РПЗ_ХомушкуОВ_ПР_РПЗ. Промышленный контроллер систем и электрических
 Скачать 3.67 Mb.
|
|
8.1. Расчет кондиционирования Производственное помещение имеет размеры 6×4×3 .5 м. Работает 5 человек. Виды работ – изготовление печатной платы. Кондиционеры применяются в помещениях, воздух которых загрязнен вредными парами, газами или пылью. Когда количество выделяемых вредных веществ велико или трудно определимо, расчет воздухообмена может быть произведен по кратности воздухообмена k, т. е. по отношению объема воздуха, подаваемого за 1ч в помещение или удаляемого из него, к объему помещения. k=± G S ( 21) По этой формуле можно определить необходимый объем подаваемого воздуха, выбрав кратность из справочника k=3 G=±252 ( 22) где G - количество воздуха, подаваемого (+) или удаляемого (-) из помещения, м 3 /ч; S - объем помещения. Далее рассчитаем площадь проймы в кондиционере необходимой для нашего производственного помещения F n = G 3600⋅V м 2 ( 23) 132 где V =0 . 6 м/с F n = 252 3600⋅0.6 = 0 . 34156 Расчет необходимого воздухообмена. Объем приточного воздуха, необходимого для поглощения тепла, G (м 3 /ч), рассчитывают по формуле: G=3600*Q изб /C р *p*(t уд -t пр ) ( 24) Где Q изб – теплоизбытки (Вт); С р – массовая удельная теплоемкость воздуха (1000 Дж/кгС); р – плотность приточного воздуха (1,2 кг/м 3 ) t уд , t пр – температура удаляемого и приточного воздуха. Температура приточного воздуха определяется по СНиП-П-33-75 для холодного и теплого времени года. Поскольку удаление тепла сложнее провести в теплый период, то расчет проведем именно для него, приняв t пр =18 о С. Температура удаляемого воздуха определяется по формуле: t уд =t рз +a*(h-2) ( 25) Где t рз – температура в рабочей зоне (20 о С); а – нарастание температуры на каждый метр высоты (зависит от тепловыделения, примем а=1 о С/м) h – высота помещения (3,5м) t уд =20+1*(3,5-2)=21,5 о С G=2160, м 3 /ч 133 8.2. Технологии утилизации печатных плат Печатная плата - пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Переработка печатных плат — одна из задач с наиболее разнообразными путями решения. Во-первых, платы содержат элементы и детали, которые можно использовать повторно без особой переработки. Во-вторых, сами методы утилизации плат могут кардинально отличаться друг от друга, в зависимости от того, какой продукт переработки нужно получить. В-третьих, некоторые из этих методов наносят природе больший вред, чем не утилизированные платы. Вопрос: как утилизировать печатные платы, чтобы не ухудшить, а улучшить экологическую обстановку, и при этом получить прибыль? Ответ: методом пиролиза. Подходы к утилизации печатных плат Около 85% отходов печатных плат сегодня вывозятся на мусорные свалки. Это не просто потеря ограниченных материальных ресурсов — ценных металлов, но и загрязнение природы сложным видом отходов, которые при взаимодействии с окружающей средой образуют токсины, попадающие в почву и грунтовые воды. Существуют принципиально разные подходы к переработке печатных плат, дифференцирующиеся по основному получаемому продукту: 1) годные к повторному использованию элементы и радиодетали; 2) драгоценные металлы; 3) жидкое топливо, пиролизный углерод и газ (продукты пиролиза). Концентрация драгоценных металлов в печатных платах превышает их концентрацию в добываемой руде более, чем в 10 раз. Разница в подходах к утилизации печатных плат возникает из-за содержания в них драгоценных металлов. На сегодняшний день 134 подтвержденных точных данных по соотношению материалов в платах нет, однако в журнале «Компоненты и технологии» (№10'2008) приводятся следующие цифры: При утилизации печатных плат, как правило, первичной обработкой является распознавание и демонтаж элементов, которые можно использовать повторно. Обычно это ручной человеческий труд, но зарубежный опыт уже предусматривает для этой цели использование робототехники. Однако быстрое устаревание элементной базы обусловливает низкую стоимость данного вида вторичного сырья. Факт: медали для зимней олимпиады в Ванкувере' 2010 частично были изготовлены из переработанных печатных