Изобретение относится к области химической обработки поверхности деталей, в частности струйной обработки деталей нагретым химическим раствором, например раствором химического обезжиривания поверхности деталей, и может быть использовано в гальваническом, химическом и других производствах, использующих данный метод обработки.
Известен модуль химической обработки поверхности деталей, содержащий ванну химической обработки, оснащенную бортовыми отсосами, трубопроводом для слива раствоар в запасную емкость и устройством для очистки зеркала ванны от сопутствующих продуктов обработки, ванну промывки деталей в холодной воде, оснащенную барботером, соединенным с трубопроводом для подачи сжатого воздуха от генератора последнего, сливным карманом с трубопроводом для слива промывной воды и элементами формирования струй, соединенными с трубопроводом с исполнительным механизмом для подачи промывной воды от источника незагрязненной воды, и установку для нейтрализации стоков [1] .
Недостатками известного устройства являются сравнительно низкая производительность операций химической обработки (например, обезжиривания), большой объем сточных вод и невысокое качество обработки (например, обезжиривания) поверхности деталей.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является модуль химической обработки поверхности деталей, содержащий ванну струйной химической обработки, оснащенную элементами формирования струй, бортовыми отсосами, крышкой с исполнительным механизмом для ее открывания - закрывания и трубопроводом для слива раствора химической обработки в емкость для хранения и подготовки последнего, оснащенную насосом для подачи раствора химической обработки по соответствующему трубопроводу в элементы формирования струй, устройствами локальной очистки раствора от сопутствующих продуктов обработки, регенерации - корректировки раствоар и нагревателем, ванну промывки деталей в холодной воде, оснащенную барботером, соединенным с трубопроводом для подачи сжатого воздуха от генератора последнего, сливным карманом с трубопроводом для слива промывной воды и элементами формирования струй, соединенными с трубопроводом с исполнительным механизмом для подачи промывной воды от источника незагрязненной воды, устройства контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов, вентиляторы системы вытяжной вентиляции, пульт управления модулем химической обработки поверхности деталей и установку для нейтрализации сточных вод [2] .
Недостатком устройства является сравнительно большой объем сточных вод, поступающих на установку для их нейтрализации, что, как следствие, приводит к необходимости значительной мощности последней.
Другим недостатком данного устройства являются его ограниченные технологические возможности, не позволяющие, в частности, проводить операции струйной промывки деталей горячей или теплой водой, которые могут потребоваться для качественного удаления с поверхности деталей раствора химической обработки.
Кроме того, известное устройство имеет сравнительно невысокую надежность процесса струйной химической обработки, поскольку, особенно в условиях периодической подачи раствора химической обработки в элементы формирования струй, не исключена вероятность "зарастания" последних, что, как следствие, может приводить к ухудшению качества химической обработки поверхности деталей и браку последних.
Целью изобретения является сокращение объема сточных вод, расширение технологических возможностей устройства, повышение эффективности и надежности процессов струйной химической обработки.
