SU990886A2 - Ванна дл электролитической обработки - Google Patents

Description

Изобретение относится к химической и электрохимической обработке деталей , в частности к оборудованию электролитических ванн, и может быть использовано в металлургии и машиностроении при электролитической обработке металлов.

По основному авт., св. № 846604 известна ванна для электролитической обработки, содержащая электроды, патрубок из диэлектрического материала, закрепленный на одном из электродов [1 ].

Недостатком известного устройства является прохождение тока через всю ванну от электрода до металла. Хотя большая часть тепла выделяется внутри полости электрода и расходуется на перемешивание электролита, Часть энергии расходуется на джоулево тепло при прохождении тока через ванну. В случаях,когда электролитическая ванна не предназначена для травления металла или электролиза, а, например, для мытья I металлических изделий, связь одного электрода с обрабатываемым металлом усложняет конструкцию. Другим недостатком является определенноеjтребование к материалу электрода (ввиду электролиза при прохождении постоянного тока) и проводимости используемого электролита. Этот недостаток не ощуща- ется при использовании электролитической ванны для травления металла. Однако при использовании электролитической в^нны, например для литья металла, проводимость металла раст-> вора весьма мала и требуется значительно повысить напряжение при эксплуатации ванны.

Целью изобретения является повышение производительности агрегата и сокращение расхода электроэнергии 15 на процесс.

Указанная цель достигается тем. Что в ванне один из электродов представляет собой иглу, а второй - коль__п цо, размещенное на конце патрубка, ²⁰ выполненного в. виде соединенных между собой конфузора, цилиндра и сопла Лаваля.

На чертеже представлена ванна, общий вид.

Ванна содержит игольчатый электрод 1 и кольцевой электрод 2, заключенные в патрубок З_г выполненный из диэлектрического 'материала в виде конфузора, цилиндра и сопла

Лаваля, соединенных вместе. Полость

4, образованная патрубком, заполнена электролитом.

При пропускании электрического тока между электродами 1 и 2 в .-электролите выделяется джоулево тепло. Электрическая мощность, подводимая в устройства такова, что обеспечивает быстрое испарение жидкости в объеме полости 4. Поскольку объем получающегося пара во много раз превышает объем жидкости (в 1500 раз для воды при нормальном давлении), парожидкостная смесь выбрасывается из сопла, создавая импульс в жидкости. В ванне для электролитической обработки металла устанавливается несколько таких устройств так, что они обеспечивают, заданное поле скорости электролита, например вращение его вокруг обрабатываемого металла. В. электролите образовавшиеся в полости 4 пузырьки пара конденсируются, подогревая электролит. Суживающееся сопло обеспечивает большую скорость выбрасываемой струи, т.е. больший импульс.

После выброса парожидкостной смеси из сопла в полости 4 возникает вакуум, который заполняется электролитом с очень большой скоростью. При этом возникает звуковая волна. Обычно воздействие звуковыми волнами используют для интенсификации процессов в ваннах. В данном случае нет нужды в дополнительном источнике звука для интёнсификации процессов в ванне. При возникновении парового пузырька в полости 4 электроды 1 и 2 изолируются друг’от друга и ток в цепи прерывается, прерывается и выделение тепла, парожидкостная смесь выбрасывается из сопла, новая порция электролита заполняет полость 4, электрическаяiцепь замыкается, ток выделяет джоулево тепло, вновь испаряется жидкость И Т.Д.

Таким образом, все джоулево тепло тока в цепи между]электродами 1 и 2 выделяется в полости 4 и расходуется на нагрёв и испарение электролита. Это означает, что для одинакового перемешивания ванны нужно затратить меньше электроэнергии,чем в известной ванНе. Кроме того, обрабатываемый металл не связан электрической цепдю с перемешивающими устройствами. Это позволяет использовать в устройстве переменный ток, что исключает ^электролиз внутри устройства и выхс^д из строя электродов. Проводимость электролита определяется технологическим назначением ванны и не всегда достаточна для экономичной работы перемешивающего устройства. Большое сопротивление электролита в полости 4 приводит к необходимости повышения напряжения между электродами 1 и 2. Уменьшение сопротивления может достигаться уменьшением расстояния между электродами 1 и 2, т.е. уменьшением размера полости 4. В этом случае объем испаряемой жидкости уменьшается, и импульс выбрасываемой струи уменьшается и может оказаться недостаточным для перемешивания ванны.

Принят метод увеличения проводимости электролита только внутри полости 4. Предлагаемая конструкция основана на открытом Вином эффекте увеличения электропроводности .электролитов при увеличении напряженности электрического поля.

Увеличение напряженности электрического поля в полости 4 достигается выполнением электрода 1 в виде иглы. Это позволяет примерно в 5 раз повысить проводимость электролита в полости 4. Кипение начинается на электроде 1 и парожидкостная смесь вы-, брасывается из сопла.

