующего обработке вида, бортовые вентиляционные отсосы, оснащенные размещенными внутри них поворотными заслонками (шиберами) и внешними исполнительными органами для фиксированного изменения количества отсасываемого воздуха путем поворота последних вокруг своих осей на определенный, заранее заданный угол каждый из бортовых вентиляционных отсосов оснащен размещенным внутри него и расположенным по крайней мере вдоль одной из его длинных сторон по крайней мере одним элементом с термодеформируемой поверхностью, жестко соединенным с направляющей, устанавливаемым через соответствующий паз в боковой стенке бортового вентиляционного отсоса и сочленяемым с внешней поверхностью последней. Сочленение направляющей с внешней поверхностью боковой стенки бортового вентиляционного отсоса осуществляется через защитно-регулирующий элемент, в качестве которого используется упругий коррозионно-термостойкий материал, например резиновая прокладка соответствующей формы, толщины и марки с помощью резьбовых соединителей соответствующего вида. В качестве элементов с термодеформируемой поверхностью используются жестко соединенные между собой пластины из алюминия и оргстекла. Именно такая реализация заявленной установки позволяет осуществить предлагаемый способ, что позволяет сделать вывод, что заявляемое изобретение обладает единым изобретательским замыслом.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной и смежной областях техники показывает, что известно использование элементов с термодеформируемой поверхностью для регулирования потока воздуха, в частности поступающего в помещение теплиц [3] Однако при использовании и указанном размещении в бортовых вентиляционных отсосах гальванических ванн в сочетании с регулированием количества отсасываемого воздуха с помощью поворотных заслонок заявляемое решение проявляет новые, ранее не известные свойства, что позволяет регулировать оптимальным образом количество отсасываемого воздуха в бортовых вентиляционных отсосах гальванических ванн на различных этапах работы последних (разогрев остывание обрабатывающей среды, загрузка выгрузка деталей) с максимальной эффективностью. Это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "существенные отличия".

Реализацию предлагаемого способа рассмотрим на примере функционирования устройства (установки) его осуществляющего (ей), вариант 1 в случае одностороннего бортового отсоса, вариант 2 в случае двустороннего бортового отсоса.

На фиг. 1 представлена установка для гальванохимической обработки и горячей промывки, вид с торцовой стороны ванн и односторонних бортовых отсосов, разрез, положение элементов с термодеформируемой поверхностью и шиберов максимально закрытое (пунктиром показано конечное, максимально открытое положение элементов с термодеформируемой поверхностью), ванны не загружены деталями; на фиг.2 то же, положение элементов с термодеформируемой поверхностью и шиберов максимально открытое, ванны загружены деталями; на фиг.3 то же, вид с торцовой стороны ванн и двухсторонних бортовых отсосов, разрез, положение элементов с термодеформируемой поверхностью и шиберов максимально закрытое (пунктиром показано конечное, максимальное открытое положение элементов с термодеформируемой поверхностью), ванны не загружены деталями; на фиг. 4 то же, положение элементов с термодеформируемой поверхностью и шиберов максимально открытое, ванны загружены деталями.

Установка для гальванохимической обработки и горячей промывки содержит ванны 1 соответствующего обработке вида односторонние (фиг.1 и 2) и (или) двухсторонние (фиг. 3, 4), бортовые вентиляционные отсосы 2, оснащенные шиберами 3, управляемыми от внешних исполнительных органов (не показаны), путем поворота шиберов 3 вокруг своих осей 4 на определенный, заранее заданный угол и элементами 5 с термодеформируемой поверхностью, выполненными в виде жестко соединенных между собой пластин из алюминия и оргстекла (не показаны), жестко соединенными с направляющими 6, соответственно устанавливаемыми через пазы 7 в боковых стенках отсосов 2 и сочленяемыми с внешней поверхностью последних. Сочленение направляющих 6 с внешней поверхностью боковых стенок отсосов 2 осуществляется через резиновые прокладки 8 с помощью резьбовых соединителей соответствующего вида (не показаны).

В исходном состоянии в ваннах 1 отсутствуют обрабатываемые детали (либо не производится загрузка или выгрузка деталей), температура обрабатывающей среды ванн 2 не находится в технологически заданном диапазоне и подача теплоносителя для нагрева обрабатывающей среды ванн 1 не производится. При этом (фиг. 1, 3), положение элементов 5 и шиберов 3 в отсосах 2 максимально закрытое (показано сплошной линией), а количество отсасываемого воздуха минимально необходимое.

При возникновении необходимости задействования ванны 1 в технологическом процессе гальванохимической обработки и(или) горячей промывки деталей и подаче теплоносителя для нагрева ее обрабатывающей среды, температура последней начинает возрастать, что, в свою очередь приводит к увеличению количества испарений с поверхности зеркала ванны 1 и росту температуры последних. При этом автоматически обеспечивается процесс самодросселирования потока отсасываемого воздуха в отсосах 2 элементами 5, за счет изменения их положения путем изгиба пластин в сторону материала (в данном случае, оргстекла) с меньшим температурным коэффициентом расширения до положения, показанного пунктиром на фиг.1, 3 и сплошной линией на фиг.2, 4.