Поставленная цель достигается тем, что модуль химической обработки поверхности деталей, содержащий ванну струйной химической обработки, оснащенную элементами формирования струй, бортовыми отсосами, крышкой с исполнительным механизмом для ее открывания - закрывания и трубопроводом для слива раствора химической обработки в емкость для хранения и подготовки последнего, оснащенную насосом для подачи раствора химической обработки по соответствующему трубопроводу в элементы формирования струй, устройствами локальной очистки раствора от сопутствующих продуктов обработки, регенерации-корректировки раствора и нагревателем, ванну промывки деталей в холодной воде, оснащенную барботером, соединенным с трубопроводом для подачи сжатого воздуха от генератора последнего, сливным карманом с трубопроводом для слива промывной воды и трубопроводом с исполнительным механизмом для подачи промывной воды от источника незагрязненной воды, устройства контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов, вентиляторы системы вытяжной вентиляции, пульт управления модулем химической обработки поверхности деталей и установку для нейтрализации сточных вод, согласно изобретению, снабжен емкостью для хранения и подготовки нагретой промывной воды, оснащенную устройством локальной очистки воды от сопутствующих продуктов обработки, насосом для подачи нагретой промывной воды по соответствующим трубопроводам с исполнительными механизмами в элементы формирования струй ванны струйной химической обработки и в емкость для хранения и подготовки раствора химической обработки соответственно, трубопроводом с исполнительным механизмом для слива нагретой промывной воды и нагревателем, устройством концентрирования стоков, оснащенным насосом с трубопроводом для циркуляции стоков, трубопроводом с исполнительным механизмом для слива сконцентрированного раствора химической обработки и трубопроводом для слива очищенной промывной воды, сборником-улавливателем сконцентрированного раствора химической обработки, оснащенным насосом для подачи последнего по соответствующему трубопроводу в емкость для хранения и подготовки раствора химической обработки, емкостью для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды, оснащенную насосом для подачи последней в трубопровод с исполнтельным механизмом ванны промывки деталей в холодной воде и охладителем, емкостью для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды, оснащенную насосом для подачи последней по соответствующим трубопроводам с исполнительными механизмами в элементы формирования струй ванны струйной химической обработки и в емкость для хранения и подготовки нагретой промывной воды соответственно, трубопроводом для отвода испарений и нагревателем, замкнутым противоточным теплообменником, оснащенным двумя змеевиками с развитой поверхностью, трубопроводом с исполнительным механизмом для слива промывной воды и двумя трубопроводами для отвода воздушно-капельной смеси, устройством конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси, оснащенным насосом с трубопроводом для циркуляции конденсирующего раствора, двумя змеевиками и двумя трубопроводами для слива конденсата, трубопроводом с исполнительным механизмом для подачи сжатого воздуха от генератора последнего в элементы формирования струй ванны струйной химической обработки, трубопровод для подачи раствора химической обработки из емкости для хранения и подготовки его в элементы формирования струй ванны струйной химической обработки оснащен исполнительным механизмом, трубопровод для слива раствора химической обработки из ванны струйной химической обработки в емкость для хранения и подготовки раствора химической обработки оснащен исполнительным механизмом и соединен через дополнительный сливной трубопровод с исполнительным механизмом с емкостью для хранения и подготовки нагретой промывной воды, емкость для хранения и подготовки раствора химической обработки оснащена трубопроводом с исполнительным механизмом для слива раствора и трубопроводом для отвода испарений раствора химической обработки, емкость для хранения и подготовки нагретой промывной воды оснащена трубопроводом для отвода испарений нагретой промывной воды, бортовые отсосы ванны струйной химической обработки соединены с трубопроводом с дросселирующим регулирующим органом для отвода испарений последней, ванна промывки деталей в холодной воде оснащена трубопроводом с исполнительным механизмом для слива последней, а выход источника незагрязненной воды соединен с помощью соответствующих трубопроводов с исполнительными механизмами, с емкостью для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды и емкостью для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды, причем трубопровод с исполнительным механизмом для слива раствора химической обработки из емкости для хранения и подготовки последнего соединен с устройством концентрирования стоков, соединенным через соответствующий трубопровод с исполнительным механизмом для слива нагретой промывной воды, с емкостью для хранения и подготовки последней, трубопроводы для слива промывной воды из ванны промывки деталей в холодной воде соединены с замкнутым противоточным теплообменником, трубопровод с исполнительным механизмом для слива промывной воды из которого соединен с емкостью для хранения и подготовки нагретой промывной воды, трубопроводы для отвода испарений раствора химической обработки, нагретой промывной воды и ванны струйной химической обработки соединены со входом первого змеевика с развитой поверхностью замкнутого противоточного теплообменника, первый трубопровод для отвода воздушнокапельной смеси которого соединен с входом соответствующего вентилятора системы вытяжной вентиляции, выход которого соединен трубопроводом с входом первого змеевика, соединенного с первым трубопроводом для слива конденсата устройства конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси, выход которого соединен с устройством концентрирования стоков, трубопровод для отвода испарений из емкости для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды соединен со входом второго змеевика с развитой поверхностью замкнутого противоточного теплообменника, второй трубопровод для отвода воздушно-капельной смеси которого соединен с входом второго соответствующего вентилятора системы вытяжной вентиляции, выход которого соединен трубопроводом с входом второго змеевика, соединенного с вторым трубопроводом для слива конденсата устройства конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси, выход которого соединен с емкостью для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды, а трубопровод для слива очищенной промывной воды из устройства концентрирования стоков соединен с емкостью для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды и с емкостью для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды.