Таким образом, предлагаемая ванна может быть применена для любой электролитической обработки металла. При этом повышается производительность установки и сокращается расход электроэнергии за счет перемешивания и подогрева электролита, а также ультразвукового воздействия на процесс.

Предлагаемое устройство на ванне для мытья металла позволяет повысить производительность ванны на 15% за счет перемешивания раствора и наибольшего его подогрева. Расход электроэнергии на перемешивание одинаковых по объему ванн для травления (работающей по известному изобретению) и для мытья, работающей по предлагаемому изобретению, различен, в последнем случае меньше на 8%.

Claims (2)

1. 4, образованна  патрубком, заполнена электролитом. При пропускании электрического тока между электродами 1 и 2 в .-электролите выдел етс  джоулево тепло. Электрическа : мощность, подводима  в устройства такова, что обеспечивае быстрое испарение жидкости в объеме полости 4. Поскольку объем получающегос  пара во много раз превышает объем жидкости (в 1500 раз дл  воды при нормальном давлении), парожидкостна  смесь выбрасываетс  из сопла, создава  импульс в жидкости. В ванне дл  электролитической обработки металла устанавливаетс  несколько таких ус.т&ойств так, что они обеспечивают, заданное поле скорости электролита. Например вращение его вокруг обрабатываемого металла. В. электролите образовавшиес  в полост 4 пузырьки пара конденсируютс , подо грева  электролит. Суживающеес  соп ло обеспечивает большую скорость вы брасываемой струи, т.е. больший импульс . После выброса парожидкостной сме си из сопла в полости 4 возникает вакуум, который заполн етс  электролитом с очень большой скоростью При этом возникает звукова  волна. Обычно воздействие звуковыми волнами используют дл  интенсификации процессов в ваннах. В данном случае нет нужды в дополнительном источник звука дл  интенсификации процессов в ванне. При аозникновении парового пузырька в полости 4 электроды 1 и 2 изолируютс  другот друга и ток в цепи прерываетс , прерываетс  и выделение тепла, парожидкостна  смесь выбрасываетс  из сопла, нова  порци  электролита заполн ет полость 4 электрическа  цепь замыкаетс , ток выдел ет джоуЛево тепло, вновь испа р етс  жидкость и т.д. Таким образом, все джоулево теппо тока в цепи между электродами 1 и 2 выдел етс  в полости 4 и расход етс  на нагрев и испарение электро лита. Это означает, что дл  одинако вого перемешивани  нужно затратить меньше электроэнергии,чем в известной . Кроме того, обрабатываемый не св зан электрической с перемешивающими устройствами. 1Это позвол ет использовать в устр05ртве переменный ток, что исключает Электролиз внутри уст ройства и выхбд из стро -электродов Проводимость дл,ектролита,определ етс  технологическим назначением ванны и не всегда достаточна дл  экономичной работы перемешивающего устройства. Большое сопротивление электролита з полости 4 приводит к необходимости повышени  напр жени  между электродами 1 и
2. 2. Уменьшение сопротивлени  может достигатьс  уменьшением рассто ни  между электродами 1 и 2, т.е. уменьшением размера полости 4. в этом случае объем испар емой жидкости уменьшаетс , и импульс выбрасываемой струи уменьшаетс  и может оказатьс  недостаточным дл  перемешивани  ванны. Прин т метод увеличени  проводимости электролита только внутри полости 4. Предлагаема  конструкци  основана на открытом Вином эффекте увеличени  электропроводности .электролитов при увеличении напр женности электрического пол . Увеличение напр женности электрического пол  в полости 4 достигаетс  выполнением электрода 1 в виде иглы . Это позвол ет примерно в 5 раз повысить проводимость электролита в полости 4. Кипение начинаетс  на электроде 1 и парожидкостна  смесь вы-, брасываетс  из сопла. Таким образом, предлагаема  ванна может быть применена дл  любой электролитической обработки металла. При этом повышаетс  производительность установки и сокращаетс  расход электроэнергии за счет перемешивани  и подогрева электролита, а также ультразвукового воздействи  на процесс. Предлагаемое устройство на ванне дл  мыть  металла позвол ет повысить производительность ванны на 15% за счет перемешивани  раствора и наибольшего его подогрева. Расход электроэнергии на перемешивание одинаковых по объему ванн дл  травлени  (работающей по известному изобретению) и дл  мыть , работающей по предлагаемому изобретению, различен, в последнем случае меньше на 8%. Формула изобретени  Ванна дл  электролитической обработки по авт. св. 846604, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности и сокращени  расхода электроэнергии, один из электродов представл ет собой иглу, а второй - кольцо, размещенное на конце патрубка, выполненного в виде соединенных собой кон фузора, цилиндра и сопла Лавал . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 846604, кл. С 25 D 17/02, 1980.