плат. Это было сделано в качестве символичного жеста в защиту окружающей среды. В основе самых распространенных способов утилизации печатных плат лежат два основных метода переработки, которые могут: 1) последовательно использоваться в комплексах полного цикла утилизации плат; 2) отдельно использоваться в линиях оборудования частичной переработки плат. Метод механической обработки. С его помощью удается выделить 92-95% металлов из отходов уже пустых печатных плат. В основном это медь. Метод механической обработки включает несколько этапов: - измельчение печатных плат специальными ножами; - магнитное отделение черных металлов от общей массы измельченных отходов печатных плат; - измельчение отходов печатных плат до состояния порошка в шаровой мельнице; 135 - просеивание порошка; - рециркуляция частиц посредством электростатики; - вторичное измельчение и сортировка отходов, не поддающихся обработке. Этот метод больше подходит для обработки пустых печатных плат. Не поддающиеся обработке отходы отправляются для дальнейшей пиролизации, что дает возможность получать не только ценные металлы, но и продукты пиролиза. Гидрометаллургический метод переработки. Аффинаж (от фр. affinage — очистка) - процесс отделения драгоценных металлов от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы. Аффинаж выполняется на специализированных аффинажных предприятиях. Cтоимость операций по переплавке драгоценных металлов, добытых из печатных плат, составляет около 92-98% стоимости самих металлов. Гидрометаллургический метод обработки используется для выщелачивания драгоценных металлов из отходов печатных плат с помощью 30-60%-ой азотной кислоты и 40%-ой серной кислоты. Этот метод хорошо подходит для утилизации необработанных печатных плат, но имеет ряд недостатков: - высокий расход реагентов и химикатов для растворения балластных металлов; - чрезмерно большая масса лома, подвергаемого обработке, 2/3 из которого составляют полимеры; - низкое содержание драгоценных металлов при высоком содержании примесей в осадках, подвергаемых аффинажной очистке; - выделение в воздух токсинов при химической деструкции полимеров крепкими растворами в условиях повышенных температур. Как видно, из двух способов механический методс последующей пиролизацией наиболее выгодный и наименее вредный. 136 Однако, говоря об утилизации печатных плат, стоит обратить особое внимание на пиролиз. Так как крайняя разнородность состава печатных плат делает малоэффективными все перечисленные выше методы переработки, в основе которых лежит разделение материалов на отдельные фракции. При этом надо учесть, что количество драгоценных металлов, присутствующих в покрытиях, соединенных с медью, припоями, сплавами из цветных и черных металлов, невероятно мало. Соответственно, для коммерчески выгодной реализации этих методов требуется дорогостоящая сложная, многоступенчатая система оборудования, доступная ограниченному кругу инвесторов, также имеющих право осуществлять аффинаж драгоценных металлов согласно Постановления Правительства РФ от 17 августа 1998 г. N 972. Пиролиз печатных плат. В целом, пиролиз - химической метод, который даже логически больше всего подходит для утилизации печатных плат, так как основной компонент их состава - синтетический полимер (включая полимеры со стекловолокном). А общеизвестно, что основной метод утилизации полимеров - это пиролиз. При пиролизе печатных плат, как и всех остальных полимеров, образуется жидкое топливо и газ. Керамика и прочие твердые компоненты - отделяются. Топливо и газ подлежат вторичному использованию. Образующийся также обугленный металлический сплав, который называют «черным металлом», содержит в себе большой процент меди, а также незначительные количество железа, кальция, никеля, цинка и алюминия, которые подлежат химическому восстановлению. По результатам опыта, проведенного на пиролизной установке "Пиротекс", при утилизации необработанных печатных плат образовалось 26% жидкого топлива от массы исходного сырья. Это хороший показатель, 137 учитывая, что жидкое топливо - самый ликвидный из всех продуктов переработки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Была создана модель выбранной ячейки; построена модель аккумуляторной батареи, состоящей из 16 последовательно соединенных ячеек; сняты переходные процессы заряда и разряда аккумуляторной батареи. Разработана функциональная схема контроллера аккумуляторных батарей. Создана 3D-модель печатной платы, проведены частотный и термический анализы в SolidWorks. 