Причем внутренние диаметры трубопроводов, соединяющих выходы вентиляторов системы вытяжной вентиляции с входами соответствующих змеевиков устройства конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси, выполнены сужающимися с расширениями на входах змеевиков последнего.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: емкости для хранения и подготовки нагретой промывной воды, устройства концентрирования стоков, сборника-улавливателя сконцентрированного раствора химической обработки, емкости для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды, емкости для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды, замкнутого противоточного теплообменника, устройства конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси и трубопровода с исполнительным механизмом для подачи сжатого воздуха от генератора последнего, а также выполнением указанных и имеющихся элементов и их связями как между собой, так и между остальными элементами устройства.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вводимые в состав устройства новые элементы известны и используются в различном сочетании в технических системах и подобном оборудовании, однако при их введении в указанных связи, количестве и качестве (назначении) в состав модуля химической обработки поверхности деталей и при изменении и дополнении ряда элементов последнего, указанные элементы и связи проявляют новые свойства, что приводит к резкому снижению (вплоть до исключения вообще) объема сточных вод, расширению технологических возможностей устройства, повышению эффективности и надежности процессов химической обработки. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На чертеже представлена структурная схема модуля химической обработки поврехности деталей.
Модуль химической обработки поверхности деталей содержит ванну 1 струйной химической обработки, оснащенную элементами 2,3 формирования струй, бортовыми отсосами 4,5, крышкой с исполнительным механизмом для ее открывания-закрывания и трубопроводом 6 для слива раствора химической обработки в емкость 7 для хранения и подготовки последнего, оснащенную насосом 8 для подачи раствора химической обработки по трубопроводу 9 в элементы 2,3 формирования струй, устройствами локальной очистки раствора от сопутствующих продуктов обработки, регенерации-корректровки раствора и нагревателем, ванну 10 промывки деталей в холодной воде, оснащенную барботером 11, соединенным с трубопроводом 12 для подачи сжатого воздуха от его генератора, сливным карманом с трубопроводом 13 для слива промывной воды и трубопроводом 14 с исполнительным механизмом (ИМ) 15 для подачи чистой промывной воды, источник незагрязненной воды, устройства контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов, вентиляторы 16, 17 системы вытяжной вентиляции, пульт управления модулем химической обработки поверхности деталей и установку для нейтрализации сточных вод, емкость 18 для хранения и подготовки нагретой промывной воды, оснащенную устройством локальной очистки воды от сопутствующих продуктов обработки, насосом 19 для ее подачи по трубопроводу 20 с исполнительным механизмом (ИМ) 21 в элементы 2,3 формирования струй и по трубопроводу 22 с исполнительным механизмом (ИМ) 23 в емкость 7 для хранения и подготовки раствора химической обработки, соответственно, трубопроводом 24 с исполнительным механизмом (ИМ) 25 для слива нагретой промывной воды и нагревателем, устройство 26 концентрирования стоков, оснащенное насосом 27 с трубопроводом 28 для циркуляции стоков, трубопроводом 29 с исполнительным механизмом (ИМ) 30 для слива сконцентрированного раствора химической обработки и трубопроводом 31 для слива очищенной промывной воды, сборник-улавливатель 32 сконцентрированного раствора химической обработки, оснащенный насосом 33 