Таким образом производится автоматическое увеличение количества отсасываемого воздуха отсосами 2 ванн 1 на этапе разогрева обрабатывающей среды последних.

После достижения обрабатывающей средой (электролитом, раствором или водой) ванн 1 заданной по технологии температуры, производится загрузка в последние детали, например, с помощью автооператора или тельфера. С помощью внешних исполнительных органов автоматически (дистанционно или вручную (оператором установки) производится поворот шиберов 3 на определенный, заранее заданный угол (фиг.2.4) в положение, соответствующее их максимально открытому состоянию (максимальному количеству воздуха, отсасываемого отсосами 2).

После окончания времени обработки деталей в ванне 1, например, при максимальном (в случае повышенного газовыделения в процессе обработки деталей) количестве отсасываемого воздуха отсосами 2, производится выгрузка деталей из ванны 1 также при максимальном количестве отсасываемого отсосами 2 воздуха, после окончания которой с помощью внешних исполнительных органов производится поворот шиберов 3 на определенный, заранее заданный угол в обратном направлении, уменьшая тем самым количество отсасываемого отсосами 2 воздуха. Если данная ванна 1 далее не нужна в технологическом процессе и подача теплоносителя для нагрева ее обрабатывающей среды прекратилась, то снижение температуры последней приведет к снижению температуры (и количества) испарений с поверхности зеркала ванны 1. В этом случае автоматически обеспечивается процесс самодросселирования потока отсасываемого воздуха в отсосах 2 элементами 5, за счет изменения их положения (в обратном описанному ранее направлении) путем разгибания пластин элементов 5 в положение, показанное сплошной линией на фиг.1, 3, после достижения которого (после остывания обрабатывающей среды ванн 1 до начальной температуры) установка готова для нового включения в рабочий цикл и проведения в ней обработки новой партии деталей.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство, его реализующее, по сравнению с известными решениями, выбранными в качестве прототипа, позволяют: оптимальным образом (в зависимости от состояния ванн и их обрабатывающей среды) регулировать количество отсасываемого воздуха в бортовых вентиляционных отсосах; упростить процесс регулирования количества отсасываемого воздуха на этапе разогрева (остывания) обрабатывающей среды ванн; сократить вынос вредных испарений в атмосферу цеха или количество жидкости, уносимой бортовыми вентиляционными отсосами; обеспечить возможность их использования в составе автоматических (автоматизированных) и механизированных установок гальванохимической обработки и горячей промывки деталей; обеспечить возможность их использования как в односторонних, так и в двухсторонних бортовых вентиляционных отсосах.

Реализация заявленного способа и установки, его осуществляющей, довольно проста и не встречает принципиальных затруднений. Так, например, элементы с термодеформируемой поверхностью могут быть выполнены как в виде пластин из разнородных материалов (алюминия и оргстекла), так и в виде пластины из металла с памятью, например из никель-титанового сплава (нитинола). Возможно их использование и в виде термоцилиндров, сферических поверхностей, спиралей и др.

Наличие защитно-регулирующих элементов позволяет не только устранить проникновение вредных испарений из внутренних полостей бортовых отсосов, но и осуществлять регулирование начального (конечного) положения элементов с термодеформируемой поверхностью, что является необходимым на этапе настройки и отладки работы бортовых вентиляционных отсосов.

Формула изобретения

1. Способ регулирования количества отсасываемого воздуха в бортовых отсосах гальванических ванн, включающий заслоночное дросселирование потока отсасываемого воздуха, при котором количество последнего увеличивают на этапе выгрузки (загрузки) деталей из ванны путем изменения положения поворотной заслонки в каждом из бортовых отсосов с помощью внешнего исполнительного органа, отличающийся тем, что осуществляют самодросселирование потока отсасываемого воздуха по крайней мере на этапе разогрева (остывания) обрабатывающей среды ванн элементами с термодеформируемой поверхностью, с помощью которых увеличивают количество отсасываемого воздуха на этапе разогрева обрабатывающей среды ванн и уменьшают количество отсасываемого воздуха на этапе остывания обрабатывающей среды ванн.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве элементов с термодеформируемой поверхностью используют материал с эффектом памяти.

3. Установка для гальванохимической обработки и горячей промывки, содержащая ряд технологических ванн с бортовыми вентиляционными отсосами с размещенными внутри них поворотными заслонками (шиберами) и внешняя исполнительными органами для фиксированного изменения количества отсасываемого воздуха путем поворота последних вокруг своих осей на определенный, заранее заданный угол, отличающаяся тем, что она снабжена по крайней мере одним элементом с термодеформируемой поверхностью, при этом в боковых стенках бортовых отсосов выполнены пазы для размещения направляющих элементов, установленных на внешней поверхности стенок бортовых вентиляционных отсосов с возможностью сочленения с ними.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена защитно-регулирующим элементом для сочленения направляющего элемента с внешней поверхностью боковой стенки бортового вентиляционного отсоса посредством резьбовых соединителей, при этом в качестве защитно-регулирующего элемента используется упругий коррозионно-термостойкий материал, например резиновая прокладка соответствующей формы, толщины и марки.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в качестве элементов с термодеформируемой поверхностью используются жестко связанные между собой пластины из алюминия и оргстекла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4