前言
电镀往往在一定的温度下进行的,温室是电镀的理想温度。一般来说,提高温度,可以增加镀液的导电性,提高反映允许的电流密度,也可以达到提高反应速度和镀层均匀性。温度对添加剂的影响也很明显,温度升高,电流密度可以升高,这对达到增光剂的吸附电位有利。镍槽、鉻槽、碱铜、碱铜、电解除油、高温除油、超声波除油前处理等都需要加热到50~80度左右。
而酸性镀铜光亮剂一般温度超过40度其作用就完全消失,只有在30度以下,才会有理想的光泽,冷冻机有助于把金属离子稳定下来,使金属离子迅速附上电镀件,不但增加密度及平滑,并可减少电镀次数,提高生产效率。而且冷冻机有助迅速回收各种化学药品,减少浪费,节约成本。在镀锡、镀锌等工艺中,镀液要维持在10℃~25℃的范围.
在以往,工厂大部分采用的加热方式是:电热管、柴油锅炉、燃煤锅炉、蒸汽加热等,由于这些能源方式明显存在缺陷,高耗能、高污染、不安全、需要专业人员管理等。
而制冷基本都采用电镀冷冻机降温,由于工业冷冻机组在制冷工况运行时,需通过风扇或散热水塔向大气环境排放大量的冷凝热,大量的冷凝热直接排入大气中,不仅造成能源的浪费,而且这部分热量的散失,使得周围的环境温度升高,我们建议对冷冻机组采取热回收,用于焦铜、碱铜、光镍、除油等需加热的槽的加热,利用现有的工业冷冻机,不需要重复投资,一机多用,自动化控制、环保安全!!内置定时开关,可用夜间峰谷电提前加热,到早上上班,即可进行生产。
一、卓远电镀热泵机组的工作原理
遵循能量守恒和热力学第二定律,运用热泵的原理,只需要消耗一小部分的机械功(电能),将处于低温环境(大气)中的热量转移到水中,一台压缩式制冷装置,主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成,其工作原理与制冷机相同,通过让工质(制冷剂)不断完成蒸发→压缩→冷凝→节流→再蒸发的热力循环过程,工质在蒸发过程中吸收环境空间中的热量,经过压缩机的等效压缩,排出100℃左右的高温气体,在冷凝器里和水不断的交换热量,使水升温,达到加热的目的。
工作原理图:

根据能量守恒和热力学第二定律,冷凝器放出的热量等于蒸发器吸收的热量加压缩机的轴功率,由此可见,热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过制冷剂循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
二、应用分析
1、卓远空调型电镀热泵机组在电镀工艺中的应用分析:
应用概述:
在表面处理及电镀的工艺中,前处理磷化、除油、粗化、镀镍、碱铜、焦铜等都需要一定的温度,都需要节能加热。
由于电镀加热节能热泵在加热过程中会产生冷气,这部分冷气可通过高压离心风机送到包装车间或者上下挂区域,提供舒适的工作环境。
此机组可做直接电镀加热节能耐酸碱机组,也可做间接电镀加热节能热泵机组。
解决方式:
1. 直接加热:
特点:采用不锈钢、纯钛、特佛龙等换热器直接加热槽液,自动控温,无换热温差,温度均匀。
电镀前处理高温部分对比电热管加热节能50%左右,
电镀后处理镀镍、碱铜对比电热管加热节能等节约70%左右。
适用于龙门线、环形线等槽液较大的电镀厂
2. 间接加热:
特点:通过热泵主机加热储热水箱的热水,再由热水通过槽内放置的蛇形钛管加热槽液,
由温度控制器控制水管电磁阀的开关来控制温度,有换热温差,可集中供热。
对比电热管节能约50%左右。
适用于手动线、连续镀线等槽液较小,电镀加热节能槽较多的电镀厂。
间接加热解决方案分析:

工作逻辑:
采用电镀加热节能热泵机组对储热水箱的水加热到80℃,由热水通过槽内的蛇形钛管对槽液加热,各个加热槽上安装一个温控箱,通过温度控制器控制管路电磁阀的开关和自动定时开关。
当温度低于设定温度时,电磁阀开启。
当温度高于设定温度时,电磁阀关闭。
在电镀加热节能空调型热泵机组加热的同时,会产生大量的冷气,这部分的冷气可以送到车间下挂区,提供新鲜的空气,当然,在压缩机停止的时候,是没有冷气产生的,这时候送往车间的是清新的自然风,在冬季环境温度较低时,可以关闭室内送风管道,打开风管旁通管道,把冷气送到室外。无论是经过冷气处理的冷风,还是自然风,都可以提高车间空气质量,给员工以舒适的工作环境。
2、电镀加热节能冷热水机组在电镀工艺中的应用方案:
应用概述:
在表面处理及电镀的工艺中,前处理磷化、除油、粗化、后处理镀镍、碱铜、焦铜等都需要一定的温度,需要加热节能;而对于硫酸铜、镀锌、镀锡、氧化等在生产过程中产生大量的热量,需要降温,采用卓远冷热机组可在对前处理等电镀加热节能的同时,对硫酸铜等制冷,一机两用,节约投资和运行费用。
解决方式:
1.直接加热:采用不锈钢、纯钛换热对槽液直接进行加热/制冷。
2.间接加热:冷热泵机组加热水,通过槽内蛇形钛管间壁加热/制冷。
间接加热解决方案分析:
安装图:

工作逻辑:
采用卓远电镀加热节能冷热泵机组对储热水箱的水加热,对储冷水箱的水制冷,由储水箱的冷热水通过槽内的蛇形钛管对槽液加热、制冷,各个加热槽上安装一个温控箱,通过温度控制器控制管路电磁阀的开关和自动定时开关。
当温度低于设定温度时,电磁阀开启。
当温度高于设定温度时,电磁阀关闭。
在储冷水箱水温冷到15℃的时候,机组自动转化成热泵加热模式;
在储热水箱加热槽加热到80℃的时候,机组自动转化成制冷模式;
机组在单制冷停止、单加热停止,而另一项温度未到时,机组正常运行,直到制冷和加热温度都停止的时候,机组停车。
机组在制冷、加热单项达到设定温度,相应的制冷/加热水泵停止,而另一项未达到设定温度时,机组正常运行,直到另一项达到设定温度。
当达到任何一项启动温度时,机组启动,相对应的水泵工作
三、几种加热方式的综合对比

电镀热泵机组在电镀加热工艺中优势:
1、 全天候运行
适用于环境温度5℃以上的任何场合,不受天气变化的影响。
2、 高效节能
吸收空气中的热量,消耗1个千瓦的动力电量,可产生2.5~7千瓦的热量
3、 安全环保
采用间接加热方式,水电隔离,多种机组保护措施,无安全隐患。
采用环保工质,无任何排放物,是清洁生产重点推荐,政府补贴项目。
4、 智能控制
机组采用智能微电脑控制系统,根据要求设定,自动运行,不需专人值守。
5、 长久耐用
采用进口品牌高温专用压缩机,专利型换热技术,设备运行稳定,使用寿命可达15年。
6、 安装维护方便
安装简单,不需要土建,不受环境限制,无需另设机房
由于电镀热泵在加热过程中会产生冷气,这部分冷气可通过高压离心风机送到包装车间或者 上下挂区域,提供舒适的工作环境。
四、应用案例分析
1、设计概况
该工厂位于广东省四会市,是一家电镀五金企业,有光镍10000升需要加温到65℃左右,有酸铜槽3500升的3个需要降温到28度左右,
2、设计参数
1.室外环境温度参数
年平均气温22℃
最低使用温度5℃
2.温度计算参数
镍槽热水温度65℃
酸铜冷水温度15℃
3、设计说明
由于电镀厂区的空气较差,带有酸碱成分,容易对风冷热泵的翅片换热器腐蚀,故本系统拟采用卓远高温工业水冷冷热水泵机组进行加热。
4、加热设备的选型
拟采用1台清源卓远QY-10HCWS-E水冷耐酸碱冷热水机组对镀槽进行加热和制冷。
QY-10HCFSE工业冷热水机组可实现单制冷、单加热、加热+制冷等三种模式的转化,不受缺省条件的限制。
5、工作逻辑
1.加热
用QY-10HCFSE工业冷热水机组对镀镍槽进行持续加温到65度,
2.冷却
用QY-10HCFSE工业冷热水机组对冷水储水箱进行冷却到15度左右,然后由15度左右的冷冻水冷却酸铜槽镀液。
说明:
在储水箱进行冷却到15度的时候,机组自动转化成热泵加热模式;
在镀镍槽进行加温到65度的时候,机组自动转化成制冷模式
六、节能对比
1.改造前的旧系统:
制冷采用10HP水冷冷水机,系统功率为9KW/小时。
加热采用电热管3KW的10条,功率为30KW/小时。
年耗电量:
制冷按每天工作10小时,年运行8个月计算:
9KW*10*240=21600KW
加热按每天工作10小时,年运行10个月计算:
30KW*10*300=90000KW
则年耗电量为:21600+90000=111600KW
2.采用卓远电镀水冷冷热水机组
由于制冷和加热单独用或同时的时候基本都是10KW
按每天工作10小时,年运行10个月计算:
则年耗电量为:10KW*10*300=30000KW
则年节约电量为:111600KW-30000KW=81600KW
则机组运行半年即可收回成本。
五、结束语
以往使用的电加热和锅炉加热,由于加热管放在旁边或者角落,镀槽的加热温度也不均匀,效果不太好,光亮剂使用也较多, 而电镀热泵采用的是药水的循环加热,在槽内的各个点的温度都是一样的,温度均匀,镀出来的产品效果也较好。
卓远电镀热泵和冷热机组由于可以错峰用电,晚上加热,白天保温,既能为加热制冷节能,又能提高产品品质,其竞争优势是非常明显的,作为一种成熟的产品,在广东、深圳,福建、浙江、江苏、湖南、湖北、广西、贵阳等地区已经过广泛的应用,效果良好。

