для подачи последнего по трубопроводу 34 в емкость 7 для хранения и подготовки раствора химической обработки, емкость 35 для хранения очищенной и подготовки холодной промывной воды, оснащенную насосом 36 для подачи последней в трубопровод 14 ванны 10 промывки деталей в холодной воде и охладителем (на фиг. 1 не показан), емкость 37 для хранения очищенной и подготовки нагретой промывной воды, оснащенную насосом 38 для подачи последней по трубопроводу 39 с исполнительным механизмом (ИМ) 40 в элементы 2, 3 формирования струй ванны 1 струйной химической обработки, а по трубопроводу 41 с исполнительным механизмом (ИМ) 42 - в емкость 18 для хранения и подготовки нагретой промывной воды соответственно, трубопроводом 43 для отвода испарений и нагревателем, замкнутый противоточный теплообменник 44, оснащенный змеевиками с развитой поверхностью, трубопроводом 45 с исполнительным механизмом (ИМ) 46 для слива промывной воды и трубопроводами 47, 48 для отвода воздушно-капельной смеси, устройство 49 конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси, оснащенное насосом 50 с трубопроводом 51 для циркуляции конденсирующего раствора, двумя змеевиками (показаны условно, пунктиром) и трубопроводами 52, 53 для слива конденсата, трубопровод 54 с исполнительным механизмом (ИМ) 55 для подачи сжатого воздуха от генератора последнего в элементы 2,3 формирования струй.
Трубопровод 9 оснащен ИМ 56, трубопровод 6 оснащен ИМ 57 и соединен, через дополнительный сливной трубопровод 58 с ИМ 59, с емкостью 18.
Емкость 7 оснащена трубопроводом 60 с ИМ 61 для слива раствора и трубопроводом 62 для отвода испарений раствора химической обработки.
Емкость 18 оснащена трубопроводом 63 для отвода испарений нагретой промывной воды.
Бортовые отсосы 4,5 ванны 1 соединены с трубопроводом 64 с дросселирующим регулирующим органом 65 для отвода испарений последней.
Ванна 10 оснащена трубопроводом 66 с ИМ 67 для слива холодной воды.
Выход источника незагрязненной воды соединен с помощью трубопровода 68 с ИМ 69 с емкостью 35 и с помощью трубопровода 70 с ИМ 71 с емкостью 37.
Причем трубопровод 60 с ИМ 61 соединен с устройством 26, соединенным через трубопровод 24 с ИМ 25, с емкостью 18.
Трубопроводы 13,66 соединены с теплообменником 44, трубопровод 45 с ИМ 46 которого соединен с емкостью 18.
Трубопроводы 62, 63,64 соединены с входом первого змеевика теплообменника 44, трубопровод 47 которого соединен с входом вентилятора 16, выход которого соединен трубопроводом 72 с входом первого змеевика, соединенного с трубопроводом 52 устройства 49, а выход трубопровода 52 соединен с устройством 26.
Трубопровод 43 соединен с входом второго змеевика теплообменника 44, трубопровод 48 которого соединен с входом вентилятора 17, выход которого соединен трубопроводом 73 с входом второго змеевика, соединенного с трубопроводом 53 устройства 49, а выход трубопровода 53 соединен с емкостью 35. А трубопровод 31 соединен с емкостями 35 и 37.
Причем внутренние диаметры трубопроводов 72 и 73 выполнены сужающимися, с расширениями на входах соответствующих змеевиков устройства 49.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии в ваннах 1,10 модуля химической обработки поверхности деталей отсутствуют последние, в связи с чем соответствующая обрабатывающая среда (раствор химической обработки, нагретая промывная вода, очищенная нагретая промывная вода, очищенная холодная промывная вода и сжатый воздух) не поступает в элементы 2,3 ванны 1 и в ванну 10.
ИМ 21,40,55,56 ванны 1 находятся в закрытом (выключенном) состоянии. Заслонка дросселирующего регулирующего органа 65 находится в закрытом (или минимально открытом) положении. ИМ 23,57,59,61 также находятся в закрытом (выключенном) состоянии.
ИМ 15 ванны 10 и ИМ 67 находятся в закрытом (выключенном) состоянии.