138 Конструирование печатного узла. Разработка конструкторской документации и описание технологического процесса сборки печатного узла. Составление методики испытания с указанием назначения, режима и продолжительности испытаний. Создано переходное устройство для проведения испытаний на механические воздействия. Расчет необходимого размера инвестиций на разработку. Проведение анализа неблагоприятных производственных факторов, воздействующих на рабочего; проведен расчет необходимого воздухообмена на рабочем месте электромонтажа. Рассмотрены пути утилизации печатной платы. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Bergveld, H.J. Battery Management Systems Design by Modeling / H. J. Bergveld, - Amsterdam, 2016. – 329 с. 2. Jiuchun J. Fundamentals and applications of lithium-ion batteries in electric drive vehicles / J. Jiuchun – Beihing: Beijing Jiaotong Univerity, 2015. – 280 c. 139 3. ГОСТ Р 53429 – 2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции Термины и определения: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.07.1991 N 3403: дата введения 1992-01-01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-r- 53429-2009 (дата обращения: 02.06.2019). –Текст: электронный. 4. ГОСТ 10317-79 Платы печатные. Основные размеры (с Изменениями N 1, 2): утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.07.1991 N 3433: дата введения 1992-01-01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-10317-79 (дата обращения: 03.06.2019). –Текст: электронный. 5. ГОСТ 3.1118-82 Единая система технологической документации (ЕСТД). Формы и правила оформления маршрутных карт: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.07.1984 N 3433: дата введения 1985-01-01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200012112 (дата обращения: 03.06.2019). –Текст: электронный. 6. ГОСТ 2.106-96 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Текстовые документы (с Изменением N 1): утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.07.1991 N 3403: дата введения 1992-01-01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200001979 (дата обращения: 02.06.2019). –Текст: электронный. 7. Жаднов В. В., «Управление качеством при проектировании теплонагруженных радиоэлектронных средств» / В. В. Жаднов , А. В. Сарафанов. - Москва: Солон-Пресс, 2004. – 345 с. 140 8. Ценообразование и сметное дело в мелкосерийном производстве: методические указания к выполнению курсовой работы / составители И. В. Петрова и О. Б. Иванова. — Москва: ЧИ (ф) МПУ, 2017. – 28 с. 9. ОСТ 12.0.230.6-2018 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Системы управления охраной труда. Обеспечение совместимости системы управления охраной труда с другими системами управления: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.07.1995 N 3403: дата введения 1994-01-01. – URL: http:// docs.cntd.ru/document/1200160466 (дата обращения: 02.06.2019). –Текст: электронный. 10. Технология изготовления печатных плат: учебное пособие / Л. А. Брусницына, Е. И. Степановских ; [науч. ред. В. Ф. Марков] ; - Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2015. — 200 с. 11. Глудкин О. П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС: Учебник для вузов / О. П. Глудкин. – Москва: Высшая школа, 1991. – 336 с. 12. Шашурин В. Д., Синавчиан С. Н. Аппаратное обеспечение испытаний изделий на воздействие вибрации / В. Д. Шашурин, С. Н. Синавчиан. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. – 74 с. ПРИЛОЖЕНИЕ А В графическую часть дипломного проекта входят: 1) Схема электрическая принципиальная Э3 2) Сборочный печатной платы 3) Спецификация 1 141 4) Спецификация 2 142 143 144 145 146 147 148 |