(1)来自液面的热损耗
表面处理工序的特点之一在于,每个处理槽的液面必须始终敞开以进行产品处理。为了保温或保冷而加上坚固的盖子确实可以防止热量散失,但却会导致无法开展工作。
在上一期讲座中,我们已经介绍了处理槽侧壁和底部的保温、保冷措施。从目前实用的技术和器材供应来看,除此之外别无其他对策。此外,许多水槽类一旦安装好就无法轻易移动(【图1】)。
在本期讲座中,让我们来考虑一下源于液面的热损耗。如果镀液温度高于室温,会因为电镀槽或脱脂槽等液面散热而导致镀浴温度下降。这既是因为处理液中的水分蒸发并以气体形式散失所导致,也是液面与空气之间的接触面因热传导而产生热传递所导致。
此时损失的热量主要是水的汽化潜热,浴温越高,放出的热量越大。各温度下的汽化潜热量可以从之前讲座中提到过的“蒸汽表”计算出来,【图2】中所示的热水液面散热量对应于0m/s的风速。
图中探讨了液体表面的风速导致的热损失量,这是有原因的。
在表面处理工序中,诸如镀铬和阳极氧化处理(阳极氧化铝处理)等工艺会因为电解而产生氢气和氧气,并伴随电解液(雾)飞溅,严重污染工作环境。其中,对于含有铬等有害物质的产品,日本的相关法律中强制要求安装“局部排气装置”。这类装置是通过吸入液面上方的空气以防止飞溅到液面之外,而吸入的空气则利用水等予以清洗,仅将净化后的空气排放到外部。转移到水中的有害物质另行通过水处理做无害化处理。
对于浴温低于室温的阳极氧化铝处理槽等来说,反而会因为从外部吸收热量而导致浴温升高。