ИМ 46 теплообменника 44 находится в закрытом (выключенном) состоянии.
ИМ 25 емкости 18 также находится в закрытом (выключенном) состоянии.
ИМ 30 устройства 26 находится в закрытом (выключенном) состоянии.
ИМ 42,69,71 находятся в закрытом (выключенном) состоянии, например.
Насосы 8,9,27,33,36,38 находятся в выключенном состоянии.
Параметры раствора химической обработки емкости 7 (состав, уровень, температура, концентрация основных компонентов и др. ) находятся в норме.
Промывная вода ванны 10, например, не содержит (или содержит допустимое количество) загрязнений в виде основного отмываемого компонента раствора химической обработки емкости 7.
Параметры нагретой промывной воды в емкости 18 (концентрация загрязнений основного отмываемого компонента раствора химической обработки ванны 1, уровень и температура) находятся в норме.
В емкости 35 находится очищенная холодная промывная вода, уровень которой находится в норме.
В емкости 37 находится очищенная и нагретая промывная вода, уровень которой также находится в норме.
Вентиляторы 16,17 системы вытяжной вентиляции и насос 50 устройства 49 находятся во включенном (работающем) состоянии, в связи с чем испарения раствора из емкости 7, нагретой промывной воды из емкости 18 и нагретой очищенной промывной воды из емкости 37 по трубопроводам 62,63 и 43, соответственно поступают в соответствующие змеевики теплообменника 44, с выходов которого по трубопроводам 47 и 48 соответственно и трубопроводам 72 и 73, внутренние диаметры которых выполнены сужающимися, с расширениями на входах соответствующих змеевиков устройства 49 (для дополнительной их конденсации и снижения мощности последнего). Воздушно-капельные смеси поступают на основное конденсирование в змеевиках устройства 49, с выходов которого по трубопроводам 52,53 конденсаты воздушно-капельной смеси из емкостей 7,18 и емкости 37 поступают в устройство 26 и емкость 35 соответственно.
Крышка ванны 1 находится в открытом, например, положении.
После загрузки деталей, подвергаемых струйной химической обработке (например, струйному обезжириванию), оператором линии или автоматически с пульта управления (далее в тексте - ПУ) модулем химической обработки поверхности деталей выдается управляющий сигнал на исполнительный механизм для открывания-закрывания крышки, который производит закрывание последней.
Затем сигналами с соответствующих выходов ПУ производится;
- открывание (включение) ИМ 56;
- открывание (включение) ИМ 57;
- включение насоса 8;
- открывание (максимальное, например) заслонки дросселирующего регулирующего органа 65.
При этом нагретый раствор химической обработки емкости 7 начинает циркулировать по контуру:
емкость 7-насос 8-трубопровод 9-открытый ИМ 56-элементы 2,3-поверхность деталей - трубопровод 6-открытый ИМ 57 - емкость 7.
В процессе струйного, например, обезжиривания образующиеся испарения поступают в бортовые отсосы 4,5 ванны 1, из которых по трубопроводу 64 с открытой заслонкой органа 65 они поступают в первый змеевик теплообменника 44 (в который продолжают поступать испарения из емкости 7 по трубопроводу 62 и из емкости 18 по трубопроводу 63), с первого выхода которого по трубопроводу 47 воздушно-капельная смесь поступает на основное конденсирование в первом змеевике устройства 49, с первого выхода которого по трубопроводу 52 конденсат воздушно-капельной смеси из ванны 1 и емкостей 7,18 поступает в устройство 26, в котором он и накапливается до необходимого для концентрации уровня.
После окончания времени процесса струйной химической обработки и полного стекания в емкость 7 последнего часть ранее выданных с ПУ сигналов уменьшается до нуля, что приводит к следующему:
- закрывается (отключается) ИМ 56;
- закрывается (отключается) ИМ 57;
- отключается насос 8.
После этого сигналами с соответствующих выходов ПУ производится:
- открывание (включение) ИМ 21;
- открывание (включение) ИМ 59;
- включение насоса 19.
При этом нагретая промывная вода емкости 18 начинает циркулировать по контуру: емкость 18-насос 19-трубопровод 20-ИМ 21-элементы 2,3-поверхность деталей-трубопровод 58-открытый ИМ 59-емкость 18.
А поверхность деталей подвергается струйной промывке нагретой водой, что обеспечивает более качественное и полное удаление остатков раствора химической обработки как с поверхности деталей, так и из элементов 2,3.
После окончания времени процесса струйной промывки деталей нагретой водой отключается насос 19 и закрывается (отключается) ИМ 21.
После этого сигналами с соответствующих выходов ПУ производится:
- открывание (включение) ИМ 40;
- включение насоса 38.
При этом нагретая очищенная промывная вода емкости 37 начинает поступать из последней по трубопроводу 39, открытый ИМ 40 в элементы 2,3 ванны 1, обеспечивая окончательное жидкостное удаление остатков раствора химической обработки с поверхности деталей, из внутренних полостей элементов 2,3 и с внутренних стенок ванны 1.
Далее эта уже загрязненная нагретая вода поступает через открытый ИМ 59 по трубопроводу 58 в емкость 18, где она с помощью устройства ее локальной очистки от сопутствующих продуктов обработки и нагревателя (также как и раствор химической обработки в емкости 7) подготавливается для нового процесса струйной обработки новых деталей.
После окончания времени процесса окончательной (тонкой) жидкостной очистки деталей, элементов 2,3, внутренних стенок ванны 1 (порядка 3-5 с), ранее выданные с ПУ сигналы уменьшаются до нуля, что приводит к следующему:
- отключается насос 38;
- закрывается (отключается) ИМ 40.
После этого сигналом с соответствующего выхода ПУ производится также кратковременное включение ИМ 55 и подача сжатого воздуха (например, на 5-10 с) от генератора последнего по трубопроводу 54 в элементы 2,3 для полного вытеснения оставшейся жидкости из внутренних полостей последних и соединяющих их трубопроводов, а также сдува остатков воды с поверхности деталей.
После полного стекания жидкости в емкость 18 сигнал на соответствующем выходе ПУ уменьшается до нуля, что приводит к закрыванию (отключению) ИМ 59 на трубопроводе 58.
На этом процесс струйной обработки деталей в ванне 1 заканчивается, что приводит к исчезновению управляющих сигналов на соответствующих выходах ПУ и, как следствие, открыванию с помощью соответствующего ИМ, крышки и закрыванию (или минимальному открытию) заслонки органа 65.
Далее подвергнутые струйной обработке детали поступают в ванну 10, в которой они промываются погружным методом.
При этом на соответствующих выходах ПУ появляются управляющие сигналы, обеспечивающие:
- открывание ИМ 15;
- включение насоса 36 и подачу очищенной холодной воды по трубопроводу 14 в ванну 10 в количестве, необходимом для компенсации загрязнений, привнесенных деталями из ванны 1 (например, внутренними полостями деталей, содержащими остатки раствора химической обработки);
- подачу сжатого воздуха от генератора последнего по трубопроводу 12 в барботер 11 для перемешивания промывной воды ванны 10.
В этом случае излишки промывной воды через сливной карман и трубопровод 13 из ванны 10 поступают в теплообменник 44, в котором они нагреваются теплом от змеевиков последнего.
После окончания процесса подачи очищенной холодной воды из емкости 35 в ванну 10 часть ранее выданных сигналов на соответствующих выходах ПУ уменьшается до нуля, что приводит к следующему:
- отключается насос 36;
- закрывается (отключается) ИМ 15.
А после окончания времени промывки деталей погружением их в холодную воду прекращается и подача сжатого воздуха от генератора последнего в барботер 11 по трубопроводу 12.
Детали выгружаются из ванны 10, а сам модуль готов для проведения нового процесса химической обработки поверхности деталей.
В процессе работы модуля уровень и концентрация основного компонента раствора химической обработки в емкости 7 снижаются, а уровень и концентрация основного компонента раствора химической обработки нагретой промывной воды в емкости 18 повышаются.
Одновременно в процессе работы модуля в емкости 7 с помощью соответствующих устройств производятся локальная очистка ее раствора от сопутствующих продуктов обработки и регенерация-корректировка раствора, причем в последнем случае, разбавление корректирующей добавки производится раствором нагретой промывной воды из емкости 18 по сигналам с ПУ. При этом происходит следующее:
- открывается (включается) ИМ 23 на трубопроводе 22;
- включается насос 19.
Количество подаваемого раствора нагретой промывной воды из емкости 18 контролируется соответствующими устройствами контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов (в данном случае-раствора химической обработки емкости 7).
По окончании процесса корректировки раствора химической обработки в емкости 7 сигналы на соответствующих выходах ПУ исчезают, что приводит к следующему:
- отключается насос 19;
- закрывается (отключается) ИМ 23.
Также в процессе работы модуля в емкости 18 с помощью соответствующего устройства производится локальная очистка воды от сопутствующих продуктов обработки поверхности деталей.
В теплообменнике 44 производится накапливание и нагрев холодной промывной воды, поступающей из ванны 10. Момент ее слива в емкость 18 контролируется одним из устройств контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов (в даном случае-сливаемой воды в теплообменнике 44).
При этом на соответствующем выходе ПУ появляется сигнал, обеспечивающий открывание (включение) ИМ 46 на трубопроводе 45. После слива всей (или части) нагретой воды из теплообменника 44 ранее выданный с ПУ сигнал исчезает, что приводит к закрыванию (отключению) ИМ 46 на трубопроводе 45 и прекращению слива нагретой воды из теплообменика 44 в емкость 18.
Также в процессе работы модуля при снижении концентрации основного компонента раствора химической обработки в емкости 7 и (или) увеличении концентрации основного компонента раствора химической обработки в нагретой промывной воде в емкости 18 до предельно допустимого значения, зафиксированного соответствующими устройствами контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды технологических агрегатов (в данном случае-емкостей 7 и 18), с соответствующих выходов ПУ выдаются управляющие сигналы на ИМ 61 и (или) ИМ 25, для открывания последних и слива части раствора емкости 7 по трубопроводу 60 и (или) загрязненной промывной воды емкости 18 по трубопроводу 24 в устройство 26, где они смешиваются с конденсатом испарений, поступивших ранее из устройства 49 по трубопроводу 52.
Далее сигналом с соответствующих выходов ПУ производится:
- включение насоса 27;
- включение соответствующих устройств контроля и регулирования параметров обрабатывающей среды уже устройства 26.
При этом очищенная промывная вода (фильтрат) поступает по трубопроводу 31 соответственно в емкость 35 и емкость 37, а концентрат раствора химической обработки, после выдачи соответствующего сигнала с ПУ на ИМ 30 и открывания последнего по трубопроводу 29 поступает в сборник-улавливатель 32, из которого сконцентрированный раствор химической обработки с помощью насоса 33, включенного сигналом с соответствующего выхода ПУ, по трубопроводу 34 поступает в емкость 7 для дальнейшего использования в процессе струйной химической обработки поверхности деталей.
Подпитка модуля химической обработки поверхности деталей чистой промывной водой (обессоленной или деионизованной, например) производится от источника последней по сигналам с соответствующих выходов ПУ которые обеспечивают:
- открывание (включение) ИМ 69 на трубопроводе 68 (для подачи чистой воды в емкость 35);
- открывание (включение) ИМ 71 на трубопроводе 70 (для подачи чистой воды в емкость 37).
Процессы концентрирования и подпитки контролируются и регулируются соответствующими устройствами контроля и регулирования параметров обрабатывающих сред устройства 26, сборника-улавливателя 32 и емкостей 35,37 соответственно.
В случае невозможности по каким-либо причинам дальнейшего использования раствора химической обработки и (или) промывной воды емкости 18 они подаются на установку для нейтрализации сточных вод через открытые ручные вентили и по трубопроводам. Повторное заполнение емкостей 7 и 18 чистой водой может быть произведено из емкости 37 через соответствующие ИМ по трубопроводам 39,6 и 41 соответственно.
Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с известным, выбранным в качестве прототипа, позволяет:
- значительно, до 80-90% , сократить (вплоть до исключения вообще) объем сточных вод, поступающих на нейтрализацию;
- обеспечить выполнение операций струйной промывки поверхности деталей нагретой водой, что приводит к более качественному удалению с поверхности деталей остатков раствора химической обработки;
- повысить эффективность и надежность процессов струйной химической обработки за счет снижения вероятности "зарастания" отверстий элементов формирования струй, более полного удаления с поверхности деталей остатков раствора химической обработки и уменьшения разбавления последнего промывной водой оставшейся в элементах формирования струй от предыдущей операции струйной обработки;
- значительно, не менее чем на 50-70% , сократить мощность установки для нейтрализации сточных вод.
Реализация предлагаемого устройства не встречает принципиальных затруднений.
Так, например, в качестве исполнительных механизмов, в зависимости от вида подаваемой через них обрабатывающей среды, в устройстве могут быть использованы пневматические клапаны типов 25ч7п2, 774-37-00Б и другие, коммутацию цепей сжатого воздуха в мембранные исполнительные механизмы которых можно осуществлять с помощью электромагнитных трехходовых пневмораспределителей типа КЭ-2УХЛЧ (Uпит.= 24 В), соединенных с соответствующими выходами пульта управления.
В качестве насосов, в зависимости от вида подаваемой среды и требуемой производительности, в устройстве могут быть использованы агрегаты электронасосные центробежные типа Х8/18-Л-2В, погружные -ХП8/18-П-М-n и (или) насосы-дозаторы типа НД 1600/10-Д.
Дросселирующий регулирующий орган может быть выполнен на базе стандартного однооборотного электрического механизма типа ДР-М, выходной элемент которого жестко соединен с поворотной заслонкой.
Остальные элементы и блоки устройства могут быть легко реализованы либо на базе стандартных устройств, либо силами большинства из предприятий приборо- и машиностроения.
Так, в качестве устройства концентрирования стоков в составе модуля может быть испльзован стандартный вакумный испаритель. А в качестве устройства конденсирования испарений и воздушно-капельной смеси в составе модуля может быть использована стандартная холодильная установка со змеевиками соответствующего исполнения.
(56) 1. Дасоян М. А. и Пальмская И. Я. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л. : Машиностроение. 1979, с. 124-126, рис. 3.38.
2. Дасоян М. А. и Пальмская И. Я. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л. : Машиностроение. 1979, с. 103, 104, 107-109, рис. 3.30.
Использование: для струйной обработки нагретым химическим раствором в гальваническом, химическом и других производствах. Цель: сокращение объема сточных вод, расширение технологических возможностей, повышение эффективности и надежности процессов струйной химической обработки. Сущность изобретения: модуль химической обработки поверхности деталей, содержащий ванну струйной химической обработки, емкость для хранения и подготовки раствора химической обработки с насосом для подачи последнего в элементы формирования струй ванны струйной химической обработки, устройствами очистки, регенерации-корректировки и нагревателем, ванну промывки деталей в холодной воде, устройства контроля и регулирования параметров технологических агрегатов, вентиляторы, пульт управления и установку нейтрализации сточных вод. Новым в устройстве является введение в его состав емкостей для хранения и подготовки нагретой и холодной промывной воды, устройства концентрирования стоков, сборника-улавливателя сконцентрированного раствора химической обработки, замкнутого противоточного теплообменника, устройства конденсации испарений и трубопровода с исполнительным механизмом для подачи сжатого воздуха, а также выполнение указанного оборудования и его элементов, в том числе и уже имеющихся, и их связь как между собой, так и с остальными элементами устройства. Положительный эффект: повышение эффективности и надежности процессов химической обработки деталей. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
